汽车安全气囊系统SRS,一、安全气囊的概念,Supplemental Restraint Safe Air Bag System ——辅助防护安全气囊系统 ——SRS气囊系统 公安部和交通部规定：自1993年7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三、SRS气囊的功用,汽车碰撞形式：一次碰撞、二次碰撞 一次碰撞——汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞 二次碰撞——一次碰撞后，驾驶员和乘员受惯性力作用与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生的碰撞－—遭受伤害的主要原因SRS气囊功用示意图,图14－1 汽车遭受正面碰撞时SRS的作用情况 （a） 驾驶席气囊；（b） 驾驶席与乘员席气囊；1－驾驶员；2－前排乘员 当汽车遭受碰撞时，在驾驶员与方向盘或乘员与车内构件之间铺垫一个气垫，利用气垫上小孔的排气节流作用来吸收碰撞产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度四、安全气囊SRS的组成,,图14－2 SRS零部件安装位置,（二）安全气囊SRS控制电路,,,图14－3 安全气囊SRS控制电路,五、电子控制安全气囊SRS的分类,,按功用分类： 正面SRS气囊系统－－保护头部、胸部 侧面SRS气囊系统－－保护颈部、腰部 按数量分类： 单SRS气囊系统——驾驶席气囊 双SRS气囊系统——驾驶席和前排乘员席两个气囊 广州本田雅阁ACCORD轿车、市民CIVIC轿车 丰田佳美Camry、马自达Mazda626、929型轿车 多SRS气囊系统——3个或3个以上气囊 瑞典沃尔沃VOLVO850、960型轿车；奥迪A6；别克 无论气囊数量多少，均可采用一个SRS ECU控制。
第二节 安全气囊系统工作原理,一、安全气囊控制原理 二、安全气囊动作过程 三、安全气囊有效范围,一、 安全气囊系统控制原理,图14－4 安全气囊系统控制原理 碰撞→碰撞传感器和防护传感器触点闭合→点火器点火→点火剂（引药）爆炸→充气剂（叠氮化钠固体药片）受热分解释放氮气→气囊膨开形成气垫→保护人体二、 安全气囊动作过程,图14－5 安全气囊系统SRS动作时序 （a） 10ms后；（b） 40ms后； （c） 60ms后；（d） 110ms后 博世（Bosch）公司在奥迪Audi轿车上试验研究表明：当车速50km/h与前面障碍物相撞时，气囊动作时序： （1）碰撞10ms后，点火剂引爆产生热量，充气剂分解，驾驶员未动作（图14-5a） （2）碰撞40ms后，气囊充满，体积最大，驾驶员前移，（图14-5b） （3）碰撞60ms后，乘员头、胸压向气囊，气孔排气节流吸收碰撞动能（图14-5c） （4）碰撞110ms后，气体逸出，人体复位，恢复视野，（图14-5d） （5）碰撞120ms后，危害解除，车速降零 （人眨一次眼时间：约为200ms左右 ）,气囊动作过程与经历时间的关系,（1）碰撞10ms后，点火剂引爆产生热量，充气剂分解，驾驶员未动作（图14-5a） （2）碰撞40ms后，气囊充满，体积最大，驾驶员前移，（图14-5b） （3）碰撞60ms后，乘员头、胸压向气囊，气孔排气节流吸收碰撞动能（图14-5c） （4）碰撞110ms后，气体逸出，人体复位，恢复视野，（图14-5d） （5）碰撞120ms后，危害解除，车速降零 （人眨一次眼时间：约为200ms左右 ）,三、安全气囊有效范围,图14－6 安全气囊有效范围 正面气囊引爆条件 （1）正前方±30°角； （2）纵向减速度达到某一值（减速度阈值）。
