二節(jié)汽車安全氣囊安全系統(tǒng)原理與維修

第二節(jié)汽車安全氣囊安全系統(tǒng)原理與維修

一、安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

構(gòu)成安全氣囊系統(tǒng)的主要電子元器件有ECU、碰撞傳感器（集中式系統(tǒng)安置于ECU內(nèi)部，分散式系統(tǒng)安置在ECU外部）、警示裝置、安全氣囊組件、乘員位置傳感裝置及接頭和線束等。二、安全氣囊系統(tǒng)典型ECU結(jié)構(gòu)對(duì)於單點(diǎn)碰撞傳感－集中式安全氣囊ECU，采用了與放大和濾波電路相關(guān)聯(lián)的電子加速度計(jì)（傳感器），能穩(wěn)定地保持對(duì)汽車加速度跟蹤（即能按照汽車的加速度成比例地輸出電壓）。與單片微機(jī)相關(guān)聯(lián)的裝置

包括：電源供給裝置，給所有的電路提供工作電壓。屬於這部分的兩個(gè)重要電氣裝置包括電荷泵和能量貯備（又稱備用電源，在碰撞過(guò)程中，一旦蓄電池連接松脫，仍能提供足夠的貯電容量觸發(fā)引爆管使安全氣囊張開(kāi)）。電荷泵具有提升能量貯備電壓，使其高於汽車工作電壓的能力。當(dāng)蓄電池、充電系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，電荷泵能維持能量貯備裝置的最低工作電壓。另外，在提升能量貯備電壓的同時(shí)，能檢測(cè)引爆路電阻偏高等類似的故障；供單片微機(jī)監(jiān)控用的監(jiān)視計(jì)時(shí)器；供警示燈控制和故障診斷用的接口電路；觸發(fā)司機(jī)或乘客側(cè)充氣組件的引爆電路。引爆路一般由ECU內(nèi)部電路及ECU的外部元器件組成。外部元器件有：接頭、電纜、滑環(huán)/盤簧（僅司機(jī)路才有）引爆管，對(duì)於分散式安全氣囊系統(tǒng)還有電子機(jī)械碰撞傳感器等。ECU監(jiān)控的首要任務(wù)，是在碰撞過(guò)程中監(jiān)測(cè)可能妨礙成功引爆安全氣囊的所有故障；進(jìn)一步的任務(wù)是監(jiān)測(cè)使安全氣囊發(fā)生致傷、甚至致死的不適時(shí)引爆；與ECU集成在一起的機(jī)－電安全傳感器；選擇輸入電路。“選擇輸入”是用來(lái)向安全氣囊ECU提供乘客座位、司機(jī)和乘客安全帶的狀態(tài)信息，這些信息經(jīng)ECU處理後，除了具有前面提到能改變安全氣囊充氣速率的功能外，還有安全抑制功能。對(duì)於乘客安全氣囊，只有在乘客座位被占用、乘客安全帶扣上以及安全氣囊在較高閾值的情況下，才會(huì)引爆充氣。將司機(jī)安全氣囊與乘客安全氣囊分開(kāi)控制，可以減少安全氣囊不必要的張開(kāi)；方便接入外部診斷設(shè)備，幫助維修的串行數(shù)據(jù)線路。三、安全氣囊組件的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程乘客側(cè)與司機(jī)側(cè)安全氣囊的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程很相似。典型的司機(jī)側(cè)安全氣囊組件由安全氣囊飾罩、帶涂敷層或不帶涂敷層的織物折囊墊、充氣器（即氣體發(fā)生器、含引爆劑、擴(kuò)爆劑和主推進(jìn)劑）和將安全氣囊組件安裝在方向盤的連接組件等組成。組件的功用和工作過(guò)程如下：（1）、將從碰撞傳感器接收的電信號(hào)傳給充氣器的引爆劑；（2）、引爆劑像根“電火柴”通電後著火，然後再點(diǎn)燃充氣器組件內(nèi)的擴(kuò)爆劑，擴(kuò)爆劑又稱為引爆管。（3）、擴(kuò)爆劑點(diǎn)燃後，點(diǎn)燃主裝藥－主推進(jìn)劑。傳統(tǒng)的主推進(jìn)劑由氮化鈉+氧化劑組成，也有些使用壓縮氮?dú)饣驓鍤?，還有兩種混合應(yīng)用；（4）、推進(jìn)劑燃燒生成氮?dú)饬鳎唬?）、迅速膨脹的氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾進(jìn)入折囊墊，形成安全氣囊雛形；（6）、充氣器使充入安全氣囊的氣體壓力增高，并開(kāi)始推壓安全氣囊飾罩；（7）、安全氣囊飾罩上的壓力不斷上升，飾罩材料延伸變形和撕裂薄弱區(qū)的接縫；（8）、隨著裂縫的出現(xiàn)，飾罩門開(kāi)啟，為充氣安全氣囊的噴出提供最佳通路；（9）、氣體壓力繼續(xù)增長(zhǎng)，安全氣囊張開(kāi)至織物繃緊；（10）、乘員接觸和壓迫安全氣囊，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)；（11）、通過(guò)氣體的粘性阻尼作用，乘員前移能量被吸收和耗散，安全氣囊中過(guò)壓氣體經(jīng)過(guò)安全氣囊通氣孔排出而不致傷害乘員。四、安全帶和安全氣囊為了說(shuō)明安全帶和安全氣囊在保護(hù)乘員方面的重要性，首先說(shuō)明造成乘員傷害的原因。如圖2所示，當(dāng)汽車和障礙物之間發(fā)生碰撞事故時(shí)，汽車和障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞。一次碰撞的結(jié)果導(dǎo)致汽車速度急劇下降。例如，如果一輛汽車以50km/h的速度與一個(gè)固定不動(dòng)的障礙物正面相撞，則汽車至完全停止所需時(shí)間大約0.1s。在這短暫的時(shí)間內(nèi)，可發(fā)生的事情卻相當(dāng)多：在碰撞的瞬間，前護(hù)杠停止運(yùn)動(dòng)，但汽車的其他部分仍以50km／h的速度前進(jìn)。隨著車輛前部逐漸損壞，汽車即開(kāi)始吸收動(dòng)能并減速；在碰撞過(guò)程中，當(dāng)開(kāi)始減速慢下來(lái)時(shí)，內(nèi)部乘員則仍以原來(lái)的速度向前移動(dòng)。于是就發(fā)生了乘員和方向盤、儀表板、風(fēng)擋玻璃等之間的碰撞，造成了乘員的傷害。這種乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的碰撞稱為二次碰撞，如圖3所示。圖2一次碰撞示意圖圖3二次碰撞示意圖如果乘員未系上安全帶，則他們會(huì)繼續(xù)以50km/h的速度前進(jìn)，直到撞及車室內(nèi)部物件才會(huì)停止。在此例中，乘員撞擊車室內(nèi)部的速度，與從三樓的窗戶跳下撞擊地面時(shí)的速度相當(dāng)。如果乘員系上安全帶，則他們將逐漸減速，因此作用到他們身上的撞擊力將減輕。但是在嚴(yán)重的碰撞事件中，雖然系上安全帶的碰撞力比未系安全帶少了很多，但乘員仍可能會(huì)撞到車室內(nèi)部物件而造成傷害。汽車安全氣囊的基本思想是：在發(fā)生一次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間打開(kāi)一個(gè)充滿氣體的袋子，使乘員撞在氣袋上，避免或減緩二次碰撞，從而達(dá)到保護(hù)乘員的目的，如圖4所示。由于乘員和氣囊相碰時(shí)容易因振蕩造成乘員傷害，所以在氣囊的背面開(kāi)兩個(gè)直徑25mm左右的圓孔。這樣，當(dāng)乘員和氣囊相碰時(shí)，借助圓孔的放氣可減輕振蕩，放氣過(guò)程同時(shí)也是一個(gè)釋放能量的過(guò)程，因此可以很快地吸收乘員的動(dòng)能，有助于保護(hù)乘員。圖4安全氣囊對(duì)乘員的保護(hù)作用五、安全氣囊的形式除了上述供正面碰撞的保護(hù)安全氣囊外，近年還開(kāi)發(fā)出了供側(cè)面碰撞保護(hù)用的側(cè)安全氣囊。這樣，安全氣囊系統(tǒng)按保護(hù)面的不同，可分為供正面碰撞保護(hù)用的安全氣囊系統(tǒng)和供側(cè)面保護(hù)用的側(cè)安全氣囊系統(tǒng)，如圖5所示。圖5正面安全氣囊和側(cè)安全氣囊此外，安全氣囊還可按充氣裝置點(diǎn)火系統(tǒng)的形式、氣囊數(shù)量和氣囊傳感器數(shù)量等3種方式來(lái)分類。1、按充氣裝置點(diǎn)火系統(tǒng)分（1）電子式（E型）（2）機(jī)械式（M型）2、按氣囊數(shù)量分（1）1個(gè)：用于駕駛員（E型或M型）（2）2個(gè)：用于駕駛員和前座乘員（只有E型）（3）4個(gè)：用于駕駛員和前座乘員的正面和側(cè)面（只有E型）3、按氣囊傳感器數(shù)量分（只有E型）（1）1個(gè)：氣囊傳感器（2）3個(gè)：一個(gè)中央氣囊傳感器和兩個(gè)前氣囊傳感器各形式的氣囊系統(tǒng)及其動(dòng)作如圖6至圖9所示。圖6E型、雙氣囊、3傳感器圖7M型、單氣囊圖8E型、單傳感器、雙氣囊圖9E型側(cè)氣囊六、安全氣囊的工作在承受來(lái)自如圖10斜線區(qū)域箭頭內(nèi)嚴(yán)重的正面撞擊時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)此減速力。若減速力達(dá)到設(shè)定值以上時(shí)，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)充氣裝置，然后充氣裝置內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)會(huì)使氣囊在瞬間充滿氮?dú)猓跃彌_乘員的沖擊，保護(hù)乘員頭部和臉部免于撞擊方向盤或儀表板。在氣囊開(kāi)始泄氣時(shí)，氣囊依然在繼續(xù)吸收動(dòng)能。