汽车安全气囊的发展与应用毕业论文.doc

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1、 日照职业技术学院毕业设计（论文） 题 目： 汽车安全气囊的发展与应用 院 部： 现代汽车学院专 业： 汽车电子技术学 号：学生姓名：指导教师： 二O一二 年 五 月 十 日 摘 要 随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。以此汽车的安全也就随之产生，随后很快的出现了一系列的汽车安全系统。汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全是指汽车防止发生事故的能力，被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力。当汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的。例如，以车速5

2、0公里/时进行正面撞车时，其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止对乘员的伤害，必须设置安全装备，目前主要有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统等。 由于很多事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便，效果显著，造价不高，得到了迅速的发展和普及。现在，世界上许多汽车制造厂及专业生产厂都在设计和生产安全气囊。今天的气囊已经发展到可以在任意方向的碰撞中（包括侧向碰撞）起保护乘员头部、躯干和膝部的作用。此外还会向智能化、小型化、多样化、无污染的方向发展的趋势。关键词：安全气囊 技术 应用 发展 目 录 第一章 汽车安全气囊概述 . -

3、1 -1.1. 汽车安全气囊基础概述 . - 2 -1.2. 安全气囊的设计思想 . - 2 -1.3. 汽车安全气囊发展史 . - 2 -1.3.1. 国外汽车安全气囊的发展 . - 2 -1.3.2. 国安全气囊控制系统的组成及工作原理 . - 6 -2.1控制系统的组成 . - 6 -2.2 控制系统的控制原理 . - 10 -2.3安全气囊的工作原理 . - 10 -2.4安全气囊系统的分类 . - 12 -第三章 安全气囊的正确使用 . - 14 -第四章 安全气囊的检修，储存和运输 . - 15 -4.1检修 . - 15 -4.2储存和运输 . - 15 -第五章 安全气囊的缺点

4、 . - 16 -第六章 安全气囊的改进和引用 . - 16 -6.1磁电式传感器的采用分析 . - 16 -6.2智能化控制系统的采用 . - 17 -6.3乘员探测系统的选择 . - 18 -6.4气体发生器的多元化发展 . - 18 -6.5可分级充气或释放压力装置的采用 . - 18 -第七章 汽车安全气囊的发展趋势 . - 19 -7.1安全气囊的智能化 . - 19 -7.2安全气囊的绿色环保化 . - 20 -7.3安全气囊的虚拟技术化 . - 20 -7.4安全气囊的小型、轻型化 . - 21 -7.5安全气囊的保护全方位化 . - 21 -7.6正在研制的此型保护气囊还有以下

5、5种： . - 21 - 总 结 . - 22 - 致 谢 . - 23 - 参 考 文 献 . - 24 - 日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文第一章 汽车安全气囊概述发生交通事故时，汽车不可避免的要发生碰撞。汽车发生碰撞全过程分为两个阶段：没有人参与的汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞作为碰撞的第一阶段。碰撞第一阶段必然导致汽车产生减速度，车内人员由于惯性就会以一定的加速度向撞击发生的方向运动，如果这个加速度足够大，将造成人员与车内构件相碰，把这个碰撞叫碰撞的第二阶段，即伤人阶段。安全气囊的作用即在碰撞的第一阶段和第二阶段之间，迅速在车内人员与汽车构件之间产生一个充满气体的气垫，在碰撞过

6、程中通过气囊的阻尼排气等过程吸收乘员的动能，使碰撞的第二阶段得以减缓，以减轻碰撞对人员的伤害程度。安全气囊属于汽车乘员“被动安全性保护装置”。其中安全带在被动保护过程中起主要作用，而安全气囊属于辅助约束系统（Supplemental Restraint System），即SRS。气囊做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车碰撞后，乘员与车内构件尚未发生“二次碰撞前”迅速在两者之间打开一个充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。安全气囊分布在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车外三个方向。在装有安全

7、气囊系统的容器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System，简称SRS的字样，直译成中文，应为“辅助可充气约束系统”。英文名称中强调了安全气囊是辅助性的设备，应该与安全带配合工作才能起到最佳的保护作用。可惜的是中文名称中忽略了这一点，容易给用户带来误解，以为仅靠安全气囊就能获得良好的保护效果。其实，若不配合安全带使用的话，在某些情况下，安全气囊展开时会对乘员造成不必要的伤害。在正驾驶位的气囊装在方向盘的中间位置，副驾驶位的安全气囊安装在正前方的平台内部，在意外发生的瞬间可以有效的保护驾驶员和副驾驶位乘员的头部和胸部，因为正面发生的猛烈碰撞会导致车辆

