安全气囊辅助安全防护系统精选PPT.ppt

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1、 1关于安全气囊辅助安全防护系统第1页，讲稿共50张，创作于星期日 2报报 告告 内内 容容u u u u u 安全气囊系统概述安全气囊系统概述系统组成及工作原理系统组成及工作原理传感器应用传感器应用组件结构及原理组件结构及原理安全气囊正确使用安全气囊正确使用123456第2页，讲稿共50张，创作于星期日 3一 概述 辅助安全防护系统SRS的重要部件是气囊，故SRS系统也被称为辅助防护安全气囊系统。安全气囊是当车辆发生碰撞事故时保护乘员的安全带补助装置。第3页，讲稿共50张，创作于星期日 4(一)发展史一 概述u雏形1953年8月美国人Jhon.W.Hetrick发明的安全气垫，并获得了美国“

2、汽车缓冲安全装置”专利。u制法60年代末，美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)开始建议制定一个可选择的安全气囊法则。u里程碑1984年NHTSA在著名的“联邦汽车安全标准”中的208条款乘员碰撞保护中增加了安装气囊的要求,这为安全气囊的发展和使用提供了一个明确的法则及指导方向。u标准件20世纪90年代后期,美国、欧共体、日本已正式立法在汽车上配置安全气囊,双气囊已成为绝大多数主流轿车的标准配置。1997年美国客车装车率达到100%。第4页，讲稿共50张，创作于星期日 5一 概述(二)作用车轮防抱死制动系统电子控制制动系统驱动防滑系统电控悬架系统电控动力转向系统车辆动力学控制系统汽车主动安全

3、系统安全气囊三点式座椅安全带头枕可压缩式方向盘高强度车身汽车被动安全系统第5页，讲稿共50张，创作于星期日 6一 概述(二)作用中国每年月份，因交通事故死亡的人数约为10万人，其中大部分是碰撞造成的。当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化时，安全气囊迅速膨胀，承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部和膝盖部位的惯性力，减轻人体遭受伤害的程度。第6页，讲稿共50张，创作于星期日 7一 概述(二)作用p一次碰撞：汽车与汽车、汽车与障碍物之间的碰撞。p二次碰撞：驾驶员和乘员与转向盘、挡风玻璃或仪表板之间的碰撞。司机和乘员遭受伤 害的主要原因是二二次次碰碰撞撞。一次碰撞与二次碰撞间隔120ms，SRS气囊迅速膨胀

4、，承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部产生的惯性力，从而减小驾驶员和乘员在二次碰撞中受伤害程度。第7页，讲稿共50张，创作于星期日 8一 概述(二)分类u正面防护安全气囊u侧面防护安全气囊u顶部碰撞防护安全气囊u单气囊系统u双气囊系统u多气囊系统按碰撞类型分类：按气囊数目分类：第8页，讲稿共50张，创作于星期日 9u驾驶员防撞气囊u前排乘员防撞气囊u后排乘员防撞气囊u侧面防撞安全气囊u膝部防撞安全气囊一 概述(二)分类按保护对象分类：第9页，讲稿共50张，创作于星期日 10一 概述(二)分类1-1-1-1-驾驶员安全气囊驾驶员安全气囊驾驶员安全气囊驾驶员安全气囊 2-2-2-2-前乘客安全气囊

5、前乘客安全气囊前乘客安全气囊前乘客安全气囊 3-3-3-3-侧面安全气囊侧面安全气囊侧面安全气囊侧面安全气囊 4-4-帘式安全气囊（头部）帘式安全气囊（头部）帘式安全气囊（头部）帘式安全气囊（头部）5-5-膝部安全气囊膝部安全气囊膝部安全气囊膝部安全气囊第10页，讲稿共50张，创作于星期日 11二 SRS系统组成及工作原理(一)气囊系统组成 碰撞传感器、碰撞传感器、SRS指示灯、指示灯、SRS控制模块控制模块ECU、气囊组合件（气囊、气囊组合件（气囊、气体发生器、点火器）气体发生器、点火器）第11页，讲稿共50张，创作于星期日 12二 SRS系统组成及工作原理(一)气囊系统组成左前碰撞左前碰撞

