安全气囊系统的结构和工作原理
说明下安全气囊工作原理
说明下安全气囊工作原理安全气囊工作原理。
安全气囊是一种被广泛应用于汽车上的 passivesafety 设备，它在车辆发生碰撞时能够迅速充气并形成保护气囊，从而保护车辆内的乘客免受碰撞伤害。
安全气囊的工作原理是通过车辆上的传感器检测到碰撞信号后，控制气囊充气装置迅速充气，形成保护气囊，从而减少乘客在碰撞中受伤的可能性。
本文将从安全气囊的工作原理、结构和发展历程等方面进行详细介绍。
一、安全气囊的工作原理。
安全气囊的工作原理主要包括碰撞信号检测、气囊充气和保护乘客三个步骤。
1. 碰撞信号检测，安全气囊系统中安装有多种传感器，如加速度传感器、车速传感器、碰撞传感器等，用于检测车辆的运动状态和碰撞信号。
当传感器检测到车辆发生碰撞时，会向气囊控制单元发送信号。
2. 气囊充气，接收到碰撞信号后，气囊控制单元会迅速启动气囊充气装置，向气囊内部发送高压气体，使气囊迅速充气，形成保护气囊。
充气过程通常在碰撞发生后的几十毫秒内完成，速度非常快。
3. 保护乘客，当气囊充气后，乘客在碰撞时会受到保护气囊的缓冲作用，减少身体受伤的可能性。
随后，气囊会迅速排气，以便乘客能够自由脱离车辆。
二、安全气囊的结构。
安全气囊通常由气囊模块、气囊充气装置、气囊控制单元和传感器等部件组成。
1. 气囊模块，气囊模块是安全气囊的主体部分，通常由聚酯纤维等材料制成，具有较强的抗拉伸性和耐磨性。
气囊模块通常安装在车辆的方向盘、仪表板、车门等位置，以便在碰撞时迅速充气形成保护气囊。
2. 气囊充气装置，气囊充气装置是安全气囊的核心部件，它能够接收气囊控制单元发送的信号，迅速充入高压气体，使气囊迅速充气。
充气装置通常由气体发生器、点火装置和气体储存罐等部件组成。
3. 气囊控制单元，气囊控制单元是安全气囊系统的控制中枢，它能够接收传感器发送的碰撞信号，并根据碰撞严重程度控制气囊充气装置的工作。
气囊控制单元通常还能够监测气囊系统的工作状态，并在系统故障时发出警报。
安全气囊工作原理
安全气囊工作原理
安全气囊的工作原理是通过感应车辆碰撞时的冲击力，快速填充气体进入气囊内部，从而形成一个柔软的防护物，以保护车辆驾驶员和乘客的安全。
安全气囊系统通常由传感装置、控制单元和气囊组成。
当传感装置检测到车辆发生碰撞时，传感装置会向控制单元发送信号。
控制单元会根据传感装置提供的信号，判断碰撞的严重程度和角度，并通过控制装置开启气囊系统。
接下来，控制装置会迅速放出化学反应剂到气囊内部。
这些化学反应剂与空气中的氮气发生反应，产生大量的气体。
这些气体迅速填充气囊内部，使气囊迅速膨胀形成一个柔软的防护物。
当驾驶员或乘客因车辆碰撞而受到冲击时，他们的身体会对气囊施加压力，从而使气囊承受这部分压力，减轻冲击力对人体的伤害。
在碰撞发生后的瞬间，气囊会快速膨胀并迅速放气，以在极短时间内提供最佳的防护效果。
需要注意的是，安全气囊仅能提供瞬间的防护作用，无法持续防护。
因此，在车辆发生碰撞后，驾驶员和乘客还是需要靠安全带等其他安全装置来提供持续的保护。
总体而言，安全气囊通过快速放气来吸收碰撞时的冲击力，从而减轻车辆碰撞对驾驶员和乘客的伤害，并提供一层额外的防护。
这种工作原理使安全气囊成为现代汽车安全系统中不可或缺的一部分。
汽车安全气囊系统课件
Ⅰ 什么是安全气囊 Ⅱ 气囊总成 Ⅲ 安全带与传感器 Ⅳ ACU
什么是安全气囊
功能: 1、 吸收乘客在碰撞过程中的动能 2、减少破碎的玻璃和飞起的杂物对乘客的伤害 3、 减少乘客后颈部的冲击 4、是安全带的补助装置
效果:交通事故中的死伤率 只使用安全带，下降45％ 只使用气囊，下降14％ 使用安全带和安全气囊，下降50％
间配备了座垫孔及增加了扣环长度。
安全带与传感器
安全带拉紧器
安全带拉紧器
用安全带保护乘员是有极限的。在车速 40Km/h 以上时发生正面碰撞，拉紧器和 安全气囊同时工作，瞬间拉住乘员把乘员 固定在座椅上， 提高安全带的保护效果。
工作原理
当车辆发生碰撞时利用气体发生器产生的 高压气体把安全带拉紧减小乘客的移动量， 进而减少乘客受伤害的危险程度。
安全带与传感器
SIS（侧面碰撞传感器）
1.作用:检测侧面冲撞时的感应冲击 量输入到ECU.ECU根据侧面冲 撞传感器和ECU内部的冲撞传 感器信号控制侧面气囊.
