汽车安全气囊控制单元原理图(汽车安全气囊控制单元原理图解)
今天给各位分享汽车安全气囊控制单元原理图的知识,其中也会对汽车安全气囊控制单元原理图解进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
本文目录一览:
- 1、安全气囊工作原理动态图
- 2、深入浅出揭真相!汽车安全气囊工作原理全解析
- 3、驰易佳分析汽车安全气囊工作原理是什么?
- 4、汽车安全气囊的工作原理和工作过程是怎样的?
- 5、安全气囊是一种什么装置,安全气囊工作原理解读
安全气囊工作原理动态图
1.当汽车受到一定的碰撞力时,安全气囊系统会引发类似微型***爆炸的化学反应。
2.藏在车内的安全气囊会瞬间膨胀弹出,在乘员身体与车内零件发生碰撞前及时到位。
3.当人体接触到气囊时,气囊开始通过气囊表面的气孔排气,从而铺平道路,减少对身体的冲击,最终减少乘员的伤害。
4.安全气囊的安装位置和组成如下:1。
5.主要由气囊传感器、防撞气囊和电子控制装置组成。
6.2.驾驶员侧防撞气囊装置在方向盘里;副驾驶的侧面防撞安全气囊装置一般安装在仪表板上;3.安全气囊传感器分别安装在驾驶室隔板的左、右、中部;4.中间的气囊传感器和气囊系统配有电控装置。
深入浅出揭真相!汽车安全气囊工作原理全解析
题记
对于车主来说,安全气囊是我们司空见惯的汽车安全配置,这种高科技的辅助安全装置,能在严重交通事故中大概率挽救驾乘人员的生命。
也许读者朋友们并不知道,相对于汽车的发明,安全气囊被真正广泛装备的历史并不算太长。上世纪50年代一项大胆的发明专利,在彼时似乎毫无实用价值。但在进入21世纪后被广泛应用于汽车之上。
正是由于安全气囊与安全带的配合使用,在严重交通事故中,驾乘人员致死的可能性降低了67%,每年有数十万驾乘人员的生命得以挽救。
安全气囊在其未被完全证实可靠、实用的几十年间,在不断的研发演变过程中,逐渐渗透了大量跨学科的科技成果,使之成为汽车上科技含量相当高的软硬件系统。
为什么笔者认为安全气囊系统结构复杂、设计精巧、高科技含量高呢?
答案就在此篇图文中,本期为大家带来安全气囊基本原理的分析。与往期类似,我们会通过形象直观,同时结合实际的解析方法,帮助大家全面透彻地了解其工作原理。
为避免技术内容过于繁杂,导致读者朋友们阅读疲劳,无法全都理解,笔者将剥离与安全气囊系统密切相关的安全带方面的内容,这方面的内容,以后笔者可以再做专题图文解析。
什么是安全气囊系统
我们常说的的安全气囊(Airbag),其实拥有一个难以理解的专业称谓:
辅助约束系统(SRS,Supplemental Restraint System)。
事实上,安全气囊只是安全气囊系统中的组件之一。在统一这个命名以前,各厂家还赋予过它不同的专业描述,例如:气垫约束系统(ACRS)、辅助充气约束(SIR)。
不过,它们本质上都是同一种汽车安全装备。
本文将***用大家熟知的“安全气囊系统”来代替其正式名称“辅助约束系统”。
安全气囊系统是汽车被动安全系统中最重要的子系统,其主要目的是配合安全带系统,对车辆撞击后的乘客身体进行约束与缓冲,从而保护其人身安全。
其工作原理也非常简单,可以这样形象地进行描述:当汽车发生较严重碰撞或翻覆事故时,安全气囊系统会被迅速激活,“吹”出软质具有缓冲功能的大“气袋”,配合安全带的约束功能,防止驾乘人员与车内物体发生致命碰撞。
根据功能的不同,安全气囊分为不同的类型,并被配置于车内与车外各个关键位置,高档汽车装备多达10个以上安全气囊也并不令人惊讶。
分类多样保安全
安全气囊的类型
读者朋友们最熟悉的,恐怕是方向盘上的前排安全气囊,但其实气囊类产品根据功能的而不同,可细分为多种类型,本节将为大家全面进行分类,并逐一解析其特点。
1.前排安全气囊
前排安全气囊位于汽车方向盘、仪表台处,用以在车辆严重碰撞时,保护驾驶者与副驾驶乘客,其保护功能主要针对来自前方的强烈冲击,这类气囊并不为乘员提供侧方与后方的保护。
由于车辆正前方发生碰撞的概率最大,因此前排安全气囊在绝大多数国家属于汽车强制装备的配置!
您会在我们后文模拟视图中看到其特点:由于前排安全气囊工作时间非常短,展开后又迅速排气,如果车辆随后遭遇二次碰撞,此时气囊将不起任何保护作用。
前排安全气囊又可细分为: 驾驶座安全气囊(DAB)与副驾驶座安全气囊(PAB)。
2.侧面安全气囊(SAB)
侧面安全气囊一般位于车侧座椅或车门内,当车辆遭受较强的侧面碰撞时,侧面安全气囊迅速弹出,并在车门与座椅之间狭小空间膨胀展开,这类气囊维持充气状态的时间稍长。
其主要功能是:为该侧乘客提供头部或躯干的保护,防止其碰撞车内物体受伤。
侧面安全气囊在功能上也各有侧重点:
有的气囊偏重于乘客胸部、躯干的侧面保护,而有的气囊则偏重于乘客头部侧面保护,另一部分气囊兼具前两者的功能。
部分设计精巧的侧面气囊组件,还能根据人体侧面不同部位的生理特点,提供软硬度不同的缓冲。
对乘客相对柔软的盆腔、下腹部位,气囊提供较为轻柔的缓冲,而对于有肋骨保护的胸部,气囊提供的缓冲则较为厚重!
