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1、汽车安全气囊系统汽车安全气囊系统SRS主讲：舒 华 教授军事交通学院第六章第六章 安全气囊与安全带控制系统安全气囊与安全带控制系统 第一节第一节 安全气囊系统安全气囊系统组成类型组成类型 第二节第二节 安全气囊系统安全气囊系统工作原理工作原理 第三节第三节 安全气囊系统安全气囊系统结构原理结构原理 第四节第四节 座椅座椅安全带控制系统安全带控制系统 第五节第五节 安全气囊安全气囊系统故障诊断与检查系统故障诊断与检查第一节第一节 安全气囊系统组成与类型安全气囊系统组成与类型一、安全气囊一、安全气囊SRS的概念的概念二、安全气囊二、安全气囊SRS的发明的发明三、安全气囊三、安全气囊SRS的功用的功
2、用四、安全气囊四、安全气囊SRS的组成的组成五、安全气囊五、安全气囊SRS的分类的分类一、安全气囊的概念一、安全气囊的概念SRSSupplementalRestraintSystem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AirBag气囊气囊Supplemental Restraint Safe Air BagSystem辅助防护安全气囊系统辅助防护安全气囊系统公公安安部部和和交交通通部部规规定定：自自1993年年7月月1日日起起，所所有有轿轿车车和和中中小小客客车车在在行行驶驶过过程程中中，驾驾驶员驶员必须系上安全带必须系上安全带。二、二、SRSSRS气囊系统的发明气囊系统的发明
3、美国机械工程师约翰美国机械工程师约翰美国机械工程师约翰美国机械工程师约翰 赫缀克（赫缀克（赫缀克（赫缀克（JohnW.HertrickJohnW.Hertrick）19531953年发明年发明年发明年发明的。的。的。的。19441944年年年年，在在在在海海海海军军军军鱼鱼鱼鱼雷雷雷雷修修修修理理理理厂厂厂厂工工工工作作作作的的的的约约约约翰翰翰翰 赫赫赫赫缀缀缀缀克克克克，亲亲亲亲眼眼眼眼目目目目睹睹睹睹了了了了鱼鱼鱼鱼雷雷雷雷中中中中释释释释放放放放出出出出来来来来的的的的压压压压缩缩缩缩空空空空气气气气将将将将覆覆覆覆盖盖盖盖在在在在鱼鱼鱼鱼雷雷雷雷上上上上的的的的帆帆帆帆布布布布袋袋袋
4、袋突突突突然然然然膨膨膨膨胀胀胀胀起起起起来来来来、并并并并立立立立即即即即顶顶顶顶到天花板上的现象。到天花板上的现象。到天花板上的现象。到天花板上的现象。此此此此后后后后，他他他他与与与与家家家家人人人人经经经经历历历历了了了了一一一一次次次次车车车车祸祸祸祸，这这这这次次次次车车车车辆辆辆辆事事事事故故故故为为为为他他他他后后后后来来来来发发发发明明明明SRSSRS气气气气囊囊囊囊系系系系统统统统提提提提供供供供了了了了动动动动力力力力。据据据据约约约约翰翰翰翰 赫赫赫赫缀缀缀缀克克克克回回回回忆忆忆忆说说说说：事事事事故故故故发发发发生生生生后后后后不不不不久久久久，他他他他独独独独自自
5、自自一一一一人人人人坐坐坐坐在在在在家家家家中中中中的的的的厨厨厨厨房房房房里里里里，把把把把自自自自己己己己的的的的设设设设想想想想写写写写在在在在纸纸纸纸上上上上并并并并画画画画出出出出了了了了草草草草图图图图，然然然然后后后后花花花花费费费费238238美元提出了美元提出了美元提出了美元提出了专利申请，并于专利申请，并于专利申请，并于专利申请，并于19531953年获得批准年获得批准年获得批准年获得批准。约翰约翰约翰约翰 赫缀克发明的赫缀克发明的赫缀克发明的赫缀克发明的SRSSRS气囊系统是纯机械式的气囊系统是纯机械式的气囊系统是纯机械式的气囊系统是纯机械式的SRSSRS气囊系统。气囊系
