汽车安全气囊论文

2022-05-14

今天小编给大家找来了《汽车安全气囊论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!由于科学技术的发展,尤其是电子技术的快速发展,使各厂家的汽车安全气囊电路都有所不同,即使同一车型所采用的线路都不尽相同,且修理工一般都较少检修安全气囊控制电路故障,这就给维修人员带相当大的难度,有些维修人员虽然从事多年汽车维修工作,面对较复杂的新技术控制电路,较缺乏维修经验,往往无从下手。

第一篇:汽车安全气囊论文

汽车安全气囊安全问题的探讨

摘要:随着汽车保有量的逐年增加,对汽车安全的要求也越来越高,而汽车安全气囊可以起到一定的保护作用。目前市场上汽车安装的安全气囊是被动安全气囊,即当汽车撞到障碍物时才能被动打开,安全气囊安装位置是汽车方向盘上、副驾驶、座椅侧面、车顶及侧面,对车内的驾驶员及乘客起到很好的保护作用,但对汽车本身的保护却是空白,文章阐述了一种汽车本身保护的主动安全气囊,保护车辆本身及行人的同时,也在一定程度上避免了车辆事故的产生。

关键词:安全防撞;气囊;主动安全

前言

目前,消费者对汽车安全性能的重视日益剧增,汽车的安全设备也越来越多,但是保护车辆自身的安全设备却不多。汽车主动安全防撞气囊就在增加汽车安全性上起到了非常大的作用,本文主要针对汽车主动安全防撞气囊系统的功能、构成,以及其技术要点进行了简单的阐述。

1汽车主动安全防撞气囊系统的功能

汽车主动安全防撞气囊系统主要在于解决车辆在高速行驶中与行人、车辆或者物体发生碰撞而起到有效缓冲的保护作用,以尽可能减少对对车辆的损坏,最大程度减少因碰撞而带来的损失,尤其减少因与行人发生碰撞而对行人造成的伤害。

2汽车主动安全防撞气囊系统的系统构成

汽车主动安全气囊系统主要包括电源、传感器、主动安全气囊电脑、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。

2.1电源。蓄电池是主电源,为确保汽车主动安全气囊可靠引爆,在安全气囊的电脑内部设计备用电源,当主电源因碰撞断电时,备用电源可以正常放电满足安全气囊对电力的要求。

2.2执行器及其他部件。汽车主动安全防撞气囊类似于目前汽车所安装的被动安全气囊,其他部件包裹安全气囊指示灯、气囊组件、带有双重锁止机构的连接线路、气囊、气体发生器以及点火器等。

2.3传感器。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号,汽车主动安全气囊系统中传感器包括车速传感器、减加速度传感器、距离传感器、生物探知器等。①车速传感器用来测量汽车行驶的速度,直接将信号传给控制器,控制器分析车速,根据车速计算是否需要打开安全气囊。②减加速度传感器主要用来测量汽车因制动而产生的加速度,将减加速度信号以电压的形式直接传给控制器。控制器根據减加速度信号电压的变化及大小来分析汽车的制动效果,进而控制主动安全气囊的打开。③距离传感器是用来测量行驶的汽车与周边人、车或者物体之间的距离,将信号以电压的形式直接传送给控制器,控制器根据信号电压计算是否需要打开安全气囊。④生物探知器感知生物的存在,判断汽车行驶的前方是否有生命的存在,以减少汽车因高速行驶对车外生命的伤害。

2.4控制器。控制器其实是汽车主动安全防撞气囊电脑,用来接收、分析传感器传来的电压信号,计算、判断是否需要打开安全气囊以及打开安全气囊的时间点。同时在控制器内装有备用电源,以确保气囊正常引爆。

2.5气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤;气囊中所用的气体多是氮气。

3汽车主动安全防撞气囊系统的技术要求

3.1汽车主动安全气囊爆破条件

汽车主动安全气囊的设计主要为了保护行车周边的人、车、及物体;同时减少对驾驶车辆的损坏,所以主动安全气囊的爆破条件比较苛刻。既要起到对驾驶车辆周围人、车、及物体的保护,又要控制主动安全气囊的误爆率,减少车主的财产损失,还要控制主动安全气囊的爆破时间点、爆破速率及爆炸气体压力。

