安全气囊系统检修

任务4　安全气囊系统检修

【任务导入】

按碰撞类型，汽车上安全气囊可分为正面碰撞防护安全气囊系统、侧面碰撞防护安全气囊系统和顶部碰撞防护安全气囊系统；按安全气囊安装数目可分为单气囊系统（只装在驾驶员侧）和多气囊系统；按照保护对象可分为驾驶席安全气囊、副驾驶席安全气囊、驾驶席侧面安全气囊和助手席侧面安全气囊。

【相关知识】

一、安全气囊的组成及控制原理

安全气囊是由传感器、气体发生器、气囊和电控单元组成，传感器感受汽车的碰撞程度，并将信号送到控制器，控制器对信号进行处理，当判断有必要打开气囊时发出信号触发气体发生器，气体发生器迅速点火并产生大量气体给气囊充气，整个过程所需要的时间约需10ms。其中，驾驶员和副驾驶的正面气囊在中度至重度正面碰撞或接近正面碰撞时膨开，但是，根据设计，只有当碰撞力超过预先设定的限值时气囊才能膨开。该限值描述了气囊膨开时的碰撞严重程度，设定时考虑了多种设想的情况。气囊是否膨开并不取决于车速的高低，而主要取决于碰撞的物体、碰撞的方向和汽车的减速度。前排侧气囊是安排在前排车座上靠近窗户的一边，一般车上有七个传感器，当传感器检测到车辆受到侧面撞击的时候将会自动打开，保护驾驶员或副驾驶的安全。要说明的是，不是每辆车都具备侧面气囊。

二、安全气囊的工作原理图解

安全气囊的工作原理如图7－19所示。

图7－19　安全气囊的工作原理图解

三、各种传感器的组成及工作原理

1）机械式安全气囊传感器

机械式安全气囊传感器的结构如图7－20所示，其工作原理如图7－21所示。

图7－20　机械式安全气囊传感器结构

锤；4—转盘；5—触桥；6、12、14—动触头；7、11、13—静触头；8—外壳；9—插头；10—止位块

图7－21　机械式安全气囊传感器的工作原理

点；2—固定触点；3—止动器；4—偏心重块；5—螺旋弹簧力；6—偏心转子

2）机电式安全气囊传感器

机电式安全气囊传感器如图7－22所示。

图7－22机电式安全气囊传感器

（a）Breed式传感器；（b）Techner式传感器

1—磁铁；2—感应块；3—触点；4—滚轮；5—动触点；6—卷簧；7—定触点

3）电子式安全气囊传感器

电子式安全气囊传感器如图7－23所示。

四、气体发生器的原理及类型

图7－23　电子式安全气囊传感器

1—集成电路；2—惯性质量；3—变形针

安全气囊系统要求气体发生器能够在较短的时间内产生大量的气体充满气囊，产生的气体必须对人体无害，且不能温度太高，同时要求气体发生器有很高的可靠性和稳定性。气体发生器主要有压缩气体式、烟火式和混合式三种形式。混合式气体发生器是压缩气体式和烟火式相结合的发生器，也是目前广泛应用的一种气体发生器。

五、安全气囊控制装置简介

安全气囊控制装置一般集成在微计算机中，当汽车发生碰撞事故时，控制装置接收多个传感器传来的车身不同位置的减速信号，经过反复不断的分析、比较和计算，决定是否发出点火信号。如要控制装置能够在复杂的碰撞情况下作出非常准确的判断，点火时刻也必须精确控制。

虽然安全气囊在结构上会有所不同，但其工作原理基本一致。汽车行驶过程中，传感器系统不断向控制装置发送速度变化（或加速度）信息，由控制装置（中央控制器）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（即真正发生了碰撞），则控制装置向气体发生器发出点火命令或传感器直接控制点火，点火后发生起爆反应，产生氮气或将储气罐中压缩氮气释放出来充满气囊。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，达到保护乘员的目的。

安全气囊根据安装的位置及保护对象不同，主要分为：对驾驶员进行保护的气囊装在方向盘内，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；对前排乘员进行保护的气囊装在仪表板内，防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞；对后排乘员进行保护的气囊一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部，防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻，后座椅安全气囊一般只在高级轿车上使用。

六、安全气囊的开启条件

为了保证安全气囊在适当的时候打开，汽车生产厂家都规定了气囊的打开条件，只有满足了这些条件，气囊才会打开。虽然在一些交通事故中，车内乘员碰得头破血流，甚至出现生命危险，车辆接近报废，但是如果达不到安全气囊打开的条件，气囊还是不会打开。

安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约60°之间位置撞击在固定的物体上，速度高于30km/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。

汽车发生碰撞时的主要受力部位是保险杠和车身纵梁，为了缓冲碰撞时的冲击力，车身前部大都设计有碰撞缓冲区，而且车身的刚度分布也是不均匀的。在一些事故中，例如当轿车与没有后部防护装置的卡车发生钻入性追尾事故，或轿车碰撞护栏后发生翻车事故，或发生车身侧面碰撞等，这样的事故往往没有车身前部的直接撞击，主要是车身上部和侧面发生碰撞，碰撞车身部位的刚度很小，虽然车舱发生了很大的变形，造成了车内乘员受伤或死亡，但是由于碰撞部位不对，这时气囊并不能打开。

七、安全气囊的使用与维修

安全气囊的使用与维修应注意以下几点。

（1）不能测量点火器电阻。

（2）不能修理安全气囊任何组件，只能更换。

（3）妥善保管安全气囊组件。

（4）充气组件从90cm以上高空落地不能使用。

（5）充气组件不能承受高温。

（6）带气的或未展开的充气组件，应装在特殊的容器内，并注明危险品标识。（7）展开过的充气组件可作为正常的报废材料看待，按一般的方式处理。

（8）安全气囊零部件不能做任何试验。

（9）操作时，均应摘下蓄电池的负极导线30s以上。