6、统。气囊系统。气囊系统。压缩空气储气筒：圆柱形压缩空气储气筒：圆柱形压缩空气储气筒：圆柱形压缩空气储气筒：圆柱形弹弹弹弹簧簧簧簧阀阀阀阀门门门门装装装装置置置置：传传传传感感感感汽汽汽汽车车车车减减减减速速速速度度度度。当当当当减减减减速速速速度度度度达达达达到到到到一一一一定定定定值值值值时时时时，弹弹弹弹簧簧簧簧移移移移动动动动将阀门打开将阀门打开将阀门打开将阀门打开气气气气囊：充气膨胀囊：充气膨胀囊：充气膨胀囊：充气膨胀三、三、SRSSRS气囊的功用气囊的功用汽车碰撞形式：一次碰撞、二次碰撞汽车碰撞形式：一次碰撞、二次碰撞一一次次碰碰撞撞：汽汽车车与与汽汽车车或或汽汽车车与与障障碍碍物物
7、之间的碰撞。之间的碰撞。二二次次碰碰撞撞：一一次次碰碰撞撞后后，驾驾驶驶员员和和乘乘员员受受惯惯性性力力作作用用与与车车内内的的方方向向盘盘、挡挡风风玻玻璃璃或或仪仪表表台台等等构构件件发发生生的的碰碰撞撞遭遭受受伤害的主要原因伤害的主要原因。SRS气囊功用示意图图图图图141411汽车遭受正面碰撞时汽车遭受正面碰撞时汽车遭受正面碰撞时汽车遭受正面碰撞时SRSSRS的作用情况的作用情况的作用情况的作用情况 当当当当汽汽汽汽车车车车遭遭遭遭受受受受碰碰碰碰撞撞撞撞时时时时，在在在在驾驾驾驾驶驶驶驶员员员员与与与与方方方方向向向向盘盘盘盘或或或或乘乘乘乘员员员员与与与与车车车车内内内内构构构构件件
8、件件之之之之间间间间铺铺铺铺垫垫垫垫一一一一个个个个气气气气垫垫垫垫，利利利利用用用用气气气气垫垫垫垫上上上上小小小小孔孔孔孔的的的的排排排排气气气气节节节节流流流流作作作作用用用用来来来来吸吸吸吸收碰撞产生的动能，从而收碰撞产生的动能，从而收碰撞产生的动能，从而收碰撞产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度减轻人体遭受伤害的程度减轻人体遭受伤害的程度减轻人体遭受伤害的程度。图图图图14142SRS2SRS零部件安装位置零部件安装位置零部件安装位置零部件安装位置 四、安全气囊四、安全气囊SRS的组成的组成 图图图图141433安全气囊安全气囊安全气囊安全气囊SRSSRS控制电路控制电路控制电路控
9、制电路 （二）安全气囊（二）安全气囊SRSSRS控制电路控制电路 五、安全气囊系统分类五、安全气囊系统分类 按功用分类：按功用分类：按功用分类：按功用分类：正面正面正面正面气囊系统保护头部、胸部气囊系统保护头部、胸部气囊系统保护头部、胸部气囊系统保护头部、胸部侧面侧面侧面侧面气囊气囊气囊气囊(帘帘帘帘)保护颈部、腰部保护颈部、腰部保护颈部、腰部保护颈部、腰部按数量分类：按数量分类：按数量分类：按数量分类：单单单单SRSSRS气囊系统气囊系统气囊系统气囊系统驾驶席气囊驾驶席气囊驾驶席气囊驾驶席气囊双双双双SRSSRS气囊系统气囊系统气囊系统气囊系统驾驶席和前排乘员席两个气囊驾驶席和前排乘员席两个
10、气囊驾驶席和前排乘员席两个气囊驾驶席和前排乘员席两个气囊多多多多SRSSRS气囊系统气囊系统气囊系统气囊系统33个或个或个或个或3 3个以上气囊个以上气囊个以上气囊个以上气囊无论气囊数量多少，均可采用无论气囊数量多少，均可采用无论气囊数量多少，均可采用无论气囊数量多少，均可采用一个一个一个一个SRSECUSRSECU控制控制控制控制。第二节第二节 安全气囊系统工作原理安全气囊系统工作原理一、安全气囊一、安全气囊控制原理控制原理二、安全气囊二、安全气囊动作过程动作过程三、安全气囊三、安全气囊有效范围有效范围一、一、安全气囊系统控制原理安全气囊系统控制原理发生发生发生发生碰撞碰撞碰撞碰撞碰撞传感器
11、和防护碰撞传感器和防护碰撞传感器和防护碰撞传感器和防护传感器触点闭合传感器触点闭合传感器触点闭合传感器触点闭合点火器点火器点火器点火器点火点火点火点火点火剂点火剂点火剂点火剂（引药）（引药）（引药）（引药）爆炸爆炸爆炸爆炸充气剂充气剂充气剂充气剂（叠氮化钠固体药片）（叠氮化钠固体药片）（叠氮化钠固体药片）（叠氮化钠固体药片）受受受受热分解释放氮气热分解释放氮气热分解释放氮气热分解释放氮气气囊膨开气囊膨开气囊膨开气囊膨开形成气垫形成气垫形成气垫形成气垫保护人体保护人体保护人体保护人体。二、二、安全气囊安全气囊动作过程动作过程BoschBosch公司公司公司公司试验结果试验结果试验结果试验结果：A
