安全气囊的工作原理

  典型的气囊系统包括二个组成部分：探测碰撞点火装置(或称传感器)，气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后，控制线路即开始处于工作状态，并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位，因此，安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后，控制回路便会将电流送至点火器，借着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时，会产生大量无害的以氮气为主的气体，将气囊充气至饱满的状态，并借着强大的冲击力，气囊能够冲开方向盘上的盖而xx展开，以保护驾驶者头部不受伤害。同时在推进剂点燃的过程之中，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能，并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线。

  需要特别说明的是，传感器只有在满足了一定的条件下才会工作。安全气囊的传感器的设计有很多种，有一部分是采用摆锤或杠杆式开关，还有的是弹簧负载的转轮式，此外还有用水银开关的产品。但不论感测器开关型式如何，都必须有足够的撞击力才能使得开关启动，同时这个撞击力必须来自正的方向才行。通常这个撞击力约等于以时速25公里至50公里左右碰撞固定物所产生的结果。当汽车受到这种高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可检测到车速突然减速，并将这一信号迅速传递给安全气囊系统的控制电脑，电脑在经过分析确认之后，才会引爆安全气囊包内的电热点火器，使气囊发生迅速膨胀。

  据计算，正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作，0.03秒内点火装置启动，0.05秒内高压气体进入气囊，0.08秒内气囊向外膨胀，0.11秒内气囊xx胀大，此刻之后，驾车者才会撞上气囊。

  可见，气囊的打开与否与撞击角度和撞击速度都有关，一般来说在汽车翻转、轻微碰撞、侧面碰撞或后面碰撞时，气囊均不会打开，比如桑塔纳2000升级版在车身正面左右各30度以内受到重创时才会打开安全气囊。再有一点，对于撞击速度而言，安全气囊系统测定的是撞击后车辆的减速度，因此，在做安全碰撞实验时，一般都是让车笔直地撞在不能移动且不能变形的墙上。

汽车安全气囊的关键技术

1、碰撞判断准确

　　汽车的碰撞形式是各式各样的，其碰撞强度、减速度波形、车体变形等都是不一样的，但都要求气囊系统能准确地判断出强度如何，并能准确控制气囊点爆。

　　目前气囊系统有两种形式：一种是与安全带配合使用，当低速碰撞时。主要是安全带对乘员起保护作用，当发生高速碰撞时，才启动气囊对人进行保护，此时气囊主要保护人的面部，又称之为“面袋”；第二种是单独起保护作用，发生碰撞时，气囊要保护人的头部和胸部。第二种气囊的体积较大(对司机侧气囊为 60升以上)，充气时问长，充气量大，启动气囊的碰撞车速较低，造价高。{dy}种气囊的体积较小，(对司机侧气囊为40升左右)，充气量小，充气时间短，启动气囊的碰撞车速高，造价低。就我国情况看，{dy}种气囊更适合我国国情。

　　气囊的点爆车速与各个国家的事故形式有关。通常是根据大量的事故统计数据，总结出在不同车速的碰撞事故对乘员造成的伤害程度，据此确定何种车速需启动气囊对乘员进行保护。目前国外的资料中可以得知，对使用安全带的“面袋”来说。

　　一般规定：20km／h 以下正面撞墙时，气囊不点爆：30km／h以上正面撞墙时，气囊一定点爆；20～30km／h之间为点火的模糊区，气囊可点爆也可不点爆。对不使用安全带的气囊，一般是12．8km／h(8mph)正面撞墙时气囊不爆，20．9km／h ( 3mph)正面撞墙时气囊要点爆。如果高速碰撞时气囊没有点爆(漏点火)，会造成乘员的严重伤害，是{jd1}不允许的。

　　2、点火时刻准确

　　以司机侧气囊为例。气囊点爆后，气体发生器的充气时间约是30毫秒，对处于正常位置的50百位假人，{zj0}情况下发生碰撞时，气囊刚刚充满气体后，人的头部即与气囊接触，这样保护作用{zh0}。如果人头部接触到气囊时，气囊尚未充气完毕(迟点火)，则气囊不仅不能起到缓冲吸能作用，巨大的爆炸力反而会将人打伤。如果气囊充气完毕后很长时间人的头部才与气囊接触(早点火)，由于气囊节流小孔的排气／乍用，气囊中没有足够的气体压力，同样会影响对人的保护作用。

