安全氣囊系統(tǒng)(SRS)
互聯(lián)網(wǎng) panzhihao 汽車構(gòu)造維修 2007-09-01
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安全氣囊系統(tǒng)(SRS)
一、序言
為了減小汽車發(fā)生正面碰撞時(shí)由于巨大的慣性力所造成的對(duì)駕駛員和乘員的傷害，現(xiàn)代汽車在駕駛員前端方向盤中央普遍裝有安全氣囊系統(tǒng)，有些汽車在駕駛員副座前的工具箱上端也裝有安全氣囊系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐證明，汽車裝用安全氣囊系統(tǒng)后，汽車發(fā)生正面碰撞事故對(duì)駕駛員和乘員的傷害程度大大減小。有些汽車不僅裝有前端安全氣囊，還裝有側(cè)向安全氣囊，在汽車發(fā)生側(cè)向碰撞時(shí)，也能使側(cè)向安全氣囊充氣，以減小側(cè)向碰撞時(shí)的傷害。
二、安全氣囊系統(tǒng)的工作原理
當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞事故時(shí)，安全氣囊控制系統(tǒng)檢測(cè)到?jīng)_擊力(減速度)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，安全氣囊電腦立即接通充氣元件中的電爆管電路，點(diǎn)燃電爆管內(nèi)的點(diǎn)火介質(zhì)，火焰引燃點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在0。03秒鐘的時(shí)間內(nèi)即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖破方向盤上裝飾蓋板鼓向駕駛員和乘員，使駕駛員和乘員的頭部和胸部壓在充滿氣體的氣囊上，緩沖對(duì)駕駛員和乘員的沖擊，隨后又將氣囊中的氣體放出。
三、安全氣囊系統(tǒng)的組成
安全氣囊系統(tǒng)主要由碰撞傳感器、安全氣囊電腦、 SRS指示燈和氣囊組件四部分組成。
1、碰撞傳感器
碰撞傳感器是安全氣囊系統(tǒng)中主要的控制信號(hào)輸入裝置。其作用是在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，由碰撞傳感器檢測(cè)汽車碰撞的強(qiáng)度信號(hào)，并將信號(hào)輸入安全氣囊電腦， 安全氣囊電腦根據(jù)碰撞傳感器的信號(hào)來(lái)判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣。安全氣囊系統(tǒng)一般裝有2~4個(gè)碰撞傳感器，前左、右擋泥板各裝一個(gè)，有的前面保險(xiǎn)杠中間還裝有一個(gè)，有的車內(nèi)還裝有一個(gè)。碰撞傳感器現(xiàn)大多數(shù)采用慣性式機(jī)械開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。
碰撞傳感器由殼體、偏心轉(zhuǎn)子、偏心重塊、固定觸點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)等部分組成。在傳感器外還固定有一個(gè)電阻R，電阻R的功用是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢時(shí)，檢測(cè)安全氣囊電腦與前氣囊碰撞傳感器之間的聯(lián)接導(dǎo)線是否斷路或短路。
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，頂靠在與外殼相連的止動(dòng)塊上，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)不接觸，開(kāi)關(guān)"OFF"。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，偏心重塊由于慣性力將帶動(dòng)偏心轉(zhuǎn)子克服彈簧彈力產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)碰撞強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，偏心轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角度將使旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸而閉合，此時(shí)碰撞傳感器向安全氣囊電腦輸入一個(gè)"ON"信號(hào)。安全氣囊電腦只有收到碰撞傳感器輸入的"ON"信號(hào)時(shí)，才會(huì)去引爆充氣元件。在有些汽車中還裝有側(cè)向安全氣囊，當(dāng)汽車發(fā)生側(cè)向碰撞時(shí)，安全氣囊也會(huì)充氣，因此裝有側(cè)向安全氣囊的系統(tǒng)，在汽車的左右側(cè)還裝有碰撞傳感器。
2、安全氣囊電腦
安全氣囊電腦是安全氣囊系統(tǒng)的控制中心，其功用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號(hào)，判斷是否點(diǎn)火引爆氣囊充氣，并對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行自診斷。
安全氣囊電腦還要對(duì)控制組件中關(guān)鍵部件的電路(如傳感器電路、備用電源電路、點(diǎn)火電路、SRS指示燈及其驅(qū)動(dòng)電路)不斷進(jìn)行診斷測(cè)試，并通過(guò)SRS指示燈和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的故障代碼來(lái)顯示測(cè)試結(jié)果。儀表盤上的SRS指示燈可直接向駕駛員提供安全氣囊系統(tǒng)的狀態(tài)信息。電腦存儲(chǔ)器中的狀態(tài)信息和故障代碼可用專用儀器或通過(guò)特定方式從串行通訊接口調(diào)出，以供裝配檢查。
（1）信號(hào)處理電路