12、udiAudi轿车轿车轿车轿车50km/h50km/h与与与与前方障碍物碰撞时，前方障碍物碰撞时，前方障碍物碰撞时，前方障碍物碰撞时，气囊动作时序气囊动作时序气囊动作时序气囊动作时序：（1 1）碰撞）碰撞）碰撞）碰撞10ms10ms后后后后，点火剂引爆点火剂引爆点火剂引爆点火剂引爆产生热量，产生热量，产生热量，产生热量，充气剂分解，充气剂分解，充气剂分解，充气剂分解，人体未动作人体未动作人体未动作人体未动作（图（图（图（图a a）（2 2）碰撞）碰撞）碰撞）碰撞40ms40ms后后后后，气囊充满气囊充满气囊充满气囊充满，体积最大，体积最大，体积最大，体积最大，人体前移人体前移人体前移人体前移，
13、（，（，（，（充气时间充气时间充气时间充气时间30ms30ms，图图图图b b）（3 3）碰撞）碰撞）碰撞）碰撞60ms60ms后后后后，乘员头、胸压向气囊，乘员头、胸压向气囊，乘员头、胸压向气囊，乘员头、胸压向气囊，气孔气孔气孔气孔排气节流排气节流排气节流排气节流吸收碰撞动能（图吸收碰撞动能（图吸收碰撞动能（图吸收碰撞动能（图c c）（4 4）碰撞）碰撞）碰撞）碰撞110ms110ms后后后后，气体逸出，气体逸出，气体逸出，气体逸出，人体复位，人体复位，人体复位，人体复位，恢复视野恢复视野恢复视野恢复视野，（图，（图，（图，（图d d）（5 5）碰撞）碰撞）碰撞）碰撞120ms120ms后，
14、危害解除，车速降零后，危害解除，车速降零后，危害解除，车速降零后，危害解除，车速降零（人眨一次眼时间：约为人眨一次眼时间：约为人眨一次眼时间：约为人眨一次眼时间：约为200ms200ms左右左右左右左右）（人眨眼一次时间：约（人眨眼一次时间：约（人眨眼一次时间：约（人眨眼一次时间：约200200msms左右左右左右左右）气囊动作过程与经历时间的关系气囊动作过程与经历时间的关系 三、安全气囊有效范围三、安全气囊有效范围正面气囊引爆条件：正面气囊引爆条件：正面气囊引爆条件：正面气囊引爆条件：（1 1）正前方）正前方）正前方）正前方3030角角角角；（2 2）纵向减速度达到某一值（）纵向减速度达到某
15、一值（）纵向减速度达到某一值（）纵向减速度达到某一值（减速度阈值减速度阈值减速度阈值减速度阈值）。）。）。）。气囊不能引爆的无效范围气囊不能引爆的无效范围uu气囊无效范围：气囊无效范围：气囊无效范围：气囊无效范围：（1 1）碰撞）碰撞）碰撞）碰撞超过斜前方超过斜前方超过斜前方超过斜前方3030角时；角时；角时；角时；（2 2）遭受）遭受）遭受）遭受横向碰撞时；横向碰撞时；横向碰撞时；横向碰撞时；（3 3）遭受）遭受）遭受）遭受后方碰撞时；后方碰撞时；后方碰撞时；后方碰撞时；（4 4）绕纵轴绕纵轴绕纵轴绕纵轴线线线线侧翻侧翻侧翻侧翻时；时；时；时；（5 5）纵向减速度）纵向减速度）纵向减速度）纵
16、向减速度未达到设定阈值时未达到设定阈值时未达到设定阈值时未达到设定阈值时；（6 6）正常行驶、制动正常行驶、制动正常行驶、制动正常行驶、制动或或或或路面不平路面不平路面不平路面不平时。时。时。时。uu减速度阈值设定：减速度阈值设定：减速度阈值设定：减速度阈值设定：根据根据根据根据SRSSRS气囊性能设定。气囊性能设定。气囊性能设定。气囊性能设定。美国气囊按驾驶员美国气囊按驾驶员美国气囊按驾驶员美国气囊按驾驶员不系安全带不系安全带不系安全带不系安全带设计，气囊设计，气囊设计，气囊设计，气囊体积大体积大体积大体积大、充气、充气、充气、充气时间长时间长时间长时间长，减速度减速度减速度减速度阈值较低阈值较低阈值较低阈值较低，汽车在较低车速（，汽车在较低车速（，汽车在较低车速（，汽车在较低车速（121222km/h22km/h）碰撞时，气囊）碰撞时，气囊）碰撞时，气囊）碰撞时，气囊就会引爆。就会引爆。就会引爆。就会引爆。在日本和欧洲气囊按驾驶员在日本和欧洲气囊按驾驶员在日本和欧洲气囊按驾驶员在日本和欧洲气囊按驾驶员系安全带系安全带系安全带系安全带设计，气囊设计，气囊设计，气囊设计，气囊体积小体积