◥安全气囊分类
3.侧帘安全气囊(CAB)
侧帘安全气囊一般配置于车门上方内饰板内,因展开后外形呈细管状且可覆盖整个车窗,形似窗帘而得名。
它不仅会对碰撞会作出反应,部分产品对车辆倾覆也能非常敏锐地感知,当以上两种情况发生时,侧帘安全气囊会从上至下迅速膨胀展开,重点保护乘客头部。
在各种侧碰与翻车事故中,侧帘安全气囊可以降低乘客45%的脑部重伤死亡率。
与前排安全气囊相比,此种类型的气囊不但保持充气状态时间较长,而且保护覆盖面亦较大,部分车型甚至可以提供多达三排乘客的侧方位保护!
侧帘式安全气囊与上文的侧面安全气囊通常搭配使用。
(以下类型气囊一般装备于中高端车型)
4.膝部安全气囊(KAB)
随着用户对安全气囊系统的要求越来越高,为驾乘者提供更全面保护的产品开始逐渐装备汽车。
工程师对长期的碰撞测试与交通事故案例进行统计时发现,前排安全气囊虽然能良好地保护乘员的躯干与头部,但严重的碰撞,几乎都会导致受害人膝部遭受严重损伤!
膝部安全气囊一般部署于前排仪表台处,其主要功能是防止车辆前部严重变形时,溃塌的仪表台严重挤伤乘员膝部。
5.中央安全气囊
中央安全气囊可在车内中间位置膨胀展开,其作用是防止乘客之间因猛烈碰撞相互进行撞击。
6.安全带气囊
安全带气囊配置于安全带上,主要功能是当其激活展开后,可扩大与乘客身体的接触面积,缓冲安全带收紧后产生的巨大拉力,避免乘客被安全带严重勒伤。
7.行人安全气囊
行人安全气囊是近些年才出现的安全气囊类产品,也仅有高档豪华车型才会装备,它并不保护车内驾乘人员的安全,其主要功能是当机动车与行人发生碰撞事故时,减少后者的身体伤害。
安全气囊系统主要构件
安全气囊系统主要由三大组成构件,分别为:安全气囊控制单元、传感器、安全气囊模块。
简要了解本节基本知识,有助于读者朋友们轻松阅读后文即将呈现的模拟演示内容。
1.安全气囊控制单元(ACU)
◥气囊电脑实物
安全气囊控制单元(ACU)俗称气囊电脑,是由计算机处理器、存储器、输入和输出模块构成,是整个安全气囊系统的核心控制组件。
这个“大脑”的软件编程算法,会根据相关传感器传送的信息,进行逻辑判断,最终决定气囊是否触发。
另外,气囊电脑还为系统提供备用电源服务,对整个系统进行随时自我诊断,当系统内部出现故障时,故障详细信息也将被之记录,并通过故障灯警示使用者。
当然,气囊电脑也负责向其它车载系统发送相关数据。
2.传感器
安全气囊系统内各种不同功能传感器***集的信息,是气囊控制电脑决策时必须依赖的重要基础数据。
根据功能的不同,各种传感器被部署到汽车的不同位置,为尽量确保气囊不会错误弹出,气囊电脑逻辑程序不会因为单一传感器传输的碰撞信息,而触发气囊弹出!
以下列出主流安全气囊系统必须拥有的数种传感器(高级安全气囊系统使用的传感器更多,笔者将在以后为大家专题解析):
尽管新旧款传感器实现功能的方式略有不同,但所有传感器的共同工作目标,毫无例外是将侦测到的车辆物理运动特征转换成电信号,迅速传送给气囊控制电脑。
◥安全气囊系统ACU与传感器
①外部碰撞传感器
外部碰撞传感器作为最直接的碰撞感应组件,被配置在车辆前后以及车侧的关键轮廓位置。
②加速度传感器
该传感器一般配置于车内,通过测量内部小质量块因惯性位移的情况,将其运动特征转换成电信号,用以检测加速度的变化。
例如:正面碰撞将会引起快速减速,而侧面碰撞则会引起快速加速。
③陀螺仪传感器
陀螺仪传感器通过测量因振动而引起的方向变化(如:车辆失控旋转),将运动特征转换成电信号,输出至气囊电脑。
装备该传感器的车辆发生翻转时,该传感器与加速度传感器的共同信号,将被气囊电脑定义为翻车事故已发生,此时侧帘式安全气囊将展开,以保护车内驾乘人员。
④座位占用传感器
早期的安全气囊系统,并没有这种类型的传感器,座位占用传感器用于更精确地控制安全气囊展开,当座位没有乘员时,气囊系统将不被激活!
该传感器一般被部署于前排座位内,通过电压力感知的方式实现其功能。
⑤轮速传感器
轮速传感器被配置与车轮位置,通过电磁信号***集车辆运行速度。
车辆是否处于运动状态,且是否超过气囊激活的最低速度?
这些信息是气囊电脑进行逻辑运算判断,必须参照的最基础数据之一!
3.安全气囊模块
安全气囊充气过程必须迅速而精确。
因此,安全气囊模块不仅只是充满气体的弹性气囊,其构造也较为复杂,它由充气装置、气囊本体两个主要部分构成:
①充气装置
◥两种类型充气机激活过程 点火方式一致
尽管安全气囊系统被认为是一种“被动”的安全保护技术,但其工作原理其实非常“主动”而“暴力”!
