1、深入了解 汽車安全氣囊原理與維修 安全氣囊在車輛發(fā)生碰撞時(shí)能夠起到緩沖作用，從而降低撞擊對(duì)車內(nèi)乘客造成的傷害。很多人將安全氣囊等同于SRS，這是不準(zhǔn)確的，其實(shí)安全氣囊只是SRS的一種。SRS是英文Supplemental Restraint System的縮寫，中文含義是輔助防護(hù)系統(tǒng)，常見(jiàn)的輔助防護(hù)系統(tǒng)有安全氣囊和安全帶。在很多汽車的轉(zhuǎn)向盤上和儀表板右側(cè)雜物箱上方都標(biāo)有SRS或AIR BAG，這表示有安全氣囊安裝在此處。安全氣囊系統(tǒng)的組成安全氣囊系統(tǒng)主要包括碰撞傳感器、氣囊電腦、系統(tǒng)指示燈、氣囊組件以及連接線路，氣囊組件主要包括氣囊、氣體發(fā)生器以及點(diǎn)火器等。(1)碰撞傳感器對(duì)于各汽車制造廠生產(chǎn)

2、的車輛，碰撞傳感器的安裝位置不盡相同，而且碰撞傳感器的名稱也不統(tǒng)一，例如有些碰撞傳感器按照工作原理也稱為加速度傳感器。按照用途的不同，碰撞傳感器分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強(qiáng)度傳感器，用于檢測(cè)碰撞時(shí)的減速度或慣性，并將碰撞信號(hào)傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號(hào)；防護(hù)碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器，它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。按照結(jié)構(gòu)的不同，碰撞傳感器分為機(jī)電式碰撞傳感器、電子式碰撞傳感器以及機(jī)械式碰撞傳感器。防護(hù)碰撞傳感器一般采用電子式結(jié)構(gòu)，觸發(fā)碰撞傳感器一般采用機(jī)電結(jié)合式結(jié)構(gòu)或機(jī)械式結(jié)構(gòu)。機(jī)電結(jié)合式碰撞傳感器是利用機(jī)械的運(yùn)動(dòng)(滾動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng))來(lái)控制

3、電氣觸點(diǎn)動(dòng)作，再由觸點(diǎn)斷開(kāi)和閉合來(lái)控制氣囊電路的接通和切斷，常見(jiàn)的有滾球式和偏心錘式碰撞傳感器。電子式碰撞傳感器沒(méi)有電氣觸點(diǎn)，目前常用的有電阻應(yīng)變式和壓電效應(yīng)式2種。機(jī)械式碰撞傳感器常見(jiàn)的有水銀開(kāi)關(guān)式，它是利用水銀導(dǎo)電的特性來(lái)控制氣囊電路的接通和切斷。對(duì)于早期的汽車，一般設(shè)有多個(gè)觸發(fā)碰撞傳感器，安裝位置一般在車身的前部和中部，例如車身兩側(cè)的翼子板內(nèi)側(cè)、前照燈支架下面以及發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器支架兩側(cè)等部位。隨著碰撞傳感器制造技術(shù)的發(fā)展，有些汽車將觸發(fā)碰撞傳感器安裝在氣囊電腦內(nèi)。防護(hù)碰撞傳感器一般都與氣囊電腦組裝在一起(圖1)，多數(shù)安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺(tái)下面。圖1 帶有碰撞傳感器的氣囊電腦(2)氣囊電腦

4、它是氣囊系統(tǒng)的核心部件，大多安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺(tái)下面(圖2)。氣囊爆炸后，在氣囊電腦中會(huì)存儲(chǔ)碰撞數(shù)據(jù)和故障碼，這些故障碼用普通儀器無(wú)法清除。為了保證氣囊工作的可靠性，很多汽車生產(chǎn)廠家建議氣囊電腦一次性使用。但是氣囊電腦的價(jià)格很高，因此很多具有氣囊電腦數(shù)據(jù)修復(fù)功能的儀器被開(kāi)發(fā)出來(lái)，通過(guò)讀取并修復(fù)碰撞數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)氣囊電腦的再次使用。需要注意的是，配件市場(chǎng)上存在將修復(fù)電腦作為新配件銷售的情況，購(gòu)買配件時(shí)應(yīng)注意。圖2 帕薩特B5氣囊電腦氣囊系統(tǒng)有2個(gè)電源，即汽車電源(蓄電池和發(fā)電機(jī))和備用電源，備用電源電路由電源控制電路和若干電容器組成。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞導(dǎo)致蓄電池和發(fā)電機(jī)與氣囊系統(tǒng)斷開(kāi)時(shí)，備用電源

