汽车安全气囊工作原理-猎豹汽车安全气囊工作原理及检修

发布时间：2018-02-19 所属栏目：汽车安全气囊原理

一 : 猎豹汽车安全气囊工作原理及检修

1概述

汽车安全气囊系统是现代乘用车的基本设备之一，它属于一种被动辅助安全装置。安全气囊和安全带是汽车碰撞事故中最有效的乘员保护设施。据有关数据表明，佩带座椅安全带可以使碰撞事故中乘员伤亡率减少20%-30%。在重大事故中，它可以大大减轻事故对人体的伤害。但由于安全气囊是一种高精度、高可靠性装置，一般不允许维修，这就给安全气囊不知怎样去检修，从而使故障不能及得到排除。最终，安全气囊系统不能正常工作，在重大事故中不能起到对人体的保护作用。
安全气囊系统俗称SRS。事故中它对驾乘人员的头部、颈部安全有着十分明显的保护作用。统计结果表明：汽车发生事故时，人体胸部以上受伤的几率高达75%以上。实际证明，在SRS动作过程中，SRS气囊动作时间板短，从开始充气到完全充满，时间仅为30 ms；从汽车遭受碰撞至SRS气囊收缩为止，所用时间仅为120 ms。因此，SRS气囊动作的过程状态和经历的时间无法用肉眼来确定。
1）SRS安全气囊碰撞引爆的条件：
SRS安全气囊系统必须工作正常。
碰撞方位为正前方或斜前方±30°角度内；（指驾驶员气囊、乘员侧气囊）。
碰撞时，负加速度值≥电脑设定的负加速度的阀值。
2）SRS安全气囊碰撞不能引爆的条件：
SRS安全气囊系统工作不正常；
汽车遭受侧面碰撞超过斜前方±30°角；
汽车遭受横面或后面碰撞；
汽车发生绕纵向轴线侧翻。
2猎豹CFA6470系列汽车SRS安全气囊系统结构
猎豹CFA6470系列汽车安全气囊系统由方向盘、气囊模块（其中内有喇叭开关）、螺旋电缆、控制器ECU、ECU支架、气囊线束组成（图1）。

1）气囊模块气囊模块由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成，安装在方向盘中心处。
2）气体发生器作用是在有效时间内产生气体使气囊张开，是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解，产生氮气并从充气孔充入
气囊。
3）点火器当SRS ECU发出点火指令使电热丝电路接通时，电热丝迅速红热引爆引药，炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解放出氮气冲入气囊。
4）气囊ECU是安全气囊系统的控制中心，其功用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号，判断是否点火引爆气囊充气，并对系统故障进行自诊断。还要对控制组件中关键部件的电路不断进行诊断测试，并通过SRS指示灯和存储在存储器中的故障代码显示测试结果。
3安全气囊系统工作原理
当汽车时速超过30KM/h时发生前碰撞事故时，装在汽车仪表台下安全传感器可检测到车速突然减速，由碰撞传感器将撞击的信息传给电子控制单元ECU，当汽车在阴影区内受到正面碰撞且冲击力大于预定值时，安全气囊系统就会自动起动。安全传感器其起动减速度比气囊传感器的小。当电流流至发火极时就点火。这时发生在安全传感器、中央气囊传感器或前气囊传感器同时起动时，当减速力作用在传感器上时，充气内的发火极就点火，产生气体。充入气囊的气体迅速增加气囊的气囊内的压力，冲开转向盘气囊总成和气囊门，然后气囊充气终止。随着气体通过气囊后部或侧面的放气孔排出、气囊瘪下来。
4安全气囊系统检测注意事项