6、传感器传感器右前碰撞右前碰撞传感器传感器SRS指示灯指示灯螺旋电缆螺旋电缆SRS气囊气囊第12页，讲稿共50张，创作于星期日 13二 SRS系统组成及工作原理(一)气囊系统组成碰撞加速度传感器碰撞加速度传感器S318_153安全气囊安全气囊ECUJ234侧向碰撞传感器侧向碰撞传感器S318_125第13页，讲稿共50张，创作于星期日 14二 SRS系统组成及工作原理(二)工作原理SRS ECU SRS ECU 气体发生器气体发生器 碰撞碰撞碰撞碰撞传感器信号传感器信号传感器信号传感器信号 气囊充气气囊充气第14页，讲稿共50张，创作于星期日 15二 SRS系统组成及工作原理(三)工作过程碰撞之

7、后碰撞之后经历时间经历时间0 010ms10ms40ms40ms60ms60ms110ms110ms120ms120msSRSSRS动动作状作状态态遭受遭受碰撞碰撞点火引爆点火引爆开始充气开始充气气囊充气囊充满满人体前移人体前移排气排气节节流流吸收吸收动动能能人体复位人体复位恢复恢复视视野野危害解除危害解除车车速速为为零零第15页，讲稿共50张，创作于星期日 16三 传感器碰撞传感器：检测汽车碰撞强度的信号，并将信号输入给安全气囊ECU，安装于汽车前部的碰撞传感器叫前碰撞传感器；安装于安全气囊ECU内部的碰撞传感器叫中央传感器。安全传感器：安全传感器也叫做保险传感器，其闭合的减速度要稍小一些，

8、起保险作用，防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆。安全传感器安装在安全气囊ECU内部，通常有两个安全传感器。第16页，讲稿共50张，创作于星期日 17三 传感器（1）前翼子板内侧）前翼子板内侧（丰田凰冠，佳美，科罗娜）（丰田凰冠，佳美，科罗娜）（2）两侧前照灯支架下面）两侧前照灯支架下面（本田雅阁）（本田雅阁）（3）水箱支架左、右）水箱支架左、右两侧两侧（林肯城市，卡迪（林肯城市，卡迪拉克，沃尔沃）拉克，沃尔沃）（4）水箱支架中央）水箱支架中央（马自（马自达，尼桑）达，尼桑）侧面碰撞传感器侧面碰撞传感器侧面碰撞传感器侧面碰撞传感器前方碰撞传感器前方碰撞传感器前方碰撞传感器前方碰撞传感器第

9、17页，讲稿共50张，创作于星期日 18三 传感器(一)滚球式碰撞传感器（尼桑，马自达）（尼桑，马自达）工作原理：工作原理：汽车遭碰撞时，滚球的惯性力克服磁铁吸力将引线触点接汽车遭碰撞时，滚球的惯性力克服磁铁吸力将引线触点接通。通。第18页，讲稿共50张，创作于星期日 19三 传感器(二)滚轴式碰撞传感器（丰田，本田，三菱）（丰田，本田，三菱）工作原理：工作原理：汽车遭碰撞时，滚轴惯性力克服片状弹簧弹力，将引线的滚动触汽车遭碰撞时，滚轴惯性力克服片状弹簧弹力，将引线的滚动触点与固定触点接通。点与固定触点接通。第19页，讲稿共50张，创作于星期日 20三 传感器(三)偏心锤式碰撞传感器（丰田，马

