《汽車安全氣囊電控》

1、編輯ppt汽車輔助電控技術(shù)編輯ppt氣袋與安全帶電控一、安全氣袋n汽車發(fā)生碰撞事故時，在慣性的作用下，司機(jī)和乘客會高速撞向方向盤等車內(nèi)部件，受到傷害。在汽車上安裝安全帶和安全氣袋等保護(hù)系統(tǒng)，可以 在撞車時把乘客約束在座椅上，限制乘客頭部、胸部的移動距離，避免與車 內(nèi)部件發(fā)生劇烈碰撞，從而起到保護(hù)作用。所以也把這種保護(hù)系統(tǒng)叫做乘員 約束系統(tǒng)。 編輯pptn氣袋的基本保護(hù)思想是：在發(fā)生碰撞后迅速在乘員和車內(nèi)部件之間打開一個充滿氣體的袋子，讓乘員撲在氣袋上。通過氣袋的排氣節(jié)流阻尼吸收乘員的動能，使猛烈的車內(nèi)碰撞得以緩沖，以達(dá)到保護(hù)乘員的目的。 編輯ppt安全氣袋系統(tǒng)主要由傳感器、控制器、氣體發(fā)生器和

2、氣袋等組成。編輯ppt編輯pptn其工作原理為：傳感器感受汽車碰撞強(qiáng)度并將其傳給控制器，控制器進(jìn)行判斷并在適當(dāng)時機(jī)發(fā)出點(diǎn)火信號觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器點(diǎn)火后迅速產(chǎn)生大量氣體展開氣袋。從而達(dá)到保護(hù)乘員生命安全的目的。 編輯ppt傳感器傳感器n目前主要有機(jī)械式、機(jī)電式、電子式等幾種。其中電子集成式集成度高，其內(nèi)部集成有加速度傳感，低通濾波器，溫度補(bǔ)償?shù)饶K；接口簡單，可靠性高；具有自測試功能，可及時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。是目前廣泛應(yīng)用的一種。 編輯ppt編輯ppt傳感方式傳感方式 n傳感方式有多點(diǎn)式和單點(diǎn)式。目前正在使用的多點(diǎn)傳感式安全氣袋系統(tǒng)的典型配置，共有三個傳感器：一個機(jī)電式左檔板傳感器，一個機(jī)電

3、式右檔板傳感器和診斷模塊中的一個電子傳感器。司機(jī)側(cè)和乘客側(cè)各有一個氣袋。兩個檔板傳感器中只要有一個閉合，診斷模塊就對電子傳感器送來的信號進(jìn)行處理和判斷，當(dāng)認(rèn)為有必要點(diǎn)火時，就發(fā)出點(diǎn)火信號使氣袋充氣。單點(diǎn)傳感式安全氣袋系統(tǒng)采用單個電子式傳感器，并且傳感器和點(diǎn)火控制模塊以及診斷模塊都集成在一起。目前，由于點(diǎn)爆控制算法越來越完善，單點(diǎn)傳感式氣袋系統(tǒng)正在逐步取代多點(diǎn)傳感式氣袋系統(tǒng)。編輯ppt多點(diǎn)式和單點(diǎn)式二者的比較多點(diǎn)式和單點(diǎn)式二者的比較 編輯ppt控制系統(tǒng)n控制系統(tǒng)是氣袋系統(tǒng)的核心部件，其控制機(jī)理是各生產(chǎn)廠家嚴(yán)格保密的核心技術(shù)。氣袋控制系統(tǒng)要能準(zhǔn)確判斷出正撞、偏撞、斜撞、撞樹等各種復(fù)雜情況的碰撞強(qiáng)度