8、前方大幅度的变形，而车内乘员会随着这股猛烈的惯性向前俯冲，造成跟车内构件的相互撞击，另外车内正驾驶位置的安全气囊可以有效的防止在发生碰撞时方向盘顶到驾驶者的胸部，避免致命的伤害。侧面气囊系统是保护汽车遭侧面碰撞以及车辆翻滚时乘员的安全一般安装于车门上，在车辆遭到侧面碰撞会导致车门严重变形，以至于无法开启车门，车内乘员被困于车内，侧面安全气囊可以有效的保护车内驾乘人员来自侧面撞击导致的腰部，腹部，胸- 1 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文部外侧，以及胳膊的伤害，保证身体上肢的活动能力和逃生能力。随着整车被动安全重要性的深入人心，在一些高档豪华车中车现了高达30几个气囊从颈部、膝部、甚至是在

9、车顶的两侧会配有两条管状气囊，在意外情况发生时能够有效的缓解来自车顶上方的下压力，配合侧面气帘能够有效的保护乘客的头部和颈部。膝盖部分的气囊位于前排驾驶座椅国外汽车安全气囊的发展安全气囊的使用已有近30年的历史，它对减少撞车伤亡有不可替代的作用。美国“高速公路安全保险机构”的报告指出，装有安全气囊的汽车在撞车时，死亡人数减少了23。新泽西某一医院整形外科在4年时间里对2300起事故作了研究后认为，配有安全带和安全气囊的驾驶员在车祸中面部受伤减少了75，而这主要是安全气囊的功劳。可见，安全气囊能够在交通事故中起到很大的保护作用。1953年8月，John WHeTrick首次提出了“汽车用安全气囊

10、防护装置”，并获得了题为“汽车缓冲安全装置（Safety Cushion Assembly For Automotive Vehicles）”- 2 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文的美国专利US2649311。他在1952年的一次事故后，萌发了设计撞车安全装置的想法。在一次事故中，他为躲避一个障碍物而猛打方向盘，并进行制动，他和妻子都用手臂本能地保护坐在前座中间位置上的女儿。这次事故后他意识到必须有一个更好的装置来保护乘员，两周之后他绘好了设计图纸交给了代理人，这份图纸确定了今天安全气囊的雏型。但由于当时技术水平及人们观念的限制，未被广泛接受或认可，当时的美国人更倾向于安装安全带。而当

11、意识到只有不到15的汽车驾驶员和乘员使用安全带时，60年代末，美国高速公路行车安全管理局（NHTSA）开始顾虑汽车厂商发展安全气囊。70年代，美国通用、福特，德国奔驰、日本丰田等汽车公司以及美国MONTON公司、TRW公司、德国TEMIC公司、ICT研究院、日本DAICEL公司、瑞典AUTOLIV公司等均开始投入大量资金和人力研究与发展安全气囊，其中1971年5月德国的一个研究小组成功地将火箭推进技术应用于汽车安全气囊。这些综合力量使安全气囊的研究与发展进入了一个全新的发展阶段。1973年美国通用汽车公司开始出售可供顾客选配的汽车气囊系统。1984年，NHTSA在著名的“联邦机动车安全标准”F

12、MVSS（Federal Motor Vehicle Safety Standard） 208条乘员碰撞保护中增加了安装气囊的要求，这为安全气囊的发展和使用提供了一个明确的法则及指导方向。1993前后，美国政府立法规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座均应装备安全气囊。另外，还要求，1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊。安全气囊在近几年得到飞速发展，价格大幅下降，装备安全气囊的轿车从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时有些轿车前排安装了乘客用安全气囊（即双气囊规格），乘客用安全气囊与驾驶员用安全气囊相似。只是气囊的体积要大一些，所需的气体也多一些而已。1.3.2. 国内

13、汽车安全气囊的发展我国对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪 80 年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。随着世界汽车进军我国，我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992 年，我过自行研制的 FS-01 安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发展空间。在我国“九五”规划期间和“十五”规划中, 国家经贸委和汽车行业将安全气囊列为我国汽车零配件三大重点发展项目( 电子喷油系统、防抱死制动系统和安全气囊系统) 之一, 尤其是在 1999 年 1 0 月 28 日, 国家机械工业局发布关于正面碰撞乘员保护的设计规则( CMVDR