引燃器由包裹在可燃材料内的电阻丝制成,电流接通后导致其高温,从而引燃烈性可燃材料。
我们可将之形象地比喻为微型“电***”,而整个充气过程更像是***爆炸,事实上两者的基本工作原理完全一致。
请记住这个比喻,后文会用到它。
如上图所示:引燃器的小规模爆炸会冲破第一爆破片,这会直接导致充气装置内的大量烈性易燃化学制剂(主要成分是环保的硝酸铵与硝基胍)开始第二次猛烈大爆燃,第二阶段爆燃产生大量氮气,随即涌入气囊内部。
高压强的气体使气囊瞬间膨胀,冲破容器迅速弹出,其平均展开时间仅为20毫秒,而其弹出速度高达近300公里/小时!
要知道,我们人类眨眼的时间约为200毫秒,这样的部署速度,完全可以在人体因惯性移动之初,就已顺利筑好生命保护软墙!
②气囊本体
◥气囊本体结构
为确保气囊在需要时能顺利展开,气囊本体由抗老化、高耐久性的聚酰胺织物制成,此种类型的面料具有较低的摩擦系数,厂方于其中还预置润滑粉(通常为滑石粉或玉米淀粉)。
这也是为什么我们看到气囊展开后,驾驶室内白烟四溢的原因,读者朋友们,那可不是着火!
气囊本体是以紧密折叠的方式,存储于狭窄的气囊模块内,后部结构保留允许气体逸出排气口,供气囊完全展开以后,泄气缓冲使用。
触发条件
各种不同类型的安全气囊均有不同的触发条件,为节约篇幅,笔者仅列出部分与下一节模拟事故场景中需要了解的触发条件:
Tips:记住,每项单独的触发条件无法迫使气囊电脑做出展开安全气囊的决定!
①速度
还记得我们前文提到的轮速传感器吗?
前排安全气囊在正面与前侧面碰撞的绝对触发条件为:绝对行驶速度约为50公里/小时以上(不同系统略有差异)。
②角度
对于下一节模拟案例中,我们即将介绍的正面碰撞传感器,只有在车辆中心线的任何一侧成30度角(合计60度)的碰撞,才被系统认定为有效的正面碰撞。
③加速度
我们前文提到过的加速度传感器,正是由它传输数据供气囊电脑参考。
其触发条件为碰撞时加速度绝对值约为40g以上。
④座位上是否有乘客
装备座位占用传感器的安全气囊系统,将根据座位上是否有乘客,来决定有否打开安全气囊的必要。
当然,目前汽车安全气囊的触发算法,变得更加复杂,而且越是高档的多气囊车型,需要综合衡量的细节数据越多。本节仅为读者更透彻理解原理,列出几项示例性的触发条件。
最佳认知方式
安全气囊系统模拟演示
在了解前面章节解析的内容以后,再来观看笔者制作的安全气囊系统动态工作模拟动图,相信大家就一定能很直观系统地了解其工作原理。
◥典型前碰撞交通事故 安全气囊系统工作模拟动图
在本次“事故”中,因驾驶员操作不当,该车右前侧撞击高速公路护栏。
碰撞瞬间,右前侧撞击传感器因猛烈碰撞而率先响应,与此同时,轮速传感器、加速度传感器、座位占用传感器等相关组件,也将自己捕获的数据传回气囊电脑。
大量的基础数据汇总排列在气囊电脑处理队列中,计算机芯片根据这些实时基础数据,依照厂方预先设定的运算规则进行逻辑判断,笔者给出一个形象而简单的算式:
①速度条件(√)+②角度条件(√)+③加速度(√)+④座位上是否有乘客(√)=立即部署前排驾驶员侧安全气囊(运算结果)
气囊电脑随即向指定位置安全气囊发出激活展开指令,还记得前文笔者请大家记住的“电***”吗?
一次小的爆炸将会引起另一次更大的爆燃。。。。。。
就这么简单!
通过前文层层基础知识的铺垫,在这个真正模拟安全气囊工作原理的环节,却不再需要太多语言进行解析了。
您不但理解了整个系统中各个组件是如何协同工作,更知道每个组件的内部工作细节(比如:气囊是如何展开)!
Tips:有时,当我们发生交通事故时,安全气囊并未展开。阅读完本期图文,您脑海里就有了触发条件这个概念。
有的时候,并非车辆有故障,而是碰撞结果构不成气囊展开的综合触发条件。
奉献给读者的实用建议
以下是笔者根据国内车主的不良习惯,总结出几点有关安全气囊的实用建议(限于篇幅,不于文中展开解析,可回复评论交流):
1.副驾驶位置决不能供儿童使用(即使有儿童安全座椅也必须禁止);
2.安全气囊弹出位置,不允许有任何物品覆盖,这包括部分花哨的仪表台垫、劣质的座椅套、窗帘等;
3.所有安全气囊组件,原则上不允许维修,即:只换不修;
4.驾车时尽量不要将座椅调整得过于靠前,方向盘应与胸部保持一定距离;
5.喜欢极限越野的读者朋友们,参加此类活动前,请先关闭安全气囊系统(部分硬派SUV与皮卡车型,具有此功能开关。无此功能的车型,可手工关闭);
6.当安全气囊故障灯亮起时,尽快寻求维修支持。
笔者寄语
汽车的安全性能,已经成为相当一部分消费者购车的首要考虑因素,而安全气囊系统也能从侧面反映出该车型的整体安全性。
本图文示例中的安全气囊系统,仅属中等配置水平,更高级的安全气囊系统配置,不但拥有更多的气囊与传感器,而且要求气囊电脑拥有更复杂、精细的逻辑算法。
目前部分高级安全气囊系统,已经发展到能根据事故发生瞬间,驾乘人员的具体身体条件,智能调控安全气囊的展开强度,从而最大限度保护驾乘人员。
但是,无论从哪方面来说,安全气囊仅属于辅助约束系统,这也证明其仅仅是一种补充安全手段。在不系安全带的情况下,其防护性能会大打折扣,甚至完全不起作用!