4、，并準(zhǔn)時點(diǎn)爆氣袋。 控制系統(tǒng)主要有機(jī)械式、模擬電子式、智能式幾種。機(jī)械式控制系統(tǒng)主要用于低成本的氣袋系統(tǒng)，應(yīng)用正在減少。n現(xiàn)在大部分都采用帶微處理器的智能控制系統(tǒng)，對電子式傳感器測量得到的信號進(jìn)行處理，輸出點(diǎn)爆信號。其原理框圖如圖所示。編輯ppt 編輯ppt安全傳感器是一機(jī)電式傳感器，它在不低于3g的加速度時閉合，主要是為了提高系統(tǒng)的抗干擾性編輯ppt氣袋控制器一般具備如下特性：氣袋控制器一般具備如下特性： 1、在不影響系統(tǒng)可靠性的前提下，盡量采用集成元件，元器件的個數(shù)應(yīng)盡量少。2、元件及電路應(yīng)為可在線測試的。3、減少耗電，使系統(tǒng)在主電源掉電情況下可繼續(xù)工作。 4、儲存故障代號，以備事后診斷。

5、 編輯ppt氣袋的形式有兩種氣袋的形式有兩種 一種體積比較大，即使乘客不系安一種體積比較大，即使乘客不系安全帶也能起到良好的保護(hù)作用，主要在全帶也能起到良好的保護(hù)作用，主要在美國市場，因?yàn)槊绹ㄒ?guī)對安全帶的佩美國市場，因?yàn)槊绹ㄒ?guī)對安全帶的佩戴沒有強(qiáng)制性；戴沒有強(qiáng)制性； 一種體積較小，與安全帶配合使用，一種體積較小，與安全帶配合使用，是將安全氣袋與三點(diǎn)式安全帶共同組成是將安全氣袋與三點(diǎn)式安全帶共同組成一個乘員保護(hù)系統(tǒng)使之達(dá)到最佳的乘員一個乘員保護(hù)系統(tǒng)使之達(dá)到最佳的乘員保護(hù)效果。這種氣袋主要在歐洲市場應(yīng)保護(hù)效果。這種氣袋主要在歐洲市場應(yīng)用，因?yàn)闅W洲對安全帶的佩戴有強(qiáng)制性用，因?yàn)闅W洲對安全帶的佩戴

6、有強(qiáng)制性要求。要求。編輯ppt編輯ppt氣體發(fā)生器氣體發(fā)生器 n氣體發(fā)生器有壓縮氣體式氣體發(fā)生器有壓縮氣體式(冷式冷式)、燃燒式、燃燒式(熱式熱式)、混合式三種?；旌鲜饺N。壓縮氣體式壓縮氣體式主要與機(jī)械式傳感器及控制器連用。主要與機(jī)械式傳感器及控制器連用。由于其產(chǎn)氣量少、充氣速度慢等缺點(diǎn)，應(yīng)用較由于其產(chǎn)氣量少、充氣速度慢等缺點(diǎn)，應(yīng)用較少。少。燃燒式燃燒式通過燃燒劑燃燒產(chǎn)生大量氣體，產(chǎn)氣量通過燃燒劑燃燒產(chǎn)生大量氣體，產(chǎn)氣量大，容易控制，應(yīng)用較多。燃燒劑有疊氮化鈉大，容易控制，應(yīng)用較多。燃燒劑有疊氮化鈉等種類。疊氮化鈉燃燒產(chǎn)生無害的等種類。疊氮化鈉燃燒產(chǎn)生無害的 氮?dú)?，但產(chǎn)氮?dú)?，但產(chǎn)生大量的熱量

7、和固體顆粒，所以要采取降溫、生大量的熱量和固體顆粒，所以要采取降溫、過濾等相應(yīng)措施。為防止火藥產(chǎn)生的熱量對乘過濾等相應(yīng)措施。為防止火藥產(chǎn)生的熱量對乘員造成傷害，有些氣袋內(nèi)部涂有隔熱涂層。疊員造成傷害，有些氣袋內(nèi)部涂有隔熱涂層。疊氮化鈉融于水后有毒，對環(huán)保不利。各氣袋生氮化鈉融于水后有毒，對環(huán)保不利。各氣袋生產(chǎn)廠家都在發(fā)展新型的燃燒劑。產(chǎn)廠家都在發(fā)展新型的燃燒劑。編輯ppt可燃?xì)怏w式是其中的一種，它將氫氣和氧可燃?xì)怏w式是其中的一種，它將氫氣和氧氣按一定比例混合加壓儲存在儲氣瓶中。氣按一定比例混合加壓儲存在儲氣瓶中。它燃燒后產(chǎn)生水，沒有固體顆粒，燃燒它燃燒后產(chǎn)生水，沒有固體顆粒，燃燒前也沒有害，是

