汽車的安全氣囊系統(tǒng)ppt課件

1、 汽車的平安氣囊.12.1 汽車的平安氣囊 在汽車行駛過(guò)程中，由于一些不測(cè)交通情況的出現(xiàn)和機(jī)械缺點(diǎn)的發(fā)生，往往會(huì)導(dǎo)致交通事故。由于交通事故發(fā)生的不測(cè)性，發(fā)生瞬間極短，駕乘人員不能夠有反響時(shí)間來(lái)自動(dòng)維護(hù)本人，只需采用被動(dòng)平安維護(hù)安裝來(lái)減少事故對(duì)人體的損傷。目前主要的被動(dòng)平安系統(tǒng)有平安氣囊控制系統(tǒng)和座椅平安帶控制系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)和實(shí)際證明，汽車裝用平安氣囊后，汽車發(fā)生碰撞事故對(duì)駕乘人員的損傷程度大大減小。.什么是平安氣囊 在發(fā)生嚴(yán)重的正面碰撞，為了減少駕駛員或前座乘客或面部撞在方向盤(pán)或儀表板上的能夠性，在方向盤(pán)和儀表上張開(kāi)一氣袋。參考：SRSSUPPLEMENTAL輔助 RESTRAINT束縛 SYS

2、TEM系統(tǒng)全稱為乘員輔助維護(hù)/約束系統(tǒng)，常簡(jiǎn)稱平安氣囊系統(tǒng)。第1頁(yè).12.1.1平安氣囊的開(kāi)展 平安氣囊是美國(guó)機(jī)械工程師約翰赫準(zhǔn)克于1953年發(fā)明的，直到1971年才由日本本田汽車公司開(kāi)場(chǎng)引進(jìn)消費(fèi)和試車運(yùn)用。1973年，美國(guó)通用公司為1000輛非洲羚羊牌轎車安裝了平安氣囊系統(tǒng)；1974年作為一切高級(jí)轎車的選裝件。1984年，美國(guó)聯(lián)邦政府將汽車被動(dòng)平安安裝納入法規(guī)，到1990年配置率要求到達(dá)100。進(jìn)入20世紀(jì)如年代，平安氣囊得到飛速開(kāi)展，1997年美國(guó)客車裝車率到達(dá)I00，令世界到達(dá)80。進(jìn)入21世紀(jì)，平安氣囊系統(tǒng)將更為普及，并向著智能化方向開(kāi)展。.12.1.2 汽車碰撞導(dǎo)致人體受損傷緣由 當(dāng)

3、汽車發(fā)生碰撞時(shí)，汽車與汽車或者汽車與妨礙物之間的碰撞稱為一次碰撞。一次碰撞后，汽車速度將急劇變化，駕駛員和乘員就會(huì)遭到慣性力的作用而向前運(yùn)動(dòng)，并與車內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤(pán)、擋風(fēng)玻璃或儀表板等構(gòu)件發(fā)生碰撞，這種碰撞稱為二次碰撞。在車輛事故中，導(dǎo)致駕駛員和乘客蒙受損傷的主要緣由是二次碰撞。碰撞分為正面碰撞和側(cè)面碰撞。.12.1.3平安氣囊系統(tǒng)的功用平安氣囊系統(tǒng)的功用：當(dāng)汽車遭遭到碰撞導(dǎo)致減速度急劇變化時(shí)，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員與車內(nèi)構(gòu)件之間迅速鋪墊一個(gè)氣墊，利用氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來(lái)吸收人體慣性力產(chǎn)生的動(dòng)能，從而減輕人體蒙受損傷的程度。 正面氣囊的主要功用是維護(hù)駕駛員和乘員的面部和胸部，側(cè)面氣囊的主要

