安全气囊原理课件.pptx

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1、模块一、汽车电控安全系统课题一 汽车安全气囊系统情境一情境一 安全气囊警报灯常亮故障检修安全气囊警报灯常亮故障检修 一、预备知识一、预备知识1.1.概述概述 安全气囊的作用：安全气囊的作用：安全气囊是当车辆发生碰撞事故时保安全气囊是当车辆发生碰撞事故时保护乘员的安全带辅助装置。护乘员的安全带辅助装置。(必须和安全带配合）必须和安全带配合）驾驶员无安全带与安全气囊保护返回前排乘员无安全带与安全气囊保护返回驾驶员无安全气囊但佩戴安全带返回驾驶员有安全气囊但未佩戴安全带返回(1)(1)撞车撞车10ms10ms后，达到引爆系统引后，达到引爆系统引爆时极限，引爆器引爆，产生大爆时极限，引爆器引爆，产生大

2、量的炽热气体。此时驾驶员由于量的炽热气体。此时驾驶员由于惯性仍然坐着。惯性仍然坐着。(2)20ms(2)20ms后驾驶员开始移动，但还后驾驶员开始移动，但还没有到达气囊；没有到达气囊；(3)40ms(3)40ms后气囊已完全涨起，驾驶后气囊已完全涨起，驾驶员逐渐向前移动，安全带被拉长，员逐渐向前移动，安全带被拉长，人的部分冲击撞吸收。人的部分冲击撞吸收。(4)60ms(4)60ms后驾驶员已经开始沉向气后驾驶员已经开始沉向气囊。囊。(5)80ms(5)80ms后驾驶员的头和身体上部后驾驶员的头和身体上部沉向气囊。气囊的排气口打开，沉向气囊。气囊的排气口打开，其中的气体在高压下匀速逸出，其中的气

3、体在高压下匀速逸出，以吸收能量。以吸收能量。(6)100ms(6)100ms后车速已降为零，这时后车速已降为零，这时对车内的乘员来讲事故的危险期对车内的乘员来讲事故的危险期就已经结束。就已经结束。(7)ll0ms(7)ll0ms后。驾驶员向前移动达后。驾驶员向前移动达到最大距离，并身体开始后移，到最大距离，并身体开始后移，回向座位。这时大部分气体已从回向座位。这时大部分气体已从气囊中逸出，前方又恢复了清晰气囊中逸出，前方又恢复了清晰的视野。的视野。2.2.安全气囊系统的工作过程安全气囊系统的工作过程a a）l0ms l0ms 时；时；b b）40 ms 40 ms 时；时；c c）60 ms

4、60 ms 时；时；d d）110 ms 110 ms 时时 4 典型的司机侧安全气囊组件由安全气囊饰罩、带涂敷典型的司机侧安全气囊组件由安全气囊饰罩、带涂敷层或不带涂敷层的织物折囊垫、充气器（即气体发生器、层或不带涂敷层的织物折囊垫、充气器（即气体发生器、含引爆剂、扩爆剂和主推进剂）和将安全气囊组件安装在含引爆剂、扩爆剂和主推进剂）和将安全气囊组件安装在方向盘的连接组件等组成。组件的功用和工作过程如下：方向盘的连接组件等组成。组件的功用和工作过程如下：（1）将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂；）将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂；（2）引爆剂像根）引爆剂像根“电火柴电火柴

5、”通电後着火，然後再点燃充气通电後着火，然後再点燃充气器组件内的扩爆剂，扩爆剂又称为引爆管；器组件内的扩爆剂，扩爆剂又称为引爆管；（3）扩爆剂点燃後，点燃主装药）扩爆剂点燃後，点燃主装药主推进剂。传统的主推主推进剂。传统的主推进剂由氮化钠进剂由氮化钠+氧化剂组成，也有些使用压缩氮气或氩气，氧化剂组成，也有些使用压缩氮气或氩气，还有两种混合应用；还有两种混合应用；（4）推进剂燃烧生成氮气流；）推进剂燃烧生成氮气流；（5）迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫，形成安全气囊）迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫，形成安全气囊雏形；雏形；（6）充气器使充入安全气囊的气体压力增高，并开）充气器使充入安全气囊的气

