五菱微型汽車(chē)安全技術(shù)的研究

康秀丹 張安寧 李金庫(kù) 郭明鑫

【摘??要】汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)是當(dāng)汽車(chē)遭到?jīng)_撞而急劇減速時(shí)能很快地膨脹緩沖墊，可以保護(hù)車(chē)內(nèi)乘員不致撞到車(chē)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(pán)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(jiǎn)單介紹了汽車(chē)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(lèi)的角度出發(fā)，系統(tǒng)介紹了汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理、常見(jiàn)維修知識(shí)以及注意事項(xiàng)，并對(duì)各部分內(nèi)容作了進(jìn)一步的解釋和闡述。

【關(guān)鍵詞】安全氣囊（SRS）;二次碰撞;故障分析;故障代碼

隨著汽車(chē)保有量的迅速增加，使得汽車(chē)事故頻繁發(fā)生。由于汽車(chē)事故難以避免，因此被動(dòng)安全顯得非常重要，安全氣囊作為被動(dòng)安全的研究成果，近年來(lái)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(chē)和障礙物之間的碰撞稱(chēng)為一次碰撞，其結(jié)果導(dǎo)致汽車(chē)速度急劇下降。在這個(gè)碰撞的瞬間，前護(hù)杠停止運(yùn)動(dòng)，但汽車(chē)的其他部分通過(guò)慣性仍以30-50km/h的速度前進(jìn)。隨著車(chē)輛前部逐漸損壞，汽車(chē)即開(kāi)始吸收動(dòng)能并減速;在碰撞過(guò)程中，當(dāng)開(kāi)始減速慢下來(lái)時(shí)，內(nèi)部乘員則仍以原來(lái)的速度向前移動(dòng)。于是就發(fā)生了乘員和方向盤(pán)、儀表板、風(fēng)擋玻璃等之間的碰撞，造成了乘員的傷害。這種乘員和汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的碰撞稱(chēng)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(shí)容易因振蕩造成乘員傷害，所以在氣囊的背面開(kāi)兩個(gè)直徑25mm左右的圓孔。這樣，當(dāng)乘員和氣囊相碰時(shí)，借助圓孔的放氣可減輕振蕩，放氣過(guò)程同時(shí)也是一個(gè)釋放能量的過(guò)程，因此可以很快地吸收乘員的動(dòng)能，有助于保護(hù)乘員。

2.安全氣囊的形式

安全氣囊系統(tǒng)按保護(hù)面的不同，可分為供正面碰撞保護(hù)用的安全氣囊系統(tǒng)和供側(cè)面保護(hù)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(diǎn)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(lái)分類(lèi)。

2.1按充氣裝置點(diǎn)火系統(tǒng)分

（1）電子式（E型）

（2）機(jī)械式（M型）

2.2按氣囊數(shù)量分

有1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)氣囊

2.3按氣囊傳感器數(shù)量分

（1）1個(gè)：氣囊傳感器

（2）3個(gè)：一個(gè)中央氣囊傳感器和兩個(gè)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(dāng)汽車(chē)遭受碰撞導(dǎo)致車(chē)速急劇變化時(shí)，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員、與車(chē)內(nèi)構(gòu)件之間迅速鋪墊一個(gè)氣墊，使駕駛員、乘員頭部與胸部壓在充滿(mǎn)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(lái)吸收人體產(chǎn)生的動(dòng)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?dú)?，平時(shí)由疊氮化鈉固體藥片受熱分解釋放。若減速力達(dá)到設(shè)定值以上時(shí)，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)充氣裝置，然后充氣裝置內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)會(huì)使氣囊在瞬間充滿(mǎn)氮?dú)?，以緩沖乘員的沖擊，保護(hù)乘員頭部和臉部免于撞擊方向盤(pán)或儀表板。在氣囊開(kāi)始泄氣時(shí)，氣囊依然在繼續(xù)吸收動(dòng)能。整個(gè)過(guò)程不到1s內(nèi)完成[3]。

3.2安全氣囊的動(dòng)作過(guò)程

（1）碰撞剛開(kāi)始10ms后，氣囊開(kāi)始充氣，駕駛員尚未動(dòng)作。

（2）碰撞40ms后，氣囊完全充滿(mǎn)，人體向前移動(dòng)。安全帶開(kāi)始預(yù)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(guò)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(chē)前方視線恢復(fù)。

3.3氣囊打開(kāi)的條件

（1）碰撞方向與汽車(chē)中心線的夾角30o以?xún)?nèi);

