汽车车身电控技术教学课件PPT

3．气囊组件
气囊组件主要由气体发生器、点火器、气 囊及安全气囊系统线束等组成，如图1-8所示。
图1-8 驾驶员侧气囊
（1）气体发生器 如图1-9所示
图1-9 气体发生器结构 1—上盖 2—充气孔 3—下盖 4—气体发生剂 5—点火器药筒 6—金属滤网 7—引爆丝 8—引爆炸药
气体发生器的作用是在有效的时间内产 生气体，使气囊张开。 它是利用热效反应产生氮气而充入气囊。 在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产 生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解， 产生氮气并从充气孔充入气囊。 虽然氮气是无毒气体，但是叠氮化钠的 副产品有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色 粉末），这些物质是有害的，因此在清洁膨 胀后的气囊时，应保持良好的通风并采取防 护措施。
安全气囊只可目视检查导线，不可对触 发线路进行电气检测；检查导线时必须关闭 点火开关。
1．自诊断功能
进行安全气囊系统自诊断时应满足以下 条件： ①相关系统的供电及熔丝正常； ②故障阅读器V.A.G1551已接好； ③点火开关已打开。
4. 安全气囊指示灯
安全气囊指示灯主要功用是指示安全 气囊系统功能是否处于正常状态，一般安 装在驾驶室仪表盘上。
5．气囊保险机构
① 防止气囊误爆机构。如图1-13所示。
图1-13 防止气囊误引爆机构
② 端子双重锁定机构。 SRS的每一个插接器都设有端子双重锁定 机构，用于阻止引线端子滑出，如图1-14所 示。
二、相关知识
（一）安全气囊系统的结构
现代安全气囊系统主要由传感器、气囊 电控单元（ECU）、气囊组件及安全气囊指示 灯等组成，其主要部件在车上的安装位置如 图1-1所示。
图1-1 电控安全气囊系统的结构 1—中央气囊传感器总成 2—前部碰撞传感器（左） 3—气囊与充气装置 4—螺旋电缆 5—气囊报警灯 6—前部碰撞传感器（右）
汽车车身电控技术
模块一 汽车电控安全系统
模块二 汽车电控舒适系统
模块三 汽车组合仪表系统
模块四 汽车娱乐与通讯系统
模块一 பைடு நூலகம்车电控安全系统
课题一 汽车安全气囊系统 课题二 电控安全带系统 课题三 汽车防碰撞系统 课题四 汽车防盗报警系统
课题五 汽车前照灯自动控制系统
任务一 汽车安全气囊系统
一、任务分析 二、相关知识 三、任务实施 四、知识与能力拓展
（二）安全气囊系统故障的检修
① 用故障诊断仪检查安全气囊故障程序 如下所述。 ● 将点火开关置于OFF位置，将故障诊 断仪电源线插到点烟器插座上，将其信号线接 到熔断器盒中的诊断插口上。 ● 接通点火开关，用故障诊断仪检查读 取自诊断代码。 ● 断开点火开关排除故障。 ● 接通点火开关，用故障诊断仪清除所 存的故障码，从车上拔下故障诊断仪接线。
图2-18 安全气囊系统的工作原理
汽车行驶过程中，安装在汽车前端的碰 撞传感器和与SRS ECU安装在一起的安全传感 器不断向控制装置（SRS ECU）发送汽车速度 变化（或加速度）信息，SRS ECU对这些信息 加以分析判断，如果所测的加速度、速度变 化量或其他指标超过预定值（即判定真正发 生了碰撞），则SRS ECU向气囊组件中的电热 点火器（引爆管）发出点火命令引爆引爆管， 点火剂受热爆炸，迅速产生大量的热量，使 充气剂（叠氮化钠）固体药片受热分解，释 放大量氮气充入气囊，气囊便冲开气囊组件 的装饰盖板，鼓向乘员，在人体与车内构件 之间铺设一个气垫，将人体与 车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞。
④ 若车辆只发生轻微碰撞，SRS没有触 发胀开，也应对转向盘衬垫、前座安全气囊 总成、座椅安全带收紧器和安全气囊前碰撞 传感器等进行检查。 ⑤ 若碰撞车辆的SRS已经触发，除需更 换已经引爆的气囊与安全带收紧装置外，还 必须同时更换全部碰撞传感器和中央气囊传 感器总成，并检查线束与插头状况。 ⑥ 如发现碰撞传感器、安全气囊ECU、 转方向盘衬垫、安全气囊总成或座椅安全带 收紧器等系统部件，在外壳、托架或插接器 处有裂纹、凹陷或其他缺陷，应换装新品。