14、294) 。这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时的安全标准。所述的安全要求。CMVDR294 的发布间接地对汽车配置安全气囊提出了新的要求, 这无疑是中国安全气囊发展史上的一个进步, 同时也对安全气囊的研究与发展指明了正确的方向和注入了新的活力。- 3 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文在十多年的研究与发展过程中, 国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础, 其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中, 系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应

15、用等方面作了大量工作, 对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。2000年以来，我国安全气囊市场需求平均每年都有超过200%的速度在增长，到2004年我国安全气囊市场总配套量接近400万套。目前，国内生产安全气囊企业有近20家，2004年产量超过200万套，安全气囊的国产化率超过50%。国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业两大阵营。外资企业主要以 Autoliv 、Plast、T akawa、Mobis 等为代表，国内80%以上的安全气囊由他们生产，外资企业占据着我国安全气囊的中高端配套市场。目前，进口安全气囊在国内配套市场所占比重不到一半。2004年底开始，跨国安全气囊

16、企业相继在中国投资气囊组件的生产，加强了安全气囊上游零部件本地化供应配套的能力。到2007年，我国80%以上的安全气囊组件将实现本地化生产。目前，我国安全气囊零部件ECU、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5%左右，气囊组件配套还有很大的发展空间。1.4. 汽车安全气囊的工作原理及结构驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内，因此，当您看见方向盘上标有"SRS" 或"Airbag"字样，就可知此车装有安全气囊。1.4.1. 汽车安全气囊的组成及作用安全气囊系统主要由传感器、微处理器（ECU）、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车

17、程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约 5 0 至 90 升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；同时气囊设有安全阀，当充气过量或- 4 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤；气囊中所用的气体多是氮气。SRS中电控系统中的传感器，按其功能可分为碰撞强度传感器和防护碰撞传感器；而碰撞强度传感器按其安置位置又可分

18、为包括左前碰撞传感器，右前碰撞传感器和中央碰撞传感器的前碰撞传感器和中心碰撞传感器两种。碰撞传感器和防护碰撞传感器串连在一起，其功能都是检测车辆发生碰撞时的惯性力或减速度值，并把信号传输给 srs 的 e cu。所不同的是，碰撞强度传感器是用来检测车辆发生碰撞时所受碰撞的激烈程度，其信号是供系统的控制单元判断是否引爆点火剂 而使气体发生剂给气囊充气；而防护碰撞传感器则是防治碰撞强度传感器短路而导致安全气囊误膨开，其信号是供控制单元判断是否 发生碰撞。ECU为一独立安装的控制系统，它不与其他系统的控制单元合用，其功能是接受个传感器发来的信号并判断是否引爆使气囊膨开。1.4.2. 汽车安全气囊的工

19、作原理汽车被动性安全装置主要有安全带和安全气囊。实验表明安全带对乘员有良好的约束力，可以防止乘员被惯性力甩离座位，并且在汽车发生碰撞时能够吸收由惯性力所产生的大部分能量。但在汽车碰撞实验分析中，发现安全带对乘员，特别对驾驶员的头部、胸部以及膝部所能提供的保护是很薄弱的。而安全气囊则对驾驶员头部、胸部以及膝部的保护效果特别明显，大大地减少了乘员的死亡率和减轻了乘员的损伤程度。值得指出的是，安全气囊只是辅助保护系统，需要佩带安全带才能起到预想的保护效果。交通事故统计数据表明，“三点式安全带+安全气囊”的防护效果最好，其有效保护率高达60；仅使用安全带的情况下，有效保护率为4349；而仅使用安全气囊

20、，有效保护率急剧下降到18。引用上述统计数据有助于我们消除两个误区：第一安全气囊不是万能的；第二佩带安全带十分重要。现在人们的统一认识是：必须通过强制措施提高安全带的佩带率；在低速碰撞中，安全气囊的展开反而会增加意外伤害的可能性而降低保护效果；在中等或严重程度的碰撞事故中，安全气囊对乘员有明显的保护作用。一般说来，车内乘员如果未系安全带的话，在速度为20km/h左右的固定壁障碰撞中就会受到严重伤害；而系了安全带的乘员，在30km/h的固定壁障碰撞中才会受到严- 5 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文重伤害。下图为安全带与安全气囊对驾驶员和乘员的安全防护作用的比较。图1-1 安全带与安全气囊

