汽车的安全气囊系统的结构与原理概述PPT实用课件(共32页)

5. 3. 按照安全气囊的触发机构分
6.
电子式、机电式。
7. 6.1.2 安全气囊系统的基本组成
8. 组成：传感器、气囊组件、电控装置(ECU )等组成
6.1.3 安全气囊系统工作原理
安全气囊工作过程
6.1.4 安全气囊系统的动作过程
奥迪轿车车速为50km/h时与前面障碍物相撞时气囊的引爆过程。 a、撞车10ms后，达到引爆系统引爆极限，点火器点燃气体发生器产生氮 气，驾驶员仍然直坐着。 b、所示，40ms后，气囊已完全充胀，驾驶员向前移动，安全带斜系在驾 驶员身上并被拉长，部分冲击能量已被吸收。 c、80ms后，驾驶员的头及身体上部沉向气囊，气囊后面的排气孔将氮气 在一定压力下匀速逸出。 d、110ms后，驾驶员向后移动回到座椅上，大部分气体从气囊中逸出，前 方恢复清晰视野。
碰撞传感器的种类很多，有独立式碰撞传感器 、粘性阻尼式碰撞传感器 、 阻尼式弹簧传感器 等等。
(2) 电子式传感器 电子式传感器利用半导体的压阻效应检测加速度，电子式加速度计对
汽车正向加速度进行连续测量，并将测量结果输送给ECU。 2. 传感器按其安装位置可分为前碰撞传感器、中央传感器和保险传感器 (1) 前碰撞传感器 (2) 2-4个，安装在汽车前端。
组成：主要由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成。 (1) 气体发生器 (2) 组成：由上盖、下盖、充气剂(片状叠氮化钠)和金属滤网组成。
点火器引爆点火剂的瞬间，点火剂会产生大量热量，氮化钠受热立即 分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。
(2) 点火器 当SRS ECU发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引
3 安全气囊组件
• 气囊
– 气囊用聚酰胺组织 （如尼龙）制成，内 涂有聚氯丁二烯，用 以密闭气体。
– 未打开时，像降落伞 一样折叠成包。
– 气囊后有两个或四个 孔，用于排气。
2 气体发生器
1. 气体发生 器又成为 充气器， 用专用螺 栓与螺母 固定在转 向盘的气 囊支架上。
2. 充气剂普 遍采用叠 氮化钠片 状合剂。
6.2 电子控制安全气囊系统结构组成
6.2.1 碰撞传感器
1. 传感器按其结构可分为机电式和电子式两种 (1) 机电式传感器
碰撞传感器
碰撞传感器
（按结构分类）
机电结合式
水银开关式
电子式
滚球式 滚轴式 偏心锤式 压阻效应式 压电效应式
偏心锤式碰撞传感器
偏心锤式碰撞传感器工作原理
图7.5 碰撞传感器的结构
碰撞传感器、保险传感器 之间的关系：
各个前碰撞传感器与
中央碰撞传感器之间的关 系为“或”；前碰撞传感 器、中央碰撞传感器与保 险传感器之间的关系为 “与”。
机械型
保
险
传
感
器
(b)汞开关型
3 安全气囊系统电控单元
• 安全气囊的电控单元是安全气囊系统 的核心部件，其安装位置依车型而异。
• 例如：Lincoln City轿车SRS ECU 内 部结构如图。主要有：专用中央处理 单元ECU、备用电源电路、稳压电路、 信号处理电路、保护电路、点火电路 和检测电路等组成。
6、2汽车的安全气囊系统的结构与原理
娄底职院
概述
SRS—Supplemental Restraint System
6.1.1 安全气囊的分类
1. 按碰撞类型分
2.
正面碰撞防护安全气囊系统、侧面碰撞Fra Baidu bibliotek护安全气囊系统和顶部
碰撞防护安全气囊系统。
3. 2. 按照安全气囊安装数目分
4.
单气囊系统、双气囊系统、四气囊系统。
碰撞传感器在正常情况下，偏心转子和偏心重块在弹簧张力作用下，顶靠在 与外壳固结的止动块上，活动触点与固定触点不接触；当汽车在传感器控制 的方向受到碰撞，且冲击力超过传感器的设定值时，偏心块在惯性力作用下 带动偏心转子克服弹簧张力而转动，使其上的活动触点与固定触点闭合，从 而向ECU发出信号，以驱动充气元件。
爆引药，引爆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。
气囊动作时间极短，从开始充气到完全充满的时间约为30 ms；从汽车 受碰撞开始，到安全气囊收缩为止，所用时间极为短暂，仅为120 ms左右， 而人的眼皮眨一下所用时间约为300 ms左右。
6.1.5 安全气囊系统的有效范围
正面安全气囊系统在汽车从正前方或斜前方30°角范围内发生碰撞且 其纵向减速度达到某一值（减速度阈值）时，才能引爆正面安全气囊。
1-传感器总成 2-壳体 3-偏心旋转质量中心 4-偏心转子 5-旋转触点 6-固定触点 7-螺旋弹簧 8-偏心重块 9-限位器 10-螺旋弹簧恢复力 11-传感器触点 12-连接检测电阻 13-插座
碰撞传感器由壳体、偏心转子、偏心重块、固定触点、旋转触点等部分组成。 在传感器外还固定一电阻R，如图6.4（b）所示，其作用是在系统进行自检 时，检测ECU与碰撞传感器之间的联接是否正常。
点火器
气囊点火器外包铝箔，安装在气体发生 器内部中央位置，结构如图。
点火器的功用是：当SRS ECU发出点火 指令使电热丝电路接通时，电热丝迅速 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（叠氮化钠）受热分解释放氮 气冲入气囊。
6.4.2 安全气囊组件
(a) 不工作状态
前碰撞传感器
(b) 工作状态
(2) 中央碰撞传感器 中央碰撞传感器有应变电阻片的半导体式和机械式两种。
中央碰撞传感器
(3) 保险传感器 也称触发传感器，其
闭合的减速度要稍小一些， 起保险作用，防止因碰撞 传感器短路而造成误膨开。
保险传感器有机械型 和汞开关型。
前碰撞传感器、中央
在下列条件之一的情况下，不会 引爆安全气囊： (1) 汽车遭受侧面碰撞超过斜前方 30°角时； (2) (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 面不平的道路上行驶时。
在美国，因为安全气囊系统是 按驾驶员不配戴座椅安全带来设 计的，引爆气囊的车速为12km/h 到22km/h；日本和欧洲，由于安 全气囊系统是按驾驶员配戴座椅 安全带来设计的，引爆气囊的车 速为19km/h到32km/h 。