圖10正面撞擊方位整個(gè)過(guò)程（由充氣、保護(hù)、泄氣組成）在不到1s內(nèi)完成，如圖11所示。圖11安全氣囊的工作過(guò)程氣囊張開(kāi)后，需注意如下問(wèn)題：（1）安全氣囊在設(shè)計(jì)上只能充氣1次，一次性使用。用后必須更換。（2）發(fā)生碰撞時(shí)，即使前乘員座沒(méi)有乘員，前座乘員氣囊也會(huì)同時(shí)張開(kāi)。（3）在氣囊充氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的聲響，而且在所釋放出的氮?dú)庵袝?huì)伴生少許煙霧。這些氣體和煙霧是無(wú)害的（這不表示有起火現(xiàn)象），但乘員要盡快清洗殘留物，以免皮膚過(guò)敏。（4）氣囊的充氣在少于1s內(nèi)完成，因此氣囊充氣的力量相當(dāng)大。此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了減少嚴(yán)重的傷害，但它本身可能會(huì)對(duì)乘員造成輕微的燙傷、擦傷或紅腫等傷害。（5）氣囊張開(kāi)后，氣囊單元的組件（方向盤中央部分、儀表板）可能會(huì)燙熱幾分鐘，但氣囊本身并不會(huì)發(fā)燙。（6）當(dāng)碰撞的程度足以讓氣囊充氣時(shí)，可能會(huì)因車身變形而使風(fēng)擋玻璃破裂。而在備有乘員氣囊的車輛上，風(fēng)擋玻璃也可能因吸收部分充氣力量而破裂。七、元件的結(jié)構(gòu)和工作原理1、前氣囊傳感器（只適用部分車型）前氣囊傳感器固定在兩邊的前翼子板內(nèi)側(cè)，傳感器本身是一個(gè)機(jī)械式開(kāi)關(guān)。當(dāng)傳感器檢測(cè)出前方撞擊的力量大于設(shè)定值時(shí)，傳感器內(nèi)部的觸點(diǎn)閉合，并將此信號(hào)送至中央氣囊傳感器總成（見(jiàn)圖17）。圖17前氣囊傳感器（1）結(jié)構(gòu)。前氣囊傳感器包括：外殼、偏心轉(zhuǎn)子、偏心重塊、固定觸點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)等。在傳感器本體外側(cè)有一個(gè)電阻，作白檢之用，檢測(cè)中央氣囊傳感器總成與前氣囊傳感器之間的線路是否有開(kāi)路或短路（見(jiàn)圖18）。圖18前氣囊傳感器的結(jié)構(gòu)（2）工作原理。在正常情況下，偏心轉(zhuǎn)子和偏心重塊在螺旋彈簧彈力的作用下，緊靠在與外殼相連的止動(dòng)塊上。此時(shí)固定觸點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)并未接合。當(dāng)發(fā)生正面碰撞，如果碰撞的減速率大于設(shè)定值時(shí)，由于偏心重塊慣性的作用，使偏心重塊連同偏心轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，直到與固定觸點(diǎn)閉合（如圖19所示）而使前氣囊傳感器閉合。圖19前氣囊傳感器的工作過(guò)程★為確保安全氣囊系統(tǒng)的高可靠性，前氣囊傳感器在氣囊充氣張開(kāi)后絕不可再重復(fù)使用。因?yàn)樵跉饽覄?dòng)作時(shí)會(huì)有大電流流過(guò)傳感器觸點(diǎn)，這可能會(huì)使觸點(diǎn)表面燒蝕而造成電阻過(guò)大。若重復(fù)使用，可能造成氣囊充氣張開(kāi)的可靠性降低。2、中央氣囊傳感器總成或氣囊傳感器總成當(dāng)車輛設(shè)有前氣囊傳感器時(shí)，此傳感器總成稱為中央氣囊傳感器總成，里面所包含的傳感器也稱為中央氣囊傳感器；如果車輛未設(shè)置前氣囊傳感器，則稱為氣囊傳感器總成，里面所包含的傳感器稱為氣囊傳感器。如圖20所示，中央氣囊傳感器總成安裝在車內(nèi)地板的中間位置上，它從氣囊傳感器（前氣囊傳感器和其內(nèi)置的中央氣囊傳感器）接收信號(hào)，判斷氣囊應(yīng)否張開(kāi)，并診斷系統(tǒng)的故障。圖20中央氣囊傳感器總成如圖21所示，中央氣囊傳感器總成由中央氣囊傳感器、安全傳感器，點(diǎn)火控制與驅(qū)動(dòng)電路和診斷電路組成。一個(gè)可靠性極高的備用電源系統(tǒng)也組合在總成內(nèi)，以防在碰撞時(shí)因汽車電源系統(tǒng)的損壞而導(dǎo)致氣囊系統(tǒng)不工作。圖21中央氣囊傳感器總成電路（1）中央氣囊傳感器。中央氣囊傳感器封裝在中央氣囊傳感器總成內(nèi)。它有電子式和機(jī)械式兩種。電子式可檢測(cè)出減速率，然后點(diǎn)火控制和驅(qū)動(dòng)電路再根據(jù)此信號(hào)判斷是否讓氣囊充氣。機(jī)械式也可測(cè)出減速率，并直接驅(qū)動(dòng)氣囊充氣。1）電子式。電子式中央氣囊傳感器是一種智能傳感器，它將傳感元件、信號(hào)適配器和濾波器等集成在一塊IC上，具有可靠性高、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。如圖22所示，傳感器有一懸臂梁，懸臂梁的質(zhì)量就是慣性質(zhì)量，當(dāng)傳感器承受沖擊時(shí)，懸臂梁會(huì)發(fā)生彎曲。這一彎曲變形可由其上的變形計(jì)測(cè)出，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)集成電路整理放大后的輸出信號(hào)隨減速率線性變化。圖22電子式中央氣囊傳感器2）機(jī)械式。當(dāng)機(jī)械式傳感器檢測(cè)到正面撞擊的速度大于設(shè)定值時(shí)，其觸點(diǎn)會(huì)閉合使氣囊充氣。（2）安全傳感器。安全傳感器有幾種形式。圖23中是以配重動(dòng)能為基礎(chǔ)而閉合觸點(diǎn)的機(jī)械式和以水銀為導(dǎo)體的水銀開(kāi)關(guān)式。安全傳感器的作用主要是為了防止氣囊誤開(kāi)。此傳感器觸發(fā)的基準(zhǔn)減速率比氣囊作用的設(shè)定值小。圖23安全傳感器如果使用水銀開(kāi)關(guān)式以外的安全傳感器時(shí)，在氣囊已作用充氣之后，中央氣囊傳感器總成絕不可重復(fù)使用。因?yàn)樵跉饽覄?dòng)作時(shí)，會(huì)有大電流流過(guò)傳感器觸點(diǎn)，使觸點(diǎn)表面產(chǎn)生燒蝕而令電阻過(guò)大，造成氣囊可靠性降低。1992年8月以后產(chǎn)的豐田汽車已不再采用水銀開(kāi)關(guān)式安全傳感器。1）點(diǎn)火控制和驅(qū)動(dòng)電路（適用于電子式中央氣囊傳感器）。點(diǎn)火控制與驅(qū)動(dòng)電路對(duì)中央氣囊傳感器來(lái)的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，如果計(jì)算值比預(yù)定值大，它就觸發(fā)點(diǎn)火，使氣囊充氣。2）備用電源，，備用電源由備用電容器和直流—直流變壓器組成。在電源系統(tǒng)由于碰撞而失效的情況下，備用電容器將釋放電能，以供應(yīng)系統(tǒng)所需的電力。當(dāng)蓄電池電壓下降到一定值時(shí)，直流—直流變壓器用于提高電壓。3）診斷電路。本診斷電路可診斷系統(tǒng)內(nèi)的任何故障。當(dāng)故障被檢測(cè)出來(lái)后，點(diǎn)亮組合儀表上的故障警告燈以告示駕駛員。這一電路可監(jiān)視下列各種情況：·造成點(diǎn)火失效的故障；·造成意外點(diǎn)火的故障；·診斷電路本身的故障，即造成不能檢測(cè)點(diǎn)火失效和意外點(diǎn)火的故障。4）記憶電路。當(dāng)診斷電路檢測(cè)出故障時(shí)，這一故障被編成代碼儲(chǔ)存在記憶電路中。此代碼可隨時(shí)取出，以分辨故障部位及進(jìn)行快速診斷。按照車型、年份的不同，記憶電路可分為兩種形式，一種是當(dāng)電源中斷時(shí)，記憶內(nèi)容即自動(dòng)消失；另一種是即使供應(yīng)電源中斷，記憶內(nèi)容仍能保留。5）安全電路。安全電路禁止點(diǎn)火。當(dāng)診斷電路檢測(cè)到的故障可能會(huì)引起意外點(diǎn)火時(shí)，診斷電路向安全電路送出一個(gè)信號(hào)，用于禁止點(diǎn)火。3、側(cè)氣囊傳感器總成側(cè)氣囊傳感器總成有兩種類型，第一種是獨(dú)立于正面安全氣囊系統(tǒng)而自成體系的，它從封裝于側(cè)氣囊傳感器總成內(nèi)的側(cè)氣囊傳感器接收信號(hào)，判斷側(cè)氣囊是否應(yīng)打開(kāi)，并診斷系統(tǒng)的故障。這一類型的側(cè)氣囊傳感器總成有自己的側(cè)氣囊故障警告燈。這種側(cè)氣囊傳感器總成由側(cè)氣囊傳感器、安全傳感器、點(diǎn)火控制與驅(qū)動(dòng)電路、診斷電路等組成。這些組成部分的作用和工作原理與中央氣囊傳感器總成相同。另一種是側(cè)氣囊傳感器總成由側(cè)氣囊傳感器、安全傳感器等組成的。側(cè)氣囊傳感器總成接收側(cè)氣囊傳感器來(lái)的信號(hào)，并判斷應(yīng)否打開(kāi)側(cè)氣囊。若需要打開(kāi)側(cè)氣囊，則側(cè)氣囊傳感器總成向中央氣囊傳感器總成（或氣囊傳感器總成）發(fā)出信號(hào)，最終由中央氣囊傳感器總成向側(cè)氣囊傳爆管送出電流，使側(cè)氣囊張開(kāi)充氣。上述兩種類型的左、右兩個(gè)側(cè)氣囊傳感器總成分別安裝在左、右側(cè)車身的中間立柱上，兩者是相互獨(dú)立的，如圖24所示。