汽车安全气囊.ppt

汽车电子技术课程展示 汽车安全气囊系统 汽车安全气囊随着科技的发展，汽车的行驶速度越来越高，随着科技的发展，汽车的行驶速度越来越高，乘车人员的安全也越来越受到威协。因此，乘车人员的安全也越来越受到威协。因此，促进了汽车上的被动安全装置的发展促进了汽车上的被动安全装置的发展。1953年，美国人赫特里克提出了年，美国人赫特里克提出了“安全气囊安全气囊”的设计，并申请了专利。汽车碰撞达到一的设计，并申请了专利。汽车碰撞达到一定的加速度时，使其开关打开，压缩空气迅定的加速度时，使其开关打开，压缩空气迅速充满气囊，在驾驶员前方形成一只缓冲垫，速充满气囊，在驾驶员前方形成一只缓冲垫，从而保护乘车人员的安全。从而保护乘车人员的安全。SRS（Supplemental Restraint System）辅助防护系统或辅助束缚系统。辅助防护系统或辅助束缚系统。SRS气囊发明人：美国机械工程师气囊发明人：美国机械工程师约翰约翰.赫特赫特里克里克。SRS灵感：灵感：1944年，鱼雷中释放的压缩空气年，鱼雷中释放的压缩空气将覆盖在其上的帆布袋使其膨起。将覆盖在其上的帆布袋使其膨起。一次车祸一次车祸发明发明SRS的动力。的动力。1953年获得专利。年获得专利。安全气囊的含义安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。为了减小汽车发生正面碰撞时由于装置。为了减小汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害。伤害。压缩空气装在圆柱形压力容器中，系统采压缩空气装在圆柱形压力容器中，系统采用弹簧装置感应车的减速情况。当汽车减用弹簧装置感应车的减速情况。当汽车减速度达到一定值时，通过弹簧移动将阀门速度达到一定值时，通过弹簧移动将阀门打开，气体便从压力容器充入几个气囊中打开，气体便从压力容器充入几个气囊中使其膨胀。使其膨胀。安装位置：安装位置：方向盘上或仪表盘上（保护驾驶员和前方向盘上或仪表盘上（保护驾驶员和前排乘客）排乘客）前排座椅的背后（保护后排乘客）前排座椅的背后（保护后排乘客）安全气囊的发展19531953年美国人约翰赫特里克发明世界上首套年美国人约翰赫特里克发明世界上首套SRSSRS气囊系统气囊系统 19731973年美国通用汽车公司首先采用现代气囊系统年美国通用汽车公司首先采用现代气囊系统 19811981年梅塞德斯奔驰公司首先采用烟火式锁紧卷收器，为采年梅塞德斯奔驰公司首先采用烟火式锁紧卷收器，为采用汽车安全气囊铺平了道路用汽车安全气囊铺平了道路 19841984年美国联邦政府将汽车被动安全装置纳入法规，要求从年美国联邦政府将汽车被动安全装置纳入法规，要求从19871987年开始到年开始到19941994年使轿车装配气囊率逐步达到年使轿车装配气囊率逐步达到100%100%19921992年美国联邦政府法律规定，年美国联邦政府法律规定，19941994年以后出厂的新车必须年以后出厂的新车必须装备驾驶座装备驾驶座SRSSRS气囊系统和自动安全带气囊系统和自动安全带 19931993年在美国政府的提议下，通过了目前世界上最严格的汽年在美国政府的提议下，通过了目前世界上最严格的汽车安全法规车安全法规FMVSS-208FMVSS-208，随后，欧洲也通过了，随后，欧洲也通过了ECE R94ECE R94法规，法规，只有安装汽车安全气囊系统，才能满足上述法规要求只有安装汽车安全气囊系统，才能满足上述法规要求 19941994年欧美各大汽车公司将汽车安全气囊系统做为标准装备，年欧美各大汽车公司将汽车安全气囊系统做为标准装备，安装在轿车和轻卡上安装在轿车和轻卡上 19981998年日本丰田公司首次提出智能型安全气囊系统概念年日本丰田公司首次提出智能型安全气囊系统概念 19991999年美国福特公司研制成功世界首套智能型安全气囊系统年美国福特公司研制成功世界首套智能型安全气囊系统 安全气囊的工作原理安全气囊的工作原理 气体发生器的气囊（或称气囊）。当传感器开关启动后，控制线路即处于开始工作状态，并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话，才会是安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易损部位，因此，安全气囊控制系统都具有自备的电源以确保作用的发挥。