3.2该汽车主动安全气囊安装位置及气囊包形式的设计

交通事故中除了正前方外汽车的左(右)前大灯位置、左(右)尾灯下方也是碰撞高概率点,尤其左(右)前大灯位置对人员的伤害概率更高,所以本专利中所涉及的一种汽车主动安全气囊可以安装与左(右)前大灯位置、左(右)尾灯处。气囊包的结构形式可设计成蘑菇头式的圆头设计,同时设计出相对应的气体充气、泄压方式。

4汽车主动安全防撞气囊系统的安装及工作原理

4.1该汽车主动安全防撞气囊系统的气囊安装与汽车的四个角。车辆四个角为事故发生高概率点,要使气囊保护行人、车辆,需使气囊在与行车与行人、车辆、物体发生碰撞前打开安全气囊。右(左)前可安装于前大灯下方,右(左)后可安装于底盘下方。气囊包材质选用防裂性能好的聚酰胺编织物,能承受较大的压力;右(左)前安全气囊因离发动机舱较近,温度较高,气囊老化速率较快,右(左)前的气囊还要选用耐高温材料。

4.2工作原理。当汽车在行驶过程中即将发生碰撞事故时,首先由主动安全气囊电脑接收当时车速信号、减加速度信号、相对速度信号、生物探知信号,只要达到规定的信号要求,安全气囊控制器与电脑原存储信号进行比较,如果达到气囊展开条件,电脑即做好爆破准备;然后再根据车与障碍物(含人)之间距离的变化趋势及变化速率来分析是否爆破安全气囊。如果达到爆破条件,安全气囊电脑则控制驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去起动信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂,产生大量气体,经过滤并冷却后进入气囊,使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速展开,在车辆灯位置与行人、车辆和物体形成弹性气垫,并及时泄漏、收缩,吸收冲击能量,从而有效地保护行人、车辆和物体,尽可能减少对人员伤亡、对车辆的损坏,最大程度减少因碰撞而带来的损失。

结束语

汽车保有量随着社会的发展逐年增加,汽车安全行驶技术要求越来越高,不仅需要保护车内驾驶员及乘客,对于过往的行人更需要进行保护,尽可能减少人员伤害及财产损失。目前市场的汽车安装的安全气囊是被动安全气囊,即当汽车撞到障碍物时才能被动打开,对车内的驾驶员及乘客起到很好的保护作用,而对所碰撞的人、物体及汽车车体不具备保护作用。汽车主动安全防撞气囊系统的设计主要在于解决车辆在高速行驶中与行人、车辆或者物体发生碰撞而起到有效缓冲保护作用,以尽可能减少对对车辆的损坏,最大程度减少因碰撞而带来的损失,尤其减少因与行人发生碰撞而对行人造成的伤害。

参考文献

[1]郝俊.汽车智能辅助驾驶系统的发展与展望[J].科技与创新,2015(24):39-40.

[2]辛妍.自动驾驶汽车离我们有多远[J].新经济导刊,2016(13):36-40.

[3]陶明明,刘鹏飞.智能汽车之车联网系统[J].汽车电器,2016(04):11-13.

[4]李刚,杨屏,张红.人工智能在车联网的应用[J].办公自动化,2016,21(09):56-57+14.

作者:张俊

第二篇:汽车安全气囊的试验与正确使用

由于科学技术的发展,尤其是电子技术的快速发展,使各厂家的汽车安全气囊电路都有所不同,即使同一车型所采用的线路都不尽相同,且修理工一般都较少检修安全气囊控制电路故障,这就给维修人员带相当大的难度,有些维修人员虽然从事多年汽车维修工作,面对较复杂的新技术控制电路,较缺乏维修经验,往往无从下手。

关键词:安全气囊;技术;发展应用

一、安全气囊的发展历史

1.1国外发展史

安全气囊的雏形是美国人Jhon.W.Hetrick发明的安全气垫。1952年Hetrick发明了他自己之称为“汽车安全气垫”的装置,用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害。这是一-种纯机械装置。用于使气囊膨胀的压缩空气贮存在一个压力容器中,连接着弹簧的质量块用来感应汽车的减速度。当质量块产生位移时,能打开一个阀使压力空气从压力容器中冲出来,以使气囊膨胀。气囊可装在方向盘中、手套箱门上、仪表板.上部以及前排座椅的靠背。早期的空气囊主要用于与其它安全装置一起防止飞机着陆时与地面的碰撞。1960年,安全气囊技术开始在原有的基础.上研制并转为民用。