圖24安裝在中間立柱上的側(cè)氣囊傳感器總成3、充氣裝置和氣囊安全氣囊系統(tǒng)對(duì)充氣裝置的要求主要有3個(gè)方面：1）能在約30ms內(nèi)產(chǎn)：生大量氣體；2）所產(chǎn)生的氣體應(yīng)無(wú)毒性，溫度電不能過(guò)高；3）整個(gè)裝置應(yīng)具有很高的可靠性和很好的穩(wěn)定性。充氣裝置主要有壓縮氣體式、煙火式和混合式3種。壓縮氣體式因充氣較慢、受環(huán)境溫度影響較大、系統(tǒng)的性能不穩(wěn)定而在目前已較少使用。豐田汽車的充氣裝置主要采用煙火式。1998年開(kāi)始，逐漸在前座乘員氣囊和側(cè)氣囊上采用混合式充氣裝置。（1）駕駛員充氣裝置和氣囊。駕駛員充氣裝置采用煙火式。充氣裝置和氣囊均裝設(shè)于方向盤襯墊內(nèi)，它們是不可分解的。如圖25所示，充氣裝置包括傳爆管、點(diǎn)火藥粉與氣體發(fā)生劑等。在車輛正面嚴(yán)重碰撞時(shí)，充氣裝置瞬間給氣囊充氣。氣囊由尼龍布制成，并在內(nèi)表面涂有樹(shù)脂。圖25駕駛員充氣裝置如圖26所示，當(dāng)車輛正面嚴(yán)重碰撞時(shí)，減速力使氣囊傳感器導(dǎo)通，電流流入傳爆管使其產(chǎn)生高熱，從而點(diǎn)燃傳爆管內(nèi)的點(diǎn)火物質(zhì)?；鹧骐S即擴(kuò)散到點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑。氣體發(fā)生劑于是產(chǎn)生大量氮?dú)?，這些氮?dú)饨?jīng)過(guò)濾器降溫后進(jìn)入氣囊內(nèi)。氣囊被迅速充氣并急劇膨脹，沖破方向盤襯墊，緩沖了乘員的二次碰撞沖擊。氣囊在充氣完成后，氮?dú)庥舍尫趴籽杆倥判?，，這不但可減少乘員對(duì)氣囊的沖擊力量，而且可確保乘員有良好的視野。圖26點(diǎn)火裝置截面圖（2）前乘員充氣裝置和氣囊。前乘員充氣裝置有煙火式和混合式兩種。這兩種形式的充氣裝置和氣囊均密封在一個(gè)外殼內(nèi)，裝在手套箱上方的儀表臺(tái)上，如圖27所示。圖27前乘員充氣裝置和氣囊1）煙火式前乘員充氣裝置（圖28）。這種形式的充氣裝置是一個(gè)金屬盒，里面有傳爆管、點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑等。氣囊由尼龍布制作，由充氣裝置生成的氮?dú)獬錃庹归_(kāi)。前乘員氣囊的展開(kāi)體積約為駕駛員氣囊的2~4倍。圖28煙火式前乘員充氣裝置截面圖煙火式前乘員充氣裝置的工作過(guò)程與駕駛員充氣裝置相同。如圖29所示。圖29煙火式前乘員充氣裝置的工作過(guò)程2）混合式前乘員充氣裝置。這種形式的充氣裝置由傳爆管、推進(jìn)劑、銷、隔片和壓縮氬氣等其他元件組成，如圖30所示。圖30混合式前乘員充氣裝置若因正面碰撞的慣性力使氣囊傳感器接通，則電流會(huì)點(diǎn)燃充氣裝置內(nèi)的傳爆管。被傳爆管點(diǎn)燃的推進(jìn)劑使氬氣膨脹，同時(shí)也使銷觸發(fā)，擊穿隔片。膨脹的氣體從被銷擊穿的隔片通過(guò)，經(jīng)氣體釋放孔流到氣囊內(nèi)。隨著氣體進(jìn)一步膨脹，前乘員氣囊推開(kāi)氣囊門而彈出，緩沖前乘員頭部和胸部所受到的撞擊。其工作過(guò)程如圖31所示。圖31混合式前乘員充氣裝置的工作過(guò)程（3）側(cè)充氣裝置和氣囊。側(cè)充氣裝置和側(cè)氣囊組合在一個(gè)殼體內(nèi)，裝設(shè)在座椅靠背外側(cè)，如圖32所示。充氣裝置由傳爆管、乙醇、壓縮氬氣和隔片組成。如圖33所示。圖32側(cè)充氣裝置和氣囊圖33側(cè)充氣裝置的結(jié)構(gòu)氣囊由強(qiáng)力尼龍布制作，由被充氣裝置加熱的氬氣來(lái)充氣。當(dāng)側(cè)氣囊傳感器因車輛嚴(yán)重的側(cè)碰撞造成的減速力而導(dǎo)通時(shí)，氣囊傳感器立即把電流送到側(cè)氣囊充氣裝置，使傳爆管點(diǎn)火。傳爆管的火焰瞬間即擴(kuò)散到乙醇。乙醇的燃燒使氬氣的壓力劇增，膨脹的氣體撕破隔片，充進(jìn)氣囊（如圖34所示）。圖34側(cè)充氣裝置的工作過(guò)程受到氬氣充入而膨脹的氣囊撕破座椅外罩的縫紉口，在乘員的側(cè)面彈出并進(jìn)一步膨脹。膨脹的氣囊吸收乘員手臂和胸部所受的沖擊，然后在氣囊表面排出氬氣，緩緩收縮。4、螺旋電纜（圖35）螺旋電纜是連接車身與方向盤的電器接線。螺旋電纜由轉(zhuǎn)子、殼體、電纜和解除凸輪組成。轉(zhuǎn)子與解除凸輪之間有連接凸緣和凹槽，方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩者互相觸動(dòng)，形成一個(gè)整體一起隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)。電纜很薄很寬，有4.8m長(zhǎng)，螺旋狀盤在殼體內(nèi)。電纜的一端固定在殼體上，另一端固定在轉(zhuǎn)子上。當(dāng)方向盤向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電纜在其裕量?jī)?nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)被拖曳。圖35螺旋電纜車輛維修時(shí)，螺旋電纜必須正確地找到中間位置（有對(duì)中記號(hào)），在車輛正直向前的狀態(tài)下安裝到轉(zhuǎn)向柱上。否則容易造成電纜被扯斷和其他故障。5、氣囊警告燈（圖36）圖36三種氣囊警告燈氣囊警告燈裝在組合儀表上。1992年8月以前產(chǎn)的車型警告燈用英文AIRBAG表示，1992年8月以后產(chǎn)的車型改用圖形。1996年8月～1997年6月的凌志LS400還設(shè)有專用于側(cè)氣囊系統(tǒng)的側(cè)氣囊警告燈。1997年7月以后的車型用一個(gè)氣囊傳感器總成控制所有氣囊，所以側(cè)氣囊警告燈也隨之而取消。當(dāng)氣囊傳感器總成的自檢系統(tǒng)檢測(cè)到氣囊系統(tǒng)有故障時(shí)，氣囊警告燈被點(diǎn)亮以警告司機(jī)。此外，故障代碼的輸出也由氣囊警告燈的閃爍來(lái)進(jìn)行。在正常情況下，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到ACC或ON位置時(shí)，該燈亮約6s，然后熄滅。6、安全氣囊系統(tǒng)的連接器安全氣囊系統(tǒng)中的所有連接器均為黃色，以便與其他系統(tǒng)的連接器相區(qū)別。這些連接器專為安全氣囊系統(tǒng)而設(shè)，具有多種不同的特殊功能，而且連接器的端子均鍍金，以保證高度的可靠性和耐久性。下面以1993年款的凌志LS400為例，介紹這些特殊的連接器。圖37是這一系統(tǒng)的線路連接圖。系統(tǒng)共有12個(gè)連接器，不同的連接器有不同的特殊機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)有4種：端子雙鎖機(jī)構(gòu)、安全氣囊防誤動(dòng)機(jī)構(gòu)、電器連接檢查機(jī)構(gòu)和連接器雙鎖機(jī)構(gòu)。一個(gè)連接器可有多種不同的機(jī)構(gòu)（參看圖37下的表格）。編號(hào)名稱應(yīng)用1端子雙鎖機(jī)構(gòu)連接器①，②，③，④，⑤，⑥，⑦，⑧，⑨，⑩，，2安全氣囊防誤動(dòng)機(jī)構(gòu)連接器①，③，④，⑤，⑥，⑨，⑩，，3電器連接檢查機(jī)構(gòu)連接器①，②，⑧，⑨，4連接器雙鎖機(jī)構(gòu)連接器③，④，⑤，⑥，⑦，⑩，，圖371993年款凌志LS400安全氣囊系統(tǒng)線路連接圖1）端子雙鎖機(jī)構(gòu)（圖38）。連接器是由殼體和分隔片組成的兩件式結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)可保證端子由兩個(gè)鎖緊裝置（分隔片和殼體內(nèi)的撞桿）鎖定，以防端子脫出。這種端子雙鎖機(jī)構(gòu)也被其他系統(tǒng)的連接器所采用。圖38端子雙鎖機(jī)構(gòu)連接器2）安全氣囊防誤動(dòng)機(jī)構(gòu)（圖39）。連接器上有一個(gè)短路簧片，當(dāng)連接器脫開(kāi)時(shí)，短路簧片就自動(dòng)地將傳爆管的電源端和接地端接通，使傳爆管側(cè)的電路成為一個(gè)閉合電路，以確保傳爆管不會(huì)被誤觸動(dòng)。圖39安全氣囊防誤動(dòng)機(jī)構(gòu)3）電器連接檢查機(jī)構(gòu)（圖40）。這一機(jī)構(gòu)用來(lái)檢查連接器連接得是否正確和完全。例如，當(dāng)前氣囊傳感器連接器連接時(shí)，其接線檢測(cè)引腳也自動(dòng)地把傳感器的輸入端和輸出端通過(guò)電阻連接起來(lái)。一個(gè)微小的電流流到中央氣囊傳感器總成，以檢查連接器是否連接正確。圖40電器連接檢查機(jī)構(gòu)連接器內(nèi)壁有一斜面，當(dāng)連接器接上時(shí)，接線檢測(cè)引腳沿這一斜面插入，當(dāng)連接器完全插入時(shí)，接線檢測(cè)引腳伸出斜面的端部，與端子接觸上（如圖41所示）。圖41電器連接檢查機(jī)構(gòu)的工作原理4）連接器雙鎖機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)的連接器（插頭和插座）由兩個(gè)鎖緊裝置鎖定，以增強(qiáng)連接的可靠性。