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1、技 术 文 件吉利汽车安全气囊系统安装维修培训江苏中翼汽车新材料科技有限公司二OO三年十二月目 录第一节 SRS气囊系统的概念和发展安全气囊的概念SRS气囊系统的功用SRS气囊系统的发明SRS气囊系统的发展第二节 SRS气囊系统的结构和原理SRS气囊系统的种类SRS气囊结构组成SRS气囊系统的工作原理SRS气囊系统动作过程SRS气囊系统的有效范围第三节 吉利吉利汽车跑车SRS气囊系统SRS气囊系统主要结构产品主要技术说明接线图和端子说明安装和调整故障诊断与维修SRS气囊系统检查注意事项运输和储存SRS气囊系统的报废第一节 SRS气囊系统的概念及发展一、安全气囊的概念汽车安全气囊系统是辅助安全带
2、的一种被动安全防护装置（Sapplemental Restraint system，简称SRS），是辅助防护系统中能够起到缓冲作用的一种装置，因为气囊属于安全装备之一，所以一般都称为“安全气囊”。在设计上，SRS气囊系统是汽车安全带的辅助装置。只有在使用安全带的条件下，SRS气囊系统才能充分发挥保护驾驶员和乘员的作用。美国通用汽车公司1989年的一项研究表明：SRS系统与坐椅安全带共同使用的保护效果最佳，可使驾驶员和前排乘员的伤亡人数减少43%46%。遗憾的是人们误认为配装安全气囊系统的汽车在发生碰撞时就能绝对保证安全，以致于造成一些原可避免的伤害和纠纷。事实上，安全气囊系统是辅助坐椅安全带而
3、起辅助防护作用的，其确切地名称应为辅助防护安全气囊系统。二、SRS气囊系统的功用当汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞后，汽车速度将急剧变化，驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用而向前运动，并与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞，这种碰撞称为二次碰撞。在车辆事故中，导致驾驶员和车内乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞。车速越高，惯性力就越大。为了减轻或避免驾驶员与乘员在二次碰撞种遭受伤害，汽车上装备了坐椅安全带和SRS气囊系统等被动保护装置。在这些装置中，坐椅安全带是最主要、最有效的保护装置，特别是三点式安全带，其保护效果极为显著。为此，我国公安部和交通部
4、已明文规定：自1993年7月月1日起，所有轿车和中小客车在行驶过程中，驾驶员必须系上安全带。当汽车发生正面碰撞时，在惯性力的作用下，驾驶员面部或胸部可能与挡风玻璃或方向盘发生二次碰撞，前排乘员可能与仪表台发生二次碰撞，后排乘员可能与前排坐椅发生二次碰撞，当汽车遭受侧面碰撞时，在惯性力的作用下，驾驶员可能与车门、车门玻璃或车门支柱发生二次碰撞。设计SRS气囊系统的宗旨是：在汽车发生一次碰撞与二次碰撞之间的短暂时间（约120ms）内，在驾驶员、乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫，如图。使驾驶员、乘员头部与胸部压在充满气体的气囊上，利用气囊本身的阻尼作用或气囊背部排气孔节流的阻尼作用来吸收人体惯性力
5、产生的动能，达到保护人体的目的。由此可见，SRS系统的功用是：当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化时，SRS气囊迅速膨胀，承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部产生的惯性力，从而减轻人体遭受伤害的程度。三、SRS气囊系统的发明SRS气囊系统是美国机械工程师约翰-赫缀克1953年发明的。1944年，在海军鱼雷修理厂工作的约翰-赫缀克，亲眼目睹了鱼雷中释放出来的压缩空气将覆盖在鱼雷上的帆布袋突然膨胀起来、并立即顶到天花板上的现象。这一现象为他后来发明SRS气囊系统提供了灵感。此后，他与家人经历了一次车祸，这次车辆事故为他后来发明SRS气囊系统提供了动力。据约翰-赫缀克回忆说：事故发生后不久，他独自一个人坐