4、功用是維護(hù)駕駛員和乘員的頭部和腰部。.12.1.4平安氣囊系統(tǒng)的分類 1按傳感器類型分類 (1)機(jī)械式平安氣囊系統(tǒng) 機(jī)械式平安氣囊系統(tǒng)不需用電源，沒(méi)有電子電路和電路配線，全部零件組裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)裝飾蓋板下面，檢測(cè)碰撞動(dòng)作和引爆點(diǎn)火劑都是利用機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成的。機(jī)械式平安氣囊系統(tǒng)最初是由日本的豐田汽車公司采用。 (2)電子式平安氣囊 電子式平安氣囊系統(tǒng)有兩種布置方式，早期的電子式傳感器在汽車的前端部安裝，氣囊引爆安裝安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)上，前端傳感器需求引線銜接。如今各制造商都在努力開(kāi)發(fā)整體式平安氣囊，它是把電子式傳感器后移，和點(diǎn)火引爆安裝作為一個(gè)整體安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)上，可以取消線束，消除了由于線路短路或斷路導(dǎo)致

5、氣囊失效的缺點(diǎn)。.12.1.4平安氣囊系統(tǒng)的分類 2.按維護(hù)對(duì)象的不同分類 (1)駕駛員防撞平安氣囊 駕駛員防撞平安氣囊裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)上，美式平安氣褒體積較大，約60L，這是按沒(méi)有座椅平安帶設(shè)計(jì)的。歐式平安氣囊按有駕駛員座椅平安帶設(shè)計(jì)的，其體積較小，約40L。日本車普通配有平安帶多采用歐式。 (2)乘員防撞平安氣囊 由于乘員在車內(nèi)位置不固定，因此為維護(hù)其撞車時(shí)免受損傷，設(shè)計(jì)的平安氣囊體積也較大。美式的約160L左右，歐式的約75L左右。有些車上還配有后排乘員防撞平安氣囊，裝在前排座椅后面。 (3)側(cè)斷防撞平安氣囊 裝在車門(mén)上，當(dāng)汽車蒙受側(cè)面碰撞時(shí)，防止乘員遭到側(cè)面撞擊。.平安氣囊的分類按氣囊數(shù)目：

6、一個(gè)，二個(gè)，四個(gè)，八個(gè)，16個(gè)識(shí)別：“SRS、黃色標(biāo)簽.12.1.4平安氣囊系統(tǒng)的分類 3窗簾式平安氣囊與智能型平安氣囊 在發(fā)生側(cè)向碰撞時(shí)，側(cè)面平安氣囊能在瞬間充氣膨脹，以維護(hù)乘員頭部的平安，安裝在車門(mén)上的側(cè)面平安氣囊同時(shí)對(duì)胸及腰部也起到維護(hù)作用。但是，側(cè)向平安氣囊膨脹時(shí)，向上方延伸、對(duì)頭部起到維護(hù)作用；但同時(shí)把乘員的手臂向上牽動(dòng)，有能夠呵斥肩膀脫臼。這就要求限制平安氣囊的尺寸，這樣一來(lái)，在車輛碰撞時(shí)由于頭部會(huì)在前后方向發(fā)生位移，不能維護(hù)頭部，因此有些車系(如寶馬)設(shè)計(jì)成管形平安氣囊，充氣后與側(cè)窗成橫斜方向展開(kāi)，與乘員的身高相配合。.12.1.4平安氣囊系統(tǒng)的分類(1)窗簾式平安氣囊 由于管形

7、平安氣囊不能全部覆蓋側(cè)窗，所以，玻璃的碎片能夠擊入車內(nèi)刺傷乘員。把以窗簾狀展開(kāi)的氣囊稱為窗簾式平安氣囊。窗簾式平安氣囊在車輛側(cè)面碰撞時(shí)，與側(cè)面平安氣囊同時(shí)展開(kāi)。其位于立柱與車頂縱梁的內(nèi)襯中。窗簾式平安氣囊還尚未在汽車上大批量運(yùn)用。.12.1.4平安氣囊系統(tǒng)的分類(2)智能型平安氣囊 為了減輕平安氣褒的副作用，豐田汽車公司對(duì)正面碰撞平安氣囊作出改良，并在研制新一代平安氣囊，即智能型平安氣囊。具有如下功能： 檢測(cè)乘員能否系上平安帶 檢測(cè)乘員乘坐位置； 檢測(cè)兒童座椅； 調(diào)控平安氣囊充氣膨脹力 檢測(cè)座椅上能否有乘員； 檢測(cè)氣溫。.12.1.5平安氣囊系統(tǒng)的組成和任務(wù)原理(一)平安氣囊系統(tǒng)的根本組成 電