10、自达）（丰田，马自达）工作原理：工作原理：汽车遭碰撞时，偏心锤的惯性力克服复位弹簧的弹性力汽车遭碰撞时，偏心锤的惯性力克服复位弹簧的弹性力矩，使引线的转动触点与固定触点接触。矩，使引线的转动触点与固定触点接触。第20页，讲稿共50张，创作于星期日 21三 传感器(四)半导体压力传感器（电子控制装置内电子控制装置内）工工作作原原理理：当当汽汽车车发发生生碰碰撞撞时时，悬悬臂臂的的减减速速惯惯性性力力使使半半导导体体应应变变片片发生变形，通过动态应变仪输出相应的电压信号给发生变形，通过动态应变仪输出相应的电压信号给ECU。第21页，讲稿共50张，创作于星期日 22三 传感器(五)电阻应变计式碰撞传

11、感器工工作作原原理理：碰碰撞撞时时，传传感感器器中中的的硅硅膜膜片片变变形形，应应变变计计电电阻阻的的阻阻值值发生变化，传感器输出相应的电压信号给发生变化，传感器输出相应的电压信号给ECU。硅膜片硅膜片缓冲介质缓冲介质第22页，讲稿共50张，创作于星期日 23三 传感器(六)水银开关传感器（机电式）工工作作原原理理：如如图图所所示示的的安安全全传传感感器器是是一一个个水水银银开开关关。当当发发生生碰碰撞撞时时，足够大的减速度力将水银抛上，接通传爆管电路。足够大的减速度力将水银抛上，接通传爆管电路。132451.水银(正常位置);2.触头;3.接电源;4.接点雷管;5.水银(碰撞位置)第23页，

12、讲稿共50张，创作于星期日 24三 传感器(七)舌簧片舌簧片开关传感器工工作作原原理理：如如图图所所示示的的安安全全传传感感器器是是一一个个舌舌簧簧片片开开关关。当当发发生生碰碰撞撞时时，足足够够大大的的减减速速度度力力使使磁磁铁铁克克服服弹弹簧簧力力向向前前运运动动，使使舌舌簧簧片片开关闭合，接通安全气囊气体发生器点火电路。开关闭合，接通安全气囊气体发生器点火电路。行驶方向连接气囊总成连接电源第24页，讲稿共50张，创作于星期日 25三 传感器第25页，讲稿共50张，创作于星期日 26四 组件结构及原理(一)安全气囊警示灯（组合仪表中）（组合仪表中）功用：功用：指示指示SRS功能是否处于正常

13、状态，闪烁故障码。功能是否处于正常状态，闪烁故障码。点火开关接通点火开关接通ON或或ACC位置后指示灯发亮或闪亮，位置后指示灯发亮或闪亮，6S后自动后自动熄灭为正常。熄灭为正常。第26页，讲稿共50张，创作于星期日 27四 组件结构及原理(二)电源及螺旋电缆作用：连接气囊与电源作用：连接气囊与电源 在在转转向向盘盘与与转转向向柱柱管管之之间间，既既保保证证转转向向盘盘有有足足够够的的转转角角又又不不损损伤伤SRS组组件件的的连接线束。连接线束。u汽车电源（蓄电池）汽车电源（蓄电池）SRS正常工作时提供电源。正常工作时提供电源。u备用电源（若干个电容器）备用电源（若干个电容器）在蓄电池断电时（碰

14、撞引起线路断路）使在蓄电池断电时（碰撞引起线路断路）使气囊展开（只能满足气囊展开（只能满足6S之内的断电要求）。之内的断电要求）。第27页，讲稿共50张，创作于星期日 28四 组件结构及原理(三)连接器第28页，讲稿共50张，创作于星期日 29四 组件结构及原理(三)连接器-防止防止SRS气囊误爆机构气囊误爆机构作用：作用：当连接器拔开时，防止静电或误通电将电热丝电路当连接器拔开时，防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成气囊误胀开。接通而造成气囊误胀开。工作原理：工作原理：当连接器的插头与插当连接器的插头与插座脱开时，短路片自座脱开时，短路片自动将气囊点火器一侧动将气囊点火器一侧插座（或插头）