6、体压力增高，并开始推压安全气囊饰罩；始推压安全气囊饰罩；（7）安全气囊饰罩上的压力不断上升，饰罩材料延）安全气囊饰罩上的压力不断上升，饰罩材料延伸变形和撕裂薄弱区的接缝；伸变形和撕裂薄弱区的接缝；（8）随着裂缝的出现，饰罩门开启，为充气安全气）随着裂缝的出现，饰罩门开启，为充气安全气囊的喷出提供最佳通路；囊的喷出提供最佳通路；（9）气体压力继续增长，安全气囊张开至织物绷紧）气体压力继续增长，安全气囊张开至织物绷紧（10）乘员接触和压迫安全气囊，实现安全保护；）乘员接触和压迫安全气囊，实现安全保护；（11）通过气体的粘性阻尼作用，乘员前移能量被）通过气体的粘性阻尼作用，乘员前移能量被吸收和耗散，

7、安全气囊中过压气体经过安全气囊吸收和耗散，安全气囊中过压气体经过安全气囊通气孔排出而不致伤害乘员。通气孔排出而不致伤害乘员。3.3.安全气囊的分类安全气囊的分类1 1）按碰撞类型分按碰撞类型分 根据碰撞类型的不同，安全气囊可分为正面碰撞防护根据碰撞类型的不同，安全气囊可分为正面碰撞防护安全气囊系统、侧面碰撞防护安全气囊系统和顶部碰撞防安全气囊系统、侧面碰撞防护安全气囊系统和顶部碰撞防护安全气囊系统。（必装）护安全气囊系统。（必装）正面碰撞防护安全气囊系统在欧美轿车的驾驶员和副正面碰撞防护安全气囊系统在欧美轿车的驾驶员和副驾驶员处有较高的安装率。驾驶员处有较高的安装率。2 2）按照安全气囊安装数

8、目分按照安全气囊安装数目分 按照安全气囊安装数目可分为单气囊系统按照安全气囊安装数目可分为单气囊系统(只装在驾只装在驾驶员侧驶员侧)和多气囊系统和多气囊系统(驾驶员侧和副驾驶员侧各有一个安驾驶员侧和副驾驶员侧各有一个安全气囊全气囊)两种。两种。3 3）按照保护对象分）按照保护对象分4.4.安全气囊点火的判断条件安全气囊点火的判断条件 1 1）在阴影区域内产生的）在阴影区域内产生的正面撞击能够作出反正面撞击能够作出反应。应。如果撞击的强如果撞击的强度大于设计的门限值，度大于设计的门限值，SRSSRS前空气囊将展前空气囊将展 开。开。此门限值大约相当于此门限值大约相当于以以20km20kmh-25

9、 kmh-25 kmh h，速度与不移动或不，速度与不移动或不变形的固定障碍物直变形的固定障碍物直接撞击。接撞击。如果撞击如果撞击的严重强度低于上述的严重强度低于上述的门限值，的门限值，SRSSRS前空气前空气囊不能展开。囊不能展开。2 2）如果车辆发生）如果车辆发生侧面或后面碰侧面或后面碰撞、翻转、或撞、翻转、或发生低速正面发生低速正面碰撞，在这些碰撞，在这些情况下情况下SRSSRS前空前空气囊不展开。气囊不展开。3 3）如果对车辆底）如果对车辆底部发生严重的部发生严重的撞击，撞击，SRSSRS前空前空气囊可气囊可 能展开。能展开。4 4）SRSSRS空气囊展开空气囊展开(侧面，帘式侧面，帘

10、式)(1)(1)侧面空气囊侧面空气囊+帘式空气囊帘式空气囊(只是只是前面有前面有)SRS SRS侧面空气囊和帘式空气囊被侧面空气囊和帘式空气囊被设计成当车辆设计成当车辆 受到侧面碰撞能展开。受到侧面碰撞能展开。当车辆受到来自对角线方向或当车辆受到来自对角线方向或图中左方的侧面图中左方的侧面 碰撞时，但是不是碰撞时，但是不是车厢处，车厢处，SRSSRS面空气囊和帘式空气囊面空气囊和帘式空气囊可能不会展开。可能不会展开。(2)(2)侧面空气囊侧面空气囊+帘式空气囊帘式空气囊(前面前面+后面后面)SRS SRS空气囊和帘式空气囊被设计空气囊和帘式空气囊被设计成当车厢受到成当车厢受到 侧面碰撞或后侧碰