5、在一定時(shí)間內(nèi)(一般為6 s)可以維持氣囊系統(tǒng)供電。在維修氣囊系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意備用電源的作用，在斷開(kāi)蓄電池電源后仍需要等待一段時(shí)間以使備用電源放電，具體等待時(shí)間請(qǐng)參閱相關(guān)維修手冊(cè)。(3)氣囊指示燈安裝在儀表板上，用于指示氣囊系統(tǒng)功能是否處于正常狀態(tài)。正常情況下，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，氣囊指示燈應(yīng)點(diǎn)亮幾秒鐘后熄滅。如果氣囊指示燈不亮、一直亮或在行駛途中突然點(diǎn)亮，表示氣囊系統(tǒng)有故障，應(yīng)及時(shí)檢修。(4)氣囊按照安裝位置的不同，氣囊可以分為正面氣囊和側(cè)面氣囊(氣簾)，或者分為駕駛員氣囊、前排乘客氣囊以及后排乘客氣囊。為了提高乘客的安全性，有些轎車還在座位側(cè)面和車門內(nèi)側(cè)等部位安裝了安全氣囊。氣囊采用尼龍制成，內(nèi)層涂

6、有聚氯丁二烯，用以密封氣體。氣囊靜止時(shí)被折疊成包，安放在氣體發(fā)生器上部和氣囊飾蓋之間，氣囊飾蓋表面模壓有淺印，以便氣囊充氣爆開(kāi)時(shí)撕裂飾蓋，并減小沖出飾蓋的阻力。氣囊背面或頂部設(shè)置有排氣孔，當(dāng)駕駛員壓在氣囊上時(shí)，氣囊受壓后便從排氣孔排氣。圖3 駕駛員安全氣囊駕駛員氣囊安裝在轉(zhuǎn)向盤的中央(圖3)，氣囊大小因制造公司的不同而有所差別，例如在歐洲和日本的很多地方，駕駛員安全帶是強(qiáng)制使用的，因此歐洲車和日本車的駕駛員安全氣囊較小，一般充氣后為40 L。圖4 前排乘客氣囊前排乘客氣囊(圖4)安裝在前排乘客座椅正前方，儀表板上的雜物箱和儀表板之間。由于乘客氣囊距離乘客的距離比較遠(yuǎn)，因此乘客氣囊的體積比駕駛員

7、氣囊的體積大。為了避免前排乘客氣囊不必要爆炸造成浪費(fèi)(例如座椅上沒(méi)有乘客)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)或儀器將前排乘客氣囊關(guān)閉(圖5)。圖5 前排乘客氣囊開(kāi)關(guān)(5)氣體發(fā)生器功能是在點(diǎn)火器引爆點(diǎn)火劑時(shí)，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊爆開(kāi)。氣囊發(fā)生器使用專用螺栓固定在氣囊支架上，只有使用專用工具才能進(jìn)行裝配。氣體發(fā)生器自安裝之日起，應(yīng)10年更換1次。為了便于安裝，駕駛員氣囊氣體發(fā)生器一般都做成圓形。目前，大多數(shù)氣體發(fā)生器都是利用熱效應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)獬淙霘饽摇Ｇ芭懦丝蜌饽业臍怏w發(fā)生器為長(zhǎng)筒形，其工作原理與駕駛員側(cè)氣體發(fā)生器相同。(6)點(diǎn)火器安裝在氣體發(fā)生器的中央位置，作用是在觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器將氣囊電路接通時(shí)