15、的引插座（或插头）的引线端子短接。线端子短接。第29页，讲稿共50张，创作于星期日 30四 组件结构及原理(三)连接器-电线连接检查机构电线连接检查机构 作用：作用：监测连接器的插头与插座是否可靠连接。监测连接器的插头与插座是否可靠连接。工作原理：工作原理：当当插插头头与与插插座座连连接接不不可可靠靠时时，电电脑脑监监测测到到碰碰撞撞传传感感器器电电阻阻为为无无穷大。穷大。SRS指指示示灯灯闪闪亮亮报报警。警。第30页，讲稿共50张，创作于星期日 31四 组件结构及原理(四)气体发生器第31页，讲稿共50张，创作于星期日 32四 组件结构及原理(四)气体发生器作用：作用：点火器引爆点火剂时，产

16、生气体向气囊充气。点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气。第32页，讲稿共50张，创作于星期日 33四 组件结构及原理(四)气体发生器气体发生器是利用热热效效反反应应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠叠氮氮化化钠钠药片受热立即分解，产生氮气产生氮气并从充气孔充入气囊。2NaN32Na3N210Na+2KNO3+6SiO25Na2SiO3+K2SiO3+N2NaN3+NH4NO3-N2+Na+N2O+H2O虽然氮气是无毒气体，但是叠氮化钠的副产品有少量的氢氢氧氧化化钠钠和和碳碳酸酸氢氢钠钠（白色粉末）。这些物质是有害的，因此在清洁膨胀后的气囊时，应保持良好的通风

17、并采取防护措施。第33页，讲稿共50张，创作于星期日 34四 组件结构及原理(四)气体发生器新新型型安安全全气气囊囊加加入入了了可可分分级级充充气气或或释释放放压压力力的的装装置置，以以防防止止一一次次突突然然点点爆爆产产生生的的巨巨大大压压力力对对人人头头部部产产生生的的伤伤害害，特特别别在在乘乘客客未未佩佩戴戴安安全全带带的的时时候候，可可导导致致生生命命危险。危险。氮气氮气过滤器过滤器叠氮化钠叠氮化钠点火器点火器第34页，讲稿共50张，创作于星期日 35四 组件结构及原理(四)气体发生器p分级点爆装置：气体发生器分两级点爆，第一级产生约40%的气体容积，远低于最大压力，对人头部移动产生缓

18、冲作用，第二级点爆产生剩余气体，并且达到最大压力。总的来说两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式，压力逐步增加。p分级释放压力方式：囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔，分为完全凭借气体压力顶开的方式或电脑控制。这种方式一开始压力达到设定极限，然后瞬时释放压力以避免过大伤害。第35页，讲稿共50张，创作于星期日 36引爆炸药引爆炸药引药引药电热丝电热丝引出导线引出导线电极电极四 组件结构及原理(五)点火器（电雷管）（电雷管）作用：作用：在前碰撞传感器和防护传感器接通气囊电路时，引爆点火剂，在前碰撞传感器和防护传感器接通气囊电路时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。产生热量使充气剂分解。SRS电脑

19、发出点火指令，电热丝通电红热引爆引药和炸药，产生热量使充电脑发出点火指令，电热丝通电红热引爆引药和炸药，产生热量使充气剂分解，释放氮气充入气囊。气剂分解，释放氮气充入气囊。第36页，讲稿共50张，创作于星期日 37四 组件结构及原理(五)点火器驾驶席驾驶席安全气囊安全气囊助手席助手席安全气囊安全气囊50ms50ms延迟时间延迟时间ONOFFONOFF驾驶席和助手席安全气囊驾驶席和助手席安全气囊1ms第37页，讲稿共50张，创作于星期日 38四 组件结构及原理(六)气囊驾驶员侧的气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅(化化纤纤纺纺织织品品)制成。橡胶涂层起密封和保护作用，气囊背面有2个个泄泄气气孔孔