21、对驾驶员和乘员的安全防护作用的比较第二章 安全气囊控制系统的组成及工作原理2.1控制系统的组成汽车安全气囊控制系统是由传感器和电子控制器所组成，（如图2-1）所示。- 6 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文控制系统模块 气囊组件模块2-1其中比较常见的传感器有电子传感器，机电式传感器，机械式传感器，新型传感器，中央传感器和安全传感器六种类型。而电子控制器则包括微处理器，信号输入和输出系统，安全气囊系统电源，警告和诊断系统，辅助组成五大部分组成。下面从传感器开始介绍安全气囊控制系统的组成。一、传感器在安全气囊控制系统中，普遍采用了传感器来感知汽车在发生碰撞时的信号，检测汽车在发生碰撞时的碰撞

22、强度，一旦碰撞强度达到或超过设计所允许的强度后，各个传感器立即起作用，同时产生和输出一系列被碰撞的信号，这些碰撞信号传输给中央电子控制器，由中央电子控制器中的微处理器来进行处理和判断，决定是否引爆安全气囊。汽车安全气囊控制系统中所采用的传感器，主要类型为惯性加速度传感器，正常情况下，依靠弹性元件使传感器保持在断开状态，当汽车发生碰撞时，惯性元件克服弹性元件的阻力，使传感器立即被接通并产生碰撞信号。按照碰撞传感器的功能和使用情况不同，传感器可分为碰撞传感器、中央传感器和安全传感器等。碰撞传感器可以装在汽车的前部和侧面，通过直接感知碰撞作用力或从车身结构件的变形，来检测汽车在发生碰撞时的碰撞强度。

23、中央传感器是用来检验和判断由传感器输入的碰撞信号。安全传感器则起着保险作用，可以防止在汽车紧急制动、跨越凹坑或低于规定强度等条件时，因产生强烈振动而引起的“误判”。几乎所有的传感器对温度都非常敏感，必须保证传感器能够在相当大的温差范围内都能够正常稳定地工作，保证其可靠性。另外传感器应尽量地布置在温度变化较小的部位，或采取一定的隔热措施。二、电子控制器安全气囊的中央电子控制器（Electronic Control Unit）是以微处理器为核心的控制系统，主要组成部分（如图2-2）所示。不同的国家、不同的汽车生产厂家以及研究部门，在不同时期、不同的车型上，开- 7 -日照职业技术学院现代汽车学院毕

24、业论文发和设计了多种多样的中央电子控制器，随着技术的不断进步，中央电子控制器也不断地改进和完善。安全气囊中央电子控制器一般由微处理器，信号输入输出系统，安全气囊系统电源，警告和诊断系统，辅助组件构成。下面介绍各组成部分的主要功能。 2-2 ECU的结构框图1.微处理器微处理器是中央电子控制器的核心，担负安全气囊的系统控制、信号处理和判断、发生引爆电脉冲等重要控制工作。在微处理器中有安全气囊的控制软件，还包括A/D转换器、串行接口、定时器、信息储存器、RAM、ROM、EEPROM等，它具有以下主要功能：（1）控制碰撞传感器、中央传感器和安全传感器输入的电信号，对减速信号进行处理、筛选和判定，防止

25、因紧急制动、通过沟堑或低速碰撞等引起安全气囊的误爆。（2）将碰撞传感器、中央传感器和安全传感器输入的电信号与微处理器控制软件中已储存的计算程序和数据进行对比和评估，判断是否需要引爆安全气囊，并确定引爆的时间。如果判断与确定无误，则适时地发出安全气囊引爆的电脉冲，同时起动安全带卷收器锁紧安全带，对乘员产生约束力。自动控制安全气囊引爆的限值，对没有佩带安全带的乘员，提供最佳保护。（3）在安全气囊点火引爆电路接通后，立即将有关安全气囊的工作全过程、故障方式和故障持续时间的信息，储存到储存器中，记录当前的故障代码。（4）通过信号系统和诊断器，对整个安全气囊控制系统内部和外部的功能进行检测和监控，并对安

