安全气囊的触发条件分析

目录

摘要..........................................................I 一、概述 (1)

二、安全气囊的组成及分布 (1)

（一）气囊总成和充气元件............................................ （二）传感器........................................................ （三）电子控制单元....................................................（四）气体发生器...................................................

三、安全气囊触发 (2)

（一）气囊点爆电流要求................................................（二）假人撞击气囊三轴力曲线..........................................（三）冲击头撞击气囊位移曲线..........................................

四、安全气囊动作过程........................... .. (4)

五、安全气囊系统的有效范围.................................... 八. 结论. (8)

参考文献 (8)

谢辞 (9)

摘要

本文主要分析了汽车安全气囊的大致组成和气囊的弹开条件，该分析包括了气囊的种类，安全气囊的原理及结构，和碰撞传感器的种类，安全气囊现在所存在的缺陷等。让人们正确的看待气囊所产生的作用。

所谓“生命诚可贵”，生命只有一次，为了保护我们珍贵的生命，一个有用的，可靠的安全气囊成了至关重要的保护伞。理论上，只要碰撞等级达到了相对应的要求，气囊就会弹开，但是在现实中，气囊在很多情况下是不弹开的，就是在很严重的车祸中，气囊也不会弹开，这与安装在汽车上面的传感器，气囊的分类有很大的关系，相对应的撞击理论上是弹开相对应的保护人的气囊，但是气囊的缺陷有时候却是碰撞等级达到要求，而气囊也不弹开。本文对这样的问题做了详细的解答。

关键词：传感器气囊的种类气囊缺陷

安全气囊触发条件的分析

一．概述

汽车安全气囊系统（Supplemental Restraint System——SRS）是轿车上的一种辅助保护系统，与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供十分有效的防撞保护。

气囊（Air bag）是一种起缓冲作用的装置。SRS（Supplemental Restraint System）是“辅助约束系统”的英文缩写，通常称为安全气囊。安全气囊属于被动安全系统。

安全气囊作为现在汽车交通工具的一种主要的安全防护措施，如今基本所有轿车上都配备的辅助安全，但是人们常以为安全气囊就是只要自己出现事故危险都会弹开，保护自己的生命安全，这只是在理论的情况下是这样的，但是实际中安全气囊要在特定的碰撞角度下才可以弹开，保护车主的生命安全。

当汽车时速超过 30 km／h发生前碰撞事故时，装在汽车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器可检测到车速突然减速，由碰撞传感器将撞击信息传给电子控制单元电脑ECU，也称微处理器CPU，经微处理器判断撞击的严重程度，并在几ms内决定是否起动气囊。若需要则发出点火信号，，安全气囊立即接通充气元件中的电雷管引爆火药粉和气体发生剂，产生大量气体，气囊就会迅速充气膨胀，冲破缓冲垫（装饰板），在 30ms内迅速在乘员与车辆之间形成一道柔软的弹性屏障，使乘员免受伤害。当撞击发生后，气囊随即自动放气，它不会妨碍车内人员出逃，也不影响他们的视线。

安全气囊从触发，到充气膨胀，再到驾驶员头部陷入气囊，直至气囊被压扁的全过程，不超过 110ms。由于从传感器接收信号到气囊张开仅需50 ms，而驾驶员撞向转向盘的时间约为 60 ms，故在发生碰撞时，能有效地保护驾驶员，避免了驾驶员直接撞转向盘的危险。二．安全气囊的组成及分布

安全气囊系统主要由气囊、碰撞传感器、电子控制单元和气体发生器等组成。见图1（a)和图1（b).

图1（a）安全气囊组成及部件位置

图1（b) 安全气囊分布

气囊系统连接如图2所示。

图2气囊系统连接图示意

在汽车高速行驶时，驾驶员一不注意就发生了车祸，而在发生车祸碰撞的时候，传感器接收到了被撞击的信号，然后传感器会把相应的碰撞强度信号传输给汽车里面的处理器ECU，也就是微处理器CPU，CPU根据相应的强度信号给出相应的指令，如果就是小碰，没有达到预先给出的碰撞强度要求，气囊上的发生器不点爆，碰撞结束，如果是大型碰撞，传感器传输给ECU的信号达到了预先的要求，ECU给出点火指令，发生器得到相应的电压和电流要求，发生器引爆，气囊弹开并迅速的充气，相应的排气孔上的气孔开始放气，达到保护人的效果，碰撞结束。见图2

（一）.气囊总成和充气元件

气囊组件由气体生成器、点火器、气囊、固定板和盖板等组成。见图3(a)(b)

图3（a）气囊组件图3（b）方向盘内置式安全气囊总成图

注释： 1-气囊 2-火药 3-电雷管 4-氮气发生剂 5-方向盘盒 6-过滤器

图4 气体生成器结构图5 点火器分解图

（1）气体生成器由上盖、下盖、充气剂（片状叠氮化钠）和金属滤网组成。见图4 （2）点火器安装在气体生成器内部中央位置。点火器包括点火剂（引爆炸药和引药）和引出导线等。见图5

（3）气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成，涂层起密封和引燃作用（4）气囊组件通过固定板与车上部件连接。

（5）盖板上面模制有撕缝，以便气囊充气时能冲破盖板而膨开。

（二）.传感器

安全气囊系统一般装有2～4个碰撞传感器，在前左、右挡泥板各装一个，有的在前保险杠中间装有一个，有的车内还装有一个。碰撞传感器常采用惯性式机械开关结构。

碰撞传感器是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置，其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入电子控制单元（ECU），ECU根据碰撞传感器的信号判断是否引爆充气元件给气囊充气。

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，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。

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。

气囊的触发通常有通过光栅触发，或者设定额定的距离触发。