山東水利技師學(xué)院　　張峻

汽車安全氣囊運行與檢修

山東水利技師學(xué)院張峻

安全氣囊系統(tǒng)是設(shè)計用來當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞時為駕駛員和乘客提供緩沖的設(shè)備。本文著重介紹了汽車安全氣囊的構(gòu)造與運行、氣囊檢修方法和安全操作注意事項等內(nèi)容。

安全氣囊；傳感器；碰撞；故障診斷

1　安全氣囊的構(gòu)造與運行

典型的安全氣囊系統(tǒng)部件包括：傳感器、安全氣囊（膨脹）單元、轉(zhuǎn)向管柱內(nèi)的盤簧式電纜、控制單元、線束以及連接器。為了能夠讓安全氣囊打開，一個傳感器必須閉合以便向膨脹單元提供電源。然而，在安全氣囊打開之前，安全氣囊引燃管電路也需要接地。此接地回路是由氣囊前向識別傳感器或乘員艙識別傳感器動作（接通）提供的。換句話講，兩個傳感器必須同時動作，安全氣囊才會打開。安全氣囊打開所需的沖擊力相當(dāng)于汽車以16km/h的速度撞擊墻面時產(chǎn)生的撞擊力。觸發(fā)安全氣囊系統(tǒng)傳感器所需的撞擊力能夠防止汽車撞擊路邊或緊急制動時氣囊意外打開。安全氣囊系統(tǒng)需要一個附加力打開是防止安全氣囊意外展開的必要措施。只有在正面中心30°范圍內(nèi)發(fā)生碰撞的情況下，安全氣囊才會打開。

1.1安全氣囊（膨脹）單元

安全氣囊引燃管是一種加熱元件，用來點燃?xì)怏w發(fā)生材料。引燃管需要大約2A的電流為加熱元件加熱并點燃?xì)怏w發(fā)生器。一旦氣體發(fā)生器被點燃，尼龍氣囊會立刻被氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氮氣充滿（在大約0.03s時間內(nèi)）。在事故發(fā)生時，駕駛員由于自身慣性力的作用會撞向方向盤。與此同時，高強度尼龍安全氣囊會在瞬間展開，由于氣囊阻力分布在駕駛員的整個上半身，所以其傷害得以緩減。普通轉(zhuǎn)向管柱在碰撞后仍可以使用，但是安裝了安全氣囊的轉(zhuǎn)向管柱在碰撞后就會損壞。安全氣囊的兩側(cè)有兩個大的通風(fēng)口，在為乘員提供緩沖后會立即放氣。

1.2傳感器

對于安全氣囊電路來講，有三個傳感器起開關(guān)作用。這些傳感器結(jié)構(gòu)和運行原理都類似，其安裝位置的不同決定了它們的名字不同。所有的安全氣囊傳感器都必須牢固地安裝在車上，并且其方向都必須指向汽車前進(jìn)方向以確保傳感器能夠探測到汽車的急減速（驟停），安全氣囊傳感器有三種基本類型。

（1）磁固定式鍍金球傳感器

這種傳感器使用一個永久磁體吸住一個鍍金鋼球使其與兩個鍍金電氣觸點保持一定距離。如果汽車（傳感器）急驟減速，鍍金鋼球就會脫離磁體并且與兩個鍍金電氣觸點接觸。鋼球只會與兩個鍍金電氣觸點接觸很短的一段時間，因為鋼球會很快被磁體吸引回去。

（2）不銹鋼帶卷式傳感器

該傳感器被密封在充滿氮氣的盒中以防傳感器遭到腐蝕。如果汽車（傳感器）急驟減速，不銹鋼帶卷就會展開并接觸到兩個鍍金電氣觸點，稍后不銹鋼帶卷就會自動恢復(fù)原狀。

（3）集成傳感器

一些汽車采用了內(nèi)置于膨脹單元中的電子減速傳感器。這些傳感器測量汽車的減速率，通過計算機邏輯電路，從而決定安全氣囊是否打開。通過時間坐標(biāo)說明了一個典型的安全氣囊系統(tǒng)能夠迅速地做出反應(yīng)。

