第 11 章 安全气囊系统
11.1 安全气囊系统的作用和基本类型
11.1.1 安全气囊系统的作用
安全气囊系统又称 SRS 或 SIR.SRS 是辅助约束系统(Supplement Restrain System) 的英文缩写,SIR 是气体发生器式辅助约束系统(Supplement Inflatable Restrain System)的 英文缩写.安全带和安全气囊系统是汽车重要的被动约束系统. 当车辆在较高车速范围内(19～32km/h)发生意外碰撞时,若冲击力超过规定限度 (1.8～3g) ,位于方向盘内的驾驶员气囊和乘客前侧的乘客气囊引爆张开,缓冲驾驶员和 前乘员的碰撞冲击,保护驾驶员和前乘员的安全. 博世公司在奥迪汽车上实验研究表明: 以车速为 50km/h 时与正面障壁相撞, 其引爆时 序为: (1)车辆碰撞 10ms 后,安全气囊引爆器引爆,使充气剂叠氮化钠分解,产生大量的 氮气.驾驶员仍保持在座椅上不动. (2)20ms 后驾驶员开始移动,但还没有到达气囊. (3)40ms 后气囊已经完全张开,驾驶员逐渐向前移动,安全带拉紧,人体的部分冲击 能量被安全带吸收. (4)60ms 后驾驶员已经开始沉向气囊. (5)80ms 后驾驶员的头部和身体上部沉向气囊.气囊的排气口打开,其中的气体在高 压下匀速地逸出,以吸收人体与气囊碰撞能量. (6)110ms 后车速已降为 0. (7)120ms 后驾驶员向前移动至最大距离,随后身体开始后移,回向座位.大部分气 体已从气囊中逸出,前方视野重新恢复清晰. 安全气囊工作过程如图 11-1 所示.
2
第 11 章
安全气囊系统
图 11-1
安全气囊工作过程示例
11.1.2
安全气囊系统的基本类型
1.单安全气囊系统和双安全气囊系统 按照系统中气囊的数量分类,可分为单安全气囊系统和双安全气囊系统.单安全气囊 系统,只在驾驶员方向盘上安装一个安全气囊;双安全气囊系统,在驾驶员方向盘和前乘 员前仪表台上各安装一个安全气囊.在少数高级轿车上还安装后排乘员安全气囊,组成多 安全气囊系统. 2.正面碰撞安全气囊系统和侧面碰撞安全气囊系统 按照系统的保护作用分类,可分为正面碰撞安全气囊系统和侧面碰撞安全气囊系统. 正面碰撞安全气囊系统是在车辆发生正面碰撞时(通常为汽车前方 60°范围内)起安全保 护作用;侧面碰撞安全气囊系统是在车辆发生侧面碰撞时起安全保护作用. 3.机械控制式和电子控制式安全气囊系统 按照气囊引爆控制方式分类,可分为机械控制式和电子控制式两类.机械控制式安全 气囊,采用机械方式检测和引爆气囊,目前已很少使用.电子控制式安全气囊,采用碰撞 传感器和电控单元检测和控制安全气囊的引爆,是目前广泛采用的控制方式. 4.智能型安全气囊系统和非智能型安全气囊系统 智能型安全气囊系统,将安全气囊系统和与安全带相结合,根据座椅上是否有乘员和
第 11 章
安全气囊系统
3
是否系好安全带,控制安全气囊系统的引爆时机和安全带收紧器;非智能型安全气囊系统, 安全气囊系统和安全带的保护作用相互独立. 各种类型的安全气囊系统主要装置的布置如图 11-2 所示.
图 11-2
安全气囊系统主要装置的布置
11.2 安全气囊系统的组成和工作原理
11.2.1 安全气囊系统的组成
双安全气囊系统的组成如图 11-3 所示,主要由碰撞传感器(或称碰撞识别传感器) , SRS 电控单元,安全气囊组件及 SRS(或 AIR BAG)警告灯等组成.根据碰撞传感器数量 和安装位置分为单点式和多点时布置方式.单点式碰撞传感器安装在电控单元内部,具有 通用性好,成本低和安装方便等优点.多点式碰撞传感器是将 2～4 个碰撞传感器安装在汽 车前部.
11.2.2
碰撞传感器
碰撞传感器的作用是检测碰撞强度并向 ECU 输入检测信号.安全气囊系统碰撞传感器 可分为机电式碰撞传感器和电子式碰撞传感器两类.
4
第 11 章
安全气囊系统
1.机电式碰撞传感器 机电式碰撞传感器一般布置在 ECU 外部,其结构与工作原理如图 11-4 所示.在汽车未 发生碰撞时,钢球被永久磁铁吸附在滚道的后端,当汽车发生碰撞且碰撞强度达到设定值 (1.8～3g)时,钢球在惯性力的作用下克服磁力沿轨道向前滑动并使位于轨道前端的片簧 电触点开关闭合,从而向电控单元输入碰撞信号. 2.电子式碰撞传感器
图 11-3

下一页