6、在家中的厨房里，把自己的设想写在纸上并画出了草图，然后花费238美圆提出了专利申请，并于1953年获得批准。约翰-赫缀克发明的SRS气囊系统是纯机械式的SRS气囊系统。压缩空气装在一个圆柱形压力容器中，系统中设有一个弹簧装置来传感汽车的减速情况。当汽车减速到一定值时，通过弹簧移动将筏门打开，气体便从压力容器中充入几个气囊中并使气囊膨胀。四、SRS气囊系统的发展气囊系统的发展过程简要归纳为：发明于50年代，开发于60年代，应用于79年代，展于80年代，推广于90年代。在60年代，由于汽车行业认为所有被动安全装置都形同虚设，在任何速度下都起不到保险作用，因此三大汽车公司的反应都不积极。与此同时，航
7、空公司着眼于保证飞机和宇宙飞船等碰撞事故中乘员的安全，在DC-7型客机上进行了试验取得了较好效果。随后日本本田、美国福特与通用等汽车公司开始组织力量改进研究和完善SRS气囊系统。1971年，日本本田汽车公司开始引进SRS气囊系统技术进行开发研制和实车应用。1973年，美国通用汽车公司在雪弗莱非洲羚羊轿车上安装了SRS气囊系统，并作为1974年所有高级轿车的选装件。1984年美国联邦政府要求从1987年开始逐步采用SRS气囊系统。美国联邦车辆安全标准（FMVSS208）法规规定的实施时间和配装率1987年10%，1988年为25%，1989年为40%，1990年100%。1987年，日本起初公司
8、经过16年的艰苦努力，终于开发研制成功了当今普遍采用的燃药式SRS气囊系统，同年9月开始作为本田传奇牌轿车的选装件。1992年美国联邦政府法律规定，1994年以后出厂的新车必须配装驾驶座安全气囊或自动安全带。到1994年，FMVSS208法规又修改规定，要求从1997年9月1日起，美国所有客车都必须装备保护驾驶员和前排乘员的双SRS气囊系统。据资料介绍，从1987年到1998年之间，总共有260万个安全气囊产品产生作用，使得汽车驾驶员伤亡率降低了约31%，前排座乘员降低了约27%。实践证明，装备SRS气囊系统是加强防护能力的重要措施。第二节 SRS气囊系统的结构和原理一、SRS气囊系统的种类
9、SRS气囊系统发展四十余年来，按其总体结构分为机械式和电子式SRS安全气囊系统两大类。机械式SRS气囊系统不需要电源，没有电子电路和电路配线，全部零件组装在方向盘装饰盖下面。检测碰撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置动作来完成。最早采用机械式的是日本丰田汽车公司，目前我国锦恒公司仍有部分使用，国际上已经淘汰。电子式SRS气囊系统是利用传感器检测碰撞信号并送往SRS的ECU，ECU根据传感器信号并利用内部预先设置的程序不断进行数学计算和逻辑判断。当判断结果为发生碰撞时，ECU立即发出点火指令引爆点火剂，点火剂引爆时产生大量热量使充气剂受热分解，并产生大量氮气向SRS气囊充气。目前国际上几乎均为此类
10、产品。按SRS气囊数量可分为单SRS气囊系统、双SRS气囊系统和多SRS气囊系统。90年代以前装备的车辆基本都是单气囊系统，近几年生产的轿车大多数采用了双气囊系统和多气囊系统。按SRS气囊系统的功用可分为正面和侧面SRS气囊系统两大类。二、SRS结构组成（DAB模组）电子式SRS气囊系统的组成部件分布在汽车不同位置。虽然各车型气囊系统采用的部件有所差异，但其基本组成和工作原理都大致相同。SRS系统的基本结构如图所示，主要部件有气囊模块、电子控制单元ECU、电线束、时钟弹簧、SRS指示灯等。SRS气囊模组包括气袋、气体发生器、装饰盖等组成。三、SRS气囊系统的工作原理当汽车受到前方一定角度范围内