除了交通事故伤亡统计,笔者只给出最直接的原因:安全气囊在长时间实用化的演变过程中,有一种分支理论的实践,就是期望其完全代替令人不适的安全带,但最后的结果完败!
因此,提醒各位读者朋友,如果不系安全带,即使是最高档车型的高级安全气囊系统,也不一定能在严重交通事故中挽救您的生命!
祝各位读者朋友出行顺利,旅途平安!
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
驰易佳分析汽车安全气囊工作原理是什么?
前言
随着汽车综bai合性能的提高,du
汽车的安全装置越来越重要,zhi汽车的安装置分为主动dao安全和被动安全两种,主动安全装置(如ABS、ASR等)是指汽车防止发生事故的能力,被动安全装置是指汽车一旦发生事故,汽车保护乘员的能力。汽车发生事故时,对乘员的伤害是在瞬间发生的,例如,以车速50公里/时进行正面撞车时,其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止或减小对乘员的伤害,
目前汽车主要装有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统(SRS是英文Supplemental RestraintSystem的缩写)等。
2 汽车安全气囊发展
安全气囊是1953年由美国人约翰·赫缀克发明的。1***3年日本本田汽车公司引进安全气囊技术进行实车应用。经过了30多年的漫长历程,直至1984年,汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施,
其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊,自此才确认了安全气囊的作用。如今,这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品,种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车,大多数都装有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,
但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外,大部分车型还只是安装了正面气囊。
3 汽车安全气囊系统的基本组成及工作过程
3.1 汽车安全气囊系统的基本组成
驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内,当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样,就可知此车装有安全气囊。按其总体结构可分为机械式和电子式安全气囊系统两类。机械式安全气囊不需要电源,检测碰撞和引爆点火剂都是利用机械装置来完成。电子式安全气囊是机械式安全气囊与电子技术结合的产物。目前汽车***用的安全气囊系统普遍都是电子式安全气囊系统。电子式安全气囊系统主要由碰撞传感器、微处理器(SRSECU)、辅助防护系统指示灯(SRS指示灯)、气体发生器和气囊等主要部件组成,如下图为汽车安全气囊系统的组成示意图1。
碰撞传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘着在一起爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤。气囊中所用的气体多为氮气。
3.2 汽车安全气囊的工作过程
汽车在行驶中发生一定强度碰撞后,传感器开关启动,控制线路即开始处于工作状态,并接着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。
由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位,因此,安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后,控制回路便会将电流送至点火器,接着瞬时快速加热,将内含的氮化钠推进剂点燃。安全气囊组件工作过程如(图2)。
(1)将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂。
(2)引爆剂像根“电火柴”通电后着火,然后再点燃充气器组件内的扩爆剂,扩爆剂又称为引爆管。
(3)扩爆剂点燃后,点燃主装药-主推进剂。传统的主推进剂由氮化钠加氧化剂组成,也有些使用压缩氮气或氩气,还有两种混合应用。
(4)推进剂燃烧生成氮气流。
(5)迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫,形成安全气囊雏形。
(6)充气器使充入安全气囊的气体压力增高,并开始推压安全气囊饰罩。
(7)安全气囊饰罩上的压力不断上升,饰罩材料延伸变形和撕裂薄弱区的接缝。
(8)随着裂缝的出现,饰罩门开启,为充气安全气囊的喷出提供最佳通路。
(9)气体压力继续增长,安全气囊张开至织物绷紧。
(10)乘员接触和压迫安全气囊,实现安全保护;通过气体的粘性阻尼作用,乘员前移能量被吸收和耗散, 安全气囊中过压气体经过安全气囊通气孔排出而不致伤害乘员。
据计算, 正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作,0.03秒内点火装置启动,0.05秒内高压气体进入气囊,0.08秒内气囊向外膨胀,0.11秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。
4 安全气囊系统的检修
如果安全气囊已经引爆,
必须更换而不能修复使用。检修安全气囊系统与检修汽车的其它系统不同,若操作错误,可能使安全气囊意外引爆导致伤亡。各个厂家***用的传感器、充气器类别和级数、引爆电路布局、引爆~扩爆~推进剂等都有差别,因此,对安全气囊系统检修的注意事项,大致归纳如下,详细作业应严格按各车型维修手册的规定。