20、。（近近年年研研制制的的能能呼呼吸吸的的新新型型气气囊囊无无排排气气孔孔）乘客侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。第38页，讲稿共50张，创作于星期日 39四 组件结构及原理(六)气囊缝制型缺点：缝制型缺点：1.气囊四周的缝合边厚度大，不易折叠，折叠后体积较大；2.四周缝边的缝纫材料和缝纫工艺不良是引起安全气囊工作失误的不安全因素。全全成成形形型型：避免了气囊四周的缝合加工，折叠后体积小，是安全气囊织物的技术发展方向。涂层织物不易磨损，易于切割和缝纫。空气孔隙率控制得更好；未涂层织物更轻、更软、体积更小，更易回收处理。气囊袋织物成型方式有缝缝制制型型和全全成成形形型型，表面有有涂涂层层和非

21、非涂涂层层之分。第39页，讲稿共50张，创作于星期日 40四 组件结构及原理(七)安全气囊ECU由中央处理器CPU,只读存储器ROM，随机存储器RAM，I/O接口组成。安全气囊ECU内部还有安全传感器、备用电源、稳压电路和故障自诊断电路等等。第40页，讲稿共50张，创作于星期日 41四 组件结构及原理(七)安全气囊ECU第41页，讲稿共50张，创作于星期日 42四 组件结构及原理(七)安全气囊ECU第42页，讲稿共50张，创作于星期日 43五 安全气囊正确使用(一)引爆条件点点火火器器引引爆爆气气囊囊的的条条件件是是前前碰碰撞撞传传感感器器与与安安全全气气囊囊ECUECU内内的的安安全全传传感

22、感器器必须同时接通必须同时接通。第43页，讲稿共50张，创作于星期日 44五 安全气囊正确使用(一)引爆条件u车车速速低低于于30km/h30km/h时时，碰撞产生的减速度和惯性力较小，安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为不引爆安全气囊，只引爆安全带收紧器的点火器，指令使安全带收紧，防止驾驶员和乘客受伤。u车车速速高高于于30km/h30km/h时时，碰撞产生的减速度和惯性力较大，安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为需要引爆安全气囊和安全带收紧器共同保护驾驶员和乘客。第44页，讲稿共50张，创作于星期日 45五 安全气

23、囊正确使用(一)引爆条件正面碰撞时安全气囊有效范围正面碰撞时安全气囊有效范围第45页，讲稿共50张，创作于星期日 46五 安全气囊正确使用(一)引爆条件-常见的气囊不弹出的碰撞情况常见的气囊不弹出的碰撞情况 A 低速追尾，后车气囊不弹出低速追尾，后车气囊不弹出B 追尾，前车气囊不弹出追尾，前车气囊不弹出C 斜侧碰撞斜侧碰撞D 正面碰撞电杆、树等柱状物体正面碰撞电杆、树等柱状物体第46页，讲稿共50张，创作于星期日 47五 安全气囊正确使用(一)引爆条件-常见的气囊不弹出的碰撞情况常见的气囊不弹出的碰撞情况 E 车辆翻滚车辆翻滚F 与大型货车追尾与大型货车追尾第47页，讲稿共50张，创作于星期日

24、 48五 安全气囊正确使用(二)注意事项避免高温：避免高温：不要让它在85以上的高温环境下，以免造成安全气囊误打开。避免意外磕碰避免意外磕碰：安全气囊传感器等部件对碰撞和冲击很敏感，以免造成安全气囊不必要的突然展开。不要擅自改变不要擅自改变安全气囊系统及其周边布置不能擅自改动系统的线路和组件及更改保险杠和车辆前面部分结构。转向盘和乘员侧气囊部位不可粘贴任何装饰品和胶条，以防影响气囊的爆开。电磁波电磁波引起误触发，如大功率手提电话机等。第48页，讲稿共50张，创作于星期日 49车外保护气囊车外保护气囊主动安全座椅主动安全座椅312多级气囊多级气囊儿童座椅传感器儿童座椅传感器翻滚传感器翻滚传感器车内乘员探测传感车内乘员探测传感器器车内气囊车内气囊碰撞传感器碰撞传感器五 安全气囊正确使用(三)发展方向车外探测传感器车外探测传感器第49页，讲稿共50张，创作于星期日 50感谢大家观看第50页，讲稿共50张，创作于星期日