如果主鎖未鎖定，兩個(gè)凸片就會(huì)妨礙和阻止副鎖的鎖定，如圖42所示。圖42連接器的雙鎖機(jī)構(gòu)八、安全氣囊點(diǎn)火的條件當(dāng)車輛在如圖10所示的陰影區(qū)受到正面碰撞，且碰撞所產(chǎn)生的沖擊力大于預(yù)定值時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)。安全傳感器在設(shè)計(jì)上比前氣囊傳感器和中央氣囊傳感器（氣囊傳感器）在更小的減速率下即可閉合。如圖43～圖45所示，當(dāng)安全傳感器閉合，再加上前氣囊傳感器或中央氣囊傳感器（氣囊傳感器）也閉合時(shí)，電流將流過(guò)傳爆管，并點(diǎn)火。圖43安全氣囊點(diǎn)火的條件邏輯圖一圖44安全氣囊點(diǎn)火的條件邏輯圖二圖45安全氣囊點(diǎn)火條件控制圖點(diǎn)火發(fā)生后，大量氣體在幾毫秒內(nèi)生成，氣囊內(nèi)的氣體壓力迅速上升，充氣的氣囊將方向盤襯墊和儀表板門撐開(kāi)。接著氣囊充氣結(jié)束，氣體通過(guò)氣囊后面或側(cè)面的排氣孔排出而使氣囊泄氣。與氣囊充氣的同時(shí)，E型座椅安全帶收緊器內(nèi)的氣體向下推動(dòng)活塞并拉緊拉索，使安全帶收緊一定長(zhǎng)度。座椅安全帶收緊器一、概述如圖56所示，座椅安全帶收緊器與安全氣囊一樣，屬于輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)，它改善了安全帶對(duì)乘員的防護(hù)功能。圖56座椅安全帶收緊器系上安全帶除了可防止乘員在碰撞事件中被拋出車外，還可以減少乘員與車內(nèi)物件的二次撞擊。但安全帶并不能將乘員完全固定在座椅上，安全帶與乘員之間尚留有些許空間。因此，在嚴(yán)重撞擊中，雖然系上安全帶所受的沖擊會(huì)比未系上安全帶小很多，但是乘員仍可能會(huì)碰撞到車內(nèi)物件從而造成傷害。在嚴(yán)重的正面撞擊中，座椅安全帶收緊器立即起作用，它通過(guò)快速的收緊反應(yīng)，使安全帶在乘員往前移動(dòng)之前即回縮一定的長(zhǎng)度，這樣即可減少乘員向前的移動(dòng)量。在近兩年的新車型中，座椅安全帶收緊器增設(shè)了限力器，當(dāng)嚴(yán)重撞擊而使安全帶收緊器收緊時(shí)，若安全帶施加在乘員身上的張力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，限力器限制這一張力，以此控制施加在乘員胸部的安全帶張力。安全氣囊和安全帶收緊器及限力器的座椅安全帶搭配使用，可使駕駛員和前座乘員受到最大的保護(hù)。安全帶收緊器在設(shè)計(jì)上只能工作一次。安全帶收緊器工作時(shí)，可能會(huì)發(fā)出工作聲響，且會(huì)有少量煙霧釋出。這些氣體是無(wú)害的（也不表示有起火現(xiàn)象）。此外，即使座椅上沒(méi)有乘員，安全帶收緊器也可能會(huì)工作。座椅安全帶收緊器有兩種類型：電子式（E型）和全機(jī)械式（M型）。電子式安全帶收緊器組合在安全氣囊系統(tǒng)內(nèi)，由中央氣囊傳感器總成來(lái)驅(qū)動(dòng)，即與安全氣囊同時(shí)動(dòng)作。全機(jī)械式安全帶收緊器有自己?jiǎn)为?dú)的傳感器，自成系統(tǒng)。因此，在某些碰撞的情況下，安全帶收緊器和氣囊可能不會(huì)同時(shí)工作，甚至左、右兩個(gè)收緊器也可能不會(huì)同時(shí)工作。二、構(gòu)造和工作原理座椅安全帶收緊器雖然有電子式（E型）和全機(jī)械式（M型）之分，但兩者的基本構(gòu)造和工作原理實(shí)質(zhì)上是一樣的，只是氣體發(fā)生器的點(diǎn)火方式不同而已。如圖57所示，帶收緊器的座椅安全帶收緊器由收緊機(jī)構(gòu)、收縮機(jī)構(gòu)和ELR（緊急鎖緊收縮器）組成。其中收縮機(jī)構(gòu)和ELR屬于不帶收緊器的普通座椅安全帶的組成部分。圖57座椅安全帶收緊器結(jié)構(gòu)E型安全帶收緊器由中央氣囊傳感器總成控制其工作，電路圖可參閱圖21中央氣囊傳感器總成電路圖。M型安全帶收緊器帶有自己的收緊傳感器，它可檢測(cè)減速慣性力，并據(jù)此點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生器。此外它還有一個(gè)安全裝置來(lái)鎖定此傳感器。1、收緊機(jī)構(gòu)收緊機(jī)構(gòu)的具體構(gòu)造會(huì)因制造廠家的不同而有差異，但其工作原理均相同?，F(xiàn)列出兩種較常用的形式。形式一：這一形式的收緊機(jī)構(gòu)由氣體發(fā)生器、缸筒、活塞以及與活塞連在一起的拉索組成。為不影響安全帶的正常工作，拉索繞在一鼓輪上，而不與軸的外表面接觸，如圖58所示。圖58收緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其工作（一）當(dāng)收緊器動(dòng)作時(shí)，由氣體發(fā)生器釋放出的大量氣體迫使活塞向下運(yùn)動(dòng)。由于拉索與活塞連在一起，所以活塞帶動(dòng)拉索，使鼓輪夾緊軸。這樣，軸向收緊安全帶的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使安全帶收緊一定的長(zhǎng)度之后，安全帶便無(wú)法被拉出或回縮。形式二：這種形式的收緊機(jī)構(gòu)由氣體發(fā)生器，離合齒輪、離合鍵和轉(zhuǎn)子組成。當(dāng)收緊器動(dòng)作時(shí)，由氣體發(fā)生器釋放出的大量氣體首先迫使離合鍵插入到離合齒輪，使得轉(zhuǎn)子與離合齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，然后氣體繼續(xù)迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)直到盡頭，最后氣體從釋放孔排出，如圖59所示。圖59收緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其工作（二）當(dāng)收緊器作用后，離合鍵和離合齒輪可以分離，在它們分離后，安全帶即可像原來(lái)一樣被拉出或縮回。2、氣體發(fā)生器（E型）氣體發(fā)生器由傳爆管（發(fā)熱絲和點(diǎn)火藥粉）和裝在金屬容器內(nèi)的氣體發(fā)生劑（無(wú)煙火藥）組成（見(jiàn)圖60）。當(dāng)氣囊傳感器接通時(shí)，電流流到傳爆管的發(fā)熱絲而點(diǎn)燃點(diǎn)火藥，火焰隨即在極短的時(shí)間內(nèi)傳到氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生高壓氣體。圖60氣體發(fā)生器截面圖維修時(shí)需特別注意，即使微弱的電流也可能點(diǎn)燃傳爆管，因此，絕不可使用萬(wàn)用表測(cè)量其電阻。3、帶收緊傳感器的氣體發(fā)生器（M型）收緊傳感器的構(gòu)造雖因車型的不同而有差異，但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理是相同的。其組成元件有：慣性配重、觸發(fā)軸（或扣栓桿）、點(diǎn)火銷、點(diǎn)火彈簧和偏位彈簧。在正常情況下，點(diǎn)火銷被觸發(fā)軸（或扣栓桿）扣住，使點(diǎn)火銷不能射出去。此外，任何不必要的慣性移動(dòng)均被偏位彈簧的彈力抑制，使安全帶收緊器不致被誤觸發(fā)。如果車輛發(fā)生嚴(yán)重的正面碰撞時(shí)，瞬間減速，慣性配重克服偏位彈簧力向前移動(dòng)，從而使觸發(fā)軸（或扣栓桿）釋放開(kāi)點(diǎn)火銷，點(diǎn)火銷被點(diǎn)火彈簧彈射出，點(diǎn)燃傳爆管?；鹧嫠查g擴(kuò)散到氣體發(fā)生劑，從而產(chǎn)生大量氣體。圖61示出了帶收緊傳感器的M型氣體發(fā)生器的兩種具體形式。圖61帶收緊傳感器的M型氣體發(fā)生器為了防止在拆卸安全帶或處理安全帶收緊器時(shí)，意外地起動(dòng)收緊器，M型座位安全帶收緊器均裝有制止傳感器工作的安全裝置（觸發(fā)安全裝置）。如圖62所示的傳感器鎖止按鈕必須用螺絲刀或類似的工具壓下，使傳感器鎖止釋放桿順時(shí)針轉(zhuǎn)90°。這樣觸發(fā)軸會(huì)被固定，安全帶收緊器停止工作。要釋放安全裝置，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器鎖止釋放桿，并使之按下即可。圖62安全裝置的觸發(fā)和釋放4、安全帶限力器安全帶限力器由限力板、卷筒和固定軸等構(gòu)成，如圖63所示。圖63安全帶限力器當(dāng)車輛發(fā)生嚴(yán)重的正面碰撞時(shí)，由于乘員進(jìn)一步向前移動(dòng)而使安全帶所受的力超過(guò)預(yù)定值時(shí)，限力板開(kāi)始變形，卷筒立即旋轉(zhuǎn)，使得繞在其上的安全帶得以向外拉出。與此同時(shí)，限力板繼續(xù)隨卷筒的旋轉(zhuǎn)而繞固定軸變形，成為了安全帶繼續(xù)拉出的阻力。當(dāng)卷筒轉(zhuǎn)過(guò)l圈，隨著限力板兩端接觸，限力板完成繞固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，兩次動(dòng)作的安全氣囊系統(tǒng)1.