安全气囊系统的故障,必须***用显码法、外接仪器诊断法、闪码法或参数测量法以确定故障部位,再进入维修或换件阶段;检修安全气囊系统时,将点火开关转至“LOCK”位置以及拆下蓄电池负极电缆,还需再等2~5分钟(让电能贮存电容器放电完毕)以上,才能进行维修工作,否则安全气囊有不适时引爆张开的危险;
不能用万用表测量安全气囊组件引爆电阻的阻值(引爆电阻时所需的电流极小,万用表电阻档的输出电流一般都大于引爆电流,
即使选用输出电流只有几毫安培的高阻档, 也不能保证安全气囊不会误爆)。目前,大多进口汽车的车型都用安全气囊ECU内的诊断电路,
发送比引爆电流微弱许多的监测电流对引爆电阻实行检测。***设方向盘内螺旋电缆聚酯薄膜与铜导体面间的阻值在规定容限,各接触面(点)接触良好,将引爆电阻从引爆电路分离,
确诊了安全气囊ECU功效正常后,才可以诊断引爆电阻。下面以奥迪A6轿车SRS系统为例做简要介绍。
4.1 SRS 系统的组成部件
奥迪A6
轿车SRS系统的主要部件有电子控制及监测单元J234(即气囊电脑),SRS故指示灯,气囊组件,爆燃式安全带张紧器,螺旋导线单元(即气囊滑环F138)和连接线束等,它取消了传统的车身前部碰撞传感器,
而把它们集成在了控制单元J234内。
4.2 维修注意事项
(1)绝对不能用万用表测量任何与SRS系统有关的电路( 在拔掉组件的情况下可以测量其导线的导通与否)。
(2)维修SRS系统之前,应将点火开关转到OFF位置,拆除电瓶线负极并等待5分钟
以上( 拆电瓶线前应向车主索要录音机密码,修复完成后要对录音机进行解码)。
(3)安装电子控制及监测单元J234时,必须按照规定的方向安装,使箭头指向车
的前方。
(4)安装螺旋导线单元时,必须使汽车前轮处于直行位置,并且使螺旋导线也在中间位置(即往正反两个方向转的圈数相同的那个位置),否则装上后,转动方向盘时有可能拉断螺旋导线。
(5)更换SRS电脑J234后,必须对新电脑J234进行编码,否则故障灯常亮,SRS系统不工作。
(6)若线束有损坏,必须更换新件。
奥迪A6轿车SRS系统具有强大的自诊断能力,内容包括:读取故障代码、清除故障代码、查询控制电脑编号、给控制单元编码、读取测量数据流等功能。奥迪A6的OBDⅡ诊断接口在方向盘下驾驶员右腿上方,接上诊断仪(如V.A.G1552)就可以通过它的自诊断系统诊断出故障的大致原因,
再通过查阅具体的资料,就可以确定正确的维修方法。
5 安全气囊未来发展方向
5.1新型材料的应用
杜邦公司与德国阿莎芬堡的TakataPetri联合开发中,推出一个新的HytrelRS材料规格,成为业界第一个可以应用于安全气囊系统中的来源于可再生***的热塑性弹性体。杜邦HytrelRS保留了Hytel标准等级的技术特性,含有质量分数35%
以上的可再生物质,可以满足汽车制造业对可持续发展方案的需求。
5.2顶棚安全气囊系统
美国TRW汽车集团推出一种全新的装配于汽车顶棚的安全气囊系统,可取代通常安装在汽车仪表盘里面的安全气囊。TRW全新的顶棚安全气囊系统是一项独特的技术。有研究表明,该技术提高了未来汽车内饰风格的灵活性,并可为乘员提供优异的约束和保护功能。此外,这种全新的设计,不需将安全气囊安装在仪表盘内,也不需专门制作一扇为安全气囊打开的门,显著降低了汽车仪表盘的开发制造成本,提高了开发效率且适用于各种汽车架构。该顶棚安全气囊系统包括一个气袋和一个气体发生器。当车辆发生碰撞时,气体发生器向气袋充气并打开,对乘员实施保护。其不仅有助于减轻事故中乘员所受的伤害,而且提高了车厢内饰设计的美感,同时也节省了仪表盘内的空间。
5.3智能化、多安全气囊
随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高,汽车安全技术中的安全气囊技术近年来也发展得很快,智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势。
新的技术可以更好地识别乘客类型,***取不同的保护措施。系统***用重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素,进而在碰撞时判断是否点爆气囊、***用1级点火还是多级点火、点爆力有多大,并与安全带形成总体控制。通过传感器,气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式,是正面碰撞还是角度碰撞,侧面碰撞还是整车的翻滚运动,以便驱动车身不同位置的气囊,形成对乘客的最佳保护。
网络技术的应用也是安全气囊系统的发展方向。在汽车网络中,有一种应用面比较窄,但是非常重要的网络即Safe-By-Wire。
Safe-By-Wire是专门用于汽车安全气囊系统的总线,Safe-By-Wire技术旨在通过综合运用多个传感器和控制器来实现安全气囊系统的细微控制。Safe-By-Wire
Plus总线标准是由汽车电子供应商和部件供应商如飞利浦、德尔福等公司提出。与整车系统常用的CAN、FlexRay等总线相比,Safe-By-Wire的优势在于它是专门面向安全气囊系统的汽车LAN接口标准。为了保证系统在汽车出事故时也不受破坏,Safe-By-Wire中嵌入有多重保护功能。比如说,即使线路发生短路,安全气囊系统也不会因出错而起动。Safe-By-Wire技术将会在汽车安全气囊系统中获得广泛的应用。
参考文献
[1] 惠彬.安全气囊系统的使用及检测维护.哈飞汽车工业集团有限公司,2010.
[2] 董震,席金波.奥迪A6轿车维修手册[M].机械工业出版社,2006.
[3] 朱忠伦.安全气囊系统及关键技术[J]. 安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系,2010.
[4] 赵翔.汽车安全气囊系统的安全检修[J].安徽电气工程学校,2010.
[5] 百度百科.安全气囊[OL]. ,2012.
汽车安全气囊的工作原理和工作过程是怎样的?