信號(hào)處理電路主要由放大器和濾波器組成。其功用是對(duì)傳感器檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行整形、放大和濾波，以便SRS電腦能夠接收、識(shí)別和處理。
（2）備用電源電路
安全氣囊系統(tǒng)有兩個(gè)電源：一個(gè)是汽車電源（蓄電池和交流發(fā)電機(jī)）；另一個(gè)是備用電源(BACK UP POWER)。備用電源又稱為后備電源或緊急備用電源。備用電源電路由電源控制電路和若干個(gè)電容器組成。在單安全氣囊系統(tǒng)的控制組件中，設(shè)有一個(gè)電腦備用電源和一個(gè)點(diǎn)火備用電源。在雙安全氣囊系統(tǒng)的控制模塊中，設(shè)有一個(gè)電腦備用電源和兩個(gè)點(diǎn)火備用電源，即兩條點(diǎn)火電路各設(shè)一個(gè)備用電源。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通10s之后，如果汽車電源電壓高于SRS電腦的最低工作電壓，那么電腦備用電源和點(diǎn)火備用電源即可完成儲(chǔ)能任務(wù)。
備用電源的功用是:當(dāng)汽車電源與SRS電腦之間的電路切斷后，在一定時(shí)間（一般為6s）內(nèi)，維持安全氣囊系統(tǒng)供電，保持安全氣囊系統(tǒng)的正常功能。當(dāng)汽車遭受碰撞而導(dǎo)致蓄電池和交流發(fā)電機(jī)與SRS電腦之間的電路切斷時(shí)，電腦備用電源能在6s之內(nèi)向電腦供給電能，保持電腦測(cè)出碰撞、發(fā)出點(diǎn)火指令等正常功能;點(diǎn)火備用電源能在6s之內(nèi)向點(diǎn)火器供給足夠的點(diǎn)火能量引爆點(diǎn)火劑，使充氣劑受熱分解給氣囊充氣。時(shí)間超過(guò)6s之后，備用電源供電能力降低，電腦備用電源不能保證電腦測(cè)出碰撞和發(fā)出點(diǎn)火指令;點(diǎn)火備用電源不能供給最小點(diǎn)火能量，SRS氣囊不能充氣膨開(kāi)。
（3）保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路
在汽車電器系統(tǒng)中，許多電器部件帶有電感線圈，電器開(kāi)關(guān)琳瑯滿目，電器負(fù)載變化頻繁。當(dāng)線圈電流接通或切斷、開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)、負(fù)載電流突然變化時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)脈沖電壓即過(guò)電壓，這些過(guò)電壓如果加到安全氣囊系統(tǒng)電路上，系統(tǒng)中的電子元件就可能因電壓過(guò)高而導(dǎo)致?lián)p壞。為了防止安全氣囊系統(tǒng)元件遭受損害，SRS控制模塊中必須設(shè)置保護(hù)電路。同時(shí)，為了保證汽車電源電壓變化時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)能夠正常工作，還必須設(shè)置穩(wěn)壓電路。
3、SRS指示燈
SRS指示燈是安全氣囊系統(tǒng)指示燈的簡(jiǎn)稱。SRS指示燈又稱為SRS警告燈或SRS警示燈。SRS指示燈安裝在駕駛室儀表盤面膜的下面，并在面膜表面的相應(yīng)位置制做有圖形或 SRS、AIR BAG等字樣表示。
SRS指示燈的功用是指示安全氣囊系統(tǒng)功能是否處于正常狀態(tài)。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通"ON"或"ACC"位置后，如果SRS指示燈發(fā)亮或閃亮約6s〈閃6下〉后自動(dòng)熄滅，表示安全氣囊系統(tǒng)功能正常。如果SRS指示燈不亮、一直發(fā)亮或在汽車行駛途中突然發(fā)亮或閃亮，表示自診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)安全氣囊系統(tǒng)有故障，應(yīng)及時(shí)排除。自診斷系統(tǒng)在控制SRS指示燈發(fā)亮或閃亮的同時(shí)，還會(huì)將所發(fā)現(xiàn)的故障編成代碼存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。檢查或排除安全氣囊系統(tǒng)故障時(shí)，首先應(yīng)用專用檢測(cè)儀器或通過(guò)特定方式從診斷插座或通訊接口調(diào)出故障代碼(通常稱為故障碼〉，以便快速查尋與排除故障。實(shí)踐證明，在汽車遭受碰撞，氣囊已經(jīng)膨開(kāi)后，故障碼一般難以調(diào)出。如此設(shè)計(jì)的目的是要求在SRS氣囊引爆后，必須更換SRS電腦。
4、氣囊組件
氣囊組件由充氣元件和氣囊組成，均安裝在方向盤內(nèi)或工具箱上端，不可分解。充氣元件由電爆管、點(diǎn)火藥粉及氣體發(fā)生劑組成。充氣元件的功用是給氣囊充氣。氣囊由尼龍布制成，內(nèi)表面敷有樹(shù)脂。
車輛發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞沖擊力使碰撞傳感器和觸發(fā)傳感器接通， SRS電腦接通引爆電路，使電流流過(guò)電爆管，使其發(fā)熱將電爆管內(nèi)的點(diǎn)火介質(zhì)引燃，火焰隨即擴(kuò)散到點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體。氣體經(jīng)濾網(wǎng)冷卻后進(jìn)入氣囊內(nèi)，氣囊急劇膨脹，沖破方向盤，緩沖對(duì)駕駛員和乘員的沖擊。充氣元件與氣囊安裝在方向盤上，與方向盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，電爆管與SRS電腦之間的導(dǎo)線聯(lián)接是靠螺旋導(dǎo)線〈游絲〉來(lái)聯(lián)接的。
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