26、全气囊系统零部件进行诊断。2.信号输入输出系统信号系统负责输入传感器的信号、输出安全带锁紧信号、安全气囊引爆信号、灯光- 8 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文报警信号和音响报警信号等。信号系统分布在汽车的各个部位上，依靠导线和各种插接器来连接。（1）输入信号装置有：碰撞传感器、中央传感器和安全传感器。按照碰撞传感器、中央传感器和安全传感器的逻辑控制原理，在汽车受到碰撞时产生碰撞信号，并立即输入到中央电子控制器中。（2）输出信号装置有：驾驶员用安全气囊引爆电路、前排座乘员用安全气囊引爆电路以及其他安全气囊的引爆电路等。它们按照中央电子控制器的指令引爆安全气囊，倘若只装备驾驶员用安全气囊，则

27、只需要一套安全气囊引爆电路。如果装备有多个安全气囊系统，则需要多个安全气囊引爆电路。在中央电子控制器的控制下，每条引爆电路都可以单独激发，也可以在中央电子控制器的控制下，按一定顺序进行激发，并在各个安全气囊引爆激发之间，设置预定的延迟响应时间。另外，还对安全带卷收器发出锁紧信号。3.安全气囊系统电源蓄电池是安全气囊系统的主要电源，只要汽车在碰撞时不损坏蓄电池，仍然由蓄电池供应所需电流。另外，在安全气囊系统中还必须设置辅助电源（应急电源），保证在汽车发生碰撞、蓄电池被损坏时，安全气囊系统仍然正常工作。辅助电源包括一个直流稳压器和一个电容储能器。直流稳压器是起稳压和过压保护作用的集成稳压装置，它具

28、有比较、放大和调节的功能。通常产生一个低压（5V）线性电源作为安全气囊系统的工作电源，当加在中央电子控制器上的电压过高时，稳压器便自行调节，保证提供系统稳定的电压，使系统能够正常工作，不会因电压过高而引起“误爆”。电容储能器是利用电容来储能，一般在安全气囊系统接通电源后10ms时间内，电容器即充电。在轿车发生碰撞时，蓄电池被破坏失去主电源后，电容储能器还能保证在100ms的时间内为安全气囊系统提供电能。在安全气囊引爆后，电容储能器仅仅能够再提供10ms左右时间的电能。因此，必须是在蓄电池保持完好的条件下，中央电子控制器才能将有关安全气囊工作的全过程进行监控，并将安全气囊有关信息储存到储存器中，

29、同时记录当前的故障代码。4.警告和诊断系统安全气囊系统的监控系统一般有警告灯和诊断器。（1）警告灯警告灯位于仪表板内，符号为“Air Bag”，其功用一是故障提示，二是显示故障代码。当点火开关置于ACC或ON位置时，警告灯闪亮6s，这段时间内，ECU中对系统进行自检，即向中央气囊传感器、微处理器以及点火电路输出模拟信号，以检查信号响应是否正确。若响应正确，则说明系统工作正常，警告灯闪亮6s后熄灭。若出现异常响应，则警告灯在6s过后仍然闪亮，提示人们应进行修理。（2）诊断器（TDCL)TDCL 是 Total Diagnostic Communication Link的缩写，它与ECU各引脚相连

30、，- 9 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文ECU有几个引脚，TDCL也相应有几个插口，另外还增加A、B两个插口用于诊断置零。TDCL的作用是激活诊断系统，对安全气囊系统进行自检，（如图2-3）所示。5.辅助组成除了以上主要的组成部件外，还有一些辅助单元或模块，分别如下：（1）比较器定时电路。负责监测微处理器，当微处理器失效，它会使警告灯以3Hz频率闪亮，提出警告。（2）串行通讯接口。供与外界装置双向通讯用。（3）点火电压生成电路和点火储能电路。为气体发生器的激发提供电流。供气体发生器激发的点火电源有两个：一个是直接取自车上的蓄电池，另一个是由点火储能电路提供。若碰撞中未及点火之时，ECU

31、至蓄电池的连接被切断，则只能靠点火储能电路供电。（4）气囊点火电路。负责向引发器发出引发电流。气囊点火电路都有自己的储能单元，ECU点火输入端接通最低工作电压之后10s，点火电路便可完成储能。（5）测试电路。负责检测气囊点火电路和气体发生器有关电路的故障状态。（6）低压开关状态监测电路。应用于混合式气体发生器。 1.AB插口 2Tc插口 3E1插口 4Tc与E1端子跨接导线2.2 控制系统的控制原理由于汽车生产厂家不同和汽车型号、结构不同，安全气囊控制系统布置方式也有所不同。其中主要的布置方式有多点式安全气囊控制系统，单点式安全气囊控制系统，两点式安全气囊控制系统和防侧撞安全气囊控制系统。虽然