1 前言
随着汽车综合性能的提高,
汽车的安全装置越来越重要,汽车的安装置分为主动安全和被动安全两种,主动安全装置(如ABS、ASR等)是指汽车防止发生事故的能力,被动安全装置是指汽车一旦发生事故,汽车保护乘员的能力。汽车发生事故时,对乘员的伤害是在瞬间发生的,例如,以车速50公里/时进行正面撞车时,其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止或减小对乘员的伤害,
目前汽车主要装有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统(SRS是英文Supplemental RestraintSystem的缩写)等。
2 汽车安全气囊发展
安全气囊是1953年由美国人约翰·赫缀克发明的。1***3年日本本田汽车公司引进安全气囊技术进行实车应用。经过了30多年的漫长历程,直至1984年,汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施,
其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊,自此才确认了安全气囊的作用。如今,这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品,种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车,大多数都装有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,
但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外,大部分车型还只是安装了正面气囊。
3 汽车安全气囊系统的基本组成及工作过程
3.1 汽车安全气囊系统的基本组成
驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内,当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样,就可知此车装有安全气囊。按其总体结构可分为机械式和电子式安全气囊系统两类。机械式安全气囊不需要电源,检测碰撞和引爆点火剂都是利用机械装置来完成。电子式安全气囊是机械式安全气囊与电子技术结合的产物。目前汽车***用的安全气囊系统普遍都是电子式安全气囊系统。电子式安全气囊系统主要由碰撞传感器、微处理器(SRSECU)、辅助防护系统指示灯(SRS指示灯)、气体发生器和气囊等主要部件组成,如下图为汽车安全气囊系统的组成示意图1。
碰撞传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘着在一起爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤。气囊中所用的气体多为氮气。
3.2 汽车安全气囊的工作过程
汽车在行驶中发生一定强度碰撞后,传感器开关启动,控制线路即开始处于工作状态,并接着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。
由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位,因此,安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后,控制回路便会将电流送至点火器,接着瞬时快速加热,将内含的氮化钠推进剂点燃。安全气囊组件工作过程如(图2)。
(1)将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂。
(2)引爆剂像根“电火柴”通电后着火,然后再点燃充气器组件内的扩爆剂,扩爆剂又称为引爆管。
(3)扩爆剂点燃后,点燃主装药-主推进剂。传统的主推进剂由氮化钠加氧化剂组成,也有些使用压缩氮气或氩气,还有两种混合应用。
(4)推进剂燃烧生成氮气流。
(5)迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫,形成安全气囊雏形。
(6)充气器使充入安全气囊的气体压力增高,并开始推压安全气囊饰罩。
(7)安全气囊饰罩上的压力不断上升,饰罩材料延伸变形和撕裂薄弱区的接缝。
(8)随着裂缝的出现,饰罩门开启,为充气安全气囊的喷出提供最佳通路。
(9)气体压力继续增长,安全气囊张开至织物绷紧。
(10)乘员接触和压迫安全气囊,实现安全保护;通过气体的粘性阻尼作用,乘员前移能量被吸收和耗散, 安全气囊中过压气体经过安全气囊通气孔排出而不致伤害乘员。
据计算, 正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作,0.03秒内点火装置启动,0.05秒内高压气体进入气囊,0.08秒内气囊向外膨胀,0.11秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。
4 安全气囊系统的检修
如果安全气囊已经引爆,
必须更换而不能修复使用。检修安全气囊系统与检修汽车的其它系统不同,若操作错误,可能使安全气囊意外引爆导致伤亡。各个厂家***用的传感器、充气器类别和级数、引爆电路布局、引爆~扩爆~推进剂等都有差别,因此,对安全气囊系统检修的注意事项,大致归纳如下,详细作业应严格按各车型维修手册的规定。
安全气囊系统的故障,必须***用显码法、外接仪器诊断法、闪码法或参数测量法以确定故障部位,再进入维修或换件阶段;检修安全气囊系统时,将点火开关转至“LOCK”位置以及拆下蓄电池负极电缆,还需再等2~5分钟(让电能贮存电容器放电完毕)以上,才能进行维修工作,否则安全气囊有不适时引爆张开的危险;
不能用万用表测量安全气囊组件引爆电阻的阻值(引爆电阻时所需的电流极小,万用表电阻档的输出电流一般都大于引爆电流,
