《汽车设计》课程论文
题 目:汽车安全气囊系统
学 院 邮电大学移通学院
专 业 自动化 学 号 2013212546 姓 名 张源木 成 绩
2016年6月21日
目录
1 前言 ...................................................................................................................................................... 2 2 汽车安全气囊发展 .......................................................................................................................... 2 3 汽车安全气囊系统的基本组成及工作过程 ............................................................................. 3
3.1 汽车安全气囊系统的基本组成 ....................................................................................... 3 3.2 汽车安全气囊的工作过程 ................................................................................................ 4 4 安全气囊系统的检修 ...................................................................................................................... 5
4.1 SRS 系统的组成部件 ......................................................................................................... 5 4.2 维修注意事项 ....................................................................................................................... 6 5 安全气囊未来发展方向 ................................................................................................................. 6
5.1新型材料的应用 .................................................................................................................... 6 5.2顶棚安全气囊系统 ............................................................................................................... 7 5.3智能化、多安全气囊 .......................................................................................................... 7 参考文献 ................................................................................................................................................. 8
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汽车安全气囊系统
摘要:本文简单介绍了汽车安全气囊系统(SRS)基本的组成、工作原理和工作过程。并对奥迪A6轿车安全气囊系统的检修做简要说明。然后简单介绍了几种安全气囊新技术。
关键词:汽车安全气囊工作原理 检修 发展方向
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。1973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。
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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。目前汽车采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
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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。
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汽车安全气囊系统
