安全氣囊是一種什么裝置
汽車安全氣囊系統(tǒng)(Supplermental Restraint System;簡(jiǎn)稱SRS)是一種輔助保護(hù)系統(tǒng),它包括傳感器總成、充氣器、折疊的氣囊、點(diǎn)火器、固態(tài)氮、警告燈等。
一般來說,駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi),因此,當(dāng)您看見方向盤上標(biāo)有“SRS”或“Airbag”字樣,就可知此車裝有安全氣囊。當(dāng)汽車受到前方一定角度內(nèi)的高速碰撞時(shí),裝在車前端的碰撞傳感器和裝在汽車中部的安全傳感器,就可檢測(cè)到車速突然減速,并將這一信號(hào)在0.01秒之內(nèi)迅速傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦。電腦在經(jīng)過分析確認(rèn)之后,立即引爆安全氣囊包內(nèi)的電熱點(diǎn)火器(即電雷管),使其發(fā)生爆炸,這一過程一般只需0.05秒左右。點(diǎn)火器引爆之后,固態(tài)氮粒迅速氣化,大量氮?dú)饬⒓创禎q氣囊,并在強(qiáng)大的沖擊力之下,氣囊沖開方向盤上的蓋而完全展開。這樣就在駕乘人前形成一個(gè)“氣墊”,在駕乘人員撞擊到氣囊上時(shí),內(nèi)部的氮?dú)饩蜁?huì)因受壓而從氣囊上的小孔排出,從而減緩撞擊力,不至于傷害駕乘人員。隨著人們對(duì)車輛安全性能越來越重視,許多國(guó)產(chǎn)車都已裝備安全氣囊。但是,安全氣囊不比空調(diào)、音響等車載裝置,它的作用是有條件限制的(如必須系安全帶),并且只在某一范圍內(nèi)適用。
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SRS指示燈和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的故障代碼來顯示測(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。
(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、開關(guān)接通或斷開、負(fù)載電流突然變化時(shí),都會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)脈沖電壓即過電壓,這些過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)位置制作有圖形或 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)碰開后,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〉來聯(lián)接的。
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