安全气囊系统的结构与组成
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。
二节汽车安全气囊安全系统原理与维修
第二节汽车安然气囊安然系统道理与维修一、安然气囊系统的布局构成安然气囊系统的主要电子元器件有ECU、碰撞传感器〔集中式系统安设于ECU内部，分散式系统安设在ECU外部〕、警示装置、安然气囊组件、乘员位置传感装置及接头和线束等。
二、安然气囊系统典型ECU布局对於单点碰撞传感－集中式安然气囊ECU，采用了与放大和滤波电路相关联的电子加速度计〔传感器〕，能不变地保持对汽车加速度跟踪〔即能按照汽车的加速度成比例地输出电压〕。
与单片微机相关联的装置包罗：电源供应装置，给所有的电路提供工作电压。
属於这局部的两个重要电气装置包罗电荷泵和能量贮备〔又称备用电源，在碰撞过程中，一旦蓄电池连接松脱，仍能提供足够的贮电容量触发引爆管使安然气囊张开〕。
电荷泵具有提升能量贮备电压，使其高於汽车工作电压的能力。
当蓄电池、充电系统或发电机呈现故障时，电荷泵能维持能量贮备装置的最低工作电压。
别的，在提升能量贮备电压的同时，能检测引爆路电阻偏高等类似的故障；供单片微机监控用的监视计时器；供警示灯控制和故障诊断用的接口电路；触发司机或乘客侧充气组件的引爆电路。
引爆路一般由ECU内部电路及ECU的外部元器件组成。
外部元器件有：接头、电缆、滑环/盘簧〔仅司机路才有〕引爆管，对於分散式安然气囊系统还有电子机械碰撞传感器等。
ECU监控的首要任务，是在碰撞过程中监测可能阻碍成功引爆安然气囊的所有故障；进一步的任务是监测使安然气囊发生致伤、甚至致死的不当令引爆；与ECU 集成在一起的机－电安然传感器；选择输入电路。
“选择输入〞是用来向安然气囊ECU提供乘客座位、司机和乘客安然带的状态信息，这些信息经ECU处置後，除了具有前面提到能改变安然气囊充气速率的功能外，还有安然按捺功能。
对於乘客安然气囊，只有在乘客座位被占用、乘客安然带扣上以及安然气囊在较高阈值的情况下，才会引爆充气。
将司机安然气囊与乘客安然气囊分开控制，可以减少安然气囊不必要的张开；便利接入外部诊断设备，帮忙维修的串行数据线路。
汽车安全气囊是什么
汽车安全气囊是什么安全气囊安全气囊，设置在车内前方(正副驾驶位)，侧方(车内前排和后排)和车顶三个方向。
安全气囊由三部分组成：气囊、传感器和充气系统。
安全气囊的功能是当车辆发生碰撞事故时减轻乘员的伤害程度，避免乘员发生二次碰撞，或车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。
如果发生碰撞，充气系统可在不到十分之一秒的时间内迅速充气，气囊在膨胀时将冲出方向盘或仪表盘。
从而使车内人员免受正向碰撞所产生作用力的冲击，大约在一秒钟后，气囊就会收缩(气囊上有许多小孔)，因此不会妨碍车内人员的行动。
安全气囊简介安全气囊安全气囊，设置在车内前方(正副驾驶位)，侧方(车内前排和后排)和车顶三个方向。
装有安全气囊系统的容器外部都印有SupplementalInflatableRetraintSytem，简称SRS)的字样，直译成中文为“辅助可充气约束系统”。
安全气囊由三部分组成;首先是气囊自身，它由薄薄的尼龙纤维制成，折叠在方向盘或仪表盘中;然后是告知气囊充气的传感器，传感器可检测到相当于以16-24公里/小时的速度撞击墙壁的冲撞力;最后是充气系统，安全气囊实际上由与固体火箭助推器类似的系统进行充气，叠氮化钠(NaN3)和硝酸钾(KNO3)迅速发生反应，生成大量的热氮气，此气体将为气囊充气，气囊在膨胀时将冲出方向盘或仪表盘。
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。