8、一種理想燃燒劑。前也沒有害，是一種理想燃燒劑。 混合式混合式是用少量的燃燒物質(zhì)產(chǎn)生足夠是用少量的燃燒物質(zhì)產(chǎn)生足夠的熱量，使得壓縮氣體迅速膨脹而充滿的熱量，使得壓縮氣體迅速膨脹而充滿氣氣編輯ppt編輯ppt混合型氣體發(fā)生器性能上的優(yōu)勢混合型氣體發(fā)生器性能上的優(yōu)勢 1、對溫度的敏感性較低，低溫條件下性能變化不大；2、通過調(diào)整，容易滿足客戶對峰值壓力、壓力上升曲線、溢出氣體的速度等性能的要求；3、 對環(huán)境有利。無毒性材料；優(yōu)異的抗老化性能；4、 氣體發(fā)生器表面溫度低。在氣體發(fā)生器作用后，其表面溫度至多上升75度，塑料件可與氣體 發(fā)生器接觸；5、 溢出的氣體無害。產(chǎn)生的少量非毒性顆粒，92的顆粒是KC

9、l，產(chǎn)出的顆粒濃度比采用疊氮化 鈉等燃燒劑的熱式氣體發(fā)生器低；編輯ppt6、 優(yōu)異的燃燒劑抗老化性能。在車體中15年無變化，推進(jìn)劑不會吸濕。 7、 氣體發(fā)生器有單級和兩級氣體發(fā)生器。單級氣體發(fā)生器有一個產(chǎn)氣部件，兩級氣體發(fā)生器有兩 個相互獨(dú)立的產(chǎn)氣部件，適當(dāng)組合兩個部件的工作時間，即可獲得不同的充氣特性。適用與智 能乘員保護(hù)系統(tǒng)。編輯ppt氣袋發(fā)展?fàn)顩r 安全氣袋于1958年發(fā)明并申請了專利。它作為汽車被動安全性研究的成果，是隨著汽車被動安全性研究的深入而發(fā)展的。美國通用汽車公司在1974-1976年間安裝了大約一萬套氣袋系統(tǒng)，但是，由于技術(shù)上的原因又停止了生產(chǎn)。直到90年代后，由于以下原因才得

10、到推廣和普及：1、碰撞試驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步；2、公眾對于安全要求的提高；3、安全氣袋系統(tǒng)所需電子技術(shù)的提高；編輯ppt安全氣袋對于人體的保護(hù)效果顯著。從1970年到1990年的20年間，歐美關(guān)于安全氣袋方面的專利只有106項(xiàng)，而從1990年到1994年4月，有專利464項(xiàng)。在美國，到1995年，前排乘員的氣袋安裝率已超過60。法規(guī)規(guī)定在1997年9月1 日后出廠的轎車中100安裝司機(jī)側(cè)和前排乘員側(cè)氣袋。在歐洲則是標(biāo)準(zhǔn)裝備和選件并存，現(xiàn)在新車型基本都安裝有安全氣袋。 編輯ppt安全氣袋的保護(hù)作用是十分顯著的。據(jù)美國官方公布的數(shù)字，1986年至1997年2月15日，安全氣袋共挽救了1828人的生命(16

11、39名司機(jī)，189名乘員)。安全氣袋同時也有副作用。在上述時間段內(nèi)，氣袋造成38名兒童、21名司機(jī)、2個乘員死亡。這些主要發(fā)生在低速碰撞的情況。造成死亡的原因有如下幾種：兒童及兒童座椅靠近氣袋；碰撞前的制動使得兒童更加靠近氣袋。氣袋主要造成頭和頸部傷害。另外矮個子司機(jī)受到的傷害也是類似原因。編輯pptn目前歐美等發(fā)達(dá)國家對乘員保護(hù)系統(tǒng)的目前歐美等發(fā)達(dá)國家對乘員保護(hù)系統(tǒng)的研究主要有下述幾個方面：研究主要有下述幾個方面：1、發(fā)展低能量氣袋，減少氣袋對離位乘員、發(fā)展低能量氣袋，減少氣袋對離位乘員、兒童乘員的傷害。兒童乘員的傷害。2、研究側(cè)撞氣袋、翻滾氣袋等保護(hù)裝置。研究側(cè)撞氣袋、翻滾氣袋等保護(hù)裝置。

