汽车安全气囊SRS系统的检修与维护.pdf

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1、论文题目：SRSSRS 系统的检修与维护系统的检修与维护目目录录1.导读 (3)2.2.安全气囊的工作原理 (3)2.1 碰撞过程分析 (3)2.2 安全气囊系统的工作时序 (3)2.3 安全气囊系统的有效范围 （4）3.安全气囊系统的结构组成 (5)3.1 传感器 （5）3.2 气囊组件 （6）3.3SRS 警报灯 （6）3.4ECU （6）3.5 奔驰轿车辅助防护系统（SRS）（6）4.安全气囊系统的故障诊断 （7）1 14.1 安全气囊诊断程序 （7）4.2 故障诊断方法 （8）4.3 诊断过程注意事项 （9）4.4 检修后的电气检查 （10）5.安全气囊的处理 （11）5.1 车内引爆

2、 （11）5.2 车外引爆 （12）6.事例分析 （13）7.结束语 （14）导读随着汽车技术的飞速发展和人们安全意识的提高,安全气囊系统SAS在汽车上的应用越来越普及!安全气囊(Supplemental RestraintSystem,SRS),也称辅助乘员保护系统。实验和实践证明:汽车装用汽车安全气囊后,汽车发生的正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害程度大大减小。据统计,气囊在汽车相撞时,可使头部受伤率减少 2525%,面部受伤率减少 8080%左右。本文主要介绍汽车 SAS 的结构和工作原理,正确使用和故障诊断维修!2.安全气囊的工作原理2.1 碰撞过程分析物体受到作用时间极短的力.而改变其

3、运动状态.这种现象在物理上称为“碰撞”.我们对碰撞过程作一下分析:假设汽车在匀速行驶时垂直地撞在一个不变形地直立地平坦的刚性壁面上,那么,可以认为汽2 2车的动能只消耗在汽车结构的塌变形上。初始时,汽车的速度等于初驶速度,而塌变形与减速度均为零;汽车速度下降后车内乘员由于惯性的作用仍以原来的初始速度向前运动,亦即与汽车室内固定物体产生相对位移和相对速度。但乘员的相对位移受到室内物体的限制，亦即乘员以一定的相对速度与室内物体接触，产生另一次碰撞，通常称为“二次碰撞”。2.2 安全气囊系统的工作时序表 21 所示为某汽车在速度为 50km/h 与前面障碍物相撞，安全气囊引爆时序。撞车 10ms 后

4、，达到引爆系统引爆时极限，引爆器引爆，产生大量的炽热。此时，驾驶员由于惯性仍然坐着 20ms 后驾驶员开始移动，但还没有达到气囊。40ms 后气囊已完全张开，驾驶员逐渐向前移动，安全带被拉长，人的部分冲击能量已被吸收。60ms 后驾驶员已经开始沉向气囊 80ms 后驾驶员的头部和身体上部沉向气囊。气囊的排气口打开，其中的气体在高压下均速逸出，以吸收能量。100ms 后车速已降为 0，这时对车内的乘员来说，危险期已经结束 110ms 后驾驶员向前移动已经达到最大距离，随后身体开始后移，回向座位。这时大部分气体已从气囊中逸出，前方又恢复了清晰的视野3表 21 某汽车以 50kmh 车速碰撞后安全气

5、囊引爆时序（表中时间为撞后的时间）时间ms引爆过程0碰撞10气囊引 爆20驾驶员开始移动40气囊安全充满60驾驶员沉向气囊100110车速驾驶员最为 0大前移量2.3 安全气囊系统的有效范围汽车安全气囊系统并非在所有碰撞情况下都能起作用。正面 SRS系统在汽车从正面方30。范围内发生碰撞且其纵向减速度达到某一值（通常称为减速度阀值）时，才能引爆点火剂使充气剂受热分解给正面 SRS 气囊充气。在下列条件之一的情况下，正面 SRS 系统不会引爆点火剂，也不会给正面 SRS 气囊充气：汽车遭受侧面碰撞超过30。时汽车遭受横向碰撞时；汽车遭受后方碰撞时；汽车发生绕纵向轴线侧翻时；纵向减速度未达到设定阀