（五）安全气囊工作的有效范围
正面防护安全气囊只有在汽车正前方或斜前 方30°范围内发生碰撞，纵向减速度达到设定值， 且安全传感器和任意一只前碰撞传感器接通时， 才能引爆气囊充气。 下面条件之一的情况下，正面安全气囊不会引爆 充气。 1）汽车遭受侧面碰撞超过斜前方30°时。 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。
乘员与气囊接触时，通过气囊上排气孔 的阻尼吸收碰撞能量，气囊的变形吸收了人 体碰撞产生的动能，达到保护乘员身体的目 的。
（四）安全气囊的控制过程
1）碰撞约10ms后，SRS达到引爆极限，点火器引爆点火 剂并产生大量热量，使充气剂受热分解，驾驶员尚未动 作。 2）碰撞约40ms后，气囊完全充满气体，体积最大，驾驶 员向前移动，安全带斜系在驾驶员身上并拉紧，部分冲 击能量已被吸收。 3）碰撞约60ms后，驾驶员头部及身体上部压向气囊，气 囊的排气孔在气体和人体压力作用下排气节流吸收人体 与气囊之间弹性碰撞产生的动能。 4）碰撞约110ms后，大部分气体已从气囊溢出，驾驶员 身体上部回到座椅靠背上，汽车前方视野恢复。 5）碰撞约120ms后，碰撞危害解除，车速降为零。
图1-14 端子双重锁定机构
③ 插接器双重锁定机构。 用于锁定插接器的插头与插座，防止插 接器意外脱开，其结构原理如图1-15所示。 当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻 止副锁锁定，如图1-15（a）所示；当主锁完 全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定，如图 1-15（b）所示；当主锁与副锁双重锁定时， 防止插接器插头与插座分开，如图1-15（c） 所示。
② 对受到碰撞而安全气囊未起爆的汽车， 检查项目有以下几方面。 ● 进行诊断系统检查。 ● 对从汽车上拆下的转向盘衬垫（带 安全气囊）进行下述项目的肉眼检查： 检查转向盘衬垫上的表面凹槽部分是否 有刻痕、裂纹或明显的污渍; 检查插接器和 配线是否有切痕、裂纹或碎片；检查转向盘 扬声器按钮接触板是否变形。 ● 检查转向柱、转向盘是否松动、受 损或变形。 ● 检查保险杠、车身覆盖件和车身骨 架等是否裂损、变形。
（一）安全气囊系统检修注意事项
① 气囊系统只能工作一次，发生事故被 引爆后的气囊必须更换。 ② 故障码是安全气囊系统故障诊断的重 要信息源。在系统故障诊断时，应首先读取 故障码，然后再脱开蓄电池。 ③ 由于车内防盗、音响、时钟、电控座 椅、电控倾斜和伸缩转向、电控后视镜等系 统均具有存储功能，存储内容会随蓄电池的 脱离而被消除，所以在开始检修前，应将各 存储系统的内容作好记录。
2．气囊电控单元ECU
气囊电控单元（ SRS ECU ）是安全气囊系 统的核心部件，其内部结构如图1-7所示。 气囊电控单元一般由 ECU 模块、信号处理 电路、备用电源电路、稳压电路、故障自诊 断电路等电子电路组成。 安全气囊 ECU 内部一般还安装有安全传感 器。
图1-7 气囊ECU的内部结构 1—能量储存装置（电容） 2—安全传感器总成 3—传感器触点 4—传感器平衡块 5—4端子插接器 6—逻辑模块 7—SRS ECU插接器
图1-2 滚球式传感器结构
1—滚球 2—磁铁 3—导缸 4—触点 5—壳体
图1-3 滚球式传感器原理
（2）偏心锤式传感器 偏心锤式传感器结构如图 1-4 所示，主要 由壳体、偏心转子、偏心重块、旋转触点、 固定触点和螺旋弹簧等组成。
图1-4 偏心锤式传感器结构 3—固定触点 4—旋转触点 5—偏心转子 6—外壳 7—偏心重块 8—螺旋弹簧
图1-5 偏心锤式传感器工作原理
（3）电子式传感器
电子式传感器一般安装在安全气囊 ECU 内， 用来测量汽车碰撞时急减速信号。
（4）水银开关式传感器（安全传感器） 水银开关式传感器也叫安全传感器，其结 构如图1-6所示，一般是为防止碰撞传感器因 短路故障而引爆点火器设置的。
图1-6 水银开关式传感器 1—盖 2、3—电极 4—O形圈 5—水银撞上后位置 6—壳体 7—水银 F1—水银运动分力 F2—撞击力
