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1、 安全气囊赵云云 目录目录n n概述概述n n安全气囊的组成和工作原理安全气囊的组成和工作原理n n安全气囊的研究和发展趋势安全气囊的研究和发展趋势一、概述一、概述一、概述一、概述1.1 1.1 安全气囊的功用安全气囊的功用 安全气囊俗称安全气囊俗称SRSSRS，是英文，是英文Supplement Restraint SystemSupplement Restraint System的简称的简称, , 直译为辅助防护系统。其作用是在发生二次碰撞直译为辅助防护系统。其作用是在发生二次碰撞导致车速发生变化导致车速发生变化 时时气囊迅速膨胀气囊迅速膨胀，在驾驶员或成员与，在驾驶员或成员与车内构件之间
2、铺垫一个车内构件之间铺垫一个气垫气垫，利用，利用气囊排气节流的阻尼作气囊排气节流的阻尼作用用来吸收人体惯性力产生的动能，从而减轻人体遭受伤害来吸收人体惯性力产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。的程度。1.21.21.21.2安全气囊的分类安全气囊的分类安全气囊的分类安全气囊的分类n n按碰撞类型按碰撞类型 正面防护安全气囊、侧面防护安全气囊、顶部碰撞防护安正面防护安全气囊、侧面防护安全气囊、顶部碰撞防护安全气囊。全气囊。n n按气囊数目按气囊数目 单气囊系统、双气囊系统等。单气囊系统、双气囊系统等。 1.31.31.31.3汽车对安全气囊的要求汽车对安全气囊的要求汽车对安全气囊的要求汽车对
3、安全气囊的要求n n可靠性高可靠性高n n安全可靠安全可靠n n灵敏度高灵敏度高n n有防误报功能有防误报功能n n有自动诊断功能有自动诊断功能n n电控安全气囊要有备用电源电控安全气囊要有备用电源二、安全气囊的组成和工作原理二、安全气囊的组成和工作原理二、安全气囊的组成和工作原理二、安全气囊的组成和工作原理2.1 2.1 组成组成 安全气囊系统主要包括碰撞传感器、气囊电脑、系统指示灯、安全气囊系统主要包括碰撞传感器、气囊电脑、系统指示灯、气囊组件以及连接线路气囊组件以及连接线路 。气囊组件主要包括气囊、气体发。气囊组件主要包括气囊、气体发生器以及点火器等生器以及点火器等2.1.12.1.12
4、.1.12.1.1碰撞传感器碰撞传感器碰撞传感器碰撞传感器 传感器按功能分碰撞烈度传感器 防护碰撞传感器（又叫安全碰撞传感器或侦测器）前碰撞传感器（左前、右前）中央碰撞传感器按结构分电子式机电结合式水银开关式滚球式滚轴式偏心锤式 滚球式碰撞传感器滚球式碰撞传感器 图2 滚球式碰撞传感器的工作原理静止状态 工作状态图1 滚球式碰撞传感器的结构 1.滚球 2.磁铁 3.导缸 4.触点 5.壳体 滚轴式碰撞传感器滚轴式碰撞传感器 图3 滚轴式碰撞传感器的结构原理静止状态 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 偏心锤式碰撞传感器图2-4 偏心锤式碰撞传感器
5、的结构1、8.偏心锤 2、15.锤臂 3、11.转动触点臂 4、12.壳体 5、7、14、17.固定触点引线端子 6、13.转动触点 9.挡块 10、16.固定触点 18.传感器轴 19.复位弹簧 图2-5 偏心式碰撞传感器工作原理静止状态 工作状态2.1.2 2.1.2 气囊组件气囊组件n n气体发生器气体发生器 根据要求，以足够快的速度产生足够体积的气体，供给气根据要求，以足够快的速度产生足够体积的气体，供给气囊。囊。n n控制系统控制系统 控制系统主要由传感器、电子控制系统和触发装置三部分控制系统主要由传感器、电子控制系统和触发装置三部分组成。组成。n n气囊气囊 一方面，在充气过程中要
6、有足够的密封性以保证气囊能迅一方面，在充气过程中要有足够的密封性以保证气囊能迅速建立足够的压力；另一方面，要有一定的透气或节流机速建立足够的压力；另一方面，要有一定的透气或节流机制以便气囊受撞后能排出其内部的气体而达到消耗碰撞能制以便气囊受撞后能排出其内部的气体而达到消耗碰撞能量的目的。量的目的。2.2 2.2 安全气囊的工作原理安全气囊的工作原理n n当汽车速度在当汽车速度在30km30kmh(h(速度阀值）以上受到正面碰撞或侧速度阀值）以上受到正面碰撞或侧面碰撞时，安装在汽车前部或侧面的碰撞传感器利用碰撞面碰撞时，安装在汽车前部或侧面的碰撞传感器利用碰撞时产生的惯性力，检测到碰撞作用的时间