1）安全规范：除原设计的线束外，严禁将线束接到气囊系统线束上；禁止使用万用表以及其他能产生电源的仪器检测点火器；存放安全气囊时，应按照气囊向上和连接器向下的方式放置，万一误爆时，这样放置的危险性较小；不要试图用工具打开安全气囊的气袋或点火器，并禁止对其加热；维修焊接前应拆掉蓄电池正极；连接电气线束前，认真检查线束是否处于断。
2）检测步骤：SRS安全气囊系统诊断电路，不断检查气囊系统是否存在故障。当打开点火开关从LOCK位置转至ACC或ON位置时，诊断电路起动气囊警告灯6 s进行初步检查过程中，如果检测到故障，气囊警告灯不熄灭，即使过了6 s，警告灯仍然点亮。再用猎豹专用汽车电脑故障诊断仪以及专用诊断插头对故障车进行诊断；以诊断的结果对安全气囊各相应部件做正确的维修。维修后其清除故障码处理。在电源负板断开30秒钟以上才能对安全气囊和相应部件进行拆解和维修。
3）拆卸注意事项：进行任何拆卸工作前，应先进行下列操作：①先接通点火开关，检查仪表板上安全气囊指示灯工作是否正常；②关闭点火开关，拔出钥匙。断开蓄电池正极，等待2 min以上，如果安全气囊指示灯工作异常，断开蓄电池正极后应该等待10 min，再进行操作。拆卸转向盘时，应使用专用工具将转向柱锁定在“直向前”的位置，以保证控制装置和螺旋线束在安装中不会被损坏；③只能安装与原车零部件编号相同的配件，点火器是有失效期的，要遵守配件上注明的使用期限；④接通蓄电池后，打开点火开关时，维修人员不要将身体放在安全气囊打开的轨迹之内；⑤安装完毕后，检查安全气囊指示灯运行是否正常。
4）常见故障代码见表1。
5）猎豹CFA6470系列汽车SRS安全气囊系统ECU接线图，见图2。
6）故障案例：安全气囊故障灯常亮
用电脑故障诊断仪检测，故障代码为B2500、B1111。由故障代码分析、推断，可能是由于电源电压过高，烧毁了SRS指示灯，后经修复。换新指示灯，电路系统回复。但没有对控制器ECU内的故障码清除。检修：用电脑故障诊断仪WU-2002，专用插头WU-43对该车控器ECU进行故障码清除，气囊灯熄灭，气囊系统回复正常。如遇到故障码为B2500、B1111、B1112、B1347、B1348、B1349的故障车，均不需要换件，只要对故障码所对应的部位做适当的修复，使该回路能正常工作，故障码清除，气囊灯熄灭，气囊系统回复正常。针对B1347故障码的检修，成回路电阻低的原因是：插入气囊发生器内，无法将发生器插孔内黄色环形圈中的短路片打开，这时，只要将环形圈内短路片做适当修复即可。
用电脑故障诊断仪检测，故障代码为B1346。主气囊回路电阻过高；由故障代码发生在ECU10、11脚至驾驶员气囊的回路中。检修方法：断电30秒钟后，拆卸安全气囊时发现，螺旋电缆上部的小黄插头没有插到位，经重新插接，对气囊控制单元ECU清除故障码，故障排除。气囊模块的判定正确做法：用一阻值2欧的电阻模拟气囊模块，查看系统能否正常工作来断定气囊模块的好坏，切记不能用三用表去测气囊模块。
用电脑故障诊断仪检测，故障代码为B1620，ECU内部故障。检修：SRS控制器内有故障代码B1620，需更换新件。
诊断仪无法通讯：首先诊断仪必须升级，不能使用限次版的诊断仪，必须使用WU-43专用诊断插头。其次查找ECU第9脚至T形插头12脚是否通路，特别要查看T形插头12脚插接件的好坏，是［www.61k.com］否脱落、生锈、氧化、接触不良，最终造成无法通讯。
5结束语
本文基于安全气囊的工作原理和结构原理，对猎豹CFA6470系列车型安全气囊系统常见的故障做出了详细的归纳和总结，并提出了常见故障的系统性检测及维修方法，可以很好的指导检查和维修。
参考文献
[1]潘承炜,汽车安全气囊检测[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2]陈国庆,汽车安全气囊系统维修技术[M].北京:北京理工大学出版社,2009.
[3]赵福堂.汽车电器与电子设备(第2版) [M].北京:北京理工大学出版社,2005.

二 : 汽车安全气囊的工作原理是什么

汽车安全气囊的工作原理是什么

今天,百业汽配小编向您介绍一下汽车安全气囊的工作原理和结构,希望对您有所帮助.

汽车安全气囊的工作原理

安全气囊在车辆发生碰撞时能够起到缓冲作用，从而降低撞击对车内乘客造成的伤害。很多人将安全气囊等同于SRS，这是不准确的，其实安全气囊只是 SRS的一种。SRS是英文SUP[plemental Restraint System的缩写，中文含义是辅助防护系统，常见的辅助防护系统有安全气囊和安全带。在很多汽车的转向盘上和仪表板右侧杂物箱上方都标有SRS或AIR BAG，这表示有安全气囊安装在此处。