當(dāng)發(fā)生碰撞時，安全氣囊就會打開。一些汽車制造廠商要求：氣囊一旦打開使用過后，所有的傳感器以及安全氣囊總成都要一并更換。撞擊力導(dǎo)致傳感器內(nèi)產(chǎn)生無法觀察到的內(nèi)部損傷，使其可能無法再次正常使用。

1.3線束

根據(jù)國際慣例，所有安全氣囊使用的導(dǎo)線一律是黃色的，電氣端子都是鍍金的，以防腐蝕。為了確保方向盤中膨脹單元電線連接可靠，轉(zhuǎn)向管柱中裝有一組線圈，該線圈是銅質(zhì)帶狀導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)向管柱旋轉(zhuǎn)時，它就像百葉窗一樣運動。該線圈通常叫作盤簧式電纜，其功能是保持傳感器和氣體發(fā)生器之間的電流連續(xù)性，如果使用喇叭環(huán)型的滑動導(dǎo)體則有可能出現(xiàn)連續(xù)性缺失狀態(tài)。大多數(shù)安全氣囊系統(tǒng)都含有診斷裝置，這些診斷裝置通常含有輔助電源。發(fā)生碰撞時，如果汽車蓄電池被斷開，輔助電源可以給氣體發(fā)生器供電。該輔助電源通常帶有電容器，在膨脹單元被引燃時放電。

2　安全氣囊檢修

2.1在維護(hù)安全氣囊或在安全氣囊周圍工作時采取的安全措施

（1）始終遵守使用安全氣囊的預(yù)防條例，并記住車輛上警示貼條中的內(nèi)容。

（2）在發(fā)生碰撞且安全氣囊已經(jīng)打開之后，氣體發(fā)生器單元和所有的傳感器必須全部交換，以確保系統(tǒng)以后能夠正常運行。

（3）避免在黃色安全氣囊導(dǎo)線附近使用自帶電源測試燈，自帶電源測試燈可能會提供足夠的電流點燃?xì)怏w發(fā)生器單元導(dǎo)致安全氣囊打開，盡管這種可能性很小。

（4）當(dāng)氣體發(fā)生器單元從方向盤上移出時，一定要小心，始終讓氣體發(fā)生器遠(yuǎn)離你的身體。

（5）在處理已經(jīng)打開的氣體發(fā)生器單元時，一定要戴上手套和防護(hù)眼鏡，以避免氫氧化鈾粉塵刺激皮膚。在安全氣囊展開后，氫氧化鈾粉塵是一種潤滑劑。

（6）絕對不要撞擊、敲打傳感器，其內(nèi)部的觸點可能遭到破壞，導(dǎo)致在發(fā)生碰撞時無法正常運行。

（7）在汽車上安裝傳感器時，要保證傳感器的箭頭方向始終朝向汽車前進(jìn)方向，而且要保證傳感器安裝牢固。

2.2安全氣囊故障診斷

大多數(shù)安全氣囊系統(tǒng)的電氣部分由安全氣囊激活能源裝置內(nèi)的電路或者車載電腦系統(tǒng)不斷地進(jìn)行檢測。通過給各個傳感器和其他元器件加上一個小信號電壓就可以監(jiān)控電氣系統(tǒng)。如果電流連續(xù)性存在，一個很小的電壓降便會被測試電路檢測到。如果發(fā)生短路或者斷路，警示燈就會點亮，遵循制造廠家推薦的程序，可以讀取和清除安全氣囊故障診斷代碼。

2.3安全氣囊測試和維修

安全氣囊系統(tǒng)組成部分和安裝位置根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的不同而不同，但是基本的測試準(zhǔn)則和其他電氣電路是一樣的，應(yīng)根據(jù)維修信息確定電路的設(shè)計方式和正確的測試順序。

一些安全氣囊系統(tǒng)需要使用特殊的測試儀器，這些測試儀器內(nèi)置的安全電路能夠防止安全氣囊意外打開。如果沒有這些測試儀器，那就要嚴(yán)格地遵循生產(chǎn)廠家規(guī)定的測試程序，接通自診斷系統(tǒng)，檢索系統(tǒng)故障代碼。對某些系統(tǒng)，需要制造廠解碼器才能獲得系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

