鄭怡曠

湛江市第二技工學(xué)校 廣東省湛江市 524001

1 引言

現(xiàn)今汽車(chē)已成為一種非常便捷的交通工具，給人們帶來(lái)了很多的交通方便，但是隨著汽車(chē)保有量的逐漸增加，在行駛過(guò)程中所帶來(lái)的交通碰撞事故問(wèn)題也越來(lái)越多，由此引發(fā)的汽車(chē)碰撞安全問(wèn)題也備受關(guān)注。被稱(chēng)之為司乘人員關(guān)鍵“救命袋”的汽車(chē)安全氣囊，在發(fā)生交通碰撞事故時(shí)對(duì)車(chē)上司乘人員起到很好的保護(hù)作用，它可以大大的降低和減輕司乘人員在事故中所造成的危害。

2 汽車(chē)安全氣囊的基礎(chǔ)概述

汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)，國(guó)際上又稱(chēng)“輔助防護(hù)系統(tǒng)”（英文縮寫(xiě)為SRS），在發(fā)生交通碰撞事故時(shí)起到更好的保護(hù)司乘人員生命安全的作用。司乘人員在每次開(kāi)車(chē)前都必須系好安全帶，否則安全氣囊受到爆炸展開(kāi)時(shí)可能會(huì)對(duì)車(chē)內(nèi)司乘人員造成各種不必要的傷害。汽車(chē)安全氣囊的分類(lèi)按照裝配位置不同可以分為正面與側(cè)面安全氣囊。正面安全氣囊通常是裝置在轉(zhuǎn)向盤(pán)的中間以及汽車(chē)前排乘員前面儀表板里面。在意外交通事故發(fā)生的瞬間，安全氣囊可以有效地保護(hù)司乘人員的身體，因?yàn)楫?dāng)汽車(chē)前面發(fā)生強(qiáng)烈碰撞會(huì)使車(chē)體發(fā)生幅度非常大的變形，而汽車(chē)內(nèi)司乘員會(huì)隨著強(qiáng)大的慣性力向前面沖過(guò)去，從而與汽車(chē)內(nèi)的物件發(fā)生撞擊。汽車(chē)正面安全氣囊及時(shí)迅速打開(kāi)能夠有效地降低和防止在發(fā)生交通事故碰撞正面對(duì)司乘人員所造成的傷害。汽車(chē)側(cè)面安全氣囊通常是汽車(chē)遭受到側(cè)面橫向撞擊和車(chē)輛側(cè)翻時(shí)，保護(hù)車(chē)內(nèi)司乘人員的安全，它一般安裝在汽車(chē)側(cè)車(chē)門(mén)上，在汽車(chē)遭到側(cè)面橫向碰撞的交通事故中，車(chē)門(mén)被碰撞造成凹陷變形甚至無(wú)法打開(kāi)，汽車(chē)側(cè)面安全氣囊便及時(shí)迅速膨脹開(kāi)，起到有效的保護(hù)作用。

2.1 安全氣囊起爆的條件

從SRS理論上講，安全氣囊打開(kāi)需要汽車(chē)發(fā)生撞擊的角度和汽車(chē)行駛速度符合技術(shù)要求，一般在車(chē)輛的正前方中心線左右各30度之間的位置，汽車(chē)以每小時(shí)40公里以上的速度跟一輛停置、大小大體相當(dāng)?shù)能?chē)輛相撞擊，或者以不小于每小時(shí)22公里的速度撞到一個(gè)堅(jiān)固不易變形的物件，安全氣囊才會(huì)順利被打得開(kāi)。車(chē)輛側(cè)碰、后碰甚至翻轉(zhuǎn)都有可能導(dǎo)致安全氣囊沒(méi)有順利打開(kāi)。如圖1所示：

在一些事故中，例如當(dāng)轎車(chē)與貨車(chē)發(fā)生追尾碰撞，當(dāng)部分貨車(chē)尾部沒(méi)有裝備防護(hù)措施時(shí)轎車(chē)便鉆入貨車(chē)車(chē)底，或汽車(chē)碰撞周?chē)綦x帶與護(hù)欄后發(fā)生車(chē)輛側(cè)翻，或車(chē)身側(cè)面遭遇橫向碰撞等，像這些交通事故往往車(chē)身前部沒(méi)有受到直接撞擊，主要是車(chē)身側(cè)面和車(chē)頂受到碰撞，車(chē)廂發(fā)生了很大的變形，導(dǎo)致車(chē)內(nèi)司乘人員發(fā)生傷亡情況，但被視為司乘人員救命袋的安全氣囊卻在這種情況下往往并沒(méi)有被打開(kāi)。