　　如果乘员乘坐位置偏离了正常位置，如司机离方向盘过近或过远，称为离位乘员。气囊对离位乘员具有较强的伤害作用。以司机侧气囊为例。根据美国有关机构的尸体试验结果，如果气囊点爆时尸体胸部靠在方向盘上，气囊会将其肋骨打断：如果胳膊靠在方向盘上，气囊会使得胳膊骨折。气囊对离位儿童乘员的伤害尤为严重。因此美国在推行低能量气囊，即延长气囊的充气时间，减少气囊爆出时的侵略性 此时气囊的充气时间大于30ms，气囊的点爆时间要提前

　　3、抗粗糙路面干扰能力强

　　安全气囊系统是一次性使用的安全防护系统若意外点爆，除了会造成经济损失，由于点爆时的巨大声响和体积，会对乘员造成惊吓，可能引起不必要的事故。因此必须具有高的抗粗糙路面干扰能力。

　　当汽车以20～60km／h的速度通过下述路面时，气囊不应点爆：上下11O毫米的台阶、铁路铁轨、270毫米深的坑及国标路面，计有扭曲路面、抗洼路面、石块路面、搓板路面、卵石路面等。这些情况都会产生较大的汽车减速度，应能识别出此种状况，气囊不能点爆。

　　4．高可靠性与工作稳定性

　　由于汽车的工作环境比较复杂，气囊必须有较高的工作可靠性和稳定性。例如：在雨中工作：在高温气候中行驶；在寒冷的地区使用；汽车在高海拔的地区使用；汽车在强电磁干扰环境中等。因此气囊必须经过一系列严格的试验才可以投入使用。

　　如机械强度试验，气候试验，X射线试验，电磁兼容性试验，静电试验，化学试验等等。这些环境都不能引起气囊系统的失效。另外，某些时候汽车上的电瓶电压可能偏低，在发生碰撞时，可能在碰撞的最初时刻即将电瓶破坏，使气囊系统失去电源。因此，气囊系统要有很宽的工作电源范围，并且当电源失掉后，应能有数百毫秒的持续工作能力。

   安全气囊的使用

　　首先，驾驶者应将座位尽量向后移，以便有足够空间使安全气囊在发生意外扩张后充分发挥其保护作用；

　　其次，驾驶者不宜倾前控车，坐姿要正确及紧贴座位背椅，且扣上安全带。

　　第三，12岁以下的小孩应坐在汽车的后排，并扣上安全带。

体重不超过18公斤的幼儿应放在配有儿童座椅装置的后排座位，并扣上安全带。一般 说来，轻微的碰撞不会打开安全气囊，只有在车辆正面一定角度范围内才是打开安全气囊的有效碰撞范围，后碰、侧碰、翻转都不会引发安全气囊打开。尤其需要强调的是，安全气囊只起辅助作用，在不系安全带的状况下，安全气囊不但不能对乘员起到有效防护作用，甚至还会对乘员有严重的杀伤力。须记，安全气囊的爆发力是惊人的，足以击断驾乘者的颈椎！所以，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件

由于气囊是通过爆发起作用，而设计者往往是从大多数、正常的碰撞模拟试验中寻找{zj0}方案，但生活中，每一位乘驾者都有自己乘驾习惯，这就造成了人与气囊会有不同的位置关系，也就决定了气囊工作的不稳定性。因此，要保证安全气囊真正起到安全的作用，驾乘人员一定要养成良好的驾乘习惯，保证胸部与方向盘保持一定距离。而xxx的措施就是系好安全带，安全气囊只是辅助安全系统，需与安全带配合使用才能发挥{zd0}的安全保护效果。