安全气囊系统的组成

安全气囊系统主要包括碰撞传感器、气囊电脑、系统指示灯、气囊组件以及连接线路，气囊组件主要包括气囊、气体发生器以及点火器等。

碰撞传感器　对于各汽车制造厂生产的车辆，碰撞传感器的安装位置不尽相同，而且碰撞传感器的名称也不统一，例如有些碰撞传感器按照工作原理也称为加速度传感器。

按照用途的不同，碰撞传感器分为触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。触发碰撞传感器也称为碰撞强度传感器，用于检测碰撞时的减速度或惯性，并将碰撞信号传给气囊电脑，作为气囊电脑的触发信号；防护碰撞传感器也称为安全碰撞传感器，它与触发碰撞传感器串联，用于防止气囊误爆。

按照结构的不同，碰撞传感器分为机电式碰撞传感器、电子式碰撞传感器以及机械式碰撞传感器。防护碰撞传感器一般采用电子式结构，触发碰撞传感器一般采用机电结合式结构或机械式结构。

机电结合式碰撞传感器是利用机械的运动(滚动或转动)来控制电气触点动作，再由触点断开和闭合来控制气囊电路的接通和切断，常见的有滚球式和偏心锤式碰撞传感器。电子式碰撞传感器没有电气触点，目前常用的有电阻应变式和压电效应式2种。机械式碰撞传感器常见的有水银开关式，它是利用水银导电的特性来控制气囊电路的接通和切断。

对于早期的汽车，一般设有多个触发碰撞传感器，安装位置一般在车身的前部和中部，例如车身两侧的翼子板内侧、前照灯支架下面以及发动机散热器支架两侧等部位。随着碰撞传感器制造技术的发展，有些汽车将触发碰撞传感器安装在气囊电脑内。

希望以上信息能让您对汽车安全气囊有更深的了解。

三 : 汽车安全气囊有用吗安全气囊的工作原理

汽车安全气囊有用吗?

安全气囊是安全气囊系统一个辅助保护设备，它是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氮气填充。（www.61k.com]在发生碰撞时，安全气囊充气大约需要0.03秒。非常快的充气速度对确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。

下面，我们就来看看安全气囊的工作原理。

安全气囊所要做的就是将乘客的速度降为零，同时确保乘客受到较少的损伤，甚至毫发无损。安全气囊的使用非常严格。安全气囊只能在乘客和方向盘或仪表板之间的有限空间内发挥作用，并且必须在几分之一秒的时间内完成使命。不过，如果安全气囊系统能够匀速降低乘客的速度，而不是让他的运动骤然而止，那么即便是如此有限的距离和时间也是很有价值的。

安全气囊有三个部件可以助其完成这项本领：

气囊自身由纤细的尼龙纤维制成，折叠后装入方向盘或仪表盘。近来还出现了装入座椅或车门的气囊。传感器是通知气囊充气的设备。当撞击力相当于以16-24公里/小时的速度撞击砖墙时，气囊便会开始充气。当质量位移使电接触断开时，某个机械开关将会被触动，告知传感器已发生撞击。传感器从内置于微芯片中的加速计接收信号。安全气囊充气系统中的叠氮化钠(NaN3)和硝酸钾(KNO3)发生反应，生成氮气。氮气形成的热流会让气囊迅速膨胀。

气囊充气系统与固体火箭助推器的原理相同(有关详细信息，请参见火箭发动机工作原理)。安全气囊系统点燃的是“固体推进剂”，后者的燃烧极为迅速，可产生大量气体为气囊充气。随后，气囊爆炸般地冲出原始安装位置，时速高达322公里，比眨一下眼睛还要快!1秒之后，气体通过气囊上的小孔迅速消散，气囊收缩，因此乘客又可以自由移动。

安装在方向盘中的安全气囊和充气系统

充气系统使用固体推进剂和点火器

尽管整个过程只经历短短的1/25秒，但多出的这点时间已足以防止人员遭受重创。顺便介绍一下，气囊中释放出的粉状物质是普通的玉米淀粉或滑石粉，安全气囊制造商用它们来确保气囊在贮存时保持柔韧和润滑。

早在美国交通运输部于20世纪80年代要求机动车安装快速充气垫之前，就有人提出了使用快速充气垫防止撞伤的构想。第一项用于飞机的可充气式紧急降落设备的专利在第二次世界大战时便已提出申请。

最初在汽车中应用安全气囊时，主要解决的是价格昂贵问题和技术上的难题(包括压缩气体的贮存和释放)。研究人员考虑的问题包括：汽车中是否有足够的空间放置气罐在汽车使用过程中，气体是否要一直保持高压状态如何设计才能保证气囊在各种工作温度下迅速而可靠地膨胀，同时不会发出震耳欲聋的巨响

他们需要找到一种方法来引发化学反应，从而产生氮气来为气囊充气。20世纪70年代，小型固体推进剂充气系统的出现解决了这个难题。

在使用汽车安全气囊之初，专家提醒这种新设备应与安全带一起使用。由于安全气囊只有在速度高于16公里/小时的正面撞击中才能发挥作用，因此仍然需要使用安全带。只有安全带能够在侧面撞击(尽管现在侧气囊日益普及)、追尾以及二度撞击中起到一定的保护作用。虽然科学技术日新月异，但就目前来说，安全气囊仍需要结合膝式/肩式安全带使用才能发挥作用!