6、值时；汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的条件下行驶时。3.安全气囊系统的结构组成：3.1 传感器传感器用于检测、测量汽车发生事故后的撞击信号，以便及时启动安全气囊，并提供足够的电能或机械能点燃气体发生器。43.2 气囊组件（由点火器，充气泵，气囊，气体发生器装有充气剂和SRS 装饰盖等）安全气囊模块装在一个匣子中，整个气囊匣又装在转向盘中央（或仪表盘工具箱上）。安全气囊模块内装在有类似炸药的化学药品（迭氮化钠等）及引信，引信的电流由 SRS ECU 供给。引信引爆后使化学药品燃烧，燃烧过程约在 0.05s 内完成，在 30ms 内使安全气囊完成充满气，冲开转向盘上盖。当驾驶员或乘员冲撞安全气

7、囊时，安全气囊受压并由其后面的排气孔排出氮气，持续时间不到 1s，从而减缓撞击力3.3SRS 警报灯SRS 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自检，若 SRS 警报灯点亮 6s 后熄灭表示系统正常，若 6s 后依然闪烁或长亮不熄，表示系统出现故障，提示应进行检修3.4ECUSRS ECU 是安全气囊系统的控制中心，其功能是接受碰撞传感器输入信号，判断是否引爆“引爆装置”，使安全气囊充气，并对安全气囊控制系统进行自诊断。此外，为了防止因汽车主电源消失而无法引爆“引爆装置”，还装有备用电源。3.53.5 奔驰轿车辅助防护系统（奔驰轿车辅助防护系统（SRSSRS）5 5结构结构/

8、部件：部件：气体发生器、安全气囊、控制装置、座椅安全带收紧器、传感器功能功能：正面、侧面和窗口侧安全气囊旨在为车内乘客提供辅助安全保护。乘客首先由安全带和安全带收紧器（ETR）获得保护，安全带是车内乘客最重要的保护措施。在撞车事故中，安全带能减少乘客与汽车内部物体撞击的危险并减缓撞击力。当安全带从带扣中突然抽出时，安全带收紧器立刻加强限制力。在发生汽车正面冲撞并急剧减速时，正面安全气囊立刻充气并打开，以降低人身伤害程度。在发生汽车侧面冲撞并急剧减速时，侧面及窗口侧安全气囊立刻充气并打开，分别保护有关人员的头部和胸部，避免与汽车内部物体直接碰撞。所有这些功能，包括安全带收紧器，都由一个中央电子装

9、置控制，一旦撞击力突破相关预设值，电子装置即触发这些功能。前排乘客座椅下装有一个座位传感器，如果此座位无人，就不会触发安全带收紧器和正面及侧面安全气囊。在空位情况下，这些安全措施实际上不起作用，6 6因此也就可以节省事故后的维修费用。另外，如果把儿童座椅装在前排乘客座椅上，儿童座椅识别传感器就会及时识别，并取消正面安全气囊的触发功能。对车主的好处：对车主的好处：在撞车情况下得到最大程度的保护4.安全气囊系统的故障诊断4.1 安全气囊诊断程序1)接通点火开关时，安全气囊警告灯应正常发亮，如此时灯不亮，应检查安全气囊灯泡是否烧坏，线路是否断路。2)诊断仪读出故障后，先将气囊拆去接线插头，并将气囊线

10、端短接。3)负加速度传感器的直流阻抗一般为 0.51k,用万用表检查其线路是否有断路或短路情况；并检查其安装情况，如发现松动，应加以紧固。4)所有出现的故障代码均被修复后，必须清除故障代码。然后再重复进行点火开关 开关操作，检查故障代码，若输出正常代码，则进行证实试验；若输出故障代码，再查故障代码表5)再次检查警告灯，确保所有的故障已被排除，如果警告灯显示不正常，再重新检查。4.2 故障诊断方法安全气囊系统的故障是比较难以确诊的，一般有三种方法，即保养提示法、参数法和扫描仪法。随着电子技术的飞速发展，现在几乎所7 7有车型都采用扫描法，诊断中充分利用电脑提供的故障代码，使故障诊断的难度大为减少