即使选用输出电流只有几毫安培的高阻档, 也不能保证安全气囊不会误爆)。目前,大多进口汽车的车型都用安全气囊ECU内的诊断电路,
发送比引爆电流微弱许多的监测电流对引爆电阻实行检测。***设方向盘内螺旋电缆聚酯薄膜与铜导体面间的阻值在规定容限,各接触面(点)接触良好,将引爆电阻从引爆电路分离,
确诊了安全气囊ECU功效正常后,才可以诊断引爆电阻。下面以奥迪A6轿车SRS系统为例做简要介绍。
4.1 SRS 系统的组成部件
奥迪A6
轿车SRS系统的主要部件有电子控制及监测单元J234(即气囊电脑),SRS故指示灯,气囊组件,爆燃式安全带张紧器,螺旋导线单元(即气囊滑环F138)和连接线束等,它取消了传统的车身前部碰撞传感器,
而把它们集成在了控制单元J234内。
4.2 维修注意事项
(1)绝对不能用万用表测量任何与SRS系统有关的电路( 在拔掉组件的情况下可以测量其导线的导通与否)。
(2)维修SRS系统之前,应将点火开关转到OFF位置,拆除电瓶线负极并等待5分钟
以上( 拆电瓶线前应向车主索要录音机密码,修复完成后要对录音机进行解码)。
(3)安装电子控制及监测单元J234时,必须按照规定的方向安装,使箭头指向车
的前方。
(4)安装螺旋导线单元时,必须使汽车前轮处于直行位置,并且使螺旋导线也在中间位置(即往正反两个方向转的圈数相同的那个位置),否则装上后,转动方向盘时有可能拉断螺旋导线。
(5)更换SRS电脑J234后,必须对新电脑J234进行编码,否则故障灯常亮,SRS系统不工作。
(6)若线束有损坏,必须更换新件。
奥迪A6轿车SRS系统具有强大的自诊断能力,内容包括:读取故障代码、清除故障代码、查询控制电脑编号、给控制单元编码、读取测量数据流等功能。奥迪A6的OBDⅡ诊断接口在方向盘下驾驶员右腿上方,接上诊断仪(如V.A.G1552)就可以通过它的自诊断系统诊断出故障的大致原因,
再通过查阅具体的资料,就可以确定正确的维修方法。
5 安全气囊未来发展方向
5.1新型材料的应用
杜邦公司与德国阿莎芬堡的TakataPetri联合开发中,推出一个新的HytrelRS材料规格,成为业界第一个可以应用于安全气囊系统中的来源于可再生***的热塑性弹性体。杜邦HytrelRS保留了Hytel标准等级的技术特性,含有质量分数35%
以上的可再生物质,可以满足汽车制造业对可持续发展方案的需求。
5.2顶棚安全气囊系统
美国TRW汽车集团推出一种全新的装配于汽车顶棚的安全气囊系统,可取代通常安装在汽车仪表盘里面的安全气囊。TRW全新的顶棚安全气囊系统是一项独特的技术。有研究表明,该技术提高了未来汽车内饰风格的灵活性,并可为乘员提供优异的约束和保护功能。此外,这种全新的设计,不需将安全气囊安装在仪表盘内,也不需专门制作一扇为安全气囊打开的门,显著降低了汽车仪表盘的开发制造成本,提高了开发效率且适用于各种汽车架构。该顶棚安全气囊系统包括一个气袋和一个气体发生器。当车辆发生碰撞时,气体发生器向气袋充气并打开,对乘员实施保护。其不仅有助于减轻事故中乘员所受的伤害,而且提高了车厢内饰设计的美感,同时也节省了仪表盘内的空间。
5.3智能化、多安全气囊
随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高,汽车安全技术中的安全气囊技术近年来也发展得很快,智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势。
新的技术可以更好地识别乘客类型,***取不同的保护措施。系统***用重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素,进而在碰撞时判断是否点爆气囊、***用1级点火还是多级点火、点爆力有多大,并与安全带形成总体控制。通过传感器,气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式,是正面碰撞还是角度碰撞,侧面碰撞还是整车的翻滚运动,以便驱动车身不同位置的气囊,形成对乘客的最佳保护。
网络技术的应用也是安全气囊系统的发展方向。在汽车网络中,有一种应用面比较窄,但是非常重要的网络即Safe-By-Wire。
Safe-By-Wire是专门用于汽车安全气囊系统的总线,Safe-By-Wire技术旨在通过综合运用多个传感器和控制器来实现安全气囊系统的细微控制。Safe-By-Wire
Plus总线标准是由汽车电子供应商和部件供应商如飞利浦、德尔福等公司提出。与整车系统常用的CAN、FlexRay等总线相比,Safe-By-Wire的优势在于它是专门面向安全气囊系统的汽车LAN接口标准。为了保证系统在汽车出事故时也不受破坏,Safe-By-Wire中嵌入有多重保护功能。比如说,即使线路发生短路,安全气囊系统也不会因出错而起动。Safe-By-Wire技术将会在汽车安全气囊系统中获得广泛的应用。
参考文献
[1] 惠彬.安全气囊系统的使用及检测维护.哈飞汽车工业集团有限公司,2010.
[2] 董震,席金波.奥迪A6轿车维修手册[M].机械工业出版社,2006.
[3] 朱忠伦.安全气囊系统及关键技术[J]. 安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系,2010.
[4] 赵翔.汽车安全气囊系统的安全检修[J].安徽电气工程学校,2010.
[5] 百度百科.安全气囊[OL]. ,2012.
安全气囊是一种什么装置,安全气囊工作原理解读
在汽车中,安全气囊和安全带一样,是典型的被动安全保护装置。安全气囊的英文名是SRS,"SRS ”它的全称是辅助充气约束系统,原意是辅助乘员约束系统。从这里可以看出,安全气囊是"辅助”,不作为主要安全功能使用。我们可以简单的把安全气囊看成是安全带的辅助装置。
安全气囊的结构原理