然而，不久之后，人们就发现安全气囊会对过于靠近它的人员会造成伤害。研究人员已经确认，驾驶员安全气囊的危险区域是在充气系统前方5到8厘米的范围内。因此，与驾驶员安全气囊保持25厘米的距离可以让自己处于绝对安全的区域。这个距离应按从方向盘中心到胸骨位置来测算。如果您目前的距离不足25厘米，请按以下方法调整驾驶位置：在保证可以自如踩下踏板的前提下，尽可能向后移动座椅。使座椅靠背稍稍后仰。尽管汽车的设计各不相同，但只要使座椅靠背稍稍后仰一些，即使驾驶座椅位于最前面，大多数驾驶员还是能够确保25厘米的距离。如果靠在椅背上难以看到路面，则可以使用汽车的座椅升降系统(并非所有的汽车都有这种系统)升高座椅，也可以在座位上放置牢固、不易滑动的坐垫来达到同样的目的。向下倾斜方向盘(此操作仅在方向盘可以调节时才有效)，让安全气囊朝向胸部，而不是朝向头部和颈部。

以上就是关于汽车安全气囊有用吗，安全气囊的工作原理的介绍，希望对您有所帮助!

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四 : 汽车安全气囊原理和作用分析

安全气囊是安全气囊系统一个辅助保护设备，它是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。［www.61k.com］在发生碰撞时，安全气囊充气大约需要0.03秒。非常快的充气速度对确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时，碰撞时如果人的乘坐姿势不正确，将给人带来严重的伤害。

防汽车反弹伤亡的气囊式安全带，原名防汽车气囊反弹伤亡的保险带，又称气囊式安全带。在车用保险带肩部及整体，设有标致形气囊装置。该保险带结合了传统安全带和安全气囊的特性，为乘客提供了更高级别的碰撞安全保护。这项技术减少了事故发生时对乘客头部、颈部和胸部的伤害，采用了气囊式安全带，进一步提升了该车型的安全创新设施，同时对于儿童老人是个福音。

这款气囊式安全带，当碰到意外情况时，安全带会瞬间膨胀成气囊状，其缓解冲击力的效果是传统安全带的5倍;一是面积大可以有效降低头部与颈部的晃动，二是气囊膨胀时具备一定的反作用力，能减少车祸中乘客容易出现的肋骨骨折、内脏器官受损和淤伤等现象，实现避免目前因气囊弹伤颈椎的60%以上的伤亡事故。

当传感器开关启动后，控制线路即开始处于工作状态，并借着侦测回路来判断是否真有严重的碰撞发生。

如果讯号是同时来自两个或以上的传感器的话才会使安全气囊开始作用。

由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位，因此，安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。

在判定施放安全气囊的条件正确之后，控制回路便会将电流送至点火器，借着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时，会产生大量无害的以氮气为主的气体，将气囊充气至饱满的状态，并借着强大的冲击力，气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开，以保护驾驶者头部不受伤害。同时在推进剂点燃的过程之中，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能，并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线。

当碰撞发生时，控制器根据传感器发出的加速度信号，识别和判断碰撞的强度，当碰撞强度达到设计条件时，引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子，形成迅速膨胀的气袋，以缓冲前排乘客所遭受的冲击力度，主要保护其头部不受伤害。当然不必紧张，传感器会自动计算所受到碰撞的强烈程度，不会因驾驶员操作不当、汽车遇到小的障碍或较轻的碰撞而导致气囊错误起爆。

安全气囊打开的必要条件：

A、车速一般在50公里/小时以上，但关键因素是碰撞发生时的加速度(在国家鉴定试验中，碰撞瞬时的加速度约为-40g;

B、正面行驶;

C、碰撞物体：刚性墙壁或障碍物;

D、打开时间：在碰撞发生后的几十毫秒内。

E、碰撞物体的刚性：车辆以50公里时速撞向墙壁和撞向沙堆的效果截然不同，因此50公里/小时只是相对速度，只有当实际碰撞满足条件时，安全气囊才会自动打开。

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五 : 汽车安全气囊工作原理

安全气囊的原理汽车安全气囊工作原理