气囊不能引爆的无效范围,气囊无效范围： （1）碰撞超过斜前方±30°角时； （2）遭受横向碰撞时； （3）遭受后方碰撞时； （4）绕纵向轴线侧翻时； （5）纵向减速度未达到设定阈值时； （6）正常行驶、制动或路面不平行驶时 减速度阈值设定：根据SRS气囊性能设定 美国气囊按驾驶员不戴安全带设计，气囊体积大、充气时间长，减速度阈值较低，汽车在较低车速（12～22km/h）碰撞时，气囊就会引爆 在日本和欧洲气囊按驾驶员戴安全带设计，气囊体积小、充气时间短，减速度阈值较高，汽车在较高车速（19～32km/h）碰撞时，气囊才能引爆第三节 气囊控制部件结构原理,一、碰撞传感器 二、SRS控制单元 三、SRS指示灯 四、SRS气囊组件 五、线束连接器及保险机构,一、碰撞传感器,1、滚球式碰撞传感器 2、滚轴式碰撞传感器 3、偏心锤式碰撞传感器 4、水银开关式碰撞传感器 5、电阻应变计式碰撞传感器 6、压电效应式碰撞传感器,（一）滚球式碰撞传感器结构,结构：图14-7 滚球1：感测惯性力或减速度的大小，可在导缸3内移动或滚动 磁铁2：永久磁铁 导缸3： 触点4：两个固定不动，分别与传感器引线端子连接 壳体5：印制有箭头标记，指示安装方向,（二）滚球式碰撞传感器原理,图14－8 滚球式传感器工作原理 （a） 静止状态；（b） 工作状态 静止时：滚球被吸向磁铁，触点断开（图a） 碰撞时（惯性力大于磁铁的吸力时）：滚球左移，触点接通（图b），接通SRS气囊点火器回路。
一）滚轴式碰撞传感器结构,止 动 销1： 滚 轴2： 滚动触点3：固定在滚轴部分的片状弹簧上，并可随滚轴一起转动 固定触点4：与片状弹簧6绝缘固定在底座5上，并与传感器另一个引线端子连接 片状弹簧6：与传感器一个引线端子连接，一端固定在底座5上，另一端绕在滚轴2上 底 座5：,（二）滚轴式碰撞传感器原理,图14－9 滚轴式传感器结构原理 （a） 静止状态；（b） 工作状态 1－止动销；2－滚轴；3－滚动触点；4－固定触点；5－底座；6－片状弹簧 静止状态时：滚轴在片状弹簧的弹力作用下滚向止动销一侧，触点3、4断开状态 遭受碰撞时（惯性力大于片弹簧弹力时）：滚轴滚动，触点3、4接通，图6-12b所示，接通SRS气囊点火器回路一）偏心锤式碰撞传感器结构,偏 心 锤1、8：偏心安装在偏心锤臂2、15上 偏心锤臂2、15： 转动触点臂3、11：两端固定有触点6、13， 转动触点 6、13：随触点臂转动 固定触点10、16：绝缘固定在传感器壳体上，用导线与端子7、14或5、17连接 复 位 弹 簧 19：挡 块9：壳 体4、12：,（二）偏心锤式碰撞传感器原理,图14－11 偏心锤式碰撞传感器工作原理 （a） 静止状态；（b） 工作状态 静止状态时：弹簧使偏心锤与挡块接触，转动触点与固定触点断开（图14-11a） 遭受碰撞时（偏心锤惯性力矩大于弹力力矩时）：偏心锤转动，转动触点与固定触点接触（图14-11b），接通SRS气囊点火器回路。
一）水银式碰撞传感器结构,水 银1：良导体，导电性能好 电 极 5、6： 壳 体2： 密封螺塞7： 密 封 圈4：,（二）水银式碰撞传感器原理,图14－12 水银开关式传感器结构 （a） 静止状态；（b） 工作状态 1－水银（静态位置）；2－壳体；3－水银（动态位置）；4－密封圈；5－电极（接点火器）；6－电极（接电源）；7－密封螺塞；F1－水银运动方向分力；F2－惯性力；α－水银运动方向与水平方向之间的夹角 发生碰撞时：减速度使水银产生惯性力，分力将水银抛向电极，使两个电极接通，从而接通气囊点火器电路一）安全气囊控制组件（SRS ECU）结构,图14－13 Lincoln City轿车SRS ECU的结构 1－能量储存装置（电容器）；2－碰撞防护传感器总成；3－传感器触点；4－传感器滚轴；5－四端子插座；6－专用CPU；7－SRS ECU插座,（二）安全气囊控制组件（SRS ECU）电路,图14－14 SRS ECU电路框图,（三）本田轿车气囊（SRS ECU）电路,,三、SRS（AIR BAG）指示灯,形式：SRS、AIR BAG图形 位置：仪表盘面膜下面 功用：指示SRS状态；显示故障代码。