图1-15 插接器双重锁定机构
④ 电路连接诊断机构。 电路连接诊断机构常用来监测前碰撞传 感器的插接器是否连接可靠，其结构如图 116所示。
图1-16 电路连接诊断机构
（二）安全气囊类型
（三）安全气囊系统的工作原理
不同车型的安全气囊系统在结构上会有 所不同，但其工作原理基本一致，如图2-18 所示。
1．传感器
汽车安全气囊传感器分为碰撞传感器和 安全传感器两种。 碰撞传感器主要用于检测碰撞的强度。 可分为前碰撞传感器和中央碰撞传感器。碰 撞传感器可分为滚球式、偏心锤式和电子式3 种。 安全传感器具有保护作用，用来防止因 碰撞传感器短路而造成的气囊误打开,安全传 感器一般为水银开关式的。
（1）滚球式传感器 滚球式传感器结构如图1-2所示， 主要 由滚球、磁铁、导缸、触点和壳体等组成。
图2-21 转向盘衬垫的正确放置
⑩ 切不可用万用表去测量安全气囊点火 器的电阻，因为微小电流即可引爆点火器， 使安全气囊充气。 维修工作完成后，应检查SRS警告灯。 安装螺旋线束插线器时，必须将螺旋 弹簧预置在转向柱管的中间位置，使转向盘 由中间位置向左右两个方向各转2.5圈时，不 致拉断螺旋导线或引起其他故障。
5）纵向减速度未达到设定值时。 6）所有前碰撞传感器都未接通或SRS ECU内部 的安全传感器未接通时。 7）汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的道 路条件下行驶。
侧面安全气囊的作用范围在汽车侧面±30°之间， 而在正面碰撞、轻微的侧面碰撞、尾部碰撞和侧 翻等情况下不会工作。
三、任务实施
安全气囊系统是现代轿车上的辅助保护系 统，它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。 它属于重要的安全系统，其工作是否正常 关系非常重大。 任何不正当的操作、储存、拆卸、安装或 移动，都可能造成不应有的气囊意外起爆或 在需要安全气囊充气起保护作用时却不起作 用。 这不仅对 SRS 产生不良的影响，造成较大 的经济损失，还会对操作者造成伤害。 因此必须遵守一定的安全使用、检查操 作规范。
③ 受到碰撞而安全气囊已起爆的汽车， 检查修理项目有以下几方面。 ● 进行诊断系统检查。 ● 对从汽车上拆下的转向盘衬垫进行 下述项目的肉眼检查：检查转向盘扬声器按 钮接触板是否变形；检查螺旋形电缆插接器 和配线是否损坏。 ● 拆卸已报废的SRS元件，按维修手册 规定的标准更换安全气囊系统。
（三）奥迪A6轿车安全气囊系统自诊断
（3）气囊
气囊一般由尼龙布制成，采用机器缝制， 有些在缝制的同时还采用粘接技术。 驾驶员侧的气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶 或有机硅制成。 橡胶涂层起密封和保护作用。
（4）安全气囊系统线束
在转向盘转向柱管之间采用了螺旋线束 （图1-12）。
图1-12 螺旋线束 1—线束插头 2—螺旋弹簧 3—线束插座 4—弹簧壳体 5—搭铁插头
一、任务分析
安全气囊系统（Supplemental Restraint System，SRS），是辅助约束系统 中起缓冲作用的一种装置，属于被动安全保 护装置。 学习了解安全气囊系统的组成、结构及 工作原理，才能准确理解安全气囊系统的使 用注意事项，从而正确掌握安全气囊系统的 拆装、维护及故障诊断的方法。
⑦ 不要让碰撞传感器、安全气囊ECU、 转向盘衬垫、安全气囊总成或座位安全带收 紧器直接暴露在热空气中或接近火源。 ⑧ 安装碰撞传感器时，传感器上的箭头 应朝向规定方向。 碰撞传感器的定位螺栓是经过防锈处理 的。 当传感器拆下后，必须换用新的定位螺 栓。 ⑨ 拆卸转向盘安全气囊总成时，应将转 向盘衬垫顶面向上正置，不可翻转倒置，如 图2-21所示。
副驾驶侧安全气囊气体发生器由于气囊 与乘员距离较长，做成长筒形，其结构如图 1-10所示。
图1-10 副驾驶侧气囊气体发生器
（2）点火器 点火器的结构如图1-11所示。
图1-11 点火器的结构 l—引爆炸药 2—药筒 3—引药 4—电热丝 5—陶瓷片 6—永久磁铁 7—引出导线 8—绝缘套管 9—绝缘垫片 l0—电极 11—电热头 12—药托