具有自診斷單元的安全氣囊系統(tǒng)能夠檢測到系統(tǒng)的電氣故障，斷開系統(tǒng)（使系統(tǒng)不能起作用）和通過系統(tǒng)正常指示器或警示燈告知駕駛員。根據(jù)電路設(shè)計的不同，系統(tǒng)故障可能使警示燈不能夠點亮、持續(xù)點亮或者閃爍。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障或警示燈出現(xiàn)問題時，有一些系統(tǒng)還會發(fā)出警告聲。

在點火鑰匙處在ON位而發(fā)動機熄火的情況下，作為燈泡測試，警示燈應(yīng)點亮，否則自診斷單元就可能使系統(tǒng)斷開。一些警示燈電路有計時器，在幾秒鐘之后會自動熄滅警示燈。除非部件出現(xiàn)問題，安全氣囊系統(tǒng)并不需要維護(hù)。然而，為了維修開關(guān)和安裝在轉(zhuǎn)向管柱上的設(shè)備，安裝在方向盤上的安全氣囊單元要定期移動和更換。

3　駕駛員側(cè)安全氣囊單元的更換

在斷開和移動某種車型的安全氣囊單元時，必須嚴(yán)格遵循汽車生產(chǎn)廠家提供的針對該車型的操作規(guī)程。違反該規(guī)程將會造成嚴(yán)重的后果，使汽車受到極大損害，而且替換安全氣囊成本十分昂貴。下面介紹移動安全氣囊單元的基本步驟，不要用這些基本步驟替代生產(chǎn)廠家規(guī)定的步驟。

（1）轉(zhuǎn)動方向盤直到前輪位置正對前方，只有當(dāng)前輪朝前時，才可將一些部件從轉(zhuǎn)向管柱上拆下。

（2）斷開點火開關(guān)和蓄電池的負(fù)極電纜，切斷安全氣囊單元電源。

（3）蓄電池一旦被斷開，在繼續(xù)操作之前，要根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求等待一段時間。在不確定的情況下，至少要等待10min，以保證電容器充分放電。

（4）取下固定安全氣囊的螺母或者螺釘。在一些汽車上，這些緊固件安裝在方向盤的后部；在另一些汽車上，它們則安裝在方向盤的兩側(cè)。這些緊固件可能由塑料蓋板遮擋，因此需要用小螺釘旋具撬開塑料蓋板才能將其取出。

（5）小心地將安全氣囊從方向盤中取出并斷開電氣連接器。連接器的位置各異，有一些安裝在方向盤下部塑料覆蓋件的后面，而另外一些則安裝在轉(zhuǎn)向管柱上部安全氣囊單元的下面。

（6）將安全氣囊單元放置在妥當(dāng)?shù)牡胤剑苑乐乖谄嚲S修過程中受到損壞。不要試圖拆卸安全氣囊單元。如果安全氣囊單元出現(xiàn)問題，必須將整個單元更換。

在安裝安全氣囊單元時，要確保盤簧式電纜位置安裝正確，以保證氣囊單元和轉(zhuǎn)向管柱之間電流的連續(xù)性。務(wù)必將各種導(dǎo)線安裝在其原始位置，并且要讓整個氣囊單元完全裝入方向盤之中。在指定情況下，要使用新的緊固件安裝氣囊總成。

4　人為打開安全氣囊的安全事項

在引爆任意一側(cè)的安全氣囊時應(yīng)注意以下問題，以防止意外傷害的發(fā)生。

（1）盡可能在汽車外引爆安全氣囊，而且要遵循生產(chǎn)廠家的建議。

（2）如果在車內(nèi)引爆安全氣囊，注意汽車內(nèi)不要留有其他人員、工具、設(shè)備等。

（3）遵守汽車制造商制定的規(guī)程和設(shè)備使用建議。

（4）穿好工作服，戴好耳罩和防護(hù)眼鏡。

（5）氣囊打開時裝飾罩朝上。

（6）與安全氣囊保持6m的距離。

（7）安全氣囊應(yīng)予以充分冷卻。

［1］詹姆斯.D.霍爾曼德.汽車電子與電器系統(tǒng)［M］.北京：中國勞動與社會保障出版社，2005.