汽车安全气囊安全系统原理与维修

安全气囊系统的结构DdF大通汽车技术网

构成安全气囊系统的主要电子元器件有ECU、碰撞传感器(集中式系统安置於ECU内部,分散式系统安置在ECU外部)、警示装置、安全气囊组件、乘员位置传感装置及接头和线束等。DdF大通汽车技术网

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安全气囊系统典型ECU结构DdF大通汽车技术网

对於单点碰撞传感-集中式安全气囊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),能稳定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DdF大通汽车技术网

包括:DdF大通汽车技术网

电源供给装置,给所有的电路提供工作电压。属於这部分的两个重要电气装置包括电荷泵和能量贮备(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全气囊张开)。DdF大通汽车技术网

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、充电系统或发电机出现故障时,电荷泵能维持能量贮备装置的最低工作电压。另外,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,对於分散式安全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妨碍成功引爆安全气囊的所有故障;进一步的任务是监测使安全气囊发生致伤、甚至致死的不适时引爆;与ECU集成在一起的机-电安全传感器;选择输入电路。DdF大通汽车技术网

“选择输入”是用来向安全气囊ECU提供乘客座位、司机和乘客安全带的状态信息,这些信息经ECU处理後,除了具有前面提到能改变安全气囊充气速率的功能外,还有安全抑制功能。对於乘客安全气囊,只有在乘客座位被占用、乘客安全带扣上以及安全气囊在较高阈值的情况下,才会引爆充气。将司机安全气囊与乘客安全气囊分开控制,可以减少安全气囊不必要的张开;方便接入外部诊断设备,帮助维修的串行数据线路。DdF大通汽车技术网

安全气囊组件的结构及工作过程DdF大通汽车技术网

乘客侧与司机侧安全气囊的结构和工作过程很相似。典型的司机侧安全气囊组件由安全气囊饰罩、带涂敷层或不带涂敷层的织物折囊垫、充气器(即气体发生器、含引爆剂、扩爆剂和主推进剂)和将安全气囊组件安装在方向盘的连接组件等组成。组件的功用和工作过程如下:DdF大通汽车技术网

(1)将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂;DdF大通汽车技术网

(2)引爆剂像根“电火柴”通电後着火,然後再点燃充气器组件内的扩爆剂,扩爆剂又称为引爆管;DdF大通汽车技术网

(3)扩爆剂点燃後,点燃主装药DdF大通汽车技术网

-主推进剂。传统的主推进剂由氮化钠+氧化剂组成,也有些使用压缩氮气或氩气,还有两种混合应用;DdF大通汽车技术网

(4)推进剂燃烧生成氮气流;DdF大通汽车技术网

(5)迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫,形成安全气囊雏形;DdF大通汽车技术网

(6)充气器使充入安全气囊的气体压力增高,并开始推压安全气囊饰罩;DdF大通汽车技术网

(7)安全气囊饰罩上的压力不断上升,饰罩材料延伸变形和撕裂薄弱区的接缝;DdF大通汽车技术网

(8)随着裂缝的出现,饰罩门开启,为充气安全气囊的喷出提供最佳通路;DdF大通汽车技术网

(9)气体压力继续增长,安全气囊张开至织物绷紧;DdF大通汽车技术网

(10)乘员接触和压迫安全气囊,实现安全保护;DdF大通汽车技术网

(11)通过气体的粘性阻尼作用,乘员前移能量被吸收和耗散,安全气囊中过压气体经过安全气囊通气孔排出而不致伤害乘员。DdF大通汽车技术网

安全气囊系统的检修DdF大通汽车技术网

如果安全气囊已经引爆,必须更换而不能修复使用。DdF大通汽车技术网

注意事项DdF大通汽车技术网

检修安全气囊系统与检修汽车的其它系统不同,若操作错误,可能使安全气囊意外引爆导致伤亡。各个厂家采用的传感器、充气器类别和级数、引爆电路布局、引爆-扩爆-推进剂等都有差别,因此,对安全气囊系统检修的注意事项,只能大致归纳如下,详细作业应严格按各车型维修手册的规定。DdF大通汽车技术网

安全气囊系统的故障,必须采用显码法(如带有车载微机屏显的凯迪拉克弗利特伍德、林肯大陆等车型)、外接仪器诊断法、闪码法或参数测量法确诊故障部位,才进入维修或换件阶段;检修安全气囊系统时,将点火开关转至“LOCK”位置以及拆下蓄电池负极电缆,还需再等2分钟,才能进行维修工作(让电能贮存电容器放电完毕),否则安全气囊有不适时引爆张开的危险;不能用万用表测量安全气囊组件引爆电阻的阻值。原因是引爆电阻时所需的电流极小,万用表电阻档的输出电流一般都大於引爆电流,即使选用输出电流只有几毫安培的高阻档,也不能保安全气囊不会误爆。目前,大多进口汽车的车型都用安全气囊ECU内的诊断电路,发送比引爆电流微弱许多的监测电流对引爆电阻实行检测。假设方向盘内螺旋电缆聚酯薄膜与铜导体面间的阻值在规定容限,各接触面(点)接触良好,将引爆电阻从引爆电路分离,确诊了安全气囊ECU功效正常後,才可以诊断引爆电阻。DdF大通汽车技术网

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