32、布置方式不相同，但是控制原理是一样的。其控制原理如下：安全气囊控制系统的动作信号是由碰撞传感器、中央传感器和安全传感器来产生，然后由中央电子控制器来判断各个传感器输入的信号。安全气囊的引爆过程是根据运动学的规律，用力学方法对碰撞加速度强度进行计算，确定碰撞加速度强度的平均值，储存在中央电子控制器的微处理器中。中央电子控制器接收到碰撞传感器的信号，并经过与微处理器中储存的加速度平均值相比较和认定，如果达到或超过储存加速度平均值，中央电子控制器才能发出电脉冲来引爆安全气囊。避免了由于汽车紧急制动、通过不平路面以及通过沟堑时产生的强烈振动，发生“误爆”而引起不良的后果。2.3安全气囊的工作原理一安全

33、气囊组件安全气囊组件有气体发生器和气囊。- 10 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文（1）气体发生器 气体发生器是气囊组件中非常重要而又复杂的一部分。该装置最突出的特点是燃爆品，在极短的时间气囊是安全气囊系统的核心部件，气囊的用途不同时，气囊的形状、结构、容积、充气的速度、充气的压力等都有所不同。为了实现安全气囊的可控制充气过程，设计了有阻尼作用的气囊。在气囊的 d60100ms：与此同时，装在气囊后面的排气孔打开，气囊泄气并收缩。由气体的阻尼作用，吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力，使乘员陷入较柔软的气囊中。由于安全气囊将乘员与车内装备隔开，而使得乘员得到保护。最后气体全

34、部从排气孔排出，气囊瘪下。 - 11 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文 2-3 整个碰撞安全气囊展开对乘员的安全保护过程，大约60100ms。安全气囊展开进行保护的过程，是一种不可逆的过程，在完成保护过程后，必须重新安装安全气囊控制器和安全气囊总成。一般来说，车辆的轻微碰撞不会使气囊打开。只有在车辆正面一定角度范围内碰撞才能使气囊打开。安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约60之间位置撞击在固定的物体上，速度高于30KM/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中

35、汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。后碰，侧碰，翻转都不会引发气囊打开。安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，大大减少受伤的可能性。此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。 汽车正面碰撞时安全气囊发生作用的过程示意图2.4安全气囊系统的分类安全气囊系统按保护面的不同，可分为供正面碰撞保护用的安全气囊系统和供侧面保护用的侧安全气囊系统， 此外，安全气囊还可按充气装置点火系统的形式、气囊数量和气囊传感器数量

36、等3种方式来分类。1、按充气装置点火系统分（1）电子式（E型）（2）机械式（M型）2、按气囊数量分（1）1个：用于驾驶员（E型或M型）- 12 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文（2）2个：用于驾驶员和前座乘员（只有E型）（3）4个：用于驾驶员和前座乘员的正面和侧面（只有E型）3、按气囊传感器数量分（只有E型）（1）1个：气囊传感器（2）3个：一个中央气囊传感器和两个前气囊传感器 E型、双气囊、3传感器 M型、单气囊 E型、单传感器、双气囊- 13 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文 E型侧气囊第三章 安全气囊的正确使用安全气囊是一种一次性的安全防护装置，不允许在装车后进行任何试验。汽

37、车若无碰撞事故正常行驶长达10年时，应更换新的安全气囊系统。使用时应注意：（1）安全气囊必须和安全带配合使用。安全气囊属于辅助防撞安全装置，只有和安全带配合使用，才能获得满意的效果，所以驾驶员和乘员在汽车运行时必须系好安全带。（2）注意日常检查。主要检查各碰撞传感器的固定是否牢固，搭铁线部位是否清洁、连接是否可靠，方向盘转动时是否有卡滞现象，以判断方向盘内的SRS螺旋电缆是否完好。起动车辆时特别要注意观察SRS报警灯是否自动熄灭，如果接通点火开关6s后，它依然闪烁或长亮不熄，则表示SRS系统有故障。在运行过程中，如果指示灯闪烁5min后长亮，也表示SRS系统出现故障。（3）及时排除安全气囊的故