四、SRS气囊组件,驾驶席气囊组件 乘员席气囊组件,（一）驾驶席SRS气囊组件,装饰盖2：表面模压撕纹1 减小气囊膨开阻力 气 囊3：聚酰胺织物 （如尼龙） 降落伞形式折叠成包 背面排气孔2～4个 气体发生器4：充气 （图14－17） 点火器引线5：,（二）气体发生器（充气器）,壳 体：冷压成一体，内装充气剂、滤网和点火器 上盖1：制有若干个充气孔2 下盖3：制有安装孔4 充 气 剂4：叠氮化钠NaN3固体药片 无色六方形晶体，有剧毒！约300℃时分解 金属滤网2：过滤渣粒 点 火 器5：电雷管（图14－19）,（三）点火器,药 筒2： 引爆炸药1： 电 热 丝4： 引 药3：起爆药（叠氮化铅Pb(N3)2） 电 极10： 引出导线7： 工作情况：电热丝通电迅速红热，引爆引药，炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解，释放氮气充入气囊使其膨开四）乘员席SRS气囊组件,图14－20 乘员席SRS气囊组件结构 1－点火器引线；2－饰盖撕印；3－气囊饰盖；4-SRS气囊； 5－手套箱；6－空调风向开关；7－仪表台；8－气体发生器,五、线束连接器及保险机构,防止气囊误爆机构－－2、5、8 电路连接诊断机构 －－1、3、7、9 连接器双重锁定机构－－5、8 端子双重锁定机构－－－1～9 螺旋线束,（一）防止气囊误爆机构－短路片,功用：连接器拔开时，将点火器一侧插头或插座的两个引线端子短接。
正常连接时，绝缘壳体将短路片向上顶起（图a），电热丝电路正常连接 连接器脱开时，短路片将点火器一侧插座（或插头）的引线端子短接，电热丝与短路片构成回路（图b）二）电路连接诊断机构－诊断销,功用：监测传感器和电脑的连接器是否可靠连接 传感器电阻为无穷大时，连接不可靠（图a） 阻值等于并联电阻阻值时（丰田车系=755～885）：连接可靠（图b）,（三）连接器双重锁定机构,功用：锁定连接器插头与插座，防止连接器脱开 插头上：设有主锁和两个凸台（图a） 插座上：设有锁柄能够转动的副锁 当主锁未锁定时，插头凸台阻止副锁锁定——图a 当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定——图b所示 当主锁与副锁双重锁定后，插头与插座连接状态如图c，防止插头与插座脱开四）端子双重锁定机构,功 用：防止连接器端子滑动 锁定机构：连接器壳体上的锁柄、分隔片 锁 柄：一次锁定机构，防止端子沿引线轴线方向滑动； 分隔片：二次锁定机构，防止端子沿引线径向移动五）螺旋线束,图14－27 螺旋形弹簧与螺旋线束 1、3－线束插头或插座；2－螺旋形 弹簧；4－弹簧壳体；5－搭铁插头 气囊线束：黄色 螺旋线束：将线束安装在螺旋形 弹簧内，再安放到弹簧壳体内 功用：保证方向盘有足够地转动角度而又不致损伤驾驶席气囊线束， 电喇叭线束也安装在螺旋形弹簧内。
螺旋线束——螺旋弹簧——游丝——游丝弹簧 安装螺旋弹簧时，应注意其安装位置和方向，否则将会导致方向盘转动角度不足或转向沉重第四节 座椅安全带控制系统,图14－28 凌志LS400型轿车辅助防护系统零部件位置 1－SRS指示灯；2－右前碰撞传感器；3－乘员席SRS气囊组件； 4－SRS ECU；5－右座椅安全带收紧器；6－左座椅安全带收紧器；7－驾驶席SRS气囊组件；8－螺旋线束；9－左前碰撞传感器,一、座椅安全带收紧器结构,图14－29 安全带收紧器结构原理 1－导管（气缸）；2－活塞；3－充气剂（叠氮化钠药片）； 4－引爆炸药；5－电热丝；6－线束插座；7、9－通气孔；8－气体发生器；10－钢丝绳；11－气体,二、座椅安全带收紧器电路,图14－29 凌志LS400型轿车SRS电路框图,三、座椅安全带收紧器工作状态,图14－31 安全带与气囊控制系统工作情况 在8ms内能将安全带收紧10～15cm,本章结束,师者，传道、授业、解惑也。