圖1 汽車(chē)碰撞范圍示意圖

2.2 汽車(chē)安全氣囊的組成

汽車(chē)安全氣囊是一種集機(jī)械、電子為一體的技術(shù)產(chǎn)品，汽車(chē)安全氣囊主要由控制單元（ECU）、傳感器、安全氣囊指示燈、螺旋電纜、氣體發(fā)生器和氣囊組件等主要部件組成。

2.3 汽車(chē)安全氣囊工作原理

如圖2所示，汽車(chē)起動(dòng)行駛過(guò)程中，SRS系統(tǒng)控制線路就已經(jīng)開(kāi)始處于工作狀態(tài)。當(dāng)汽車(chē)發(fā)生交通事故碰撞時(shí)，傳感器感應(yīng)捕捉到撞擊信號(hào)后，馬上向SRS控制單元（ECU）發(fā)送車(chē)輛已經(jīng)遭受撞擊速度發(fā)生改變的電信號(hào)信息，當(dāng)ECU接收到信號(hào)并檢測(cè)到速度變化超過(guò)預(yù)定值，經(jīng)過(guò)各方面綜合分析判斷后向SRS充氣裝置發(fā)出點(diǎn)火指令，點(diǎn)火裝置經(jīng)點(diǎn)火后發(fā)生爆炸反應(yīng)，產(chǎn)生的氮?dú)庋杆俪錆M(mǎn)張開(kāi)氣囊，防止車(chē)上司乘人員撞到前面方向盤(pán)、儀表臺(tái)或發(fā)生變形的車(chē)廂體等物件，對(duì)車(chē)內(nèi)司乘人員生命安全起到關(guān)鍵保護(hù)作用。當(dāng)司乘人員跟氣囊接觸緩沖后，氣囊上排氣孔便對(duì)外進(jìn)行排氣減壓，以防止車(chē)上司乘人員遭到擠壓受傷或發(fā)生窒息危險(xiǎn)，從而對(duì)車(chē)上司乘人員的身體安全起到很好的保護(hù)作用。

圖2 安全氣囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.4 汽車(chē)安全氣囊的工作過(guò)程

①0~10ms期間，：傳感器遭受到足夠的撞擊沖量作用時(shí)，在10ms內(nèi)將信號(hào)反饋至中央控制單元。

②10~20ms期間：ECU對(duì)各種傳感器輸入的信號(hào)馬上進(jìn)行綜合分析，如果產(chǎn)生碰撞沖量超過(guò)預(yù)定數(shù)值，控制單元馬上發(fā)出指令，讓氣體發(fā)生器中固體膨脹劑爆炸燃燒。

③20~60ms期間：氣體發(fā)生器里面的燃料在高溫下被點(diǎn)燃，產(chǎn)生的氣體迅速充進(jìn)安全氣囊。安全氣囊在60ms內(nèi)能夠張開(kāi)達(dá)到最大，起到緩沖碰撞慣性力保護(hù)司乘人員的作用。

④60~100ms：當(dāng)碰撞緩沖后氣囊后面的排氣孔這時(shí)便打開(kāi)，氣囊泄氣，氣囊里面氣壓降低并收縮，減輕了氣囊對(duì)司乘人員身體的擠壓，大大地降低對(duì)身體造成的危害。最后氣體從排氣孔中排出來(lái)，氣囊收縮。

我們從汽車(chē)安全氣囊工作過(guò)程可以看出，整個(gè)安全氣囊對(duì)車(chē)上司乘人員的保護(hù)過(guò)程時(shí)間非常短約在60-100ms。安全氣囊在完成任務(wù)后，必須重新進(jìn)行裝置。

3 汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)的檢修

3.1 安全氣囊指示燈常亮

安全氣囊燈裝在汽車(chē)組合儀表盤(pán)內(nèi)，一般點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)至“ON”或“ACC”位置時(shí)，該警告指示燈發(fā)光約6秒后便自己能夠熄滅，表示安全氣囊系統(tǒng)功能工作正常。若果SRS指示燈不亮，或一直發(fā)亮不能夠自己熄滅，或在汽車(chē)行駛過(guò)程中突然閃亮，表示SRS系統(tǒng)有故障，要及時(shí)給予排除。安全氣囊指示燈常亮通常有以下原因：

①有時(shí)不正確的操作會(huì)使SRS存儲(chǔ)有錯(cuò)誤的故障碼。

②氣囊系統(tǒng)的零部件或配線損壞。

③安全氣囊傳感器有故障或損壞。

④每次故障修理恢復(fù)之后沒(méi)有及時(shí)把故障代碼清除。

3.2 故障碼的讀取與清除

當(dāng)安全氣囊系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，我們要及時(shí)給予解碼，以便能準(zhǔn)確確定故障，給予對(duì)癥排除。SRS解碼通常有人工解碼與儀器解碼，方法因不同車(chē)型而不盡相同。