概述在汽車發(fā)生沖撞時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)對(duì)保護(hù)駕乘人員的安全十分有效。目前安全氣囊系統(tǒng)一般為轉(zhuǎn)向盤單氣囊系統(tǒng)，或者雙氣囊系統(tǒng)。安裝有雙氣囊和安全帶預(yù)緊器系統(tǒng)的車輛在發(fā)生沖撞時(shí)，不管速度高低，氣囊和安全帶預(yù)緊器同時(shí)動(dòng)作，因此造成低速?zèng)_撞時(shí)氣囊的浪費(fèi)，使維修費(fèi)用增加很多。兩次動(dòng)作的雙安全氣囊系統(tǒng)，在汽車發(fā)生沖撞時(shí)，能根據(jù)汽車的速度和加速度的大小，自動(dòng)地選擇只使用安全帶預(yù)緊器動(dòng)作，還是安全帶預(yù)緊器和雙氣囊同時(shí)工作。這樣，在低速發(fā)生沖撞時(shí)，系統(tǒng)只使用安全帶即能足夠保護(hù)駕乘人員安全，而不用浪費(fèi)氣囊。如果在速度大于30km/h發(fā)生沖撞時(shí)，安全帶和氣囊同時(shí)動(dòng)作，以便保護(hù)駕乘人員的安全。2.兩次動(dòng)作的雙氣囊系統(tǒng)工作原理兩次動(dòng)作的雙氣囊系統(tǒng)在轎車上的布置如圖1所示，它是由傳感器、中央控制器、雙氣囊、雙安全帶預(yù)緊器和接頭等組成。其工作原理如圖2所示。中央控制器由中央傳感器、電子控制器、安全傳感器和輔助電源組成。氣囊中除了氣囊外，還有電雷管、氣體發(fā)生器；安全帶預(yù)緊器中也有電雷管。本系統(tǒng)的電氣聯(lián)接特點(diǎn)是:①左右兩個(gè)前方傳感器并聯(lián)，并聯(lián)后與左右安全帶預(yù)緊器電雷管、安全傳感器串聯(lián)。②中央傳感器和前方傳感器并聯(lián)，它們串聯(lián)后的電路也并聯(lián)。系統(tǒng)的工作原理如下:在汽車行駛中，3個(gè)傳感器不斷將車速變化的信息輸入到電子控制器，經(jīng)電子控制器不斷地計(jì)算、分析、比較和判斷，并隨時(shí)準(zhǔn)備發(fā)出指令。當(dāng)車速小于30km/h沖撞時(shí)，前方傳感器和其串聯(lián)的安全傳感器同時(shí)向電子控制器輸入撞車信號(hào)，并發(fā)出引爆安全帶預(yù)緊器電雷管的指令，而中央傳感器發(fā)出的信號(hào)不能使電子控制器發(fā)出引爆氣囊電雷管的指令。所以，在低速(減速度較小)沖撞時(shí)，只要預(yù)緊器向后拉緊安全帶，就足以保護(hù)駕乘人員不撞向前方。在高速(減速度較大)沖撞時(shí)，前方傳感器和中央傳感器同時(shí)向電子控制器輸入沖撞信號(hào)，電子控制器在迅速判斷后發(fā)出指令，同時(shí)引爆左右預(yù)緊器和雙氣囊的電雷管。安全帶向后拉緊的同時(shí)，2個(gè)氣囊同時(shí)張開(kāi)，吸收駕乘人員因減速度大而產(chǎn)生的沖撞能量，有效地保護(hù)他們的安全，如圖3所示。當(dāng)汽車和前面的固定物沖撞時(shí)，汽車行駛的速度越快，減速度就越大，傳感器接受到的力就越大。若將前方傳感器和中央傳感器預(yù)設(shè)定的力分為上、下限，即前方傳感器的預(yù)定沖撞速度在小于30km/h的下限值，并且相應(yīng)的安全傳感器預(yù)設(shè)值也是下限值，則汽車發(fā)生低速?zèng)_撞時(shí)，電子控制器只使安全帶預(yù)緊器引爆。中央傳感器預(yù)設(shè)值為上限，則汽車高速?zèng)_撞時(shí)，前方傳感器，中央傳感器和安全傳感器同時(shí)向電子控制器輸出沖撞信號(hào)，電子控制器使所有的電雷管引爆，則安全帶拉緊，氣囊張開(kāi)。從發(fā)生沖撞、傳感器發(fā)出信號(hào)到控制器判斷引爆電雷管，大約需要10ms時(shí)間。引爆后，氣體發(fā)生器產(chǎn)生大量氮?dú)?，迅速吹脹氣囊。從發(fā)生沖撞到氣囊形成，進(jìn)而到安全帶拉緊，全過(guò)程所需時(shí)間為30-35ms，所以氣囊系統(tǒng)的保護(hù)效果是非常好的。當(dāng)氣囊引爆后，由于產(chǎn)生的氣體大量涌進(jìn)氣囊，使氣囊的壓力增高，不利吸收沖撞能量，所以，在氣囊的后面有2個(gè)排泄壓力的氣體排放孔，有利于保護(hù)駕乘人員的安全。3.系統(tǒng)主要部件(1)前方傳感器此傳感器安裝在保險(xiǎn)杠后與擋泥板之間，用來(lái)感測(cè)低速?zèng)_撞的信號(hào)。前方左右2個(gè)傳感器結(jié)構(gòu)相同，都是偏心錘式機(jī)械傳感器。傳感器裝在1個(gè)密封的防振保護(hù)盒內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。前方傳感器的工作原理是:汽車正常行駛時(shí)，扭力彈簧將錘、動(dòng)觸頭定在止點(diǎn)位置，傳感器沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)給中央控制器。當(dāng)汽車沖撞時(shí)，慣性力克服彈簧的扭力而使其產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)動(dòng)，使動(dòng)、靜觸頭接合。此時(shí)，傳感器向中央控制器發(fā)生“接通”信號(hào)，同時(shí)安全傳感器也接通，于是電子控制器發(fā)出引爆安全帶預(yù)緊器電雷管的指令，使安全帶拉緊而達(dá)到安全保護(hù)作用。前方傳感器有4個(gè)引腳，其中2個(gè)引腳接到電子控制器，另外2個(gè)為自診斷引腳。金屬電阻的作用是診斷本傳感器和中央控制器之間是處于開(kāi)路狀態(tài)還是處于正常狀態(tài)。(2)中央傳感器中央傳感器裝在中央控制器內(nèi)，用來(lái)感測(cè)汽車發(fā)生高速?zèng)_撞的信息，并將其輸送到電子控制器，用來(lái)引爆氣囊電雷管，使氣囊張開(kāi)。同時(shí)前方傳感器也引爆了預(yù)緊器的電雷管，即安全帶預(yù)緊和氣囊張開(kāi)同時(shí)起作用。中央傳感器是1個(gè)固體半導(dǎo)體壓力傳感器，它具有穩(wěn)定性好、應(yīng)變靈敏系數(shù)K值大(約100-150)及壓敏電阻效應(yīng)線性好等特點(diǎn)。中央傳感器的結(jié)構(gòu)如圖5所示。其懸臂架壓在半導(dǎo)體應(yīng)變片的兩端，當(dāng)汽車發(fā)生沖撞時(shí)，半導(dǎo)體應(yīng)變片在懸臂減速度力作用下發(fā)生彎曲變形，受壓后的電阻發(fā)生變化，電阻的變化引起動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀輸出電壓發(fā)生變化。汽車的速度越大，沖撞后產(chǎn)生的減速度力越大，則輸出的電壓也越大。由于半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器輸出特性受溫度影響較大，故應(yīng)用晶體管的基極發(fā)射極間電壓Vbe的溫度變化來(lái)消除傳感器輸出特性的變化，所以半導(dǎo)體傳感器要求有穩(wěn)定電源。(3)安全傳感器本系統(tǒng)設(shè)立了2個(gè)安全傳感器，用來(lái)防止系統(tǒng)在非沖撞時(shí)引起氣囊的誤動(dòng)作。它們裝在中央控制器內(nèi)，是1個(gè)水銀常開(kāi)開(kāi)關(guān)，如圖6所示。當(dāng)發(fā)生沖撞時(shí)，足夠大的減速度力將水銀拋上，接通電雷管電路。(4)電子控制器電子控制器包括引爆控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、儲(chǔ)存電路和診斷電路等(參見(jiàn)圖2所示)。它們都集中裝在中央控制器上。實(shí)際上，引爆控制電路是1個(gè)晶體管開(kāi)關(guān)電路。當(dāng)傳感器傳來(lái)的信號(hào)電壓足夠大時(shí)，晶體管的發(fā)射極和集電極就導(dǎo)通，將傳來(lái)的信號(hào)與已經(jīng)儲(chǔ)存的信號(hào)(電阻、電壓)相比較，確認(rèn)是沖撞信號(hào)后則接通繼電器，由驅(qū)動(dòng)電路接通電源與電雷管的總開(kāi)關(guān)電路，引爆氣囊和安全帶電雷管。儲(chǔ)存電路和診斷電路是合在一起的。診斷電路不斷地分析和診斷氣囊系統(tǒng)的各種故障，將這些故障編碼儲(chǔ)入儲(chǔ)存電路，以備將來(lái)檢修時(shí)用。與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路使儀表盤上的SRS警告燈開(kāi)始閃爍。診斷儲(chǔ)存電路監(jiān)控如下故障:①氣囊誤引爆和不引爆。②傳感器的失靈。③系統(tǒng)各接頭和線路的短路或開(kāi)路。(5)輔助電源輔助電源包括1個(gè)直流穩(wěn)壓器和1個(gè)電容儲(chǔ)能器。直流穩(wěn)壓器能保證供給系統(tǒng)電壓的恒定性，使系統(tǒng)能正常工作而不發(fā)生失效引爆事故。它是一種帶比較、放大和調(diào)節(jié)動(dòng)能的集成穩(wěn)壓裝置。電容儲(chǔ)能器是利用電容儲(chǔ)存電能，在沖撞中發(fā)生電源中斷時(shí)，擔(dān)負(fù)起氣囊系統(tǒng)的電源作用，避得失效引爆事故。