不要在气囊的前方、上方或近处放置物品

  注意不要在气囊的前方、上方或近处放置物品，因为在紧急时刻这些物品有可能防碍气囊充气或被抛射出去，造成更大的危险。在车室内安装收音机、CD机等附件时，要遵照汽车厂的规定，不要随意修改属于安全气囊系统的零件及线路，否则会影响气囊工作。

  安全气囊打开的必要条件：

  A、车速一般在50公里／小时以上，但关键因素是碰撞发生时的加速度(在国家鉴定试验中，碰撞瞬时的加速度约为-40g；

  B、正面行驶；

  C、碰撞物体：刚性墙壁或障碍物；

  D、打开时间：在碰撞发生后的几十毫秒内。

  E、碰撞物体的刚性：车辆以50公里时速撞向墙壁和撞向沙堆的效果截然不同，因此50公里／小时只是相对速度，只有当实际碰撞满足条件时，安全气囊才会自动打开。

  需要强调的是，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。 

汽车安全气囊的优缺点

安全气囊相关注意事项

1)安全气囊必须与安全带一起使用

如果不系好安全带,即使有气囊,在碰撞时也可能造成严重伤害甚至死亡。在撞车事故中,安全带可以减小乘员撞击车内物体或被抛出车外的危险,而气囊是用来与安全带协同工作而不是用来取代安全带的。种种迹象表明,安全气囊必须与安全

带一起使用。

2)乘车时与气囊保持合适的距离

如果离气囊太近,可能会受到严重伤害。在撞车前和撞车过程中,安全带可以保持住乘员的位置。切记,即使有气囊,也要系好安全带,并且驾驶员应当在保证能够操控车辆的前提下尽量靠后坐。

3)安全气囊为一次性产品

每个气囊只能使用一次,引爆后须回厂换一个新的气囊,不可重复使用。

4)修xx囊的特征显示

要注意观察位于仪表板上的安全气囊报警灯。在正常情况下,点火开关转到ACC或ON位置时,报警灯会亮大约6 s,进行自检,然后熄灭,若报警灯一直亮,则表明安全气囊系统有故障,应立即进行修理。否则会产生不良后果。

5)要尽快清理残留物

当安全气囊充气时,随着氮气产生,会有相当大的声响和烟雾,这些是无害的,但务必要尽快将残留物清洗掉,以防止皮肤过敏。

3丰田汽车安全气囊的检测与修理

3.1丰田安全气囊的诊断与检测

3.1.1初步检查

当点火开关从LOCK位置打至ACC或ON位置时,诊断电路起动气囊报警灯约6 s进行初步检查。当检测到故障时,报警灯不熄灭,即使过了6 s,报警灯仍点亮。

3.1.2常规检查

在初步检查中如没有发现故障,约6 s后报警灯熄灭,使发火级做好准备。诊断电路开始常规检查,以检查各个部件、电源和电气配线是否有断路或短路等故障。发现故障,报警灯常亮以提醒驾驶员。

3.1.3诊断码校核

诊断码可由报警灯闪烁方式表示。

1)将点火开关打至ACC或ON,并等待20s以上。

2)连接TDCL(丰田专用诊断接口)或用跨接

线跨接诊断插座的Tc和E1两个端子,当报警灯开始闪烁,则显示诊断代码。

如果SRS系统功能正常,则仪表板上的SRS指示灯每秒闪烁2次,每次点亮与熄灭的时间均为0.25s,高电平时灯亮,低电平时灯灭。如果SRS系统有故障,则SRS指示灯会闪烁显示故障代码。丰田车系安全气囊系统的故障代码均为2位数字,指示灯先

显示十位数字,后显示个位数字。同一数字灯亮与灯灭的时间均为0.5 s,十位数字与个位数字之间间隔1.5 s。如果有多个故障代码,则故障代码与故障代码之间的间隔为2.5 s,并按故障代码的数字由小到大顺序显示。故障代码全部输出后,间隔4 s后再重复显示[1,3]。