8、子式平安氣囊系統(tǒng)的組成部件分布在汽車的不同位置，各型汽車所采用部件的構(gòu)造和數(shù)量有所不同，但其根本組成和任務(wù)原理都大致一樣。系統(tǒng)的根本構(gòu)成如下圖，氣囊組件安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)中，氣囊組件包括SRS氣囊、氣體發(fā)生器和點(diǎn)火器等；副駕駛座氣囊裝在雜物箱上側(cè)，用一塑料蓋板遮住。前碰撞傳感器分別安裝在駕駛室間隔板左、右側(cè)及中部；中心的平安氣囊傳感器與電子控制安裝(SRS ECU)安裝在一同；系統(tǒng)缺點(diǎn)指示燈在儀表板上。.平安氣囊系統(tǒng)組件安裝位置.平安氣囊系統(tǒng)的組成 1平安氣囊組件 平安氣囊組件由充氣安裝、氣囊、外殼等組成。 (1)充氣安裝 充氣安裝與氣囊組合為一體安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)支架上，由氣體發(fā)生劑、火藥、雷管、過(guò)濾器

9、和外殼等組成。碰撞發(fā)生后，雷管引燃火藥，產(chǎn)生高溫，使氣體發(fā)生劑迅速生成大量氣體，經(jīng)過(guò)濾后充入氣囊，使氣囊瞬間展開(kāi)。 (2)氣囊 氣囊安裝在充氣安裝上部，用塑料蓋板護(hù)住。氣愛(ài)普通由尼龍制成，亡面有一些排氣孔充氣終了后，排氣孔立刻排氣使氣囊變軟，這樣起到緩沖作用以減輕對(duì)駕乘人員的損傷。.平安氣囊系統(tǒng)的組成2氣囊傳感器 氣囊傳感器包括前碰撞傳感器、中央傳感器和平安傳感器，用來(lái)檢測(cè)碰撞減速力、碰撞強(qiáng)度，作為電子控制安裝計(jì)算氣囊能否動(dòng)作的參數(shù)。 3.電子控制安裝(ECU) 電子控制安裝是SRS的控制中心，其功能是接受傳感器輸人的信號(hào)，判別能否啟動(dòng)平安氣囊系統(tǒng)。并進(jìn)展缺點(diǎn)自診斷。 電子控制安裝由穩(wěn)壓電路、

10、備用電源電路、系統(tǒng)偵測(cè)電路、點(diǎn)火控制和驅(qū)動(dòng)電路、觸發(fā)傳感器、記憶電路和缺點(diǎn)自診斷電路等部分組成。. (二)平安氣囊系統(tǒng)的任務(wù)過(guò)程 當(dāng)汽車行駛中遭遭到正面碰撞或側(cè)面碰撞時(shí)，平安氣囊系統(tǒng)的任務(wù)原理根本一樣?，F(xiàn)如下圖的正面碰撞為例，闡明平安氣囊系統(tǒng)的任務(wù)原理。 當(dāng)物體遭到作用時(shí)間極短的力時(shí)，會(huì)因此而改動(dòng)其運(yùn)動(dòng)形狀，這種景象在物理上叫做碰撞。.(三)平安氣囊系統(tǒng)的任務(wù)過(guò)程1電子控制安裝的任務(wù)過(guò)程 平安氣囊系統(tǒng)的全部任務(wù)過(guò)程完全是由SRS ECU的程序控制的，按照人們事先設(shè)計(jì)的任務(wù)程序和步驟逐條執(zhí)行的。其任務(wù)程序框圖如下圖。.平安氣囊系統(tǒng)的任務(wù)過(guò)程氣袋張開(kāi)、吸收能量，維護(hù)乘員過(guò)程氣袋剛張開(kāi)氣袋完全張開(kāi)氣