附錄資料：不需要的可以自行刪除聚合物成型新工藝振動(dòng)輔助成型原理及特點(diǎn)：原理：動(dòng)態(tài)注射成型技術(shù)如果在注射成型過(guò)程中引入振動(dòng)，使注射螺桿在振動(dòng)力的作用下產(chǎn)生軸向脈動(dòng)，則成型過(guò)程料筒及模腔中熔體的壓力將發(fā)生脈動(dòng)式的變化，改變外加振動(dòng)力的振動(dòng)頻率與振幅．熔體壓力的脈動(dòng)頻率與振幅也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，熔體進(jìn)入模腔進(jìn)行填充壓實(shí)的效果也必然會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。通過(guò)調(diào)控外加振動(dòng)力的振動(dòng)頻率與振幅．可以使注射成型在比較低的加工溫度下進(jìn)行，或者是可以降低注射壓力和鎖模力，從而減小成型過(guò)程所需的能耗，減小制品中的殘余應(yīng)力，提高制品質(zhì)量。分類：在機(jī)頭上引入機(jī)械振動(dòng)；機(jī)頭引入超聲振動(dòng)；在擠出全過(guò)程引入振動(dòng)振動(dòng)力場(chǎng)對(duì)擠出過(guò)程作用的機(jī)理擠出過(guò)程中的振動(dòng)力場(chǎng)作用提高了制品在縱向和橫向上的力學(xué)性能，并且使二者趨于均衡這種自增強(qiáng)和均衡作用是聚合物大分子之間排列和堆砌有序程度提高的結(jié)果，也是振動(dòng)力場(chǎng)對(duì)聚合物熔體作用的結(jié)果，可以解釋為是振動(dòng)力場(chǎng)作用使聚合物熔體大分子在流動(dòng)過(guò)程中發(fā)生平面二維取向作用而產(chǎn)生“擬網(wǎng)結(jié)構(gòu)”的結(jié)果。在振動(dòng)塑化擠出過(guò)程中，由于螺桿的周向旋轉(zhuǎn)和軸向振動(dòng)，聚合物熔體受到復(fù)合應(yīng)力作用，在螺槽中不僅受到螺槽周向剪切力作用，而且也受到軸向往復(fù)振動(dòng)剪切力作用。由于軸向振動(dòng)作用具有交變特征，因此，與周向剪切作用的復(fù)合作用在空間和時(shí)間維度上進(jìn)行周期性變化，可以把這種復(fù)合作用描述成空間矢向拉伸時(shí)也不會(huì)解離。在縱向上由于有牽引拉伸作用，取向程度較高，大分子鏈、片晶較多地沿拉伸方向排列，因而其力學(xué)性能較高；其他方向上因擬網(wǎng)結(jié)構(gòu)被固化，也出現(xiàn)部分大分子取向，表現(xiàn)為制品的橫向力學(xué)性能的提高和縱橫向性能趨于均衡；而在薄膜擠出吹塑時(shí)，制品厚度小，由于軸向振動(dòng)分量作用減弱了縱向流動(dòng)剪切和拉伸的誘導(dǎo)取向作用，動(dòng)態(tài)擠出時(shí)的薄膜制品的縱向拉伸強(qiáng)度較穩(wěn)態(tài)擠出時(shí)有所下降?？傉f(shuō)：在高分子材料成型加工過(guò)程中引入振動(dòng)，會(huì)對(duì)高分子材料成型過(guò)程產(chǎn)生一系列影響。振動(dòng)力場(chǎng)能量的引入并不是能量的簡(jiǎn)單疊加，而是利用高分子材料成型過(guò)程在振動(dòng)力場(chǎng)作用下表現(xiàn)出來(lái)的非線性特性，降低成型過(guò)程能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，是一種新型的低能耗成型方法。特點(diǎn)：振動(dòng)擠出對(duì)塑料制品性能的影響在動(dòng)態(tài)塑化擠出成型過(guò)程中，振動(dòng)力場(chǎng)被引入塑化和成型的全過(guò)程，不僅對(duì)物料的輸送、熔融、塑化和熔體輸運(yùn)過(guò)程產(chǎn)生了影響，而且改變了聚合物熔體在制品成型過(guò)程中的流動(dòng)狀態(tài)，并對(duì)制品的微觀結(jié)構(gòu)形成歷程和形態(tài)產(chǎn)生了重要的影響。振動(dòng)塑化過(guò)程的脈動(dòng)剪切作用可以提高聚合物熔體中微觀有序結(jié)構(gòu)的程度與分布，如大分子的取向，這種局部有序性在制品成型的過(guò)程中并不會(huì)完全松弛，在熔體冷卻過(guò)程中對(duì)結(jié)晶聚合物的晶體的形成或分子的取向結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，得到在微觀水平上具有更有序的長(zhǎng)程結(jié)構(gòu)的聚合物制品。因此，在不添加任何塑料助劑的情況下，振動(dòng)塑化擠出加工可提高制品的力學(xué)性能。另一方面，振動(dòng)塑化過(guò)程具有強(qiáng)烈的脈動(dòng)剪切和拉伸效果，與穩(wěn)態(tài)加工過(guò)程中的單向剪切作用相比，這種作用對(duì)于改善復(fù)雜流體中的多相體系之間的混合與分散具有明顯的效果，能有效的促進(jìn)多相體系中的均質(zhì)、均溫進(jìn)程，提高多相體系微觀結(jié)構(gòu)的均化程度因此，通過(guò)振動(dòng)塑化擠出加工制備的高分子材料具有優(yōu)化的分散結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，這種制備與成型技術(shù)對(duì)于制備高分子材料及其制品具有明顯的優(yōu)勢(shì)。上述結(jié)果表明，引入振動(dòng)力場(chǎng)后，在產(chǎn)量相同的條件下，輸送塑化的能耗需求降低，螺桿的長(zhǎng)徑比可以相應(yīng)減少，而且在一定的振動(dòng)參數(shù)范圍內(nèi)，不但能夠保證甚至還能提升制品綜合性能。眾多的實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明：將振動(dòng)力場(chǎng)引入聚合物成型加工的全過(guò)程可以降低聚合物熔體黏度、降低出口壓力、減少擠出脹大、提高熔融速率、增加分子取向、降低功耗、提高制品力學(xué)性能等。在聚合物的加工全過(guò)程中引入的振動(dòng)力場(chǎng)，對(duì)聚合物的加工過(guò)程產(chǎn)生了深刻影響，表現(xiàn)出許多傳統(tǒng)成型加工過(guò)程中沒(méi)有的新現(xiàn)象，如加工溫度明顯降低、熔體粘度減小、擠出脹大減小、制品產(chǎn)量和性能提高，以及振動(dòng)力場(chǎng)的引入能有效促進(jìn)填充、改性或共混聚合物體系中各組份間的分散、混合和混煉等。在塑料擠出加工中引入振動(dòng)場(chǎng)，側(cè)重于通過(guò)改變擠出加工中的過(guò)程參數(shù)(壓力、溫度、功率)來(lái)改善擠出特性，使之更有利于塑料的擠出成型加工；同時(shí)，振動(dòng)場(chǎng)的作用也使擠出成型制品質(zhì)量得以提高。而在塑料注射成型中，振動(dòng)場(chǎng)的引入側(cè)重于改善制品的物理機(jī)械性能；當(dāng)然，振動(dòng)場(chǎng)的存在對(duì)加工的壓力、溫度和熔體的流動(dòng)性也有一定的影響，總之，在塑料成型加工中應(yīng)用振動(dòng)技術(shù)通過(guò)引入振動(dòng)場(chǎng)使加工過(guò)程發(fā)生了深刻變化。塑料熔體的有效粘彈性由于振動(dòng)場(chǎng)的作用，宏觀上表現(xiàn)為熔體的粘度減小。流動(dòng)性增加，擠出壓力或注射壓力降低，流率增大，功耗降低。振動(dòng)改善了塑料成型加工過(guò)程，使成型制品的性能也得到一定程度的提高。氣輔成型的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀及前景：氣體輔助注射成型技術(shù)的工藝過(guò)程是：先向模具型腔中注入塑料熔體，再向塑料熔體中注入壓縮氣體。輔助氣體的作用，推動(dòng)塑料熔體充填到模具型腔的各個(gè)部分,使塑件最后形成中空斷面而保持完整外形。與普通注射成型相比，這一過(guò)程多了一個(gè)氣體注射階段，且制品脫模前由氣體而非塑料熔體的注射壓力進(jìn)行保壓。在成型后的制品中，由氣體形成的中空部分被稱為氣道。由于具有廉價(jià)、易得且不與塑料熔體發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，因此一般所使用的壓縮氣體為氮?dú)?。氣體輔助注射成型的流程以短射制程為例，一般包括以下幾個(gè)階段。第一階段：按照一般的注塑成型工藝把一定量的熔融塑膠注射入模穴；第二階段：在熔融塑膠尚未充滿模腔之前，將高壓氮?dú)馍淙肽Ｑǖ闹醒?；第三階段：高壓氣體推動(dòng)制品中央尚未冷卻的熔融塑膠，一直到模穴末端，最后填滿模腔；第四階段：塑膠件的中空部分繼續(xù)保持高壓，壓力迫使塑料向外緊貼模具，直到冷卻下來(lái)；第五階段：塑料制品冷卻定型后，排除制品內(nèi)部的高壓氣體，然后開(kāi)模取出制品。(1)熔體注射階段：在模具中注射填充量不足的塑料熔料。(2)氣體填充階段：在熔融塑料未完成充滿模腔前，將計(jì)量的定量氣體由特殊噴嘴注射入熔體中央部分，形成擴(kuò)張的氣泡，并推進(jìn)前面的熔化芯部，從而完成填充模具過(guò)程。氣體注射時(shí)間、壓力、速度非常重要。(3)冷卻保壓階段：在工作循環(huán)的冷卻階段，氣體將保持較高的壓力，氣體壓力將補(bǔ)償塑料收縮導(dǎo)致的體積損失。