8、，引爆點(diǎn)火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。(7)氣囊系統(tǒng)線束連接器及保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)為了便于將氣囊系統(tǒng)線束與其他電氣系統(tǒng)線束區(qū)別開(kāi)，目前大多數(shù)汽車的氣囊系統(tǒng)線束采用黃色連接器(圖6)，也有采用深藍(lán)色或橘紅色連接器。連接器采用了導(dǎo)電性能和耐久性能良好的鍍金端子，并設(shè)計(jì)有防止氣囊誤爆機(jī)構(gòu)，以保證氣囊系統(tǒng)可靠工作。圖6 氣囊線束采用黃色連接線從氣囊電腦到點(diǎn)火器之間的連接器采用了防止氣囊誤爆的短路片機(jī)構(gòu)(銅質(zhì)彈簧片，又稱為短路彈簧片)。當(dāng)連接器拔開(kāi)時(shí)(插頭拔下或插頭與插座未完全結(jié)合)，短路片自動(dòng)將靠近氣囊點(diǎn)火器一側(cè)插頭或插座的2個(gè)引線端子短接，防止靜電或誤通電造成氣囊誤爆。為了保證轉(zhuǎn)向盤具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而又不致于

9、損傷氣囊組件的連接線束，在轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱之間采用了螺旋線束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內(nèi)。在不同汽車制造廠提供的維修手冊(cè)中，螺旋線束的名稱各有不同，例如也稱為螺旋彈簧、游絲或游絲彈簧。螺旋彈簧在轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱之間安裝時(shí)，需要注意安裝位置和方向(圖7)，當(dāng)拆卸和安裝轉(zhuǎn)向盤時(shí)，應(yīng)將轉(zhuǎn)向柱固定在“直向前”的位置，以免損壞螺旋線束。圖7 安裝螺旋彈簧時(shí)應(yīng)注意方向安全氣囊系統(tǒng)的檢修(1)安全規(guī)范除原設(shè)計(jì)的線束外，嚴(yán)禁將其他線束接到氣囊系統(tǒng)線束上；禁止使用萬(wàn)用表以及其他能產(chǎn)生電源的儀器檢測(cè)點(diǎn)火器；存放安全氣囊時(shí)，應(yīng)按照氣囊向上和連接器向下的方式放置，萬(wàn)一誤爆時(shí)，這樣放置的危險(xiǎn)性較?。徊灰噲D用工具打開(kāi)安全氣

10、囊的氣袋或點(diǎn)火器，并禁止對(duì)其加熱；維修焊接前應(yīng)拆掉蓄電池正極；連接電氣線束前，認(rèn)真檢查線束是否處于斷電狀態(tài)。(2)拆卸注意事項(xiàng)進(jìn)行任何拆卸工作前，應(yīng)先進(jìn)行下列操作。先接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，檢查儀表板上安全氣囊指示燈工作是否正常。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔出鑰匙。斷開(kāi)蓄電池正極，等待2 min以上，如果安全氣囊指示燈工作異常，斷開(kāi)蓄電池正極后應(yīng)該等待10 min，再進(jìn)行操作。拆卸轉(zhuǎn)向盤時(shí)，應(yīng)使用專用工具將轉(zhuǎn)向柱鎖定在“直向前”的位置，以保證控制裝置和螺旋線束在安裝中不會(huì)被損壞。只能安裝與原車零部件編號(hào)相同的配件，點(diǎn)火器是有失效期的，要遵守配件上注明的使用期限。接通蓄電池后，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，維修人員不要將身體放在安全氣囊打開(kāi)的軌跡之內(nèi)。安裝完畢后，檢查安全氣囊指示燈運(yùn)行是否正常。安全氣囊生產(chǎn)廠家研發(fā)安全氣囊的知名企業(yè)有美國(guó)的天合(TRW)、百利得(Breed)以及德?tīng)柛?Delphi)等，歐洲的奧托立夫(Autoliv)、博世(Bosch)以及西門子(Siemens)等，還有日本的電裝(Denso)及豐田合成(