1、 汽车安全气囊系统检修班级：汽电 2082 董致臻摘要: 辅助约束系统(SRS) 可以在前部碰撞中减少驾驶员和乘员在车辆未配备乘员侧安 全气囊的情况下受伤的危险性和严重程度,一般情况下 SRS 系统在侧面碰撞后部碰撞和翻滚事故中不会起作用,在这些事故中座椅安全带充当保护系统的角色。文章以 Rexton 汽车的 SRS 系统装置为例介绍了汽车的安全气囊检修原理。关键词:安全气囊系统 ;SRS 系统;故障检修;控制器一、汽车安全气囊系统概述一辆 REXTON 晚间行驶不小心撞到路边的路灯杆上,车辆 180旋转之后骑到路边的排水沟由水泥石块砌成的坝梗上,造成车辆驾驶员侧损毁严重,主副气囊张开,安全带
2、收紧装置工作。在车辆修复的过程中,由于对气囊连接器插件结构的疏忽了解,导致了维修工作走了很多的弯路。此故障的原因虽然简单,但由于对气囊连接器的结构了解的不够清晰,给自己的维修制造了障碍。鉴于以往对气囊连接器的了解,知道各气囊部件为防止自动引爆,安全起见其插件有短接销,当断开插件时线路由短接销短路。但不知道在气囊电脑的端子连接器上也设有端接销,加之对线路图(图 1)的观察疏忽导致了上述问题发生。现代生活中,人们对安全越来越重视,汽车的设计也随之越来越注重于安全。在进行车辆设计时,补充设备、安全气囊系统,ABS 防抱死系统以及其他安全装备应能保护乘客免受伤害。在发生碰撞时安全气囊系统能够为驾乘人员
3、提供额外的保护,使其头部和胸部免受伤害。包括安全气囊和座椅安全带张紧器的辅助约束系统(SRS) 可以在前部碰撞中减少驾驶员和乘员如果车辆配备乘员侧安全气囊受伤的危险性和严重程度。设计 SRS 系统是为了加强驾驶员座椅安全带在发生意外时提供保护的能力,它并不是三点式座椅安全带的替代品,必须要系好安全带这样安全气囊才能在减少人身伤害的危险性和严重程度方面发挥作用。驾驶员侧安全气囊引爆后的容量大约为 70 L 位于方向盘的中心,乘员侧安全气囊大约 130 L 位于杂物箱上方,座椅安全带张紧器内置到前排座椅安全带中,它们在中等到严重程度的前部碰撞(指车辆正面碰撞或左右两侧 30之内的正面碰撞)中起作用
4、。一般情况下 SRS系统在侧面碰撞后部碰撞和翻滚事故中不会起作用,在这些事故中座椅安全带充当保护系统的角色。当安全气囊传感器单元检测到一定严重程度的前部碰撞时,SRS 系统就会打开,同时发出很大的充气噪声,然后释放出一些烟雾和粉尘,这种烟雾和粉尘是无毒的,也并不表示发生火灾。安全气囊与座椅安全带配合使用能够减缓对驾驶员和乘员面部以及胸部的撞击。应该正确系好座椅安全带使得驾驶员及乘员与方向盘和仪表板保持一个安全距离,安全气囊展开时如果驾驶员和乘员距离安全气囊模块太近甚至紧挨着它,则迅速展开的气囊产生的力可能会增加驾驶员或乘员受伤的严重程度。安全气囊在展开后将迅速将其中的气体释放。下面以 Rext
5、on 汽车为例介绍一下 SRS 系统装置:Rexton 汽车安装有预张力器装置。当车辆发生碰撞时,前侧驾驶席与副驾驶席气囊膨胀,同时,在充气装置爆炸产生的气体的作用下,座椅安全带预张力器缩回,将乘车人员身体推向座椅靠背。在发生正面或侧面碰撞时,安全气囊在几毫秒内膨胀,为驾驶员提供一个安全衬垫。安全带传感器及控制器可以识别膨胀信号。在力量和速度足够大时安全气囊即可膨胀。所有功能都由表板下面的控制器加以控制。控制器具有自我诊断功能。系统发生故障时,安全气囊告警灯变亮向驾驶员发生警告。一安全气囊的检修规格1.安全气囊规格。NO 项目 规格 备注1 安全气囊展开时间 20ms 2 安全气囊膨胀时间 1
6、015 ms 3 探测时间 5ms 4 膨胀压力 2035PSI 5 安全气囊系统 工作温度 -40 85 ,贮存温度 -40 890 6 更换周期 每 10 年 7 电压范围 直流 716V 8 能量保留 电池断开后 150 ms 9 告警灯闪亮时间 4s(点火开关打开 ) 2.方向盘线。NO 项 目 规 格 备注1 额定电压 DC12V 2 工作电压范围 DC618V 3 额定电流 安全气囊 1030mA, 喇叭继电器 200220mA ,遥控 15 mA 4 安全气囊电路电阻 0.150.38 5 绝缘电阻 5M 6 旋转范围 两侧旋转 2.90.2 汽车安全气囊系统检修(2)3.规定扭
