康秀丹 張安寧 李金庫 郭明鑫

【摘??要】汽車安全氣囊系統(tǒng)是當汽車遭到?jīng)_撞而急劇減速時能很快地膨脹緩沖墊，可以保護車內(nèi)乘員不致撞到車廂內(nèi)部。目前，按照安全氣囊的數(shù)量可分為單氣囊系統(tǒng)（只裝在方向盤內(nèi)的駕駛員安全氣囊）和雙氣囊系統(tǒng)（安裝在駕駛側(cè)和副駕駛側(cè)），兩者的工作原理是基本相同的。本文簡單介紹了汽車安全氣囊系統(tǒng)（SRS）基本的組成，從安全氣囊系統(tǒng)的作用和分類的角度出發(fā)，系統(tǒng)介紹了汽車安全氣囊系統(tǒng)的組成結(jié)構、工作原理、常見維修知識以及注意事項，并對各部分內(nèi)容作了進一步的解釋和闡述。

【關鍵詞】安全氣囊（SRS）;二次碰撞;故障分析;故障代碼

隨著汽車保有量的迅速增加，使得汽車事故頻繁發(fā)生。由于汽車事故難以避免，因此被動安全顯得非常重要，安全氣囊作為被動安全的研究成果，近年來得到迅速發(fā)展和普及[1]。

1.安全氣囊介紹

1.1乘員造成傷害的原因分析

汽車和障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞，其結(jié)果導致汽車速度急劇下降。在這個碰撞的瞬間，前護杠停止運動，但汽車的其他部分通過慣性仍以30-50km/h的速度前進。隨著車輛前部逐漸損壞，汽車即開始吸收動能并減速;在碰撞過程中，當開始減速慢下來時，內(nèi)部乘員則仍以原來的速度向前移動。于是就發(fā)生了乘員和方向盤、儀表板、風擋玻璃等之間的碰撞，造成了乘員的傷害。這種乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構之間的碰撞稱為二次碰撞[2]。

安全氣囊的作用就是要減小司乘人員在二次碰撞中的傷害程度。

1.2安全氣囊的吸能作用

由于乘員和氣囊相碰時容易因振蕩造成乘員傷害，所以在氣囊的背面開兩個直徑25mm左右的圓孔。這樣，當乘員和氣囊相碰時，借助圓孔的放氣可減輕振蕩，放氣過程同時也是一個釋放能量的過程，因此可以很快地吸收乘員的動能，有助于保護乘員。

2.安全氣囊的形式

安全氣囊系統(tǒng)按保護面的不同，可分為供正面碰撞保護用的安全氣囊系統(tǒng)和供側(cè)面保護用的側(cè)安全氣囊系統(tǒng)。此外，安全氣囊還可按充氣裝置點火系統(tǒng)的形式、氣囊數(shù)量和氣囊傳感器數(shù)量等3種方式來分類。

2.1按充氣裝置點火系統(tǒng)分

（1）電子式（E型）

（2）機械式（M型）

2.2按氣囊數(shù)量分

有1個、2個、4個氣囊

2.3按氣囊傳感器數(shù)量分

（1）1個：氣囊傳感器

（2）3個：一個中央氣囊傳感器和兩個前氣囊傳感器

3.安全氣囊工作原理

3.1安全氣囊（SRS）的作用

當汽車遭受碰撞導致車速急劇變化時，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員、與車內(nèi)構件之間迅速鋪墊一個氣墊，使駕駛員、乘員頭部與胸部壓在充滿氣體的氣囊上，利用氣囊的阻尼作用和氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體產(chǎn)生的動能，從而減輕人體遭受傷害的程度。

安全氣囊使用的氣體介質(zhì)為氮氣，平時由疊氮化鈉固體藥片受熱分解釋放。若減速力達到設定值以上時，系統(tǒng)會觸發(fā)充氣裝置，然后充氣裝置內(nèi)的化學反應會使氣囊在瞬間充滿氮氣，以緩沖乘員的沖擊，保護乘員頭部和臉部免于撞擊方向盤或儀表板。在氣囊開始泄氣時，氣囊依然在繼續(xù)吸收動能。整個過程不到1s內(nèi)完成[3]。

3.2安全氣囊的動作過程

（1）碰撞剛開始10ms后，氣囊開始充氣，駕駛員尚未動作。

（2）碰撞40ms后，氣囊完全充滿，人體向前移動。安全帶開始預收縮。

（3）碰撞約60ms駕駛員頭部及身體壓向氣囊。氣囊內(nèi)氣體通過節(jié)流孔排氣，吸收人體與氣囊之間的碰撞能量。

（4）碰撞約120ms大部分氣囊內(nèi)氣體從節(jié)流孔排出，汽車前方視線恢復。

3.3氣囊打開的條件

（1）碰撞方向與汽車中心線的夾角30o以內(nèi);

（2）碰撞車速在25km/h以上。

4.氣囊元件作用簡介

4.1執(zhí)行感應器

由雙接觸機電開關組成的安全裝置。

（1）工作不依賴于電子元件;

（2）在正常行車時保證氣囊點火線路不觸發(fā);