7、、汽车减速度即时产生的惯性力，检测到碰撞作用的时间、汽车减速度即碰撞强度碰撞强度, ,并传送给安全气囊并传送给安全气囊ECUECU，ECUECU将碰撞传感器将碰撞传感器送来的碰撞信号与送来的碰撞信号与ECUECU内储存的碰撞触发数据进行比较，内储存的碰撞触发数据进行比较，如果判定碰撞强度达到或超过其规定值，则指令接通安全如果判定碰撞强度达到或超过其规定值，则指令接通安全气囊气囊点火器点火器的工作电路，使的工作电路，使引爆管引爆管迅速爆炸燃烧，并引燃迅速爆炸燃烧，并引燃气体发生器内的气体发生器内的气体发生剂（叠氮化钠气体发生剂（叠氮化钠) )。使气囊在极短使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速膨胀展开
8、成扁球状，有效地保护人的时间内突破衬垫迅速膨胀展开成扁球状，有效地保护人体头部、胸部和身体其他部分免受冲击伤害或减轻伤害程体头部、胸部和身体其他部分免受冲击伤害或减轻伤害程度。度。2.2.22.2.2安全气囊控制系统原理图安全气囊控制系统原理图2.3 2.3 汽车碰撞后汽车碰撞后SRSSRS的工作过程的工作过程（1 1）碰撞开始）碰撞开始10ms10ms后，后，SRSSRS发出和处理碰撞信号；发出和处理碰撞信号；（2 2）碰撞）碰撞20ms20ms后，后，SRSSRS系统组件中的电雷管引爆，系统组件中的电雷管引爆， 气囊点火。气囊点火。（3 3）碰撞）碰撞55ms55ms后，气囊完全充满，体积
9、达到最后，气囊完全充满，体积达到最 大，驾驶员前冲，与气囊相接触；大，驾驶员前冲，与气囊相接触；（4 4）碰撞）碰撞60ms60ms后，驾驶员身体和头部压向气囊，后，驾驶员身体和头部压向气囊， 气囊上的排气孔在人体前冲和气压升高的作气囊上的排气孔在人体前冲和气压升高的作 用下用下 排气，排气的节流孔作用吸收人体与气囊排气，排气的节流孔作用吸收人体与气囊弹弹性碰撞的能量，减轻人与气囊的碰撞力。性碰撞的能量，减轻人与气囊的碰撞力。（5 5）碰撞）碰撞110ms110ms后，大部分气体从排气孔溢出，驾后，大部分气体从排气孔溢出，驾 驶员身体基本回到位；驶员身体基本回到位；（6 6）碰撞）碰撞120m
10、s120ms后，碰撞结束，危险接触，车速为后，碰撞结束，危险接触，车速为 零。零。三、安全气囊的研究和发展趋势三、安全气囊的研究和发展趋势三、安全气囊的研究和发展趋势三、安全气囊的研究和发展趋势3.1 3.1 安全气囊设计中应考虑的问题安全气囊设计中应考虑的问题 使用该安全气囊的汽车整车碰撞性能使用该安全气囊的汽车整车碰撞性能 安全气囊到底应该做多大安全气囊到底应该做多大 气体发生器的特性气体发生器的特性 电控系统的特性电控系统的特性 气囊的选材气囊的选材 气囊的内部结构与折叠方式气囊的内部结构与折叠方式 气囊的安装及外保护装置气囊的安装及外保护装置 3.23.2安全气囊打开的条件安全气囊打开
11、的条件n n碰撞方向与汽车中心线的夹角碰撞方向与汽车中心线的夹角3030。以内。以内。n n碰撞车速碰撞车速50km/h50km/h以上。以上。n n 前碰撞传感器与安全气囊前碰撞传感器与安全气囊ECUECU内的安全传感器必须同时接通。内的安全传感器必须同时接通。3.3常见的气囊弹出的情况A. 时速50公里以上，两车正面碰撞（偏离车辆中心线不超过正负30度），前气囊弹出。B. 时速50公里以上，正面碰撞护栏等刚性物体，前气囊弹出。C. 偶尔会出现车辆在高速行使中通过减速带或小沟时气囊弹出。这种情况尽管没有发生碰撞事故，但是由于碰撞部位位于车辆底部，碰撞传感器感应到的加速度超过临界值时，前气囊弹出。3.4常见的气囊不弹出的情况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（E）车辆翻滚）车辆翻滚 （F ）与大型货车追尾）与大型货车追尾3.5 3.5 汽车安全气囊技术未来的发展趋势汽车安全气囊技术未来的发展趋势n n智能化智能化n n小型化小型化n n多样化多样化n n环境保护型安全气囊环境保护型安全气囊