12、3、研究智能保護(hù)系統(tǒng)。研究智能保護(hù)系統(tǒng)。4、研究膝部、小腿、踝部的保護(hù)裝置。研究膝部、小腿、踝部的保護(hù)裝置。編輯ppt碰撞判斷準(zhǔn)確碰撞判斷準(zhǔn)確汽車的碰撞形式是各式各樣的，其碰撞強(qiáng)度、減速度波形、車體變形等都是不一樣的，但都要求氣袋系統(tǒng)能準(zhǔn)確地判斷出強(qiáng)度如何，并能準(zhǔn)確控制氣袋點(diǎn)爆。編輯ppt目前氣袋系統(tǒng)有兩種形式，一種是與安全帶配合使用，當(dāng)?shù)退倥鲎矔r，主要是安全帶對乘員起保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)生高速碰撞時，才啟動氣袋對人進(jìn)行保護(hù)，此時氣袋主要保護(hù)人的面部，又稱之為“面袋”。第二種是單獨(dú)起保護(hù)作用，發(fā)生碰撞時，氣袋要保護(hù)人的頭部和胸部。第二種氣袋的體積較大(對司機(jī)側(cè)氣袋為60升以上)，充氣時間長，充氣量大

13、，啟動氣袋的碰撞車速較低，造價(jià)高。第一種氣袋的體積較小，(對司機(jī)側(cè)氣袋為40升左右)，充氣量小，充氣時間短，啟動氣袋的碰撞車速高，造價(jià)低。就我國情況看，第一種氣袋更適合我國國情。編輯ppt氣袋的點(diǎn)爆車速與各個國家的事故形式有關(guān)。通常是根據(jù)大量的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，總結(jié)出在不同車速的碰撞事故對乘員造成的傷害程度，據(jù)此確定何種車速需啟動氣袋對乘員進(jìn)行保護(hù)。目前國外的資料中可以得知，對使用安全帶的“面袋”來說，一般規(guī)定：20km/h以下正面撞墻時，氣袋不點(diǎn)爆；30km/h以上正面撞墻時，氣袋一定點(diǎn)爆；2030km/h之間為點(diǎn)火的模糊區(qū)，氣袋可點(diǎn)爆也可不點(diǎn)爆。對不使用安全帶的氣袋，一般是12.8km/h(8

14、mph)正面撞墻時氣袋不爆，20.9km/h(13mph)正面撞墻時氣袋要點(diǎn)爆。如果高速碰撞時氣袋沒有點(diǎn)爆(漏點(diǎn)火)，會造成乘員的嚴(yán)重傷害，是絕對不允許的。編輯ppt氣袋的關(guān)鍵技術(shù)n點(diǎn)火時刻準(zhǔn)確點(diǎn)火時刻準(zhǔn)確以司機(jī)側(cè)氣袋為例。氣袋點(diǎn)爆后，氣體發(fā)生器的以司機(jī)側(cè)氣袋為例。氣袋點(diǎn)爆后，氣體發(fā)生器的充氣時間約是充氣時間約是30毫秒。對處于正常位置的毫秒。對處于正常位置的50百百分位假人，最佳情況下是發(fā)生碰撞時，氣袋剛分位假人，最佳情況下是發(fā)生碰撞時，氣袋剛剛充滿氣體后，人的頭部即與氣袋接觸，這樣剛充滿氣體后，人的頭部即與氣袋接觸，這樣保護(hù)作用最好。如果人頭部接觸到氣袋時，氣保護(hù)作用最好。如果人頭部接觸到