60年代末美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)开始建议制定一个可选择的安全气囊法则,鼓励汽车厂商去发展安全气囊。

70年代,美国通用、福特,德国奔驰公司等均开始投入大量资金和人力研究与发展安全气囊这些综合力量使安全气囊的研究与发展进入了一个全新的发展阶段。

20世纪90年代后期,美国、欧共体、日本已正式立法在汽车.上配置安全气囊,双气囊已成为绝大多数主流轿车的标准件。

1.2国内发展史

我国对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。我要反馈随着世界汽车进军我国,我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。

随着世界汽车进军我国,我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992年,我过自行研制的FS-01安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发 展空间。

在我国“九五”规划期间和“十五”规划中,国家经贸委和汽车.行业将安全气囊列为我国汽车零配件三大重点发展项目(电子喷油系统、防抱死制动系统和安全气囊系统)之一,尤其是在1999年10月28日,国家机械工业局发布《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》(CMVDR294)。这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时的安全标准。

安全气囊在近几年得到了飞迷的发展,价格大幅度下降,装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时,有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。了解安全气囊的工作原理及注意事宜对我们更好的保护自己有很重要的作用,但对于驾驶员米说,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。

二、安全气囊的应用

安全气囊是一种一次性的安全防护装置,不允许在装车后进行任何试验。汽车若无碰撞事故正常行驶长达10年时,应更换新的安全气囊系统。驾驶员和前座乘员安全气囊已成为轿车生产中的标准设备,作为正碰撞事故中的安全措施,安全气囊正往多样化去发展,侧面碰撞气囊正在迅速发展。不目前在研制的新型保护气囊,还有5种:

①安装在转向盘下方膝垫部位的安全气囊可保护下脚正碰撞中免受伤害。

②安装在制动踏板下的安全气囊以保护脚和踝关节在正碰撞中免受伤害。

③安装在前座椅靠背上的安全气囊以保护后座乘员。

④安装在汽车发动机罩下的安全气囊,保护行人。

⑤安装在前挡风玻璃边框的安全气囊以减少行人在汽车碰撞事故中头部的损伤。

安全气囊作为碰撞事故中的重要安全措施,但也不能完全依靠,驾驶员还是要提高驾驶水平技术,提高驾驶素质,以防事故的发生,保证自己和他人的人身财产安全。

三、安全气囊的使用注意

(1)安全氣囊必须和安全带配合使用。安全气囊属于辅助防撞安全装置,只有和安全带配合使用,才能获得满意的效果。

(2)注意日常检查。主要检查各碰撞传感器的固定是否牢固,搭铁线部位是否清洁、连接是否可靠,方向盘转动时是否有卡滞现象,以判断方向盘内的SRS螺旋电缆是否完好。

(3)及时排除安全气囊的故障,否则会产生两种严重后果。一-种是当汽车发生严重碰撞,需要安全气囊展开起保护作用时,它却不能工作。另一种是在汽车正常运行,安全气囊不应工作时,它却突然膨胀展开,给驾驶员和乘员造成不应有的意外伤害,甚至发生安全事故。

(4)避免高温。安全气囊装置的部件应妥善保管,不要让它承受85°C以上的高温,以免造成安全气囊误打开。

(5)避免意外磕碰和振动。安全气囊传感器等部件对碰撞和冲击很敏感,因此应尽量避免碰撞和冲击,以免造成安全气囊不必要的突然展开。

结论:尽管我国安全气囊的研究与发展已初具基础和规模,但是离世界先进水平还相距甚远,这些差距主要包含安全气囊法规、撞车实验系统、安全气囊的设计、制造和测试等方面。事实.上,我国的撞车实验系统还不能完全满足美FMVSS208条款的技术要求;其次在安全气囊方面,我们还缺少关键技术的自主知识产权;此外,传感器、气体发生器和气囊的技术规范及检测还未达到一一个令人满意的状态。  不同的车型由于控制方式不同其电路也不同,我们只有了解每种车型控制电路的特点,每一部分电路的工作原理,每个元件的功能,每条线的作用及特点,只有这样,我们才能迅速找到问题关键所在并迅速解决。此车由于气囊传感器线路故障,造成SRS指示灯不灭,给一些修理工带来难题,维修不了便自行改装不正确的线路。可见,关键的线路改装错误,会给司机及乘客带来可怕的安全隐患,好在此车在没发生碰撞现象之前充电指示灯提前发生故障,改装错误的线路被及时发现,得以正确的修复。否则如果发生交通事故,安全气囊不能爆开,后果将不堪设想。像本例安全气囊电路错误的修改,这是不可取的。只有明白相关线路的控制原理,明确每条线的作用及来龙去脉,才能根除故障,真正为用户排忧解难。

参考文献:

[1]孙桂芝,职业院校汽车类"十二五'规划教材:汽车安全与舒适系统检,2014,01:4。

[2]孔军,图解汽车安全气囊电控系统故障检修.2014.