2.安装位置:前坐椅后支架下部 左,右侧各安装1个.
安全带与传感器
扣环开关传感器
类型：
ACU
ACU内部结构
电容 :
当蓄电池断电时或电源故障时，提供 备用电源
1) 考虑侧面碰撞时的安全保护装置。
2) 窗帘式安全气囊考虑乘坐在前座 和后座的乘客头部位置而设计的。 缓冲气囊考虑了当车辆翻转时防 止乘员被甩出车辆外，下垂到门 窗下方。
3) 考虑侧面碰撞时车辆翻转， 缓冲气囊膨胀时间维持 6∼7 秒 时间。(缓冲气囊内有防气体漏 气的薄膜 FR : 使用塑料 RR : 使用软壳）
安全传感器 : （双触点机电式开关）
防止因冲击/电磁波的干扰造成误工 作，在符合气囊展开条件时接通气囊 电路。
安全气囊系统原理及结构分析
安全气囊系统原理及结构分析自上世纪80年代开始逐步在民用车辆上采用之后，安全气囊时下已经成为了非常重要的汽车被动安全设备，安全气囊的数量已经成为衡量车辆安全性的参照之一，安全气囊的结构和原理到底怎样?安全气囊需要什么条件才能打开?它有哪些缺点?在使用的过程中需要注意什么?下面就为大家一一解说。
安全气囊的原理及结构安全气囊是“辅助约束系统”(SRS)的一部分，主要是为了防止汽车碰撞时车内乘员和车内部件间发生碰撞而造成的伤害，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现，二者共同作用。
安全气囊的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似微量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内零部件碰撞之前能及时到位，在人体接触到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气，从而起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，最终达到减轻乘员伤害的效果。
通常车型的安全气囊系统结构示意图常用的汽车安全气囊系统由碰撞传感器、控制模块(ECU)、气体发生器及气囊等组成，下面逐一为大家介绍这几个主要组成部分。
安全气囊系统传感器安全气囊传感器一般也称碰撞传感器，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，用于检测碰撞时的加速度变化，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，碰撞传感器还可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两种。
安全气囊系统的组成和工作原理
凤凰网汽车汽车安全气囊系统组成及工作原理详解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Supplementary 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。
(1)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。
①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。
②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。
③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。
安全气囊的构成与工作原理
题目：《安全气囊的发展与运用》院系： ______专业：汽车检测与维修_____________姓名：杨旭东__________学号：0902020330指导教师：许和进__________2 0 1 1年6月12日论安全气囊的发展与运用第一章：概述随着公路条件的大幅度改善，现代汽车的行驶速度日益提高，“安全”已成为汽车发展进程中一个十分突出的问题。