15、氣袋時，氣袋尚未充氣完畢袋尚未充氣完畢(遲點(diǎn)火遲點(diǎn)火)，則氣袋不僅不能起，則氣袋不僅不能起到緩沖吸能作用，巨大的爆炸力反而會將人打到緩沖吸能作用，巨大的爆炸力反而會將人打傷。如果氣袋充氣完畢后很長時間人的頭部才傷。如果氣袋充氣完畢后很長時間人的頭部才與氣袋接觸與氣袋接觸(早點(diǎn)火早點(diǎn)火)，由于氣袋節(jié)流小孔的排，由于氣袋節(jié)流小孔的排氣作用，氣袋中沒有足夠的氣體壓力，同樣會氣作用，氣袋中沒有足夠的氣體壓力，同樣會影響對人的保護(hù)作用。影響對人的保護(hù)作用。 編輯ppt如果乘員乘坐位置偏離了正常位置，如司如果乘員乘坐位置偏離了正常位置，如司機(jī)離方向盤過近或過遠(yuǎn)，稱為離位乘員。機(jī)離方向盤過近或過遠(yuǎn)，稱為離位

16、乘員。氣袋對離位乘員具有較強(qiáng)的傷害作用。氣袋對離位乘員具有較強(qiáng)的傷害作用。以司機(jī)側(cè)氣袋為例，根據(jù)美國有關(guān)機(jī)構(gòu)以司機(jī)側(cè)氣袋為例，根據(jù)美國有關(guān)機(jī)構(gòu)的尸體試驗(yàn)結(jié)果，如果氣袋點(diǎn)爆時尸體的尸體試驗(yàn)結(jié)果，如果氣袋點(diǎn)爆時尸體胸部靠在方向盤上，氣袋會將其肋骨打胸部靠在方向盤上，氣袋會將其肋骨打斷；如果胳膊靠在方向盤上，氣袋會使斷；如果胳膊靠在方向盤上，氣袋會使得胳膊骨折。氣袋對離位兒童乘員的傷得胳膊骨折。氣袋對離位兒童乘員的傷害尤為嚴(yán)重。因此美國在推行低能量氣害尤為嚴(yán)重。因此美國在推行低能量氣袋，即延長氣袋的充氣時間，減少氣袋袋，即延長氣袋的充氣時間，減少氣袋爆出時的侵略性。此時氣袋的充氣時間爆出時的侵略性。

17、此時氣袋的充氣時間大于大于30ms，氣袋的點(diǎn)爆時間要提前。，氣袋的點(diǎn)爆時間要提前。編輯ppt抗粗糙路面干擾能力強(qiáng)抗粗糙路面干擾能力強(qiáng)n氣袋系統(tǒng)是一次性使用的安全防護(hù)系統(tǒng)，若意外點(diǎn)爆，除了會造成經(jīng)濟(jì)損失，由于氣袋點(diǎn)爆時的巨大聲響和體積，會對乘員造成驚嚇，可能會引發(fā)不必要的事故。因此必須具有高的抗粗糙路面干擾能力。n根據(jù)學(xué)院的總結(jié)，當(dāng)汽車以2060km/h的速度通過下述路面時，氣袋不應(yīng)點(diǎn)爆：上下110毫米高的臺階、鐵路鐵軌、270毫米深的坑及國標(biāo)路面，計(jì)有扭曲路面、坑洼路面、石塊路面、搓板路面、卵石路面等。這些情況都會產(chǎn)生較大的汽車減速度，氣袋系統(tǒng)必須能識別出此種狀況，氣袋不能點(diǎn)爆。編輯ppt高可

18、靠性與工作穩(wěn)定性高可靠性與工作穩(wěn)定性n由于汽車的工作環(huán)境比較復(fù)雜，氣袋必須有較高的工作可靠性和穩(wěn)定性。 1、 如汽車在雨中工作；2、 汽車在高溫氣候中行駛；3、 汽車在寒冷的地區(qū)使用；4、 汽車在高海拔的地區(qū)使用；5、 汽車在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中等。這些環(huán)境都不能引起氣袋系統(tǒng)的失效。另外，某些時候汽車上的電瓶電壓可能偏低；在發(fā)生碰撞時，可能在碰撞的最初時刻即將電瓶破壞，使氣袋系統(tǒng)失去電源。因此氣袋系統(tǒng)要有很寬的工作電源范圍，并且當(dāng)電源失掉后，應(yīng)能有數(shù)百毫秒的持續(xù)工作能力。編輯ppt編輯ppt預(yù)張緊式安全帶預(yù)緊式安全帶是近年來發(fā)展的一種安全帶。一般，為了乘員的舒適，安全帶的預(yù)緊力不能太大，安全帶與人

