安全气囊的工作原理
安全气囊气体发生器系统主要由碰撞传感器、安全气囊电脑、SRS指示灯和气囊组件四部分组成。其中气囊组件由充气元件和气囊组成,均安装在方向盘内或工具箱上端,小可分 解。充气元件由电爆管、点火药粉及气体发生剂组成。充气元件的功用是给气囊充气。气囊由尼龙布制成,内表而敷有树脂。
车辆发生碰撞时,碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通,SRS电脑接通引爆电路,使电流流过电爆管,使其发热将电爆管内的点火介质引燃,火焰随即扩散到点火药粉和气体发生剂,产生大量气体。气体经滤网冷却后进入气囊内,气囊急剧膨胀,冲破方向盘,缓冲对驾驶员和乘员的冲击。充气元件与气囊安装在方向盘上,与方向盘一起转动,电爆管与SRS电脑之间的导线联接是靠螺旋导线(游丝)来联接的。
当汽车发生正面碰撞事故时,安全气囊控制系统检测到冲击力(减速度)超过设定值时,安全气囊电脑立即接通充气元件中的电爆管电路,点燃电爆管内的点火介质,火焰引燃点火药粉和气体发生剂,产生大量气体,在0.03秒钟的时间内即将气囊充气,主气囊发生器使气囊急剧膨胀,冲破方向盘上装饰盖板鼓向驾驶员和乘员,使驾驶员和乘员的头部和胸部压在充满气体的气囊上,缓冲对驾驶员和乘员的冲击,随后又将气囊中的气体放出。
安全气囊根据安装的位置及保护对象小同,主要分为:对驾驶员进行保护的气囊,装在方向盘内,防比驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞;对前排乘员进行保护的气囊,装在仪表板内,防比乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞;对后排乘员进行保护的气囊,一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部,防比乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻,后座椅安全气囊一般少之在轿车上使用。
早期的安全气囊为机械式安全气囊系统,现在国内外气囊厂家主要采用的是电子式安全气囊系统。基本型安全气囊系统包含了驾驶员、乘员正面保护安全气囊及安全带预紧装置。
电子式安全气囊系统特点是由传感器感知车辆运动情况,由MCU监控并作出判断,判断当前的事件是否是严重碰撞事件,如果是严重碰撞事件则驱动气囊展开,保护驾乘人员的安全。安全气囊作用过程为:碰撞发生后0~20ms内传感器将信号输送到中央电子控制器(ECU),ECU判断后确认是严重碰撞则引发负气囊气体发生器,在20--60ms内高温、高压气体(氮气)经过滤冷却进入气袋,气袋张开形成气垫,将乘员与车内装备隔开,60-100ms后气袋排气孔打开,气囊泄气并收缩。气体的阻力作用吸收了碰撞的能量,缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力。乘员陷入较柔软的气囊中,使得乘员得到保护。然后气体全部从排气孔排出,气囊瘪下。
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