達(dá)到某種程度時(shí)，氣泡將進(jìn)一步滲透到熔體中，即二次氣體滲透。(4)最終排氣階段：塑料冷卻定型后，將氣體從最終模制件中抽出。根據(jù)具體工藝過(guò)程的不同，氣體輔助注射成型可分為標(biāo)準(zhǔn)成型法、副腔成型法、熔體回流法和活動(dòng)型芯法四種。1、標(biāo)準(zhǔn)成型法標(biāo)準(zhǔn)成型法是先向模具型腔中注入經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量的塑料熔體，再通過(guò)澆口和流道注入壓縮氣體。氣體在型腔中塑料熔體的包圍下沿阻力最小的方向擴(kuò)散前進(jìn)，對(duì)塑料熔體進(jìn)行穿透和排空，最后推動(dòng)塑料熔體充滿整個(gè)模具型腔并進(jìn)行保壓冷卻，待塑料制品冷卻到具有一定剛度和強(qiáng)度后，開(kāi)模將其頂出。2、副腔成型法副腔成型法是在模具型腔之外設(shè)置一個(gè)可與型腔相通的副型腔。首先關(guān)閉副型腔，向型腔中注射塑料熔體，直到型腔充滿并進(jìn)行保壓。然后開(kāi)啟副型腔，向型腔內(nèi)注入氣體。由于氣體的穿透，使多余出來(lái)的熔體流入副型腔。當(dāng)氣體穿透到一定程度時(shí)，關(guān)閉副型腔，升高氣體壓力以對(duì)型腔中的熔體進(jìn)行保壓補(bǔ)縮),最后開(kāi)模頂出制品。3、熔體回流法熔體回流法與副腔成型法類似，所不同的是模具沒(méi)有副型腔。氣體注入時(shí)，多余的熔體不是流入副型腔，而是流回注射機(jī)的料筒。4、活動(dòng)型芯法活動(dòng)型芯法是在模具型腔中設(shè)置活動(dòng)型芯。首先使活動(dòng)型芯位于最長(zhǎng)伸出位置，向型腔中注射塑料熔體，直到型腔充滿并進(jìn)行保壓。然后注入氣體，活動(dòng)型芯從型腔中逐漸退出以讓出所需的空間。待活動(dòng)型芯退到最短伸出位置時(shí)，升高氣體壓力實(shí)現(xiàn)保壓補(bǔ)縮,最后制品脫模。氣體輔助注射成型技術(shù)所需配置的設(shè)備主要包括注射機(jī)、氣體壓力控制單元和供氣及回收裝置。氣體輔助注射成型技術(shù)的特點(diǎn):傳統(tǒng)的注射成型不能將制品的厚壁部分與薄壁部分結(jié)合在一起成型，而且由于制件的殘余應(yīng)力大，易翹曲變形，表面有時(shí)還會(huì)有縮痕。通常，結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型的缺點(diǎn)是，制件表面的氣穴往往因化學(xué)發(fā)泡助劑過(guò)分充氣而造成氣泡，而且裝飾應(yīng)用時(shí)需要噴涂。氣體輔助注射成型則將結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型與傳統(tǒng)的注射成型的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下大幅度降低生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。氣體輔助注射成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：●所需注射壓力小。氣體輔助注射成型可以大幅度降低對(duì)注射機(jī)噸位的要求，使注射機(jī)投資成本降低，電力消耗下降，操作成本減少。此外，由于模腔內(nèi)壓力的降低，還可以減少模具損傷，并降低對(duì)模具壁厚的要求，從而降低模具成本?！裰破仿N曲變形小。由于注射壓力小，且塑料熔體內(nèi)部的氣體各處等壓，因此型腔內(nèi)壓力分布比傳統(tǒng)注射成型均勻，保壓冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力較小，使制品出模后的翹曲傾向減小?！窨上s痕，提高表面質(zhì)量，降低廢品率。氣體輔助注射成型保壓過(guò)程中，塑料的收縮可由氣體的二次穿透予以補(bǔ)償，且氣體的壓力可以使制品外表面貼緊模具型腔，所以制品表面不會(huì)出現(xiàn)凹陷。此外，該技術(shù)還可將制品的較厚部分掏空以減小甚至消除縮痕?！窨梢杂糜诔尚捅诤癫町愝^大的制品。由于采用氣體輔助注射成型可以將制品較厚的部分掏空形成氣道從而保證制品的質(zhì)量，因此采用這種方法生產(chǎn)的制品在設(shè)計(jì)上的自由度較大，可以將采用傳統(tǒng)注射成型時(shí)因厚薄不均必須分為幾個(gè)部分單獨(dú)成型的制品合并起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一次成型。●可以在不增加制品重量的情況下，通過(guò)氣體加強(qiáng)筋改變材料在制品橫截面上的分布，增加制品的截面慣性矩，從而增加制品的剛度和強(qiáng)度，這有利于減輕汽車、飛機(jī)、船舶等交通工具上部件的重量。●可通過(guò)氣體的穿透減輕制品重量，節(jié)省原材料用量，并縮短成型周期，提高生產(chǎn)率?！裨摷夹g(shù)可適用于熱塑性塑料、一般工程塑料及其合金以及其他用于注射成型的材料。氣體輔助注射成型技術(shù)的缺點(diǎn)是：需要增加供氣和回收裝置及氣體壓力控制單元，從而增加了設(shè)備投資；對(duì)注射機(jī)的注射量和注射壓力的精度要求有所提高；制品中接觸氣體的表面與貼緊模壁的表面會(huì)產(chǎn)生不同的光澤；制品質(zhì)量對(duì)工藝參數(shù)更加敏感，增加了對(duì)工藝控制的精度要求。氣體輔助注射成型技術(shù)的應(yīng)用:氣體輔助注射成型技術(shù)可應(yīng)用于各種塑料產(chǎn)品上，如電視機(jī)或音箱外殼、汽車塑料產(chǎn)品、家具、浴室、廚具、家庭電器和日常用品、各類型塑膠盒和玩具等。具體而言，主要體現(xiàn)為以下幾大類：●管狀和棒狀零件，如門把手、轉(zhuǎn)椅支座、吊鉤、扶手、導(dǎo)軌、衣架等。這是因?yàn)?，管狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使現(xiàn)存的厚截面適于產(chǎn)生氣體管道，利用氣體的穿透作用形成中空，從而可消除表面成型缺陷，節(jié)省材料并縮短成型周期?！翊笮推桨孱惲慵?，如車門板、復(fù)印機(jī)外殼、儀表盤等。利用加強(qiáng)筋作為氣體穿透的氣道，消除了加強(qiáng)筋和零件內(nèi)部殘余應(yīng)力帶來(lái)的翹曲變形、熔體堆積處塌陷等表面缺陷，增加了強(qiáng)度/剛度對(duì)質(zhì)量的比值，同時(shí)可因大幅度降低鎖模力而降低注射機(jī)的噸位?！裥螤顝?fù)雜、薄厚不均、采用傳統(tǒng)注射技術(shù)會(huì)產(chǎn)生縮痕和污點(diǎn)等缺陷的復(fù)雜零件，如保險(xiǎn)杠、家電外殼、汽車車身等。生產(chǎn)這些制品時(shí)，通過(guò)采用氣體輔助注射技術(shù)并巧妙布置氣道，適當(dāng)增加加強(qiáng)筋數(shù)目，同時(shí)利用氣體均勻施壓來(lái)克服可能的缺陷，使零件一次成型，不僅簡(jiǎn)化了工藝，還降低了生產(chǎn)成本。隨著氣體輔助注射成型技術(shù)的深入研究和廣泛應(yīng)用，形式各異的新型氣體輔助注射成型技術(shù)也相繼問(wèn)世，如外部氣輔注射成型、液輔注射成型、水輔注射成型、順序注射與氣輔注射相結(jié)合成型、局部氣體輔助注射、振動(dòng)氣體輔助注射等。我國(guó)氣體輔助注射成型技術(shù)的應(yīng)用起步雖然較晚，但隨著家電、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)成型塑料制品的要求也在不斷提高，有力地推動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)的引進(jìn)、研究和推廣應(yīng)用。氣體輔助注塑成型優(yōu)點(diǎn)在不降低質(zhì)量的前提下用現(xiàn)代注塑機(jī)和成型技術(shù)可以縮短生產(chǎn)周期。通過(guò)便用氣誶犏切扯射成型的方法，制品質(zhì)量得到提高，而且降低了模具的成本。使用氣體輔助注射成型技術(shù)時(shí)，它的優(yōu)點(diǎn)和費(fèi)用的節(jié)約是非常顯著的。1、減少產(chǎn)品變形：低的注射壓力使內(nèi)應(yīng)力降低，使翹曲變形降到最低；2、減少鎖模壓力：低的注射壓力使合模力降低，可以使用小噸位機(jī)臺(tái)；3、提高產(chǎn)品精度：低的殘余應(yīng)力同樣提高了尺寸公差和產(chǎn)品的穩(wěn)定性；4、減少塑膠原料：成品的肉厚部分是中空的，減少塑料最多可達(dá)40％；5、縮短成型周期：與實(shí)心制品相比成型周期縮短，不到發(fā)泡成型一半；6、提高設(shè)計(jì)自由：氣體輔助注射成型使結(jié)構(gòu)完整性和設(shè)計(jì)自由度提高：7、厚薄一次成型：對(duì)一些壁厚差異大的制品通過(guò)氣輔技術(shù)可一次成型：8、提高模具壽命：降低模腔內(nèi)壓力，使模具損耗減少，提高工作壽命：9、降低模具成本：減少射入點(diǎn)，氣道取代熱流道從而使模具成本降低；10、消除凹陷縮水：沿筋板和根部氣道增加了剛度，不必考慮縮痕問(wèn)題。