作为汽车被动安全性重要措施之一的乘员辅助保护系统（SRS），近年来在车辆上得到了迅速普及。
1.1安全气囊系统的功能：当汽车遭受碰撞导致车速急剧变化时，气囊（图1-1 ）迅速膨胀，在驾驶员、乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫，使驾驶员、乘员头部与胸部压在充满气体的气囊上，利用气囊的阻尼作用和气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体惯性力产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。
现代汽车在驾驶员前端方向盘中央普遍装有安全气囊系统，有些汽车在驾驶员副座前的工具箱上端也装有安全气囊系统。
图1-1安全气囊1.2安全气囊系统的分类：（1 ）按照气囊的数量包可分为单气囊系统（只装在驾驶员一侧）、双气囊系统（正、副驾驶员侧各有一个安全气囊）和多气囊系统（前排安全气囊、后排安全气囊、侧面安全气囊）。
图1-2多方位安全气囊（2）按大小可分为保护全身的安全气囊、保护整个上身的大型气囊和保护面部的小型护面气囊。
（3）按照保护对象不同可分为驾驶员防撞安全气囊、前排乘员防撞安全气囊、后排乘员防撞安全气囊与侧面防撞安全气囊几种。
1、驾驶员防撞安全气囊驾驶员防撞安全气囊装在方向盘上，分美式和欧式两种。
美式气囊是假定驾驶员没有佩戴座椅安全带设计的，其容积较大，为60L。
欧式气囊是假定驾驶员佩戴座椅安全带而设计的，其窖较小，约40L。
2、前排乘员防撞安全气囊由于副驾驶位置乘员在车内位置不固定且前方空间较大，因此为保护其撞车时免受伤害，设计的防撞安全气囊也较大。
美式约160L左右，欧式约75L左右（后者考虑了乘员受座椅安全带的约束）。
汽车安全气囊系统的研发与改进
汽车安全气囊系统的研发与改进自从汽车安全气囊系统的诞生以来，它已成为现代汽车行业中不可或缺的一部分。
随着科技的发展和人们对安全性能的要求不断提高，汽车安全气囊系统也在不断进行研发和改进，以提供更加全面和可靠的安全保护。
本文将从安全气囊系统的原理、研发历程以及改进方向等方面展开论述。
一、安全气囊系统的原理安全气囊系统是基于被动安全技术的一种装置，它主要由感应器、控制器和充气装置等组成。
当发生车辆碰撞时，感应器会迅速捕捉到撞击信号，并通过控制器向充气装置发送指令，使其迅速充气。
充气后的气囊会迅速展开，吸收碰撞冲击力，减轻乘客与车身碰撞的程度，从而对乘客起到保护作用。
二、安全气囊系统的研发历程1. 初期研发阶段安全气囊系统最早可追溯到20世纪60年代，最初是由美国汽车制造商开始进行研究和开发。
经过多年的努力，1966年美国的一家汽车制造商首次装备了系列生产车型上的安全气囊系统，标志着该技术迈入实用化阶段。
2. 成熟与推广阶段随着时间的推移，汽车安全气囊系统逐渐得到了广泛应用。
1980年代，许多汽车制造商开始在高端车型上采用安全气囊系统，并且逐步推广到中低端车型中。
同时，为了提高气囊系统的安全性能和适应不同碰撞情况，制造商们也对系统进行了不断的改进和完善。
3. 技术创新与发展阶段随着科技的进步和对安全性能要求的提高，汽车安全气囊系统也在不断迭代和升级。
1990年代末期，双气囊系统开始逐渐被采用，使得乘客和驾驶员都能得到更加全面的保护。
此后，侧面气囊、头部气囊、膝部气囊等不同位置的气囊也相继问世，进一步提升了碰撞安全性能。
三、安全气囊系统的改进方向1. 多重气囊系统的应用：通过在不同位置安装不同类型的气囊，可以更好地适应不同碰撞情况，提供更全面的保护。
例如，结合双气囊系统和侧面气囊系统，可以同时保护乘客的头部和躯干。
2. 传感器技术的改进：利用先进的传感器技术，可以更准确地感知碰撞信号，并减少误触发或未触发的情况。
汽车安全气囊安全系统原理与维修