7、矩。NO 项 目 扭 矩 备注:1 驾驶员安全气囊模块 711Nm 2 乘客安全气囊模块 32.3 Nm 需要注意的是,不遵从正确的操作程序可能使安全气囊在非预期的情况下展开,从而对安全气囊或人员造成伤害。(1)将点火开关扭至“LOCK”位置,并在拆离电池负极电缆之后 30 秒后再开始服务;(2)车辆碰撞后,应首先将安全气囊 ECU 拆卸以保留碰撞记录;(3)勿使用其他车辆的安全气囊组件,更换时应使用指定的新部件;(4)安全气囊模块,单元及结束不能拆解或维修后重新使用;(5)安全气囊模块或单元跌落,破碎或损坏时应予更换;(6)气囊内装有爆炸材料,应注意不要靠近火源、安全气囊模块衬垫面向上、勿靠
8、近电磁波,高压线,电动机,扬声器等部件;(7)不要挤压或强迫旋转方向盘盘线;(8)拧紧指定扭矩以安装安全气囊系统;(9)只有经过专项培训的技术人员才能检查或维修安全气囊;(10)服务前应仔细检查车辆上的警告标签。2安全气囊工作条件安全气囊是座椅安全带的补充系统:碰撞时保护驾驶员的头部和胸部免受伤害。侧面碰撞(仅有侧面气囊):为安装有侧面安全气囊的车辆中乘客提供保护。在特定的冲击力、角度、速度时安全气囊工作。1.车辆速度工作特点:NO 项目 正面碰撞 侧面碰撞1 ECU 初始设定值 12.822.4km/h 2225km/h2 停止工作范围 8.0km/h 低于 20km/h 低于3 工作或不工
9、作 8.014.0km/h 2225km/h2.碰撞类型工作特点NO 碰撞类型 膨胀 重力值1 100%正面碰撞 驾驶员与乘客 14G 大于2 40%偏移碰撞 驾驶员与乘客 14G 大于3 30%侧面碰撞 驾驶员与乘客 14G 大于4 100%侧面碰撞 侧面安全气囊 14G 大于注意:重力值(G):车辆碰撞时的减速值用重力单位“G”表示。安全气囊系统的工作因素并非车体的变形率而是重力值。重力值超过 14G 时安全气囊工作。四、安全气囊系统不工作的情况1.轻微事故时座椅安全带确保安全;安全气囊系统不工作因不需要用该系统保护乘客。如果安全气囊系统工作可能对乘客造成额外伤害(轻伤,玻璃破碎,灼伤与维
10、修费用) 。2.后部碰撞:车辆后部发生碰撞时 ,乘客向后坐移动。此时无需安全气囊系统。3.侧面碰撞(物侧面安全气囊 ):车辆侧面发生碰撞时,乘客向侧面移动。此时无需前座安全气囊系统。4.斜向碰撞(前面):车辆发生斜向碰撞时 ,乘客向斜向移动。此时无需前座安全气囊系统。5.与公共汽车或卡车发生事故:与重型卡车或公共汽车发生碰撞时,乘客将惊慌刹车。车辆将发生“俯冲现象” 。碰撞不影响传感器,碰撞传感器不工作。6.翻转:车辆翻转时安全气囊不能覆盖乘客。此时安全气囊不工作。7.车辆发生低速碰撞时,传感器不能识别安全气囊的展开。8.车辆发生较小的正面碰撞时,安全气囊不工作。如果座椅安全带能在低速时为乘客
11、提供安全保护。四 、安全气囊组成部件(一)故障告警灯告警灯安装在集群量表上,点火开关打开 4 秒内告警灯打开。控制器自我检测,如有故障告警灯打开。点火开关打开或行驶中发生故障,告警灯变亮。驾驶员注意到故障情况。告警灯“开”;控制器或系统内部故障。(二)SRS 控制器 (SDM)1.位置:车辆内部中央音响系统的下方。2.安装方向:箭头标志必须指向车辆前方。箭头标志在 SDM 的上侧面。3.功能:内嵌在前座碰撞传感器内。车辆发生碰撞时 ,切断电池电源后 150mS 内提供电源。4.提供电压电路:补偿电压下降的电路。5.识别碰撞值与工作电路。6.内嵌在安全传感器内(机械型 )。7.工作与功能:内装有
12、可通过 SDM 识别减速率的加速传感器(点火开关关闭状态)。其功能是防止误工作,干扰与碰撞条件无关的其他电磁波。(三)驾驶员侧气囊安全气囊模块安装在方向盘中央的衬垫上,充气机由点火器、爆炸物、气体发生材料及气囊袋组成。碰撞时,安全气囊控制器通过引爆线路向安全气囊模块发出电流,该电流即刻点燃爆炸物质,爆炸产生的氮气使气囊袋充气膨胀同时为驾驶员提供防护,然后放弃。1.组成:点火器,充气机(氮气发生材料)。2.安装位置:方向盘的中央衬垫。3.容量:60L(驾驶员) 。(四)接触线圈(时钟弹簧)接触线圈安装在方向盘及其支柱上,与安全气囊模块及安全气囊线路相连。接触线圈是弹簧型的。限制转速范围是 2.5