[3]张桂荣.汽车安全气囊防护系统.汽车运输.1997.4

[4]陈鹰,黎明桂,程应军,安全气囊技术的发展趋势.汽车技术.1998.4

作者:刘兴林

第三篇:猎豹汽车安全气囊工作原理及检修

1概述

汽车安全气囊系统是现代乘用车的基本设备之一,它属于一种被动辅助安全装置。安全气囊和安全带是汽车碰撞事故中最有效的乘员保护设施。据有关数据表明,佩带座椅安全带可以使碰撞事故中乘员伤亡率减少20%-30%。在重大事故中,它可以大大减轻事故对人体的伤害。但由于安全气囊是一种高精度、高可靠性装置,一般不允许维修,这就给安全气囊不知怎样去检修,从而使故障不能及得到排除。最终,安全气囊系统不能正常工作,在重大事故中不能起到对人体的保护作用。

安全气囊系统俗称SRS。事故中它对驾乘人员的头部、颈部安全有着十分明显的保护作用。统计结果表明:汽车发生事故时,人体胸部以上受伤的几率高达75%以上。实际证明,在SRS动作过程中,SRS气囊动作时间板短,从开始充气到完全充满,时间仅为30 ms;从汽车遭受碰撞至SRS气囊收缩为止,所用时间仅为120 ms。因此,SRS气囊动作的过程状态和经历的时间无法用肉眼来确定。

1)SRS安全气囊碰撞引爆的条件:

SRS安全气囊系统必须工作正常。

碰撞方位为正前方或斜前方±30°角度内;(指驾驶员气囊、乘员侧气囊)。

碰撞时,负加速度值≥电脑设定的负加速度的阀值。

2)SRS安全气囊碰撞不能引爆的条件:

SRS安全气囊系统工作不正常;

汽车遭受侧面碰撞超过斜前方±30°角;

汽车遭受横面或后面碰撞;

汽车发生绕纵向轴线侧翻。

2猎豹CFA6470系列汽车SRS安全气囊系统结构

猎豹CFA6470系列汽车安全气囊系统由方向盘、气囊模块(其中内有喇叭开关)、螺旋电缆、控制器ECU、ECU支架、气囊线束组成(图1)。

1)气囊模块 气囊模块由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成,安装在方向盘中心处。

2)气体发生器作用是在有效时间内产生气体使气囊张开,是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂瞬间,点火剂会产生大量热量,叠氮化钠药片受热立即分解,产生氮气并从充气孔充入

气囊。

3)点火器当SRS ECU发出点火指令使电热丝电路接通时,电热丝迅速红热引爆引药,炸药瞬间爆炸产生热量,药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒,使充气剂受热分解放出氮气冲入气囊。

4)气囊ECU是安全气囊系统的控制中心,其功用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号,判断是否点火引爆气囊充气,并对系统故障进行自诊断。还要对控制组件中关键部件的电路不断进行诊断测试,并通过SRS指示灯和存储在存储器中的故障代码显示测试结果。

3安全气囊系统工作原理

当汽车时速超过30KM/h时发生前碰撞事故时,装在汽车仪表台下安全传感器可检测到车速突然减速,由碰撞传感器将撞击的信息传给电子控制单元ECU,当汽车在阴影区内受到正面碰撞且冲击力大于预定值时,安全气囊系统就会自动起动。安全传感器其起动减速度比气囊传感器的小。当电流流至发火极时就点火。这时发生在安全传感器、中央气囊传感器或前气囊传感器同时起动时,当减速力作用在传感器上时,充气内的发火极就点火,产生气体。充入气囊的气体迅速增加气囊的气囊内的压力,冲开转向盘气囊总成和气囊门,然后气囊充气终止。随着气体通过气囊后部或侧面的放气孔排出、气囊瘪下来。