11、撞侧面碰撞或后侧碰撞时能展开。时能展开。当车辆受到来自对角线方向或当车辆受到来自对角线方向或图中左方的侧面图中左方的侧面 碰撞时，但是不是碰撞时，但是不是车厢处，车厢处，SRSSRS侧面空气囊和帘式空气侧面空气囊和帘式空气囊可能不会展开。囊可能不会展开。5 5）当撞击发生在前面或尾部，或发生翻车、侧面低速碰撞，）当撞击发生在前面或尾部，或发生翻车、侧面低速碰撞，SRSSRS侧面空气囊和帘式空气囊不展开侧面空气囊和帘式空气囊不展开 5.5.安全气囊的组成安全气囊的组成5.1.5.1.主要组成部件：主要组成部件：传感器；传感器；气囊组件；气囊组件；气体发生器；气体发生器；控制单元；控制单元；5.2

12、5.2、安全气囊工作原理示意图、安全气囊工作原理示意图5.3.5.3.传感器传感器(1)碰撞传感器（机械式、机电式、电子式）（机械式、机电式、电子式）机械式传感器的结构及工作原理理机械式传感器的结构及工作原理理机电式安全气囊传感器机电式安全气囊传感器电子式传感器电子式传感器压力式碰撞传感器压力式碰撞传感器基准电压基准电压sigma-delta sigma-delta 转换器转换器电容性容性电桥电容度量时钟开关电容度量时钟开关+-感受压力变化单元感受压力变化单元参考单元参考单元压力式碰撞传感器功能描述压力式碰撞传感器功能描述预碰撞传感器预碰撞传感器后门传感器后门传感器前车门压力传感器前车门压力传

13、感器气囊碰撞传感器气囊碰撞传感器位置位置位于中梁上的气囊控制单元位于中梁上的气囊控制单元预碰撞传感器预碰撞传感器后门加速度碰撞传感器后门加速度碰撞传感器前门压力碰撞传感器前门压力碰撞传感器副气囊关闭开关副气囊关闭开关气囊系统功能图气囊系统功能图（2 2）安全传感器）安全传感器又称防护碰撞传感器；装在安全气囊控制单元内；作用：想控制单元提供信号以确定是否真发生碰撞，防止因碰撞传感器短路而造成气囊误爆炸。减速度值比碰撞传感器小一些，只有当安全传感器和任一碰撞传感器同时接通，SRS电路才接通，气囊才可能充气。6 6、气囊组件、气囊组件6.1.6.1.气囊气囊气囊气囊气囊种类：安装位置：充气-受压-排

14、气气囊材料：尼龙，内涂聚氯丁二烯。引爆有效范围为正负30度。两级起爆安全气囊两级起爆安全气囊6.2.6.2.气体发生器气体发生器气体发生器气体发生器作用：点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊炸开。固体膨胀剂：叠氯化钠NaNa，使用专用螺栓固定在气囊支架上，只有使用专用工具才能装配。10年更换一次。6.3.6.3.点火器点火器点火器在气体发生器中部，受控制单元控制切勿测量点火器的电阻切勿测量点火器的电阻 7 7、SRS SRS 指示灯指示灯指示气囊系统是否处于正常状态指示气囊系统是否处于正常状态SRS警报灯位于仪表板上，接通点火开关警报灯位于仪表板上，接通点火开关时，诊断单元对系统进行

15、自检，若时，诊断单元对系统进行自检，若SRS警报警报灯点亮灯点亮6s后熄灭表示系统正常，若后熄灭表示系统正常，若6s后后依然闪烁或长亮不熄，表示气囊系统出现故依然闪烁或长亮不熄，表示气囊系统出现故障，提示应进行检修。障，提示应进行检修。8 8、安全气囊控制单元、安全气囊控制单元装在变速杆附近，含安全传感器装在变速杆附近，含安全传感器9.9.线束与保险结构线束与保险结构螺旋弹簧螺旋弹簧游丝游丝黄色线，镀金端子黄色线，镀金端子图图3-14螺旋弹簧与螺旋线束螺旋弹簧与螺旋线束 返 回1）防误爆机构）防误爆机构-短路片短路片有一短路片。有一短路片。当连接器插头与插座连在一起时，插头的绝缘体当连接器插头

16、与插座连在一起时，插头的绝缘体将短路片将短路片顶起顶起，短路片与点火器的两个端子分开，短路片与点火器的两个端子分开，点火器电热丝电路处于正常连接状态；点火器电热丝电路处于正常连接状态；a图图当连接器拔下时，短路片自动将点火器的两个引当连接器拔下时，短路片自动将点火器的两个引线端子线端子短接短接，使点火器的电热丝与短路片构成回，使点火器的电热丝与短路片构成回路，路，b图。此时即使误将电源加到点火器上，点图。此时即使误将电源加到点火器上，点火器上没有电压，不会引爆，从而防止气囊误引火器上没有电压，不会引爆，从而防止气囊误引爆。爆。防误爆机构2)连接器双重锁定机构连接器双重锁定机构安全气囊系统在线束