13、 转,应安装在中央位置。注意:(1)接触线圈上不要放燃油或油脂;(2)安装时带型电缆不要扭曲;(3)接触线圈一定要置于中央位置,并完全紧固装配螺栓;(4)接触线圈的锁定部位(左侧) 与方向盘正好吻合,如果安装不正确方向盘转动时会有噪音;(5)中央位置的调整;(6)安装方向盘前将轮校准至正前方;(7)中央位置调整时,顺时针方向旋转直至不能转动为止,然后反时针方向旋转 2.5 转,并校准标志。(五)乘客气囊乘客气囊安装在仪表板上,容量为 130140L。(六)预张力器车辆碰撞,前座安全气囊膨胀的同时,座椅安全带预张紧轮拉紧,将身体拉向椅背。汽车安全气囊系统检修(3)(七)侧面安全气囊侧面安全气囊冲
14、击传感器安装在 B-柱旁边左右两侧地板上。它可以探测侧面碰撞,并将信号发送给气囊控制器使气囊充气。它还具有诊断功能,打开仪表群上的安全气囊告警灯以指示系统故障。侧面安全气囊安装在座椅侧面(车门侧面),容量为 18L。实验和实践证明,汽车装用安全气囊系统后,汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害程度大大减小,了解安全气囊的工作原理及注意事对我们更好的保护自己有很重要的作用。但对于驾驶员来说,安全驾驶才是第一位的,这是任何先进的安全装置都无法替代的。5安全气囊的发展趋势随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高，汽车安全技术中的安全气囊技术近年来也发展得很快，智能化、多安全气囊是今后整体安全气
15、囊系统发展的必然趋势。 新的技术可以更好地识别乘客类型，采取不同的保护措施。系统采用重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素，进而在碰撞时判断是否点爆气囊、采用 1 级点火还是多级点火、点爆力有多大，并与安全带形成总体控制。通过传感器，气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式，是正面碰撞还是角度碰撞，侧面碰撞还是整车的翻滚运动，以便驱动车身不同位置的气囊，形成对乘客的最佳保护。 网络技术的应用也是安全气囊系统的发展方向。在汽车网络中，有一种应用面比较窄，但是非常重要的网络即 Safe-By-Wire。 Safe-By-Wire 是专门用于汽车安全气囊系统的总线，Sa
16、fe-By-Wire 技术旨在通过综合运用多个传感器和控制器来实现安全气囊系统的细微控制。Safe-By-Wire Plus 总线标准是由汽车电子供应商和部件供应商如飞利浦、德尔福等公司提出。与整车系统常用的 CAN、FlexRay 等总线相比，Safe-By-Wire 的优势在于它是专门面向安全气囊系统的汽车 LAN 接口标准。为了保证系统在汽车出事故时也不受破坏， Safe-By-Wire 中嵌入有多重保护功能。比如说，即使线路发生短路，安全气囊系统也不会因出错而起动。Safe-By-Wire 技术将会在汽车安全气囊系统中获得广泛的应用6安全气囊的保养方法在车辆的仪表盘上有安全气囊的指示灯
17、。在正常情况下，点火后警告灯会亮大约4、5 秒钟，进行自检，然后熄灭。若警告灯一直亮起，则表明安全气囊系统有故障，应立即进行维修。 首先您要知道安全气囊是一次性产品。气囊在碰撞引爆后，就不再具有保护能力，每个气囊只能使用一次。气囊是一次性产品，在引爆后须回维修厂家重新更 换一个新的气囊。因车型不同，安全气囊的价格也不相同。重新安装一套新气囊包括感应系统和电脑控制器，大致需要 5000-10000 元左右。 同时您还要注意不要在气囊的前方、上方或近处放置物品。由于气囊会在紧急状况下引爆，所以不要在气囊的前方、上方或近处放置物品，防止引爆时被气囊 抛射出去，从而伤害乘员。另外在室内安装 CD、收音
18、机等附件时，要遵守厂家的规定，不要随意修改属于安全气囊系统范围内零件和线路，以免影响气囊正常工 作；儿童使用气囊时更要注意。目前很多气囊都是针对成年人而设计的，包括气囊在车内的位置、高度等。气囊在充气时，可能给前排儿童造成伤害。建议把儿童安 排在后排中间位置，并固定好。总结：最后您还要注意安全气囊的日常维修。在车辆的仪表盘上有安全气囊的指示灯。在正常情况下，点火开关转到 ACC 位置或者 ON 位置时，警告灯会亮大约 4、5 秒钟，进行自检，然后熄灭。若警告灯一直亮起，则表明安全气囊系统有故障，应立即进行维修。以免出现气囊失灵或误弹出的情况。安全气囊关键时刻能够 保障您的安全，平常的维修千万不可忽视。参考文献1.孙仁云，付百学 主编 汽车电器与电子技术（M） 机械工业出版社2 郭远辉 主编 汽车车身电器及附属电器设备检修（M） 人民交通出版社