38、障，否则会产生两种严重后果。一种是当汽车发生严重碰撞，需要安全气囊展开起保护作用时，它却不能工作。另一种是在汽车正常运行，安全气囊不应工作时，它却突然膨胀展开，给驾驶员和乘员造成不应有的意外伤害，甚至发生安全事故。（4）避免高温。安全气囊装置的部件应妥善保管，不要让它承受85以上的高温，以免造成安全气囊误打开。（5）避免意外磕碰和振动。安全气囊传感器等部件对碰撞和冲击很敏感，因此应尽量避免碰撞和冲击，以免造成安全气囊不必要的突然展开。（6）不要擅自改变安全气囊系统及其周边布置。不能擅自改动系统的线路和组件及更改保险杠和车辆前面部分结构。在方向盘和乘员侧气囊部位不可粘贴任何装饰品和胶条，以防影响

39、气囊的爆开。（7）乘员尽量坐后排。儿童和身材矮小的乘员在乘坐有安全气囊的车辆时应尽量坐- 14 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文后排，因气囊对他们的保护效果并不理想。（8）严格按规范保管安全气囊系统元器件。安全气囊系统中有火药、传爆管等易燃易爆物品，必须严格按规范运输、保管，否则将会造成严重后果。第四章 安全气囊的检修，储存和运输4.1检修安全气囊应注意日常的检修。安全气囊的一般检查，应按故障代码显示的故障进行检修，可以由驾驶员或专业修理工严格按照维修手册操作规程进行。不允许非专业人员对安全气囊系统进行拆开和检修。在检修时应将点火开关断开，切断电源，因为拆除蓄电池后，故障代码会消失。所以

40、在拆除蓄电池之前，应读取和记住故障代码显示的故障特性。电源切断要等待10min以上，让电容储能器内的电能完全释放后，才允许开始检修，以防止备用电源的电流引爆安全气囊。在大多数情况下，一些主要的零部件如微处理器、碰撞传感器、中央传感器、安全传感器、气体发生器等，都是采取更换零部件的方法进行检修的，且必须尽可能地更换原生产厂家配套的零部件。对少数重复使用的零件，必须严格检查后才能使用。如安全气囊系统发生“误爆”，则应更换原生产厂家的整套安全气囊系统，确认无误后才能使用，还必须进行新的安全气囊系统严格检查，才能装车。不允许用尖锐的工具来修理安全气囊，以免损坏零部件，不要刺穿气囊造成气囊泄气。不允许用

41、任何一种能够让电流通过的仪表来跨接导线进行测量，以避免发生错误引爆。检测安全气囊系统时，要用高阻抗的电压、电阻表测量。检修完毕后，在安装零部件时，应注意零部件的导向标志和导线插头的插接方向。安全气囊系统的导线颜色和接线端子的颜色，一般为黄色或金黄色，不允许采用其他颜色的导线代替，最后要检查报警灯是否正常工作等。4.2储存和运输装配好的安全气囊系统总成（包括转向器、转向器轴、安全气囊盒等）必须采用有隔热、防震的专门包装，缓冲垫要朝上，电器的插脚应分开，系统的各种装置都不允许碰撞和摔跌，凡摔跌过的安全气囊以及包装破损的包装件，都不允许装车出厂。在装车时应由有经验的工人来装配，并经检验人员检验合格后

42、，出具合格证明。如果因故暂停安装时，应有专人负责看管，或送到车间仓库储存，以确保安全。要用专门的仓库存放，不允许暴露在露天，环境温度不得高于100，不允许与润滑油、清洁剂以及其他易燃物品共同存放，不允许受潮或损坏包装，并严格按照出厂日期顺序存放，存放日期不得超过3个月。- 15 -日照职业技术学院现代汽车学院毕业论文第五章 安全气囊的缺点汽车安全气囊是20世纪汽车上的十大发明之一，但也曾因成本高、安全性能上不稳定而倍受争议。但任何事物都具有两面性，安全气囊也不例外。安全气囊作为提高汽车安全性的有效措施之一越来越受到人们的重视。世界各国都投人大量的人力物力致力予安全气囊的开发，使得安全气囊系统得

43、到大力发展。在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些间题和缺陷。安全气囊在使用中存在的缺陷有：（1）气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。（2）气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。（3）当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。第六章 安全气囊的改进和引用6.1磁电式传感器的采用分析传感器的触发通常有：开关式，纯机械式，单点电子式，侧撞式，应变式等。目前国际上对汽车上安全气囊的传感器触发方式也没有一个统一标准。不仅是因为其种类繁多，而且是因为装于车身上不同位置的传感器触发方式也不同。为使传