3.2.1 人工解碼

①讀取故障碼：當(dāng)SRS警告燈亮?xí)r，使用檢修連接器（SCS）通過(guò)警告燈的閃爍進(jìn)行讀取故障碼(DTC)。

（1)先把點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉，并等待10秒后將SCS連接到診斷插座上。

（2)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，SRS警告燈點(diǎn)亮六秒后熄滅，閃爍輸出檢測(cè)故障碼。

（3)讀取故障碼（由一個(gè)主代碼與一個(gè)副代碼組成）。

（4）把點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉，10秒后再拔下SCS。

（5）根據(jù)維修手冊(cè)故障碼表，找出故障原因進(jìn)行修理。

②故障碼的清除：

（1）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。

（2）接上檢修連接器。

（3）打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。

（4）SRS警告燈亮約6秒后熄滅，警告燈熄滅后4秒內(nèi)取下SCS。

（5)SRS警告燈亮后4秒內(nèi)再將SCS連接到診斷插頭上。

（6）等SRS警告燈熄滅，再在4秒內(nèi)取下SCS。

（7）SRS警告燈如果閃爍2下，說(shuō)明已經(jīng)清除故障碼。

（8）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)10秒后再進(jìn)行其他檢修工作。

3.2.2 儀器解碼

SRS故障與汽車(chē)其他電控系統(tǒng)一樣可以用汽車(chē)專(zhuān)用診斷儀進(jìn)行診斷，診斷儀的操作一般分為“觸摸式菜單操作”和“按鍵式菜單操作”，其使用可以參照說(shuō)明書(shū)上的要求步驟進(jìn)行操作。如本田汽車(chē)SRS常用PGM診斷儀讀取和清除故障碼，大眾汽車(chē)常用VAG1552診斷儀進(jìn)行讀取和清除SRS故障碼，日產(chǎn)汽車(chē)常用日產(chǎn)CONSULT診斷儀讀取與清除SRS故障碼等。

3.3 轉(zhuǎn)向盤(pán)襯墊的常規(guī)檢修項(xiàng)目

①車(chē)輛沒(méi)有發(fā)生過(guò)碰撞事故。

（1）檢查故障診斷裝置是否損壞。

（2）檢查其表面是否有切痕、微小的裂痕。

②車(chē)輛受過(guò)碰撞。

（1）檢查診斷裝置（檢查其故障碼）。

（2）檢查汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)的襯墊是否有裂痕，若有必須更換。

（3）檢查SRS系統(tǒng)線束是否有裂損，若有必須更換。

（4）檢查連接器是否有破損碎裂，若有必須更換。

（5）檢查裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的喇叭按鈕觸片是否有變形，如果出現(xiàn)變形，必須要換掉。

另外將新的汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)襯墊安裝上轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)必須靈活互不干涉。

3.4 氣囊傳感器總成檢測(cè)項(xiàng)目

不管車(chē)輛是否出現(xiàn)碰撞過(guò)，都需要檢測(cè)該車(chē)診斷裝置（檢查故障碼）。

如果遇到下列情況，應(yīng)該更換氣囊傳感器總成。

①安全氣囊在碰撞事故中打開(kāi)。

②在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)氣囊傳感器總成存在故障。

③氣囊傳感器總成出現(xiàn)松脫現(xiàn)象。

3.5 安全氣囊系統(tǒng)配線和連接器檢測(cè)項(xiàng)目

①如果汽車(chē)沒(méi)有受到碰撞的，檢查診斷裝置（檢查其故障碼）。

②如果汽車(chē)有受到碰撞的檢查以下項(xiàng)目：

（1）檢查診斷裝置（檢查其故障碼）。

（2）檢查氣囊線束是否折斷或露皮，如有要換新件。

（3）檢查氣囊配線的連接器是否出現(xiàn)裂損痕跡現(xiàn)象，如果有該現(xiàn)象就應(yīng)該更換新的部件。

3.6 前安全氣囊傳感器檢測(cè)項(xiàng)目

①對(duì)于未有發(fā)生過(guò)碰撞現(xiàn)象的車(chē)輛，也要對(duì)該車(chē)診斷系統(tǒng)進(jìn)行檢查。

②對(duì)于發(fā)生過(guò)碰撞現(xiàn)象的車(chē)輛，除對(duì)該車(chē)診斷系統(tǒng)進(jìn)行檢查外，如果發(fā)現(xiàn)汽車(chē)前面保險(xiǎn)桿或汽車(chē)前外圍其他裝置出現(xiàn)較嚴(yán)重?fù)p壞，即使安全氣囊沒(méi)有發(fā)生彈開(kāi)也要檢查是否出現(xiàn)以下?lián)p壞現(xiàn)象，若有必須更換。