（3）必要時接通點爆電路。

4.2碰撞感應器

即碰撞傳感器。用以碰撞的強烈程度。

4.3SRS?警示燈

如感應診斷模塊或外部電路出現(xiàn)故障，位儀表盤內(nèi)的故障燈點亮，此時安全氣囊SRS失效。

（1）打開點火開關后，警示燈亮4S后熄滅，說明系統(tǒng)正常。

（2）在行駛過程中，如出現(xiàn)故障燈亮，也說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

4.4線束及接頭

線束為黃色套管包扎，非專業(yè)人員不得對該線束進行測量及維修，否則會造成氣囊誤爆的危險。

（1）時鐘彈簧接頭短路棒的作用：當拔下插頭時，使氣囊兩接頭短路防止誤通電造成誤爆;

（2）ECU接頭處的短路棒：拔下拔頭，警示燈會亮。

4.5碰撞傳感器

一般安裝在汽車前部（本車裝在ECU內(nèi)部）。

4.6時鐘彈簧

（1）安裝在轉(zhuǎn)向管柱上;

（2）給駕駛員側(cè)氣囊模塊供電;

（3）是喇叭電路的組成部分;

4.7安全氣囊電路

氣囊打開后，需注意以下問題：

（1）安全氣囊在設計上一次性使用，只能充氣1次，用后必須更換。

（2）發(fā)生碰撞時，即使前乘員座沒有乘員，前座乘員氣囊也會同時張開。

（3）氣囊的充氣在少于1s內(nèi)完成，因此氣囊充氣的力量相當大。此系統(tǒng)的設計是為了減少嚴重的傷害，但它本身可能會對乘員造成輕微的燙傷、擦傷或紅腫等傷害。

5.故障碼的讀取、消碼

當發(fā)現(xiàn)故障燈亮時，應進行故障碼的讀取。

5.1故障碼的讀取方法

只能用專用診斷儀來讀取故障內(nèi)容。

（1）當前故障：在掃描儀上顯示的故障代碼為Axx。

（2）歷史故障：即以往探測到的故障，己不在激活，在掃描儀上顯示Box。

5.2故障類型

（1）外部故障：如果發(fā)生外部故障，維修服務人員可以復位SDM系統(tǒng)（即安全氣囊的ECU），將燈熄滅。

（2）內(nèi)部故障：如果發(fā)生SDM內(nèi)部故障或掃描儀顯示CRASH??RECORDED（碰撞已發(fā)生）代碼，SDM將不可能復位。必須更換SDM模塊[4]。

進行故障診斷的注意事項：

（1）進行檢測前應拆下蓄電池負極線，并等待1分鐘，讓SDM的電容放電，才能進行檢測。

（2）必須使用數(shù)字式萬用表來進行有關檢測。

（3）拆下的安全氣囊必須蓋子朝上來放置。

6.廢舊安全氣囊的處理

6.1拆卸和更換安裝

（1）如果氣囊在事故中展開，控制元件、氣囊裝置和接觸裝置必須更換新元件。

（2）如果氣囊系統(tǒng)線束受損，必須立即更換。

（3）切勿用任何方式更改氣囊系統(tǒng)線束。

（4）開始操作氣囊系統(tǒng)和電器系統(tǒng)前，斷開電瓶負極并包扎好端子。

（5）存放氣囊裝置時，務必使襯面朝上[5]。

（6）如果車輛維修時間較長，拆卸下來未展開的氣囊裝置必須鎖定保存。

（7）切勿用油脂、清洗劑或類似物質(zhì)處理氣囊系統(tǒng)。

（8）切勿強行打開氣囊裝置。

6.2報廢

（1）氣囊裝置必須按照上海通用汽車公司條例用電擎展開，使其失效后方可報廢。

（2）氣囊裝置只能緊固在車輛上展開。展開前必須先清除氣囊膨脹區(qū)內(nèi)的所有零散物品。

（3）必須在車門關閉，側(cè)窗打開的狀態(tài)下展開氣囊。

（4）已展開的氣囊裝置可作“普通”廢料處理。

7.結(jié)論

本文從五菱微型車安全氣囊的形式、原理、原件的作用、故障碼的讀取以及報廢處理等方面進行了論述，闡明了安全氣囊的重要性，對今后合理安全氣囊提出了建議。

參考文獻：

[1]U.S. air bag history". Motorvista.com. http：//www.motorvista.com/airhist.htm. Retrieved 2010-10-17.

[2]金加龍.汽車安全氣囊的發(fā)展[J]，浙江交通職業(yè)技術學院學報.2012，3（1）：19～23

[3]胡光輝.安全氣囊的安全性初探[J]，湖南交通科技，2016，28（2）：77-78

[4]江宗法等.駕駛員安全氣囊的工作原理與維修技術要點[J]，內(nèi)蒙古公路與運輸.2001，3：45～46

[5]朱華.安全氣囊與安全帶使用中的幾大誤區(qū)[J].實用汽車技術，2018（05）：34-37.

（作者單位：1.哈爾濱遠東理工學院;2.黑龍江工程學院）