汽车SRS安全气囊系统培训.pdf

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安全辅助气囊(SRS)
第一节概述
一、汽车的安全性
随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶的速度越来越快。又
由于汽车保有量的迅速增加,道路交通越来越拥挤。这就使得汽车事故频
繁发生,所以汽车的安全性就变得尤为重要,成为当今汽车设计和生产的
一个重要课题。汽车的安全性分为主动安全和被动安全。主动安全是指汽
车防止发生事故的能力,主要有操纵的稳定性,制动的可靠性、平顺性等;
被动安全是指汽车在发生事故的情况下保护乘员的能力,主要有防撞式车
身、安全带和辅助乘员的保护系统( SUPPLEMENTAL-RESTRAINT
SYSTEM,以下简称安全气囊)等。由于汽车事故难以避免,因此被动安
全显得非常重要,安全气囊作为被动安全的研究成果,由于使用方便、效
果显著、造价不高,所以近年来得到迅速发展和普及。丰田汽车公司早在
1989 年的凌志(LEXUS)LS400 车型上应用安全气囊,之后逐步普及到多
种车型上。图 1 显示了安全气囊的防护作用。
图 1 安全气囊的防护作用
二、安全带和安全气囊
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为了说明安全带和安全气囊在保护乘员方面的重要性,首先说明造成乘
员伤害的原因。如图 2 所示,当汽车和障碍物之间发生碰撞事故时,汽车
和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下
降。例如,如果一辆汽车以 50km/h 的速度与一个固定不动的障碍物正面相
撞,则汽车至完全停止所需时间大约 。在这短暂的时间内,可发生的事
情却相当多:在碰撞的瞬间,前护杠停止运动,但汽车的其他部分仍以 50km
/h 的速度前进。随着车辆前部逐渐损坏,汽车即开始吸收动能并减速;在
碰撞过程中,当开始减速慢下来时,内部乘员则仍以原来的速度向前移动。
于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、风挡玻璃等之间的碰撞,造成了乘
员的伤害。这种乘员和汽车内部结构之间的碰撞称为二次碰撞, 如图 3 所
示。
图 2 一次碰撞示意图图 3 二次碰撞示意图
如果乘员未系上安全带,则他们会继续以 50km/h 的速度前进,直到撞
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及车室内部物件才会停止。在此例中,乘员撞击车室内部的速度,与从三
楼的窗户跳下撞击地面时的速度相当。如果乘员系上安全带,则他们将逐
渐减速,因此作用到他们身上的撞击力将减轻。但是在严重的碰撞事件中,
虽然系上安全带的碰撞力比未系安全带少了很多,但乘员仍可能会撞到车
室内部物件而造成伤害。
汽车安全气囊的基本思想是:在发生一次碰撞后,二次碰撞前,迅速在
乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子,使乘员撞在气袋上,
避免或减缓二次碰撞,从而达到保护乘员的目的,如图 4 所示。由于乘员
和气囊相碰时容易因振荡造成乘员伤害,所以在气囊的背面开两个直径
25mm 左右的圆孔。这样,当乘员和气囊相碰时,借助圆孔的放气可减轻振
荡,放气过程同时也是一个释放能量的过程,因此可以很快地吸收乘员的
动能,有助于保护乘员。
图 4 安全气囊对乘员的保护作用
三、安全气囊的形式
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除了上述供正面碰撞的保护安全气囊外,近年还开发出了供侧面碰撞保
护用的侧安全气囊。这样, 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,如图 5 所
示。
图 5 正面安全气囊和侧安全气囊
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)
(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
各形式的气囊系统及其动作如图 6 至图 9 所示。
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图 6 E 型、双气囊、3 传感器
图 7 M 型、单气囊
图 8 E 型、单传感器、双气囊
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图 9 E 型侧气囊
四、安全气囊的工作
在承受来自如图 10 斜线区域箭头内严重的正面撞击时,安全气囊系统
会检测此减速力。若减速力达到设定