（2）碰撞車(chē)速在25km/h以上。

4.氣囊元件作用簡(jiǎn)介

4.1執(zhí)行感應(yīng)器

由雙接觸機(jī)電開(kāi)關(guān)組成的安全裝置。

（1）工作不依賴(lài)于電子元件;

（2）在正常行車(chē)時(shí)保證氣囊點(diǎn)火線路不觸發(fā);

（3）必要時(shí)接通點(diǎn)爆電路。

4.2碰撞感應(yīng)器

即碰撞傳感器。用以碰撞的強(qiáng)烈程度。

4.3SRS?警示燈

如感應(yīng)診斷模塊或外部電路出現(xiàn)故障，位儀表盤(pán)內(nèi)的故障燈點(diǎn)亮，此時(shí)安全氣囊SRS失效。

（1）打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，警示燈亮4S后熄滅，說(shuō)明系統(tǒng)正常。

（2）在行駛過(guò)程中，如出現(xiàn)故障燈亮，也說(shuō)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(zhuān)業(yè)人員不得對(duì)該線束進(jìn)行測(cè)量及維修，否則會(huì)造成氣囊誤爆的危險(xiǎn)。

（1）時(shí)鐘彈簧接頭短路棒的作用：當(dāng)拔下插頭時(shí)，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(huì)亮。

4.5碰撞傳感器

一般安裝在汽車(chē)前部（本車(chē)裝在ECU內(nèi)部）。

4.6時(shí)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(kāi)后，需注意以下問(wèn)題：

（1）安全氣囊在設(shè)計(jì)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(shí)，即使前乘員座沒(méi)有乘員，前座乘員氣囊也會(huì)同時(shí)張開(kāi)。

（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(dāng)大。此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了減少?lài)?yán)重的傷害，但它本身可能會(huì)對(duì)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(dāng)發(fā)現(xiàn)故障燈亮?xí)r，應(yīng)進(jìn)行故障碼的讀取。

5.1故障碼的讀取方法

只能用專(zhuān)用診斷儀來(lái)讀取故障內(nèi)容。

（1）當(dāng)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(cè)到的故障，己不在激活，在掃描儀上顯示Box。

5.2故障類(lèi)型

（1）外部故障：如果發(fā)生外部故障，維修服務(wù)人員可以復(fù)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(fù)位。必須更換SDM模塊[4]。

進(jìn)行故障診斷的注意事項(xiàng)：

（1）進(jìn)行檢測(cè)前應(yīng)拆下蓄電池負(fù)極線，并等待1分鐘，讓SDM的電容放電，才能進(jìn)行檢測(cè)。

（2）必須使用數(shù)字式萬(wàn)用表來(lái)進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)。

（3）拆下的安全氣囊必須蓋子朝上來(lái)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(kāi)，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(kāi)始操作氣囊系統(tǒng)和電器系統(tǒng)前，斷開(kāi)電瓶負(fù)極并包扎好端子。

（5）存放氣囊裝置時(shí)，務(wù)必使襯面朝上[5]。

（6）如果車(chē)輛維修時(shí)間較長(zhǎng)，拆卸下來(lái)未展開(kāi)的氣囊裝置必須鎖定保存。

（7）切勿用油脂、清洗劑或類(lèi)似物質(zhì)處理氣囊系統(tǒng)。

（8）切勿強(qiáng)行打開(kāi)氣囊裝置。

6.2報(bào)廢

（1）氣囊裝置必須按照上海通用汽車(chē)公司條例用電擎展開(kāi)，使其失效后方可報(bào)廢。

（2）氣囊裝置只能緊固在車(chē)輛上展開(kāi)。展開(kāi)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(chē)門(mén)關(guān)閉，側(cè)窗打開(kāi)的狀態(tài)下展開(kāi)氣囊。

（4）已展開(kāi)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(chē)安全氣囊的形式、原理、原件的作用、故障碼的讀取以及報(bào)廢處理等方面進(jìn)行了論述，闡明了安全氣囊的重要性，對(duì)今后合理安全氣囊提出了建議。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]金加龍.汽車(chē)安全氣囊的發(fā)展[J]，浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).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(shù)要點(diǎn)[J]，內(nèi)蒙古公路與運(yùn)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(shí)用汽車(chē)技術(shù)，2018（05）：34-37.

（作者單位：1.哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院;2.黑龍江工程學(xué)院）