（1）車(chē)輛托架發(fā)生較嚴(yán)重?fù)p壞。

（2）發(fā)現(xiàn)油漆從托架上有較大面積掉漆現(xiàn)象。

（3）傳感器殼體上有出現(xiàn)損傷、裂紋、凹陷或破碎情況。

（4）連接器上有出現(xiàn)損傷、裂紋、凹陷、破碎或劃痕情況。

（5）傳感器標(biāo)識(shí)編碼損壞。

3.7 注意事項(xiàng)

①在對(duì)故障進(jìn)行排除研究分析時(shí)，如果故障癥狀不容易確定時(shí)就必須通過(guò)診斷儀診斷。

②在維修中一定要關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，并且要拆下蓄電池負(fù)極接線柱90秒之后才能進(jìn)行操作。

③在發(fā)生碰撞事故后，不管安全氣囊是否張開(kāi)的都應(yīng)檢查氣囊傳感器總成與轉(zhuǎn)向盤(pán)襯墊。

④更換安全氣囊零部件時(shí)，應(yīng)換上新的零部件，不要使用其他車(chē)輛的安全氣囊部件。

⑤在平時(shí)車(chē)輛修理過(guò)程中，如果發(fā)生傳感器被較猛烈震動(dòng)到，則應(yīng)先把氣囊傳感器安全拆下之后再進(jìn)行其他操作。

⑥氣囊總成、傳感器等零部件有脫落破損等不良缺陷時(shí)要給予更換。

⑦在SRS系統(tǒng)全部檢修完畢后，要對(duì)氣囊警告指示燈進(jìn)行檢查。

4 汽車(chē)安全氣囊發(fā)展方向

4.1 智能化

因?yàn)楝F(xiàn)在電子技術(shù)的快速發(fā)展，各種智能電子控制技術(shù)在汽車(chē)上得到廣泛應(yīng)用，智能化安全氣囊就是其中之一。這種SRS系統(tǒng)能夠在汽車(chē)發(fā)生交通碰撞的一瞬間，能夠根據(jù)碰撞條件和汽車(chē)內(nèi)司乘人員狀況來(lái)調(diào)節(jié)SRS的工作性能，解決了氣囊膨脹對(duì)乘客造成的擠壓傷害問(wèn)題。

4.2 綠色環(huán)?；?/h3>

目前有部分汽車(chē)安全氣囊中使用了迭氮化鈉，迭氮化鈉是一種有毒物質(zhì)，且與水接觸時(shí)可以直接燃燒，所以為了避免使用有潛在危險(xiǎn)和有毒性的含鈉物質(zhì)，研究采用新型氣體發(fā)生技術(shù)，使之符合環(huán)境保護(hù)的要求，是汽車(chē)安全氣囊發(fā)展的一個(gè)方向。

4.3 虛擬技術(shù)化

采用計(jì)算機(jī)“虛擬技術(shù)”方式替代轎車(chē)實(shí)物碰撞試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)安全帶和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)，更準(zhǔn)確貼近實(shí)際，以達(dá)到最佳的防護(hù)效果，降低和防范司乘人員受傷的風(fēng)險(xiǎn)。

4.4 小型、輕型化

安全氣囊高度集成化，開(kāi)發(fā)體積小重量輕的新型氣體發(fā)生器，這樣就可以為控制系統(tǒng)騰出更多空間。

4.5 保護(hù)全方位化

安全氣囊不再局限于保護(hù)駕駛員與前座乘員?，F(xiàn)代汽車(chē)還將采用了類(lèi)似窗簾一般的側(cè)氣囊，這樣即使是側(cè)面橫向發(fā)生交通碰撞事故或側(cè)翻，汽車(chē)內(nèi)司乘人員也將得到充分保護(hù)。因此在汽車(chē)安全未來(lái)發(fā)展中，將向全方位多氣囊方向發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)以上所述，我們可以清楚看到安全氣囊在整個(gè)汽車(chē)的安全系統(tǒng)中的重要作用。安全氣囊是集機(jī)械、電子等多學(xué)科于一體的高新產(chǎn)品。它的特點(diǎn)是技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配精度高、安全要求高。關(guān)注了解汽車(chē)安全氣囊的原理及其檢修，對(duì)于我們的安全意識(shí)的提高也可以起到非常重要的作用。安全氣囊新技術(shù)的研究不斷創(chuàng)新，安全防護(hù)可靠性能越來(lái)越高。我們有理由相信，汽車(chē)安全氣囊會(huì)使我們的出行越來(lái)越安全。