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安全气囊工作原理介绍

安全气囊的工作原理

下图为安全气囊的工作原理。碰撞后,车辆前方设置的冲击传感器和ECU内设置的加速度传感器感应到冲击,并判断需要打开安全气囊,则点火装置通电点火,将点火剂的火焰导入气体发生器,由其产生大量气体。接着,产生的气体充满气囊,压力上升使方向盘的外皮被撑开,最后安全气囊完全展开。气囊带有开孔,即排气孔,乘员接触安全气囊后气囊的内压上升,气体通过此孔排出,防止压力过度上升。

安全气囊工作原理介绍
安全气囊的工作原理

下图为乘员动态和气囊展开的状态,图中是以50km/h的速度碰撞固定壁障的状态,相当于速度均为50km/h条件下车对车的正面碰撞。

安全气囊工作原理介绍
乘员动态和安全气囊展开的状态

碰撞开始后约10ms时ECU判断需要打开安全气囊,点火装置点火,气囊先猛烈冲破外皮后弹出至最大行程(一次膨胀),接着向侧面膨胀(二次膨胀)。整个过程需要30ms,碰撞后40ms时已完成二次碰撞,做好了保护乘员的准备。碰撞后60ms时乘员的头部开始接触气囊,排气孔开始缓慢排气,同时安全气囊束缚住乘员,大致100ms时结束乘员束缚。

二次碰撞完成之前需要30ms,是因为碰撞30ms之后的加速度难以预测。虽说冲击检测越快越好,但是难以在10ms以内的加速度条件下预测100ms以内的加速度。不同车体构造或碰撞形态等,产生的加速度有所差异。所以,应当在各种车速、碰撞形态条件下对实车进行碰撞试验,并以碰撞试验获得的数据为基础,对加速度传感器进行调节。

安全气囊系统的构成

安全气囊系统包括前碰撞冲击传感器、侧碰撞冲击传感器、ECU、各安全气囊模块、预紧装置等主要部件。

安全气囊工作原理介绍
安全气囊系统的构成

为了在碰撞时能够提前响应,冲击传感器布置于缓冲区,将碰撞时的加速度发送至ECU。ECU布置于中央扶手下的地板面,内部装有2个加速度传感器(检测轴不同,分别用于前碰撞和侧碰撞),结合冲击传感器检测的加速度,ECU进行碰撞判断。判断需要打开安全气囊时,系统具有以下功能:向安全气囊模块、预紧装置提供点火电流的点火功能;进行系统故障诊断的功能;碰撞时,即使蓄电池脱落也能确保点火电流的电容器继续供电的功能。

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