樹(shù)脂傳遞模塑成型（RTM）的成型原理、特點(diǎn)、及應(yīng)用前景：RTM的基本原理是將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪放到閉模具的模腔內(nèi)，用壓力將樹(shù)脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強(qiáng)材料，然后固化，脫模成型制品。RTM成型技術(shù)的特點(diǎn)：1、可以制造兩面光的制品；2、成型效率高，適合中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)（20000件/年內(nèi)）；3、RTM為閉模操作，不污染環(huán)境；不損害健康；4、增強(qiáng)材料可任意方向鋪放，容易實(shí)現(xiàn)按制品受力狀況合理鋪放增強(qiáng)材料；5、原材料及能源消耗少；6、建廠投資少。RTM技術(shù)適用范圍（見(jiàn)課件）很廣，目前已廣泛用于建筑、交通、電訊、衛(wèi)生、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。已開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品有：汽車殼體及部件、娛樂(lè)車構(gòu)件、螺旋槳、天線罩、機(jī)器罩、浴盆、淋浴間、游泳池板、座椅、水箱、電話亭、電線桿、小型游艇等。RTM成型、手糊成型、噴射成型、SMC成型四者的優(yōu)缺點(diǎn)比較：RTM的基本原理是將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪放到閉模的模腔內(nèi)，用壓力將樹(shù)脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強(qiáng)材料，然后固化，脫模成型制品。RTM成型技術(shù)的特點(diǎn)：①可以制造兩面光的制品；②成型效率高，適合于中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)（20000件/年以內(nèi)）；③RTM為閉模操作，不污染環(huán)境，不損害工人健康；④增強(qiáng)材料可以任意方向鋪放，容易實(shí)現(xiàn)按制品受力狀況例題鋪放增強(qiáng)材料；⑤原材料及能源消耗少；⑥建廠投資少，上馬快。手糊成型工藝又稱接觸成型工藝。是手工作業(yè)把玻璃纖維織物和樹(shù)脂交替鋪在模具上，然后固化成型為玻璃鋼制品的工藝。優(yōu)點(diǎn)是成型不受產(chǎn)品尺寸和形狀限制，適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品的生產(chǎn)。設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、見(jiàn)效快。適宜我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展。且工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)技術(shù)易掌握，只需經(jīng)過(guò)短期培訓(xùn)即可進(jìn)行生產(chǎn)。易于滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要，可在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料；制品的樹(shù)脂含量高，耐腐蝕性能好。缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、速度慢、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、不宜大批量生產(chǎn)。且產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，性能穩(wěn)定性不高。產(chǎn)品力學(xué)性能較低。生產(chǎn)環(huán)境差、氣味大、加工時(shí)粉塵多，易對(duì)施工人員造成傷害。噴射成型工藝是將混有引發(fā)劑和促進(jìn)劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側(cè)噴出，同時(shí)將切斷的玻纖粗紗，由噴槍中心噴出，使其與樹(shù)脂均勻混合，沉積到模具上，當(dāng)沉積到一定厚度時(shí)，用輥輪壓實(shí)，使纖維浸透樹(shù)脂，排除氣泡，固化后成制品。噴射成型的優(yōu)點(diǎn)：①用玻纖粗紗代替織物，可降低材料成本；②生產(chǎn)效率比手糊的高2～4倍；③產(chǎn)品整體性好，無(wú)接縫，層間剪切強(qiáng)度高，樹(shù)脂含量高，抗腐蝕、耐滲漏性好；④可減少飛邊，裁布屑及剩余膠液的消耗；⑤產(chǎn)品尺寸、形狀不受限制。其缺點(diǎn)為：①樹(shù)脂含量高，制品強(qiáng)度低；②產(chǎn)品只能做到單面光滑；③污染環(huán)境，有害工人健康。片狀模塑料SMC的成型工藝主要有以下兩類：①將玻纖含量為

25％～40％（根據(jù)具體要求而定）的SMC片材，按產(chǎn)品形狀要求剪裁成一定的尺寸，揭去兩面的PE薄膜，按一定要求疊放在熱的對(duì)模上進(jìn)行加壓加溫成型；②先在熱模內(nèi)按要求鋪放好一定量（根據(jù)玻纖含量要求而定）的連續(xù)玻纖預(yù)成型氈，然后將不含玻纖或僅含少量玻纖（一般為5％以下）的SMC片材經(jīng)剪裁、撕去薄膜后疊放在預(yù)成型氈上，最后鋪上一層表面氈。在較慢的合模（約需lmin)下使材料流動(dòng)而安全浸透預(yù)成型氈，并在加溫加壓下固化成型。

后一類工藝的最大特點(diǎn)是：可在成型前改變預(yù)成型氈的鋪設(shè)和局部纖維含量，來(lái)滿足制件局部的高強(qiáng)度要求，并獲得總體強(qiáng)度高于前一類工藝的制品。SMC工藝的特點(diǎn)是：(1)操作方便。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，改善了濕法成型的作業(yè)環(huán)境和勞動(dòng)條件。(2)產(chǎn)品的可沒(méi)計(jì)性強(qiáng)?？赏ㄟ^(guò)改變組份的種類和配方，改變成型工藝來(lái)滿足不同產(chǎn)品的不同要求。如耐腐蝕、絕緣、絕熱、零收縮、柔性、低密度、高強(qiáng)、A級(jí)表面、抗靜電等等。(3)成型流動(dòng)性好。可成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，特別適合制作大型薄殼異形制品。能實(shí)現(xiàn)制品變厚度，帶嵌件、孔洞、凸臺(tái)、加強(qiáng)筋、螺紋等功能。(4)產(chǎn)品內(nèi)外光潔，尺寸準(zhǔn)確，適合制作汽車外圍件，電氣零部件，機(jī)械部件，防腐容器等產(chǎn)品。適合大規(guī)模生產(chǎn)，成本較低。(5)增強(qiáng)材料在生產(chǎn)與成型過(guò)程中均無(wú)損傷，長(zhǎng)度均勻，制品強(qiáng)度較高，可進(jìn)行輕型結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，色彩艷麗。SMC工藝也有其不足之處，主要是SMC機(jī)組、壓機(jī)、模具要求高投入，同時(shí)，生產(chǎn)技術(shù)要求較高。5、微孔注射發(fā)泡成型原理、特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀：在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型中，通常采用化學(xué)發(fā)泡劑，由于其產(chǎn)生的發(fā)泡壓力較低，生產(chǎn)的制件在壁厚和形狀方面受到限制。微孔發(fā)泡注射成型采用超臨界的惰性氣體受到限制。微孔發(fā)泡注射成型采用超臨界的惰性氣體（CO2、N2）作為物理發(fā)泡劑．其工藝過(guò)程分為四步：（1）氣體溶解：將惰性氣體的超臨界液體通過(guò)安裝在構(gòu)簡(jiǎn)上的注射器注人聚合物熔體中，形成均相聚合物/氣體體系；（2）成核：充模過(guò)程中氣體因壓力下降從聚合物中析出而形成大量均勻氣核；（3）氣泡長(zhǎng)大：氣在精確的溫度和壓力控制大；（4）定型：當(dāng)氣泡長(zhǎng)大到一定尺寸時(shí)，冷卻定型。微孔發(fā)泡與一般的物理發(fā)泡有較大的不同。首先，微孔發(fā)泡加工過(guò)程中需要大量惰性氣體如CO2、N2溶解于聚合物，使氣體在聚合物呈飽和狀態(tài)，采用一般物理發(fā)泡加工方法不可能在聚合物一氣體均相體系中達(dá)到這么高的氣體濃度。其次，微孔發(fā)泡的成核數(shù)要大大超過(guò)一般物理發(fā)泡成型采用的是熱力學(xué)狀態(tài)逐漸改變的方法，易導(dǎo)致產(chǎn)品中出現(xiàn)大的泡孔以及泡孔尺寸分布不均勻的弊病。微孔塑料成型過(guò)程中熱力學(xué)狀態(tài)迅速地改變，其成核速率及泡核數(shù)量大大超過(guò)一般物理發(fā)泡成型。與一般發(fā)泡成型相比，微孔發(fā)泡成型有許多優(yōu)點(diǎn)。其一是它形成的氣泡直徑小,可以生產(chǎn)因一般泡沫塑料中微孔較大而難以生產(chǎn)的薄壁（1mm）制品；其二是微孔發(fā)泡材料的氣孔為閉孔結(jié)構(gòu)，可用和