汽车安全气囊安全系统原理与维修一、汽车安全气囊安全系统原理汽车安全气囊安全系统是由安全气囊、气囊控制单元和传感器三部分组成的，主要作用是在车辆撞击时，保护乘员不受二次撞击伤害。
1.安全气囊安全气囊是汽车安全系统中最重要的部分，其主要作用是在车辆发生碰撞时，迅速充气实现缓冲，减少乘员碰撞力。
安全气囊一般由气囊套、气体发生剂和气囊衬板三部分组成，其中气体发生剂在撞击后迅速释放气体，使气囊在0.03秒内充气。
2.气囊控制单元气囊控制单元是安全气囊安全系统的核心部分，其主要作用是接收车辆撞击信号，判断是否需要充气，如果需要，向气体发生剂发出充气信号。
气囊控制单元一般位于车内中控台或车辆电路分箱中。
3.传感器传感器是安全气囊安全系统的关键部分之一，负责检测车辆发生撞击的情况。
传感器通常安装在车身前、侧和后方，通过感应车身的加速度和变形程度，判断撞击力量和方向，并将这些信息传输给气囊控制单元。
二、汽车安全气囊安全系统维修1.安全气囊维修安全气囊一般不需要定期保养，但在车辆发生碰撞后，需检查气囊是否正常充气。
检查时，可以观察气囊表面是否有明显损伤，以及气囊是否正常充气完整展开。
如果气囊出现损坏或充气不完整，需要更换气囊，气囊更换时需要将电池断开防止误操作。
2.控制单元维修气囊控制单元一般不需要维修，但当控制单元出现故障导致气囊无法正常充气时，需更换控制单元。
在更换控制单元时，需要选择原厂配件，严格按照更换流程操作，以保证安全气囊系统的正常运行。
3.传感器维修传感器的检查和维护一般由汽车维修点完成，需要检查传感器是否正常灵敏，是否有积尘或损坏。
如果传感器出现故障，需要更换传感器。
汽车安全气囊安全系统对于车辆的安全至关重要，需要定期检查和合理维护，以保证其正常运行。
任何时候，如果安全气囊出现异常，建议尽快联系专业的汽车维修点进行维修和更换。
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图1-5 惯性机械开关式碰撞传感器 1-固定触点；2-旋转触点；1-偏心重块；4-游丝；5-偏心转盘；6-壳体；7-传感器触点；8-活动触点
• 正常情况下，偏心转盘和偏心重块在螺旋复位弹簧弹力的作用下， 顶靠在与外壳相连的限位块上，此时，旋转触点不与固定触点接触。
• 充气装置按气体产生方式可分为高压储气式和燃烧式两 种。
• 前者是将氮气、氢气等惰性气体压缩储藏在压力容器内， 以电子引爆管打开容器开关使气体迅速充入气囊。
• 后者(见图1-10)在结构上包括引爆管、点火药粉、气体 发生物质和滤网等。
图1-10 安全气囊组件结构 1-转向盘；2-气囊；1-气体发生物质；4-点火药粉；5-引爆器；6-滤网；7-转向盘衬盖；8-巡航控制开关；9-螺旋电缆
• 各类安全气囊传感器连接电路的逻辑关系如图1-9 所示。
图1-9 各类安全气囊传感器的逻辑连接电路
• 3）备用电源 备用电源由大容量电容器和一个直流转换器组成，依靠
直流转换器始终保持对电容器的充电，利用电容断电后的 放电效应，避免因系统装置电压过低或车辆碰撞造成电源 瞬时中断，而导致系统工作失效。
• 当汽车发生碰撞时，由于偏心重块的惯性作用，偏心转盘将克服复 位弹簧力的作用产生旋转。足够大的碰撞强度产生的这种旋转将会使 旋转触点与固定触点闭合，传感器向ECU送去开关信号。
• 2．安全气囊系统的ECU
SRS的电子控制装置(ECU)是安全气囊系统的控制中心，它接收来自前传感器，同时还兼有对系统装置 进行监测和对故障进行诊断的功能。控制装置一般由中央安全气囊传感器、点火控制 驱动电路、安全传感器、备用电源、诊断电路、记忆电路和稳压电路等组成(见图1-6)。
• 3．安全气囊组件
安全气囊组件由充气装置和气囊总成两部分构 成(见图1-10)，该组件是一个不可分解的整体，只 能整体更换。
• 气囊由高强度尼龙布制成，表面涂有氯丁橡胶敷层，经 折叠后放置在气体发生器上方，气囊背面设有排气孔。各 部位气囊的容积不等，一般驾驶员气囊容积为60～90L， 副驾驶员气囊则有150～300L左右。