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。
安全气囊发展安全气囊使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国。
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。
安全气囊系统的结构和工作原理
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)。
安全气囊系统
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汽车车身电控技术
安全气囊系统
当汽车以40km/h的速度与一个静止不动的同样 大小的汽车相撞，或者以不低于22km/h的车速迎面撞 到一个不可变形的物体时，才会接通搭铁回路。
b、安全传感器
● 安装位置：一般安装于SRS ECU内。
●作用：向ECU提供控制信号以确定是否真的发生碰 撞，防止因碰撞传感器的短路而造成气囊误打开。
车身电控技术
2021/8/2
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汽车车身电控技术
安全气囊系统
引入两组概念
主动安全装置是指在汽车发生危险情况（事故） 之前就在干预阻止危险情况的发生的装置，如ABS、 EBD、ESP等等。
被动安全装置是指在汽车发生危险情况（事故） 时才开始被动的把危险情况（伤害）减小到最小的装 置，如安全带、安全气囊、车身变形吸能、可溃缩式 转向系统。
当汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍之
间的碰撞成为一次碰撞。一次碰撞后，汽车速度将急
剧变化，驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用向前运
动，并与车内的转向盘、挡风玻璃或仪表台发生碰撞，
20这21/8/种2 碰撞成为二次碰撞
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汽车车身电控技术
安全气囊系统
汽车安全气囊系统
一、安全气囊系统的功能
二、安全气囊系统的组成
三、安全气囊系统的工作原理
四、安全气囊系统的检修与拆装
先观看专家讲解视频
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汽车车身电控技术
一、安全气囊系统功能
安全气囊系统
1、安全气囊系统简称 SRS
又称辅助防护系统或辅助约束系统。
2、作用：当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化时，安 全气囊迅速膨胀，承受并缓冲乘员头部与身体上部产 生的惯性力，从而减轻人体遭受伤害的程度。
汽车安全气囊系统SRS
SRS气囊功用示意图
图14－1 汽车遭受正面碰撞时SRS的作用情况 （a） 驾驶席气囊；（b） 驾驶席与乘员席气囊；1－驾驶员；2－前排乘员
▪ 当汽车遭受碰撞时，在驾驶员与方向盘或乘员与车内构 件之间铺垫一个气垫，利用气垫上小孔的排气节流作用来 吸收碰撞产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。
四、安全气囊SRS的组成
水 银1：良导体，导电性能好 电 极 5、6： 壳 体2： 密封螺塞7： 密 封 圈4：
（二）水银式碰撞传感器原理