汽车安全气囊一般由传感器、微处理器、电子控制单元、气囊盖和支撑环、气囊、气囊模块等组成。当发生碰撞时,传感器感测车辆的碰撞强度,并将感测到的信号传输到控制器。控制器接收传感器的信号并对其进行处理。当它判断有必要打开安全气囊时,立即发出点火信号,触发气体发生器。气体发生器收到点火信号后,迅速点火下井产生大量气体给安全气囊充气。
安全气囊的工作原理
当汽车受到一定的碰撞力时,安全气囊系统会触发某种类似于低剂量***爆炸的化学反应,隐藏在车内的安全气囊会在瞬间膨胀弹出,为乘员身体与车内设备的碰撞做铺垫,从而降低对乘员身体的冲击力,从而达到减少对乘员伤害的效果。由于安全气囊设有安全阀,当充气过度或气囊内压力超过一定值时,会自动排出部分气体,可防止乘客被挤伤。
辅助安全气囊
为了防止突然点爆产生的巨大压力伤及人的头部,副气囊应运而生。在原来的基础上,它增加了一个可以分阶段充气或泄压的装置。其原理是:当加减速率较低时,碰撞触发的充气量较小"软”安全气囊;当加减速速度较高时,主副安全气囊会同时触发,避免对人员造成不必要的伤害。但是普通气囊大概两三千,副气囊要几万,所以高端车都会配备。
安全气囊标志
汽车安全气囊分布在汽车的前部(驾驶座和副驾驶座)、侧面(车头和车尾)和车顶,印在装有安全气囊系统的容器外侧"SRS/气囊”的话。
安全气囊的类型
1.单气囊和双气囊
单、双安全气囊是主、副安全气囊,分别位于方向盘中央和副驾驶座前面板。并非所有车型都配备了安全气囊。国内部分中低端车型只配备了主安全气囊,有的甚至没有。要知道从上 世纪 80年代安全气囊正式安装在车辆上到现在已经过去30多年了,今天仍然有家用车没有配备。这种汽车制造 理念 值得我们深思。
2.四个气囊/六个气囊
除了前排座椅和副驾驶座椅的两个安全气囊,在一些中级车型的高配版本中,我们经常可以看到在侧门处也安装了两个安全气囊,主要是为了解决来自前方和侧面的碰撞冲击力。同时,在前排座椅的膝部和头部位置会安装膝部和头部安全气囊,进行全面保护。
3.多个安全气囊/气帘
在一些高端车型上,特别注重被动安全的作用。六气囊甚至八气囊加上多重气帘的辅助,为车内乘客提供全方位保护。空气幕将分布在前后挡风玻璃和侧窗处。与最新款 凯美瑞 一样,全系标配10个气囊/气帘。这个数字真的很少见。
气囊打开的条件
理论上,只有车辆的前部大约为60度安全气囊只有在以高于30km/h的速度撞击固定物体时才会展开,由于车辆设计的差异,不同的车型可能会有差异。比如 桑塔纳 2000升级版,只有在车身前部30度范围内受到猛烈撞击才会展开气囊。
当汽车与障碍物碰撞时,称为第一次碰撞,当乘员与汽车的内部部件碰撞时,称为第二次碰撞。当安全气囊在第一次碰撞后和第二次碰撞前迅速打开充满气体的气垫,使乘员因惯性而移动"跳上气垫”从而减轻乘客的冲击,吸收碰撞能量,降低乘客的受伤程度。
安全气囊的预防措施
1、要配备安全带;从设计上看,安全带不仅能为乘员提供保护,还能在碰撞事故初期控制乘员身体的速度变化,使乘员在合适的时间和位置与安全气囊接触,将安全气囊产生的冲击力降到最低。如果乘员不系安全带,碰撞后的初始阶段受到的约束较小,基本没有减速,乘员会过早接触到尚未完全展开的安全气囊。此时,安全气囊的快速展开速度和不平衡的压力可能会对乘员造成伤害。
2.不要在安全气囊周围放置物品;安全气囊在弹出的瞬间力量很大。爆炸瞬间速度可达250 km/h ~ 350 km/h,冲击力高达150-200 kg。如果东西放在上面,弹出的物品会造成二次伤害。所以不要在安全气囊前面或附近放任何东西。
3.避免意外碰撞和修改;一方面要避免猛烈撞击震动安全气囊传感器导致其非正常爆炸。另一方面,改装时也需要注意。如果不小心改变了安全气囊系统电路,安全气囊可能会失效。还有一种情况是座椅套的安装,主要会影响侧气囊弹开时的效果。
4.座椅和坐姿调整;驾驶员座椅安全气囊的危险区域在充气系统前方5到8厘米的范围内。因此,与驾驶员安全气囊保持25厘米的距离,可以让你处于安全区域。这个距离应该是从方向盘中心到胸骨的距离。此外,安全气囊可以弹开并以高达320公里/小时的速度膨胀,如果在碰撞过程中人的坐姿不正确,会对人造成严重伤害。
5.不要让孩子坐在副驾驶;安全气囊和三点式安全带可以为成人提供最好的保护,但对儿童来说可能是灾难性的。发生汽车碰撞时,儿童胸部可能因安全带的拉扯而破裂,儿童可能因弹出的安全气囊而窒息,这是致命的危险,所以为后排的儿童准备一个安全座椅更安全。
6.安全气囊也有保质期;由于各个厂家对安全气囊的技术保密,以及相关标准的缺失,很多人认为汽车的使用寿命与安全气囊的设计寿命是一致的。事实上,安全气囊使用8-10年后质量将难以保证。所以建议10-20000公里后做一次保养。如果车辆启动后安全气囊的指示灯仍然闪烁或保持亮6-8秒,应尽快达到4。
(关于安全气囊对汽车的影响,可以点击安全气囊是什么样的装置,安全气囊可以贬值多少。)
@2019
关于汽车安全气囊控制单元原理图和汽车安全气囊控制单元原理图解的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。
相关推荐
-
共享汽车深夜实测车辆安全-共享汽车深夜实测车辆安全距离
-
汽车冲压作业安全培训内容-冲压车间安全培训的内容包括
-
乘公共汽车安全动画-乘坐公共汽车安全知识
-
现代安全气囊汽车-现代的车安全气囊有什么作用
-
汽车网络安全论文-汽车网络安全论文怎么写
-
汽车结构胶安全-汽车结构胶怎么去除
-
共享汽车深夜实测车辆安全-共享汽车深夜实测车辆安全距离
-
汽车冲压作业安全培训内容-冲压车间安全培训的内容包括
-
乘公共汽车安全动画-乘坐公共汽车安全知识
-
现代安全气囊汽车-现代的车安全气囊有什么作用
-
汽车网络安全论文-汽车网络安全论文怎么写
-
汽车结构胶安全-汽车结构胶怎么去除
-
共享汽车深夜实测车辆安全-共享汽车深夜实测车辆安全距离
-
汽车冲压作业安全培训内容-冲压车间安全培训的内容包括
-
乘公共汽车安全动画-乘坐公共汽车安全知识
-
现代安全气囊汽车-现代的车安全气囊有什么作用
-
汽车网络安全论文-汽车网络安全论文怎么写
-
汽车结构胶安全-汽车结构胶怎么去除