汽车的安全性分为主动安全和被动安全。主动安全是指汽车防止发生事故的能力；被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力。安全气囊属于被动安全。安全气囊属于被动安全。在判定施放安全气囊正确后，控制回路便会将电流送至点火器，接着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。同时点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能。并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞的实现。据计算，正规的安全气囊必须在汽车发生碰撞后0.01秒内处理器开始工作，0.03秒内点火装置启动，0.05秒内高压气体进入气囊，0.08秒内气囊向外膨胀，0.11秒内气囊完全胀大，之后，驾驶者才会撞上气囊。通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出。安全气囊的种类依据种类特 点按总体结构机械式气囊无电源、电路、配线电子式气囊用传感器检测信号，ECU处理后控制气囊充气按数量单气囊只装备有驾驶员席气囊双气囊装备驾驶员席气囊及前排乘员席多气囊装备3个或3个以上的气系统囊按功用正面气囊为正面碰撞设计侧面气囊为侧面碰撞设计双气囊双气囊 电子式安全气囊的组成主要由主要由四部分四部分组成：组成：（1）碰撞传感器（碰撞传感器和防护传感器）碰撞传感器（碰撞传感器和防护传感器）（2）指示灯）指示灯(SRS指示灯指示灯)（3）电控单元）电控单元(SRS电脑电脑)（4）气囊组件）气囊组件SRS气囊气囊气体发生器气体发生器点火器点火器 一、碰撞传感器碰撞传感器分类依据分类功用碰撞烈度传感器前碰撞传感器左前碰撞传感器右前碰撞传感器中央碰撞传感器中心碰撞传感器防护碰撞传感器总体结构机电结合式碰撞传感器滚球式碰撞传感器滚轴式碰撞传感器偏心球式碰撞传感器电子式碰撞传感器水银开关式碰撞传感器 滚球式碰撞传感器动画动画 滚轴式碰撞传感器 碰撞传感器的碰撞传感器的作用作用检测车辆发生碰撞时的减速度或惯性力，并检测车辆发生碰撞时的减速度或惯性力，并将信号传输到将信号传输到SRSSRS电脑。电脑。碰撞烈度传感器用于检测汽车遭受碰撞的激碰撞烈度传感器用于检测汽车遭受碰撞的激烈程度。烈程度。防护碰撞传感器与碰撞烈度传感器串联，用防护碰撞传感器与碰撞烈度传感器串联，用于防止于防止SRSSRS气囊产生误爆现象。气囊产生误爆现象。在在SRSSRS气囊系统中，一般设有气囊系统中，一般设有3-43-4只碰撞传感只碰撞传感器，分别安装在车身前部和中部。如车身两器，分别安装在车身前部和中部。如车身两侧的前翼子板内侧、两侧前照灯支架下面、侧的前翼子板内侧、两侧前照灯支架下面、发动机散热器（水箱）支架左、右两侧等。发动机散热器（水箱）支架左、右两侧等。二、指示灯二、指示灯 三、电控单元 四、气囊组件气囊组件由气囊组件由SRS气囊气囊、点火器点火器和和气体发生器气体发生器组成。组成。驾驶员席气囊组件安装在方向盘的中央，前驾驶员席气囊组件安装在方向盘的中央，前排乘员席气囊组件安装在正前方的仪表台上。排乘员席气囊组件安装在正前方的仪表台上。正面正面SRS气囊组件的功用是保护驾驶员与乘气囊组件的功用是保护驾驶员与乘员的面部和胸部，防止方向盘、挡风玻璃、员的面部和胸部，防止方向盘、挡风玻璃、仪表台和前排座椅伤害人体；侧面仪表台和前排座椅伤害人体；侧面SRS气囊气囊组件的功用是保护驾驶员与乘员头部和腰部，组件的功用是保护驾驶员与乘员头部和腰部，防止车门或车身伤害人体。防止车门或车身伤害人体。驾驶员席驾驶员席SRS气囊组件主要由气囊组件主要由气囊装饰盖气囊装饰盖、SRS气囊、气体发生器气囊、气体发生器和装在气体发生器内和装在气体发生器内部的部的点火器点火器组成组成1.SRS气囊气囊 SRS气囊是用聚酰胺织物制成，内层涂有聚气囊是用聚酰胺织物制成，内层涂有聚氯丁二烯，用以密闭气体。气囊在静止时，氯丁二烯，用以密闭气体。气囊在静止时，象降落伞一样折叠成包，安放在气体发生器象降落伞一样折叠成包，安放在气体发生器上部与气囊饰盖之间。气囊开口一侧固定在上部与气囊饰盖之间。气囊开口一侧固定在气囊的安装支架上，先用金属垫圈与气囊支气囊的安装支架上，先用金属垫圈与气囊支架的座圈夹紧，然后用铆钉铆接。