19、體之間總有一定的間隙，當(dāng)乘員衣服較厚時，此間隙會較大。在碰撞時，這個間隙將減小安全帶的有效作用范圍，降低安全帶的效能。安全帶使用預(yù)緊器后，可在碰撞達(dá)到一定強(qiáng)度時，啟動預(yù)緊器，帶動鎖扣回縮或卷收器回轉(zhuǎn)，使得安全帶縮短一定距離，有效消除間隙，可以提高安全帶的作用。預(yù)緊式安全帶是在普通安全帶上增加預(yù)緊器構(gòu)成的。預(yù)緊器可以與鎖扣結(jié)合在一起(鎖扣預(yù)緊器)，也可以與卷收器結(jié)合在一起(卷收器預(yù)緊器)。編輯ppt編輯ppt鎖鎖扣預(yù)緊器扣預(yù)緊器n使用火藥作為動力。鎖扣上面與織帶相連，下面由鋼絲繩與預(yù)緊器內(nèi)的活塞相連。 n發(fā)生碰撞時，通過點(diǎn)火設(shè)備點(diǎn)爆安裝在預(yù)緊器上的火藥，火藥燃燒產(chǎn)生氣體充入氣室內(nèi)?；钊跉怏w的壓

20、力下向右移動，通過鋼絲繩將鎖扣向下拉回約80mm，消除安全帶與乘員間的間隙。在活塞中安裝有鋼球，使得活塞只能向右移動，防止在安全帶的拉力下活塞向左移動。編輯ppt編輯ppt卷收器預(yù)緊器卷收器預(yù)緊器n安裝在卷收器的側(cè)面，使用火藥作為動力。發(fā)生事故時，點(diǎn)燃火藥，推動齒條移動，從而帶動卷收器回卷。編輯ppt安全系統(tǒng)展望 隨著人們對汽車安全性的日益重視和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在汽車安全保護(hù)領(lǐng)域出現(xiàn)了大量的新技術(shù)。傳統(tǒng)的氣袋和安全帶已經(jīng)發(fā)展成為先進(jìn)的智能保護(hù)系統(tǒng)，它可以在事故中更有效地保護(hù)乘客的生命。而自動避讓系統(tǒng)和自動呼救系統(tǒng)，又為乘客提供了更有效的保護(hù)和救護(hù)。它們的出現(xiàn)，使汽車可以為乘客提供從事故前、

21、事故中直到事故后的三位一體的全方面保護(hù)。編輯ppt事故前保護(hù)n自動避讓系統(tǒng)通過雷達(dá)等探測裝置隨時監(jiān)測路面狀況。在汽車運(yùn)行中探測汽車運(yùn)動方向上的障礙物?？梢愿鶕?jù)距離周圍車輛的遠(yuǎn)近而自行調(diào)整車速，使車輛間保持一個安全的距離，減小發(fā)生碰撞的可能。一旦發(fā)生緊急情況，碰撞事故在所難免，它可以發(fā)出警報(bào)并自行采取剎車等措施，而無需駕駛員的操作。從而大大減輕碰撞的程度甚至完全避免事故，為乘客提供了更有效的保護(hù)。編輯ppt編輯ppt事故中保護(hù)n在發(fā)生事故時，氣袋對保護(hù)乘員的生命安全有著顯著的作用，但同時也有負(fù)作用，會造成對乘員的傷害。氣袋是按正常乘坐位置的第50百分位的乘員設(shè)計(jì)的。對成人而言，造成傷害的主要原因是乘員離位，即在氣袋爆出時乘員過分靠近氣袋。對兒童和第5百分位的女性假人來講，除了乘員離位外，另一原因是按成人體重設(shè)計(jì)的氣袋能量太大。因此，如何發(fā)揮氣袋的保護(hù)作用，避免或減少氣袋的副作用，成為目前急待解決的問題。編輯ppt智能保護(hù)系統(tǒng)是世界各氣袋廠家和汽車生產(chǎn)商所致力研究的新型乘員保護(hù)系統(tǒng)。它將安全帶、氣袋、乘員感知系統(tǒng)、碰撞預(yù)測系統(tǒng)等集成在一