11、。下面介绍该方法的一般程序；先由故障提示灯知道有了故障，然后用扫描仪取出故障代码，再根据手册的指导进行具体的检查。开机时，故障提示灯如果闪 6s 后不熄灭，说明有故障存在；如果提示灯根本不亮，说明故障提示灯线路有故障。故障仪检查程序为：1)将点火开关置于 OFF 挡；2)将扫描仪电源线插到点烟器插座上；3)将扫描仪接到保险盒中的诊断插口上；4)接通点火开关；5)用扫描仪检查自诊断代码；6)断开点火开关排除故障，然后再接通点火开关，用扫描仪消去所存的故障代码；7)摘下扫描仪4.3 诊断过程注意事项1)维修作业过程应先调取故障码。之后应将点火开关转到 LOCK位置并从蓄电池负极端子拆下电缆 20s

12、 或更长一些时间才能开始。（这是因为 SRS 系统配有备用电源）。如果车辆有时钟和音响系统，应将系统内容记下，再拆蓄电池负极！2)即使只是发生轻微碰撞而安全气囊未打开，也应对前安全气囊8传感器和转向盘衬垫进行检查。但绝不可使用另外车辆上的安全气囊零件，如需更换，必须使用新零件。3)中央安全气囊传感器总成含有水银，不要将换下的旧零件毁掉，应作为有害废物处置。4)使用高阻抗（至少 10K/V/V）伏特/欧姆表来诊断电路系统的故障5)检修完成后，不能急于将安全气囊系统接入电路，应先进行电气检查，确认无语时，再将安全气囊接入。4.4 检修后的电气检查用一只 12V 的小灯泡代替气囊接入气囊，检查时，以

13、下情况小灯泡均不闪亮为正常：1)接通点火开关2)启动发动机3)汽车行驶至车速超过 80km/h 时，紧急制动4)在崎岖或设置常见障碍（如路面有砖头等）路面上高速驶过。5.安全气囊的处理当报废装有安全气囊系统的汽车或处理转向盘衬垫（带安全气囊）时，需要正确对气囊进行人为引爆。处理废旧汽车时安全气囊系统可以在车内引爆，处理废弃的安全气囊系统需要在车外引爆。5.1 车内引爆将车移到空闲场地，打开所有车窗和车门；摘下蓄电池负极和正9 9极电缆；将蓄电池搬出车外。注意：摘下蓄电池电缆后应等 30s后再进行下一步工作。拆下后控制台总成，拆下安全气囊控制块连接器，在气囊引发端各接一条10m 长的电线。让在场

14、人员退出10m 之外，将电线触及 12v 蓄电池的征服极，此时应能听到气囊爆炸的声音。等 10min 后，待气囊冷却，烟尘散尽，人才可靠。5.2 车外引爆按保养手册的说明将气囊拆下取出，将气囊饰面朝上放在一块空旷的平地上，在气囊引发器端各接一条 10m 长的电线。让在场人员退出 10m 之外，将电线触及 12v 蓄电池的征服极，此时应能听到气囊爆炸的声音。等 10min 后，待气囊冷却，烟尘散尽，人才可靠。6个案分析故障症状：奔驰 600SEL 轿车安全气囊系统故障指示灯常亮故障会诊：奔驰 600SEL 轿车 SRS 安全气囊系统由 SRS 气囊组件、座椅安全带收紧器和护膝垫等组成。碰撞传感器

15、采用电子式传感器，并设在 SRS 电脑内部，因此没有前碰撞传感器。SRS 电脑由碰撞传感器、安全传感器、微处理器、记忆电路和诊断电路等组成，安装在变速杠前方装饰板下面。碰撞传感器是一个电子式加速度传感器，安全传感器是一个水银开关传感器，加速度传感器用于检测汽车的减速度，当水银开关式传感器触点闭合，汽车减速度达到电器，加速度传感器设定的减速度阀值时，SRS 电脑才控制 SRS 气囊点火器引爆气囊动作。否则，当仅有其中一只传感器动作时，SRS 电脑不引爆 SRS气囊。奔驰公司称座椅安全带收紧器为安全带紧急张紧收缩器 ETR10（EmergencyTensioningRetractor）,安装在前左

16、、右车门立柱旁边。安全带收紧系统由气体发生器、带轮、离合器、导管、自动安全带卷筒 ASBRR、活塞及缆绳等组成。气体发生器由气体由充气器和点火器组成，安全带缠绕在卷筒上，活塞安装在导管内，缆绳一端缠绕在带轮上，另一端固定在活塞上，当 SRS 气囊引爆时，安全带收紧器同时动作。奔驰 600SEL 轿车 SRS 系统为了最大限度的保护驾驶员和乘员，SRS 系统的引爆条件是按下表进行设计的。因此在行车之前，务必系好安全带，否则如 SRS 电脑发生安全带未系好，控制 SRS 气囊引爆的时机就会提早，当车辆驶过凹坑时，车身振动就有可能使 SRS 气囊引爆。奔驰 600SEL 型汽车 SRS 系统的引爆条