17、的重要连接部位，其连接器安全气囊系统在线束的重要连接部位，其连接器采用了双重锁定机构，用于锁定连接器插头与连采用了双重锁定机构，用于锁定连接器插头与连接器，防止连接器脱开，其结构如接器，防止连接器脱开，其结构如图图3-12所示。所示。主销锁到位，副销才能锁。主销锁到位，副销才能锁。)图图3-12连接器双重锁定机构连接器双重锁定机构 3)端子双重锁定机构端子双重锁定机构安全气囊系统的每一个连接器都设有端子安全气囊系统的每一个连接器都设有端子双重锁定机构，用于防止引线端子滑动，双重锁定机构，用于防止引线端子滑动，主要由连接器壳体上的锁柄与分隔片组成，主要由连接器壳体上的锁柄与分隔片组成，如如图图3

18、-13所示。所示。锁柄防端子引线沿轴向滑动，分割片防止锁柄防端子引线沿轴向滑动，分割片防止端子端子沿引线径向移动。沿引线径向移动。3-13 端子双重锁定10.10.电路连接诊断机构电路连接诊断机构用于前碰撞传感器用于前碰撞传感器电路连接诊断机构用于监测连接器的插头电路连接诊断机构用于监测连接器的插头与连接器是否连接可靠。与与连接器是否连接可靠。与SRSECU连接连接的连接器采用了电路连接诊断机构，其结的连接器采用了电路连接诊断机构，其结构如构如图图3-11所示。所示。电路连接诊断机构有一诊断销，两有一诊断销，两个诊断端子。个诊断端子。正常连接时，诊正常连接时，诊断销与碰撞传感断销与碰撞传感器的

19、常开触点并器的常开触点并联；联；b图。图。未可靠连接时，未可靠连接时，诊断端子和诊断诊断端子和诊断销未接触，气囊销未接触，气囊ECU检测到碰撞检测到碰撞传感器电阻为无传感器电阻为无穷大，报警穷大，报警二、使用与维修二、使用与维修1.1.不能测量点火器电阻不能测量点火器电阻2.2.不能修理安全气囊任何组件，只能更换不能修理安全气囊任何组件，只能更换3.3.妥善保管安全气囊组件妥善保管安全气囊组件4.4.充气组件从充气组件从 90mm90mm以上落地不能用。以上落地不能用。5.5.充气组件不能承受充气组件不能承受6565 C C以上的温度。以上的温度。6.6.带气的或未展开的充气组件，应带气的或未

20、展开的充气组件，应装在特殊的容器内，并注明危险品装在特殊的容器内，并注明危险品标识。标识。7.7.展开过的充气组件可作为正常的展开过的充气组件可作为正常的报废材料看待，按一般的方式处理。报废材料看待，按一般的方式处理。8.8.安全气囊零件不能做任何实验。安全气囊零件不能做任何实验。9.9.操作时，均应摘下蓄电池的负极导线，操作时，均应摘下蓄电池的负极导线，等等30s30s。10.10.必须正确使用安全带必须正确使用安全带气囊才能起作用气囊才能起作用。安全气囊使用注意事项安全气囊使用注意事项安全气囊使用注意事项安全气囊使用注意事项安全气囊使用注意事项安全气囊使用注意事项1、有时候读书是一种巧妙地

21、避开思考的方法。3月-233月-23Monday,March 6,20232、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。15:26:4215:26:4215:263/6/2023 3:26:42 PM3、越是没有本领的就越加自命不凡。3月-2315:26:4215:26Mar-2306-Mar-234、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。15:26:4215:26:4215:26Monday,March 6,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。3月-233月-2315:26:4215:26:42March 6,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。06三月2

22、0233:26:42下午15:26:423月-237、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。三月233:26下午3月-2315:26March 6,20238、业余生活要有意义，不要越轨。2023/3/615:26:4215:26:4206 March 20239、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。3:26:42下午3:26下午15:26:423月-2310、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。3/6/2023 3:26:42 PM15:26:4206-3月-2311、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。3/6/2023 3:26 PM3/6/2023 3:26 PM3月-233月-2312、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。06-Mar-2306 March 20233月-2313、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Monday,March 6,202306-Mar-233月-2314、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。3月-2315:26:4206 March 202315:26谢谢大家谢谢大家