4安全气囊系统检测注意事项

1)安全规范:除原设计的线束外,严禁将线束接到气囊系统线束上;禁止使用万用表以及其他能产生电源的仪器检测点火器;存放安全气囊时,应按照气囊向上和连接器向下的方式放置,万一误爆时,这样放置的危险性较小;不要试图用工具打开安全气囊的气袋或点火器,并禁止对其加热;维修焊接前应拆掉蓄电池正极;连接电气线束前,认真检查线束是否处于断。

2)检测步骤:SRS安全气囊系统诊断电路,不断检查气囊系统是否存在故障。当打开点火开关从LOCK位置转至ACC或ON位置时,诊断电路起动气囊警告灯6 s进行初步检查过程中,如果检测到故障,气囊警告灯不熄灭,即使过了6 s,警告灯仍然点亮。再用猎豹专用汽车电脑故障诊断仪以及专用诊断插头对故障车进行诊断;以诊断的结果对安全气囊各相应部件做正确的维修。维修后其清除故障码处理。在电源负板断开30秒钟以上才能对安全气囊和相应部件进行拆解和维修。

3)拆卸注意事项:进行任何拆卸工作前,应先进行下列操作:①先接通点火开关,检查仪表板上安全气囊指示灯工作是否正常;②关闭点火开关,拔出钥匙。断开蓄电池正极,等待2 min以上,如果安全气囊指示灯工作异常,断开蓄电池正极后应该等待10 min,再进行操作。拆卸转向盘时,应使用专用工具将转向柱锁定在“直向前”的位置,以保证控制装置和螺旋线束在安装中不会被损坏;③只能安装与原车零部件编号相同的配件,点火器是有失效期的,要遵守配件上注明的使用期限;④接通蓄电池后,打开点火开关时,维修人员不要将身体放在安全气囊打开的轨迹之内;⑤安装完毕后,检查安全气囊指示灯运行是否正常。

4)常见故障代码见表1。

5)猎豹CFA6470系列汽车SRS安全气囊系统ECU接线图,见图2。

6)故障案例:安全气囊故障灯常亮

用电脑故障诊断仪检测,故障代码为B2500、B1111。由故障代码分析、推断,可能是由于电源电压过高,烧毁了SRS指示灯,后经修复。换新指示灯,电路系统回复。但没有对控制器ECU内的故障码清除。检修:用电脑故障诊断仪WU-2002,专用插头WU-43对该车控器ECU进行故障码清除,气囊灯熄灭,气囊系统回复正常。如遇到故障码为B2500、B1111、B1112、B1347、B1348、B1349的故障车,均不需要换件,只要对故障码所对应的部位做适当的修复,使该回路能正常工作,故障码清除,气囊灯熄灭,气囊系统回复正常。针对B1347故障码的检修,成回路电阻低的原因是:插入气囊发生器内,无法将发生器插孔内黄色环形圈中的短路片打开,这时,只要将环形圈内短路片做适当修复即可。

用电脑故障诊断仪检测,故障代码为B1346。主气囊回路电阻过高;由故障代码发生在ECU10、11脚至驾驶员气囊的回路中。检修方法:断电30秒钟后,拆卸安全气囊时发现,螺旋电缆上部的小黄插头没有插到位,经重新插接,对气囊控制单元ECU清除故障码,故障排除。气囊模块的判定正确做法:用一阻值2欧的电阻模拟气囊模块,查看系统能否正常工作来断定气囊模块的好坏,切记不能用三用表去测气囊模块。

用电脑故障诊断仪检测,故障代码为B1620,ECU内部故障。检修:SRS控制器内有故障代码B1620,需更換新件。

诊断仪无法通讯:首先诊断仪必须升级,不能使用限次版的诊断仪,必须使用WU-43专用诊断插头。其次查找ECU第9脚至T形插头12脚是否通路,特别要查看T形插头12脚插接件的好坏,是否脱落、生锈、氧化、接触不良,最终造成无法通讯。

5结束语

本文基于安全气囊的工作原理和结构原理,对猎豹CFA6470系列车型安全气囊系统常见的故障做出了详细的归纳和总结,并提出了常见故障的系统性检测及维修方法,可以很好的指导检查和维修。

参考文献

[1]潘承炜,汽车安全气囊检测[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]陈国庆,汽车安全气囊系统维修技术[M].北京:北京理工大学出版社,2009.

[3]赵福堂.汽车电器与电子设备(第2版) [M].北京:北京理工大学出版社,2005.

作者:庞巍

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