1-转向盘；2-气囊1-气体发生物质；4-点火药粉；5-引爆管；6-滤网；7-转向盘衬盖；8-巡航控制开关；9-螺旋电缆
• 4．螺旋电缆
• 充气装置与气囊安装在转向盘上，随转向盘一起转动，引爆管与电 子控制装置之间是以螺旋电缆的方式将引爆装置直接与控制器连接， 其结构如图1-11所示。
• 螺旋电缆由壳体、旋转体、电缆和解除凸轮等组成，旋转体和解除 凸轮之间有连接凸缘和凹槽，当转向盘转动时，它们相互接触，一起 旋转。电缆总长约5m，呈螺旋状盘绕在壳体内，以保证旋转体随转向 盘由中间位置向左右各转2.5圈不影响导线的连接。有时螺旋电缆还可 成为巡航控制开关的连接通道。
碰撞传感器分为安装于汽车左、右翼子板下或 前保险杠内侧的安全气囊传感器(侧向安全气囊传 感器安装在车门或门柱上)和装于气囊控制装置中 的安全传感器两类，这里主要讲述前者。
前碰撞传感器有两种形式，即粘性阻尼式碰撞 传感器和惯性机械开关式碰撞传感器。
• 1）粘性阻尼式碰撞传感器
在结构上由永久磁铁、滚筒、钢球和触点等组成。当汽车正常行驶 时，钢球受到永久磁铁吸引，紧靠在滚筒的内端。当汽车受到一定强 度的碰撞时，钢球在惯性的作用下可以克服永久磁铁的吸力和球体与 滚筒之间空气的粘性阻力，迅速向滚筒外端移动，最终使传感器内的 电路触点闭合，发出碰撞信号。
图1-7 中央安全气囊传感器
• 2）安全传感器 安全传感器结构如图1-8所示，它通常处于断开状态。当
车辆发生正面或前侧面碰撞，且所生产的负加速度大于预 先设定的界限时，管中的水银在惯性力作用下会使系统电 路中断开的触点闭合，利用水银的导电特性，使安全传感 器电路导通，发出点火信号。
图1-8 安全传感器
图1-4 粘性阻尼式碰撞传感器 1-传感器壳；2-O形密封圈；3、10-钢球；4、7-永久磁铁；5-固定板；6-电气触点；8-触点；9-滚筒；
• 2）惯性机械开关式碰撞传感器 • 由传感器壳体、偏心转子、偏心重块、固定触点、旋转
触点等构成，如图1-5所示。 • 在传感器外还设置了一个电阻R，用于对系统进行自检
图1-6 安全气囊的ECU及系统电路
• 1）中央安全气囊传感器 中央安全气囊传感器为电阻式加速度传感器，如图1-7所示，用来检
测车辆的负加速度。 当车辆碰撞时，传感器的悬臂端受到减速惯性力的作用产生弯曲，
阻抗电桥电路的输出发生改变，传感器将这种弯曲转变为电信号，经 过前置放大、高通滤波和主放大器等环节对信号做出处理后，作为判 定系统是否工作的信号，当信号值超过设定值时，点火(引爆)控制驱 动电路被接通。
• 4）诊断电路 诊断电路用来对系统中有可能造成无法引爆或意外引爆
的隐患进行检查，当系统发生故障时，仪表板上的SRS报 警灯点亮，同时，将所发生的故障以代码的形式存储到记 忆电路中，并通过安全电路阻止引爆电路触发引爆气囊。 维修时可以通过检查接口(诊断座)读取故障码。 • 通常情况下，诊断电路需要完成以下检查。 • （1）系统初期检查。 • （2）行进中的实时检查。 • （3）停车后的检查。
• 带有微量火药的电热线式引爆管设置在充气装置的中央， 当车辆发生碰撞，且强度满足气囊触发条件时，控制电流 被导向引爆管，通过引爆管点燃点火药粉，火焰迅速扩展 传播，使其周围的气体发生物质产生大量氮气，氮气经过 滤网过滤并冷却后，经由充气装置的喷口进入气囊，使气 囊膨胀展开，冲破转向盘衬盖的气囊可以在驾驶员面前形 成缓冲垫。充气完毕后，氮气经气囊背部的泄气口迅即排 出，利用泄气过程吸收冲击能量，以避免气囊对乘员造成 二次反弹伤害。
安全气囊系统的结构和工作原理
• 1.1 安全气囊系统主要元件的结构与原理 • 1.2 安全气囊系统的控制原理 • 1.3 广州本田雅阁安全气囊系统控制过程
1.1 安全气囊系统主要元件的结构与原理
• 1．碰撞传感器
碰撞传感器的功用是对汽车碰撞强度做出检验， 并将其产生的与碰撞强度成比例的电信号传送给 电控单元(ECU)。