11、的高速碰撞时，安装在汽车前端的ECU内的碰撞传感器就会检测到汽车突然减速的信号，碰撞传感器将该信号转变为电信号，电信号传送到ECU控制中心，ECU中预先设置的程序经过数学计算和逻辑判断后，在安全传感器触点闭合的前提下，立即向SRS气囊模组内的电点火头发出点火指令，引爆点火头，点火剂受热爆炸（即电阻丝通电发热引爆炸药）。点火剂引爆时，迅速产生大量热量，充气剂受热分解释放大量氮气充入气袋，气袋便冲开气囊模组的盖板鼓向驾驶员，使驾驶员头部和胸部压在充满气体的气囊上，在人体与车内构件之间铺垫一个气垫，将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞，通过气袋产生的变形来吸收人体碰撞产生的动能，达到保护人体的目的
12、。工作流程见图4和图5。接通电源复位自检故障判断传感器信号采集23km/h输出点火信号气体发生器点火产气气袋充气，冲破盖板气袋开始膨胀气袋托住乘员头部报警开关闭合显示故障代码电控装置ECUYESNO气囊组件安全开关闭合图5 碰撞过程工作示意图四、SRS气囊系统动作过程在SRS气囊系统工作过程中，驾驶员侧气囊的动作过程如图所示。当汽车以50km/h的速度与前面的障碍物相撞时，SRS气囊系统的动作时序如下图。（1）碰撞约10ms后，SRS气囊系统达到点火条件，气囊系统中的点火头引爆电点火剂并产生大量热量，使充气剂受热分解，驾驶员尚未动作。（2）碰撞约40ms后，气袋完全充满，体积最大，驾驶员向前移
13、动，安全带斜系在驾驶员身上并收紧，部分冲击能量已被吸收。（3）碰撞约60ms后，驾驶员头部及胸部压向气囊，气囊背面的排气孔在气体和人体压力作用下排气，利用排气节流作用吸收人体与气囊之间弹性碰撞产生的动能。（4）碰撞约110ms后，大部分气体已从气囊溢出，驾驶员身体上部回到座椅靠背上，汽车前方恢复视野。（5）碰撞约120ms后，碰撞危害解除，车速降低至零。由此可见，在SRS气囊系统动作过程中，气囊动作时间极短。从开始充气到完全充满的时间约30ms；从汽车遭受碰撞开始，到气囊收缩为止，所用时间仅为120ms，而人的眼睛眨一下所用的时间约为200ms左右。因此，SRS气囊动作的状态和经历时间无法用肉
14、眼来确认。乘员侧气囊与驾驶员侧气囊的动作过程基本相同。五、SRS气囊系统的有效范围汽车SRS气囊并非在所有的碰撞情况下都能起作用。正面SRS气囊系统在汽车正前方或斜前方30角范围内发生碰撞且其纵向减速度通过点火计算后满足点火条件时，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，SRS气囊系统不会引爆点火剂，也不给SRS气囊充气：（1） 汽车遭受侧面碰撞超过斜前方30角时；（2） 汽车遭受横向碰撞时；（3） 汽车遭受后方碰撞时；（4） 汽车发生绕纵向轴线侧翻时；（5） 纵向减速度未达到设定阈值时；（6） 汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的条件下行驶时。点火条件由设
15、计人员根据SRS气囊系统的性能设定，不同车型SRS气囊系统的点火条件是不同的。在美国气囊系统是按照驾驶员不佩带安全带来设计的，气囊体积大，充气时间长，所有气囊系统应在较低的减速度下引爆，即在1222km/h的速度下发生碰撞就要求气囊起作用。在日本、欧洲，由于气囊系统是按驾驶员佩带安全带来设计的，气囊体积小，充气时间短，所以点火速度阈值较高，在1932km/h的行驶速度下发生碰撞，气囊系统才起爆工作。另外在13km/h23km/h之间是碰撞模糊区，SRS气囊系统可启爆也可能不启爆。但13km/h以下的速度气囊必须不能启爆，23km/h以上的速度下气囊必须启爆。第三节 吉利JL7135吉利汽车跑车SRS气囊系统我公司是于2002年7月份与吉利集团签定协议，开始合作开发吉利汽车跑车SRS气囊系统，并于今年6月份完成法规碰撞试验，时至今日已历时1年多时间。一、气囊主要结构为吉利配套的气囊系统为驾驶员侧带转向盘安全气囊系统总成，即单气囊系统，要求与三点式安全带配套使用。其主要部件有转向盘本体、DAB模组、时钟弹簧、电子控制装置（ECU）和电线束等组成。