图14－12 水银开关式传感器结构 （a） 静止状态；（b） 工作状态 1－水银（静态位置）；2－壳体；3－水银（动态位置）；4－密封圈；5－电 极分（力接；F点2－火惯器性）力；；6－α电－极水（银接运电动源方）向；与7水－平密方封向螺之塞间；的F夹1－角水银运动方向
触点接通（图b），接通SRS气囊点火器回路。
（一）滚轴式碰撞传感器结构
止 动 销1：
滚 轴2：
滚动触点3：固定在滚轴部分的片状弹簧上，并可随滚轴一起转动。
固定触点4：与片状弹簧6绝缘固定在底座5上，并与传感器另一个引 线端子连接
片状弹簧6：与传感器一个引线端子连接，一端固定在底座5上，另一 端绕在滚轴2上
❖气囊线束：黄色 ❖螺旋线束：将线束安装在螺旋形
弹簧内，再安放到弹簧壳体内
❖功用：保证方向盘有足够地转动角度而又不致损伤驾驶席气囊线束， ❖电喇叭线束也安装在螺旋形弹簧内。 ❖螺旋线束——螺旋弹簧——游丝——游丝弹簧
❖安装螺旋弹簧时，应注意其安装位置和方向，否则将会导致方向盘转
动角度不足或转向沉重。
（一）防止气囊误爆机构－短路片
功用：连接器拔开时，将点火器一侧插头或插座的两个引线端子短接。
汽车安全气囊系统概述(ppt 37张)
气囊总成
气体发生器
气体发生剂
火药
插头锁片
短路片
点火器
注意：禁止使用数字万用表检测电阻
气囊总成
点火器的构成
引线 密封
火药
初级火药 电桥元件 连接器
点火器功能
作为为了爆炸气体发生器内的火药，根据电气信号进行点火的装 置，应具有高信赖性和电传导性。 点火器连接器 器
安全带拉紧器的结构图
安全带与传感器
安全带拉紧器
目的 • 拉紧安全带的松弛部分 • 减少前冲量 • 在发生碰撞后立即工作
发生碰撞
外部传感器的电子信 号(ECU) 气体发生器爆炸
安全带反绕
出现瞬间爆炸压力
安全带松弛部分减少
成员伤害率降低
限制性能优化
安全带与传感器
安全带拉紧器
弹簧 铝珠 导管 气体发生器
驾驶席气 体发生器 助手席气 体发生器
ACU
安全气囊工作模式
T.B.D. 角度
汽车中心线左右 30 ° : 理论
汽车中心线左右 45 ° : 制造
碰撞对象
汽车以 80 Km/h 速度与软体动物碰撞时，安全气囊不工作。
T.B.D. 车速
9 MPH 以下 9 - 12 MPH ----------- 不点火 ---------------- 可能点火或可能不点火
微型电脑 : 内装程序，控制全系统
二极管 : 防止因静电造成误工作
点火电路 : 加速度传感器 检测碰撞加速度 向安全气囊提供点火能量
ACU
安全传感器
ACU
初级 触发器 触点 磁铁 引线 压敏电阻器
弹簧
触发销
重块
连接器
重块
汽车车身电子控制系统知识培训课件(2024版)
转向盘锁
变速杆锁
车轮锁
2.电子式防盗系统
汽车电子式防盗系统
3. 网络式防盗系统
雷克萨斯网络式防盗系统示意图
二、汽车防盗电子控制系统的组成与防盗措施
1.汽车防盗电子控制系统的组成
汽车电子控制防盗系统的组成
2. 防盗电子控制系统的防盗措施
（1）强化中央门锁系统功能 1）测量开门锁钥匙的电阻。
2）加装密码锁。 3）遥控器增加保险功能。
（5）当遇到下列不良场所或障碍物时，易造成不检 测或检测不到的情形：
1）铁丝网、绳索类细小物体。 2）草地或崎岖不平的路面。 3）棉质或表面吸收声波的材料。 4）检测器表面附着异物。 5）同频率(40 kHz)的超声波、金属声或高压气体排放 声等的干扰。 6）障碍物为锐角反射体、锥状物等。
（6）在50～55 cm处可检测到物体表面积应大于 25 cm2。
一、汽车防撞电子控制系统的作用
二、防撞电子控制系统传感器的结构与原理
1．CCD照相机
CCD a)CCD照相机 b)CCD照相机在车上的安装位置
CCD(电荷耦合器件)摄像元件按照受光元件接收 的光通量放出的电流值，可以读取后方的障碍物，并作 为图像信号输出。