此外，固架的座圈夹紧，然后用铆钉铆接。此外，固定气体发生器的专用螺栓也穿过金属垫圈和定气体发生器的专用螺栓也穿过金属垫圈和支架座圈将气体发生器固定在一起，以便承支架座圈将气体发生器固定在一起，以便承受气体地冲击。受气体地冲击。气囊一般在汽车遭受碰撞后气囊一般在汽车遭受碰撞后10ms内开始充气，内开始充气，从开始充气到完全膨胀开的整个时间约为从开始充气到完全膨胀开的整个时间约为30ms。它沿转向柱偏挡风玻璃方向膨开，防。它沿转向柱偏挡风玻璃方向膨开，防止驾驶员面部与挡风玻璃、胸部与方向盘发止驾驶员面部与挡风玻璃、胸部与方向盘发生碰撞。气囊背面或顶部有生碰撞。气囊背面或顶部有2-4个排气孔，当个排气孔，当驾驶员在惯性力的作用下，压到气囊上时，驾驶员在惯性力的作用下，压到气囊上时，气囊便从排气孔排气，持续时间不到气囊便从排气孔排气，持续时间不到1s，从，从而吸收驾驶员与气囊碰撞的动能，使人体不而吸收驾驶员与气囊碰撞的动能，使人体不受伤害。近来研制出一种新的可呼吸气囊，受伤害。近来研制出一种新的可呼吸气囊，它并没有排气孔。有的气囊内设拉绳，用以它并没有排气孔。有的气囊内设拉绳，用以控制其胀开的形状。控制其胀开的形状。2.气体发生器气体发生器又称为充气器，其功用是：气体发生器又称为充气器，其功用是：在点火器引爆点火剂时，产生气体向在点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊膨开。气囊充气，使气囊膨开。气体发生器由上盖，下盖，充气剂和金属滤气体发生器由上盖，下盖，充气剂和金属滤网组成，其壳体由上盖和下盖两部分组成。网组成，其壳体由上盖和下盖两部分组成。上盖有若干个气孔，下盖有安装孔，便于安上盖有若干个气孔，下盖有安装孔，便于安装。上下盖冷压成一体，壳体内装有充气剂、装。上下盖冷压成一体，壳体内装有充气剂、滤网和点火器。滤网用以过滤充气剂和点火滤网和点火器。滤网用以过滤充气剂和点火剂燃烧后渣粒。剂燃烧后渣粒。充气剂大都采用叠氮化钠充气剂大都采用叠氮化钠(氮化钠有剧毒氮化钠有剧毒)片状片状合剂。因为它的制作工艺成熟，用氮化钠的合剂。因为它的制作工艺成熟，用氮化钠的药片质量可以调节气囊发生器的充气特性。药片质量可以调节气囊发生器的充气特性。大多数气囊采用大多数气囊采用热效反应热效反应产生氮气使气囊充产生氮气使气囊充气。在点火器引爆点火剂时，点火剂会产生气。在点火器引爆点火剂时，点火剂会产生大量的热量，氮化钠受热立即分解，产生大大量的热量，氮化钠受热立即分解，产生大量的氮气，充入气囊。量的氮气，充入气囊。气体发生器气体发生器实物图 3.点火器点火器点火器外包铝箔，安装在气体发生外包铝箔，安装在气体发生器的中央位置。器的中央位置。其功用是在碰撞传感器和防护传感其功用是在碰撞传感器和防护传感器将气囊电路接通时，引爆点火剂，器将气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。其结构主产生热量使充气剂分解。其结构主要由引爆炸药、药筒、引药、电热要由引爆炸药、药筒、引药、电热丝，电极和引出导线等组成。丝，电极和引出导线等组成。点火器所有部件都装在药筒内。点火剂包括点火器所有部件都装在药筒内。点火剂包括引爆炸药和引药。引出导线与气囊连接插座引爆炸药和引药。引出导线与气囊连接插座连接，连接器中设有短路片。当连接器插头连接，连接器中设有短路片。当连接器插头与插座未完全结合时，短路片将两根引线短与插座未完全结合时，短路片将两根引线短路，防止静电或误通电将电热丝电路接通造路，防止静电或误通电将电热丝电路接通造成气囊误膨开。成气囊误膨开。其工作情况是：当其工作情况是：当SRS电脑发出点火指令时，电脑发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引爆引药，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引爆引药，引爆炸药瞬间产生大量的热量，药筒内温度引爆炸药瞬间产生大量的热量，药筒内温度急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解，急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解，放出氮气充入气囊。放出氮气充入气囊。THANK YOU 视频