3)诊断代码xx。

故障排除后,如果点火开关在ACC或ON位置时,不将所储存的诊断代码xx,报警灯不会熄灭。此时的xx程序要视存储器类型而异。

常规型只须切断电源即可。EEPROM(电子可擦可编程只读存储器)型即使切断电源,也不能擦除存储内容。此时则可使用以下2种方法。

方案1:不使用专用检测器①将SST(丰田专用维修工具)与TDCL连接。②将点火开关打至ACC或ON约6 s。③用TC端子起动,在1.0+0.5 s周期内,交替地将TC端子与各个端子搭铁2次,{zh1}将TC端子搭铁几秒。④在进行xx程序后的几秒内,报警灯会以50 ms的周期闪烁,表示诊断代码已经xx。

方案2:使用丰田专用检测器(IT2)将IT2与TDCL连接,根据检测器屏幕上的提示,逐步xx诊断代码。

3.2安全气囊的修理

当安全气囊发生故障时,最普遍使用的是丰田专用检测器(IT2),按以上检测方法检测出故障后,通过该仪器进行修理。

进入丰田专用检测器(IT2)相应界面,选择AUTO(自动),再选择相应车型和出厂年份,然后检测。根据提示,逐一xx故障,故障解除后,{zh1}xx故障码。切记要再次进入系统,重新检测一下,确认无误后方可。

4  如何废弃安全气囊

首先准备一个蓄电池作为张开安全气囊的电源。

第1步,使用相应工具,拆下气囊总成。

第2步,用车辆维修线束绑住气囊总成。在总成上安装2个螺母,将线束缠在总成的双头螺柱上,将总成放在轮胎内侧,气囊朝里张开(切记线束要绑紧,否则会由于张开时的冲击而飞出)。

第3步,检查SST专用工具的功能。

第4步,放置轮胎。①绑有总成的轮胎下面至少应放置2个轮胎;②绑有总成的轮胎上面至少应放置2个轮胎,顶部轮胎应有钢圈;③用2条线束将轮胎绑在一起。

第5步,安装SST。

第6步,弃置气囊总成。

注意:放开时,总成会很热,所以应将其放置至少30 min;处理已张开气囊总成时,戴上手套和护眼镜;不能往张开气囊总成上泼水;操作完成后,一定要洗手。 

 安全气囊系统组成

  驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内，因此，当您看见方向盘上标有"SRS"或"Airbag"字样，就可知此车装有安全气囊。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50至90升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤；气囊中所用的气体多是氮气。

安全气囊的安全性

  安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，大大减少受伤的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时，的确能有效保护乘客，即使未系上安全带，防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。据统计，配备安全气囊的车发生正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达64％，甚至在其中有80％的乘客未系上安全带！至于来自侧方及后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。

  此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78％的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。

  万事都是一把双刃剑，安全气囊同样也有它不安全的一面。据计算，若汽车以60km的时速行驶，突然的撞击会令车辆在0.2秒之内停下，而气囊则会以大约300km/h的速度弹出，而由此所产生的撞击力约有180公斤，这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承。因此，如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错，就有可能酿出一场"悲剧"。

安全气囊为一次性产品

  每个气囊只能使用一次，也就是说气囊只要引爆就不再有下一次保护的能力，也不能塞回去再使用，引爆后须回厂换一个新的气囊。在美国，重新装置一套新气囊和感应系统及整组电脑控制器，一般需要3000美元左右，虽说比较贵，但为了生命安全，这俩钱还是不能省的！

安全气囊需与安全带配合使用

  何时应考虑关闭气囊？

  在乘坐者之中若有儿童应格外受到关注。由于气囊充气可能对前排儿童产生意外危险，所以{zh0}把儿童安排在后中间位置，并固定好。在副驾驶位无人或必须坐儿童的情况下，应考虑关闭气囊开关。

何时需要修xx囊？

  要注意观察位于仪表盘上的安全气囊警告灯。在正常情况下，点火开关转到"ACC"或"ON"位置时，警告灯会亮大约6秒钟，进行自检，然后熄灭，若警告灯一直亮，则表明安全气囊系统有故障，应立即进行修理。否则，有可能出现气囊不起作用或误弹出的情况。