17、件碰撞条件一级碰撞二次碰撞SRS 气囊或安全带收紧器收紧器SRS 气囊SRS 气囊驾驶席安全带未系好无反应准备引爆已经引爆系好有作用无反应准备引爆乘员席安全带未系好无反应准备引爆已经引爆系好有作用无反应准备引爆SRS 指示灯设在仪表板的右下角，当点火开关转到 ON 位置时，如未启动发动机，SRS 指示灯将亮约 6s 自动熄灭；发动机一旦启动，SRS指示灯就立即熄灭。如 SRS 指示灯一直发亮，说明 SRS 气囊系统有故障，直到故障排除之后，SRS 指示灯才会熄灭。首先，读取SRS 气囊系统的故障代码以确定故障部位。奔驰轿车故障代码的读取方法如下：将点火开关转到 ON 位置。11 如图所示，用一

18、根诊断跨接线将 8 孔方形诊断插座的插孔 6（SRS诊断触发端子），显示的故障代码将被清除）。87653142 根据仪表板上的 SRS 指示灯闪烁状态读取一个故障代码。再次将插孔 6 与 1 跨接 3s 后取下跨接线，SRS 指示灯将显示下一个故障代码。如此重复操作，每跨接插孔6 与 1 一次，SRS 指示灯就显示一个故障代码，直到第一个故障代码再次出现为止。该车故障代码含义如下表故障代码表故障代码123456789故障代码的含义SRS 气囊系统正常（无故障记忆）SRS 电脑故障驾驶席 SRS 气囊或 ETR 电路不良乘员席 SRS 气囊或 ETR 电路不良驾驶席安全带收紧传感器不良乘员席安全

19、带收紧传感器不良乘员席座椅下收紧器传感器线路不良电源电压过低SRS 指示灯线路不良1210SRS 电脑已经发出过引爆指令经上述操作，读取 3 号故障代码。故障代码 3 表明驾驶席 SRS 气囊或 ETR 电路不良。按照维修步骤检测电路：将点火开关至 OFF 位置，拆下蓄电池负极接头，同时系统电路接头也拆下来 检查驾驶席安全气囊游丝环电阻值（注意应使用 数位三用电表测量，以避免不慎引爆安全气囊）。用数位欧姆表测量 3 和 5 端子，测得电阻值 3.3，在正常值范围 25之间。左右转动转向盘，检查 5 号端子和搭铁间有电阻值，说明状态不正常。因此，怀疑转向盘的游丝环或电路有短路现象，经拆下更换后，

20、清除故障代码（先将点火开关转到 ON 位置，然后再用跨接线将插孔 6 和插孔 1 跨接 68s 以上时间即可清除故障代码）后，故障排除。7.结束语本人实习刚刚两个多月，期间在机修部才两周。其余时间都在配件部、钣金部、喷漆部、业务部轮流实习。实习曾见过维修工单有关于 SRS 灯亮的检查项目，但是这个项目是给机（冷）电部检查维修的!所以，实际上没有真正见过 SRS 检查过程。在接下来的机（冷）电部实习时间，我会多注意这方面的学习，向维修师傅请教。由于时间仓促，水平有限，文中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指正！8.致谢13本人在编写过程中，参考了大量的文献资料，并得到李向浪等老师的大力支持和帮助，在此特向他们表示诚挚的谢意。同时，曾辅导和帮助过我的老师们，如王明义、李清明、阳红、戴圻春、冯兆凯、程森、李楷，陈木元等老师，说声谢谢！祝老师们桃李满天下！8.参考文献1)吴际璋主编当代汽车电控系统结构原理与检修人民出版社，20022)李春声主编现代汽车技术人民出版社19993)王国荣戴胡斌主编轿车安全气囊 SRS 维修技能实训北京理工大学出版社2005.54)吴文彬,李美生主编新型进口汽车电控系统精选故障排除实例.北京:人民交通出版社20041414