CCD照相机还可以装到汽车前部的车内后视镜上，可用 它来识别车道，可为汽车作辅助驾驶使用。
2.气囊组件
气囊组件
（1）气体发生器 （2）点火器
气体发生器
1—底药 2—药筒 3—引药 4—电热丝 5—电热头 6—放静电盘 7— 8—引线 9—连接器 10—隔板 11—电极 12—玻璃封 13—药托
（3）安全气囊 （4）衬垫
安全气囊
3.安全气囊电子控制单元
安全气囊电子控制单元
大众车安全气囊系统 PPT
更换步骤
1）确保点火开关断开。断开蓄电池的负极线并等待2分钟。 2）移走在转向盘下面的2个充气组件锁紧螺母。 3）从转向盘处抬起充气组件，断开充气组件导线接口。 4）拿取新的充气组件，将盘式连接器电子接口连接到该充气组件上。 5）将2个充气组件锁紧螺母安装到转向盘的下面。 6）车内不留人，连接上蓄电池负极线，检查安全气囊警示灯工作是
标识。 8）展开过的充气组件可作为正常的报废材料看待，按一般的方式处理。
碰撞后更换元件
• 任何情况必须更换： – 驾驶员组件（气囊模块总成） – 乘员组件（如果有） – 带支架的控制单元 – 带滑环的盘式连接器。 – 安全带必须更换
• 目测检查必须更换： – 方向盘 – 转向柱开关 – 安全气囊全部线束 – 故障警报灯 – 仪表板
Heater
J388/389
安全气囊
安全系统的部件位置
安全气囊（副司机）
PODS 副司机座椅 占用识别系 统
头部气帘（右）
侧气囊（右）
爆炸式安全 带张紧器
侧撞传感器 （气压式）
快速反应式
安全气囊
SB
前撞传感器
控制器
SB
司机安全气囊 安全带开关
侧气囊（左）
爆炸式安全 带张紧器
侧撞传感器（后） 头部气帘（左）
其他 侧安全气囊： 头部气帘：
两级起爆安全气囊
碰撞强度低
碰撞强度高
气
囊
充
气
水
平
二
级
一
展
级
开
展
开 时间间
隔
碰碰 撞撞 强强 度度 低高
气
囊
充 气 水 平
二 级 展 开
一 级 展 开
时间间隔
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安全气囊系统的结构与组成
安全气囊系统是现代汽车安全保护系统的重要组成部分，它能够在车辆发生碰撞时迅速充气，保护驾驶员和乘客的安全。
安全气囊系统由多个部件组成，下面我们来详细了解一下安全气囊系统的结构与组成。
1. 气囊
气囊是安全气囊系统的核心部件，它是由特殊材料制成的，能够在碰撞时迅速充气，形成一个保护空间，减少驾驶员和乘客的伤害。
气囊通常分为驾驶员气囊和乘客气囊两种，驾驶员气囊位于方向盘上方，乘客气囊位于仪表板前方。
2. 气囊控制模块
气囊控制模块是安全气囊系统的“大脑”，它能够感知车辆的碰撞情况，并在必要时控制气囊充气。
气囊控制模块通常位于车辆的中央控制台或座椅下方。
3. 碰撞传感器
碰撞传感器是安全气囊系统的另一个重要部件，它能够感知车辆的碰撞情况，并将信息传输给气囊控制模块。
碰撞传感器通常位于车辆的前部、侧部和后部。
4. 电气连接器
电气连接器是安全气囊系统的连接部件，它能够将气囊控制模块、碰撞传感器和气囊连接在一起，形成一个完整的安全气囊系统。
电气连接器通常位于车辆的底部或中央控制台。
5. 安全带预紧器
安全带预紧器是安全气囊系统的辅助部件，它能够在车辆发生碰撞时迅速拉紧安全带，保护驾驶员和乘客的安全。
安全带预紧器通常位于安全带的锁扣处。
安全气囊系统是由气囊、气囊控制模块、碰撞传感器、电气连接器和安全带预紧器等多个部件组成的。
这些部件相互配合，形成一个完整的安全保护系统，能够在车辆发生碰撞时迅速充气，保护驾驶员和乘客的安全。
因此，在购买汽车时，我们应该重视安全气囊系统的配置，选择具有完善安全气囊系统的汽车，为自己和家人的安全保驾护航。