11、袋泄氣吸收能量氣袋泄氣碰撞終了.碰撞10ms后平安氣囊系統(tǒng)到達(dá)引爆極限，電雷管引爆點(diǎn)燃點(diǎn)火劑，產(chǎn)生大量的熾熱體。此時(shí)，駕駛員由于慣性尚未動(dòng)作。20ms后駕駛員開(kāi)場(chǎng)挪動(dòng)，但還沒(méi)有到達(dá)氣囊。40ms后，氣囊完全充溢漲起，體積到達(dá)最大，平安帶被拉長(zhǎng)，人的部分沖擊能量已被吸收，如下圖。0ms后，駕駛員的頭部曾經(jīng)開(kāi)場(chǎng)沉向氣囊。80ms后，駕駛員的頭部及身體上部都沉向氣囊。氣囊背后的排氣口翻開(kāi)，在氣囊內(nèi)部的氣體壓力和人體的壓力作用下徘氣，利用排氣口的節(jié)流作用吸收能量，如下圖。100ms后，車速已接近為，這時(shí)對(duì)車內(nèi)乘員來(lái)說(shuō)，危險(xiǎn)期已接近終了。110ms后，駕駛員曾經(jīng)前移到最大間隔，隨后身體開(kāi)場(chǎng)后移回到座椅靠

12、背上。這時(shí)候，大部分氣體己經(jīng)從氣經(jīng)中逸出，汽車前方視野恢復(fù)，如下圖。120ms后，碰撞危害全部解除：車速降至。.汽車以50km/h(v13.9m/s)的速度發(fā)生碰撞，碰撞作用的時(shí)間為1ms左右，其負(fù)加速度為a-00m/s2；此時(shí)質(zhì)量為1kg重的物體所遭到的力約為1418kg，汽車碰撞后速度為零，但在這瞬間，車內(nèi)乘員仍以13.9m/s的速度前進(jìn)，最后撞在轉(zhuǎn)向盤(pán)及車箱等物體上而停下來(lái)，致使乘員遭到嚴(yán)重?fù)p傷。由上述可見(jiàn)，碰撞發(fā)生后，對(duì)乘員產(chǎn)生的沖擊力之大，反映時(shí)間之短，要想減輕對(duì)乘員的損傷程度，只需依托乘員輔助維護(hù)系統(tǒng)。平安氣囊系統(tǒng)從開(kāi)場(chǎng)充氣到完全充溢翻開(kāi)的時(shí)間約為30ms，在乘員前面構(gòu)成一道天性的

13、平安屏障，使負(fù)加速度減小；作用力也隨之減小；以較大的作用集中作用在乘員的頭部及身體上部，防止作用力集中壓在乘員頭部凸出部分。因此，平安氣囊能對(duì)乘員起到了較好的維護(hù)作用，但其動(dòng)作形狀和閱歷的時(shí)間是無(wú)法用肉眼來(lái)確認(rèn)的。.(四)平安氣囊系統(tǒng)的有效范圍平安氣囊系統(tǒng)并非在一切碰撞情況下都能起作用。正面防撞平安氣囊系統(tǒng)在汽車正前方或斜前方30度角(如下圖)范圍內(nèi)發(fā)生碰撞且其縱向減速度到達(dá)某一值時(shí)，系統(tǒng)才干任務(wù)。.平安氣囊系統(tǒng)不動(dòng)作情況在以下條件之一的情況下，平安氣囊系統(tǒng)不會(huì)動(dòng)作： 汽車蒙受側(cè)面碰撞超越斜前方30度角時(shí)； 汽車蒙受橫向碰撞時(shí)； 汽車蒙受后方碰撞時(shí)； 汽車發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時(shí)； 縱向減速度值未到達(dá)沒(méi)定閾值； 汽車正常行駛、正常制動(dòng)和在路面不平的道路上行駛時(shí)。.傳感器碰撞傳感器：檢測(cè)汽車碰撞強(qiáng)度的信號(hào)，并將信號(hào)輸入給平安氣囊ECU，安裝于汽車前部的碰撞傳感器叫前碰撞傳感器；安裝于平安氣囊ECU內(nèi)部的碰撞傳感器叫中央傳感器。平安傳感器：平安傳感器也叫做保險(xiǎn)傳感器，防止平安氣囊系統(tǒng)在非碰撞的情況下發(fā)生誤引爆。平安傳感器安裝在平安氣囊ECU內(nèi)部，通常有兩個(gè)平安傳感器。.1、碰撞傳感器1滾球式傳感器構(gòu)造及原理 .滾球式碰撞傳感器任務(wù)原理 .滾軸式碰撞傳感器.偏心錘式碰撞傳感器.偏心