浅谈安全气囊应用.docx
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浅谈安全气囊应用
毕业设计（论文）
（说明书）
题目：
浅谈安全气囊应用
姓名：
编号：
平顶山工业职业技术学院
年月日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）任务书
姓名
专业汽车运用技术
任务下达日期年月日
设计（论文）开始日期年月日
设计（论文）完成日期年月日
设计（论文）题目：
浅谈安全气囊应用
A·编制设计
B·设计专题（毕业论文）
指导教师
系（部）主任
年月日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录
机械系汽车运用技术专业，学生于年月日
进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：
浅谈安全气囊应用
专题（论文）题目：
浅谈安全气囊应用
指导老师：
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人
答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员：
，，，
，，，
平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语
第页
共页
学生姓名：
专业年级
毕业设计（论文）题目：
浅谈安全气囊应用
评阅人：
指导教师：
（签字）年月日
成绩：
系（科）主任：
（签字）年月日
毕业设计（论文）及答辩评语：
摘要
汽车安全气囊作为一种辅助的乘员约束条件，在汽车发生碰撞时保护乘员的效用已越来越得到肯定，当今社会对安全气囊的要求也越来越高，尤其是对智能安全气囊的需求也越来越广泛，当汽车发生碰撞时汽车与汽车或汽车障碍物之间的碰撞称为第一次碰撞，第一次碰撞导致了汽车速度的急剧变化。
由于惯性的作用，车上的乘员向前运动，于是发生了车内乘员与车内结构件之间的第二次碰撞，事故中造成乘员伤害的主要原因就是第二次碰撞。
为了减轻和避免驾乘人员在第二次碰撞中受到伤害，乘员保护系统的设计目标是在碰撞中利用约束系统（包括座椅、安全带、安全气囊等）避免或减缓乘员与车内结构件碰撞造成的伤害。
汽车安全气囊的基本思想是：
在发生第一次碰撞后，第二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部构件之间插入一个充满气体的气囊，让乘员“扑”在气囊上，通过气囊上的排气节流阻力吸收乘员的动能，使猛烈的第二次碰撞得以减缓，以达到保护乘员的目的。
所以安全气囊作为一种防护措施已经是必不可少了。
我在此设计中主要进行了安全气囊的设计工作，对安全气囊的工作过程进行研究，为使乘员安全而设计一个合适的安全气囊。
介绍自行研制的智能式汽车安全气袋控制系统，该系统主要由单片机、传感器、点火电路等组成，使用点火控制算法对汽车加速度信号进行判断，输出点火脉冲。
本系统具有体积小、可靠性高、抗干扰能力强、可进行自诊断等特点。
故设计的主要工作是对气囊电路中的CPU、加速度传感器的选择、继电器的选择及与电路有关的器件，如为防止错点火而要设计一个点火电路、为防止信号干扰我们要加光隔离等一些措施。
所以我设计所做的主要工作就是对安全气囊的硬件电路实行操作并对其的工作原理进行分析，对其应用进行研究。
关键词：
智能型安全气囊、防护、安全传感器、汽车碰撞。
目录
摘要1
目录2
第一章绪论4
第二章安全气囊简介6
2.1安全气囊的作用与分类6
2.1.1安全气囊的作用6
2.1.2安全气囊的分类6
2.2安全气囊系统的组成：
6
2.3安全气囊的工作原理：
7
2.4安全气囊的工作过程8
2.5使用安全气囊注意事项9
2.5.1安全操作规范：
9
2.5.2启爆后安全气囊的处理：
9
2.5.3安全气囊的拆卸：
10
2.5.4安全气囊的安装：
10
第三章汽车安全气囊电路设计12
3.1控制系统的设计12
3.1.1气袋控制系统的要求12
3.1.2控制系统总体方案12
3.2控制系统硬件13
3.2.1总体方案13
3.3器件的选择14
3.3.1CPU及CAN收发器件的选择14
3.3.2加速度传感器的选择19
3.3.3电源24
3.3.4点火电路及气袋检测电路25
第四章安全气囊的常见故障和修理30
4.1SRS系统使用注意事项30
4.1.1SRS系统的正确使用30
4.1.2SRS系统的注意事项30
4.1.2SRS系统的解除和复原30
4.1.4SRS系统维修中的安全措施31
4.2安全气囊系统的故障检修32
4.2.1注意事项32
4.2.2故障检查方法32
4.2.3电气检查33
4.3SRS系统的故障检测33
4.3.1诊断注意事项33
4.3.2故障诊断方法34
4.4安全气囊故障检修实例36
4.4.1实例一36
4.4.2实例二38
4.4.3实例三40
第五章废旧安全气囊的处理43
5.1预防措施43
5.2处置方法43
5.3回收与环保44
第六章论文总结45
参考文献46
致谢47
第一章绪论
随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度越来越快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。
汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有操纵稳定性、制动性能、平顺性等，被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力，目前主要有安全带、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统（AirbagRestraintSystem，以下简称安全气囊）等。
由于现实的复杂性，有些事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便、效果显著、造价不高，所以得到迅速发展和普及。
汽车发生碰撞事故时，若主要冲撞力是作用在汽车的前部，并在汽车中心轴线30度范围以内上十，可称为前碰撞事故。
全世界的交通事故分析研究表明，前碰撞事故发生最频繁，损伤最惨重的交通事故。
例如，在导致严重损伤和死亡事故中，前碰撞分别占了70%和50%，事故数目中前碰撞占55——60%，各交通发达国家对前碰撞事故的研究和防护都高度重视我国也发布了MI类乘用车前碰撞试验技术法规。
前碰撞被动安全性的研究主要集中在两大方面，一方面是改进汽车的结构设计，使其更具有耐撞性，如采用各种新型材料和结构，合理地在汽车前部设计挤压吸能区，主要目的是用车身的结构吸收和分散碰撞产生的能量，减少车内乘员受到的冲击，同时控制车身变形，保护乘员的安全空间。
另一方面是采用被动安全设备对乘员进行防护，其主要原理是发生在碰撞时，约束乘员因惯性而发生的与车体的相对运动，减少和防止乘员与车内发生碰撞（称为“二次碰撞），从而达到保护乘员、减少碰撞损伤的目的。
用来约束乘员运动的装置称为乘员约束系统，常用的乘员约束系统有安全带、安全气囊和安全垫等。
安全气囊的防护效果与众多的因素有关，一方面是事故发生的客观条件，如碰撞强度、碰撞类型，乘员的身高、体重、乘员乘做的位置，车辆的类型和大小等。
另一方面是车辆上安装的防护系统及其使用情况，例如是否使用了安全带，安全带的类型和参数。
因而，要对安全气囊的防护有效性做出客观准确的评价，找到影响其防护效果的主要因素，是汽车被动安全性领域难度很大的科技问题，它涉及到工程学、交通事故损伤流行病学等多个学科，是一个综合性很强的研究领域。
汽车安全气囊依据其作用的不同分为防止前碰撞损伤的驾驶员安全气囊、前排座乘员安全气囊和侧面碰撞防护安全气囊等。
本文主要讨论前碰撞安全气囊，汽车发生碰撞事故时，安全气囊是一种重要的防护装置，但是安全气囊在防止重大损伤和减少事故死亡的同时，也可能出现它的快速展开而引发新的损伤，本文将此种损伤称为“气囊引发损伤”。
如何保证安全气囊对各类汽车乘员在各种碰撞条件下提供最有效防护的同时，减少甚至避免气囊损伤，是目前汽车乘员约束系统研究的主要问题之一。
本文所做的主要工作如下：
1．对汽车安全气囊防护有效、气囊损伤和相关技术发展进行全面综述，剖析了这一研究领域涉及的问题。
2．在汽车电路的设计中，我主要采用CAN总线对各个安全器件进行连接，即对CAN总线在汽车内部网络的研究
3．在安全气囊电路的设计当中，还要对安全传感器、继电器、CPU、等与之相关的器件进行选择，避免误点火和气囊损伤，以保护乘员的安全。
第二章安全气囊简介
二.1安全气囊的作用与分类
二.1.1安全气囊的作用
安全气囊是最近发展起来的被动安全装置。
它对驾驶员和乘员的头部、颈部安全起着明显的保护作用。
特别是在汽车证明碰撞和前侧碰撞时，其保护作用尤为明显，而座椅安全带对人体胸部以上的保护作用十分有限。
汽车发生事故时，人体胸部以上受伤的几率高达75%以上。
安全气囊主要是针对乘员上体，特别是头部和颈部在撞车时的安全而设计的，而且一般汽车出厂时就已安装在车内，无须人们有意识地去完成佩带这一动作。
因而它可随时随地保护人们的安全，更容易被人们接受。
二.1.2安全气囊的分类
汽车安全气囊按控制类型不同，可分为机械式和电子控制式两类。
电子控制式又分为元件型、集成电路型、电脑控制型之分。
电子控制式又分集中控制式，即一个电子控制器控制两个以上的气囊；分散控制式，即一个电子控制器只控制一个气囊。
有的把传感器也放在气囊内，所以有内部和外部传感器式安全气囊之分。
有的也叫整体式安全气囊。
现代汽车大都采用电子控制式安全气囊。
电子控制式可按以下分类：
二.2安全气囊系统的组成：
安全气囊系统主要包括碰撞传感器、气囊电脑、系统指示灯、气囊组件以及连接线路，气囊组件主要包括气囊、气体发生器以及点火器等。
（1）碰撞传感器对于各汽车制造厂生产的车辆，碰撞传感器的安装位置不尽相同，而且碰撞传感器的名称也不统一，例如有些碰撞传感器按照工作原理也称为加速度传感器。
①按照用途的不同，碰撞传感器分为触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。
触发碰撞传感器也称为碰撞强度传感器，用于检测碰撞时的减速度或惯性，并将碰撞信号传给气囊电脑，作为气囊电脑的触发信号；防护碰撞传感器也称为安全碰撞传感器，它与触发碰撞传感器串联，用于防止气囊误爆。
2按照结构的不同，碰撞传感器分为机电式碰撞传感器、电子式碰撞传感器以及机械式碰撞传感器。
防护碰撞传感器一般采用电子式结构，触发碰撞传感器一般采用机电结合式结构或机械式结构。
机电结合式碰撞传感器是利用机械的运动（滚动或转动）来控制电气触点动作，再由触点断开和闭合来控制气囊电路的接通和切断，常见的有滚球式和偏心锤式碰撞传感器。
电子式碰撞传感器没有电气触点，目前常用的有电阻应变式和压电效应式2种。
机械式碰撞传感器常见的有水银开关式，它是利用水银导电的特性来控制气囊电路的接通和切断。
③对于早期的汽车，一般设有多个触发碰撞传感器，安装位置一般在车身的前部和中部，例如车身两侧的翼子板内侧、前照灯支架下面以及发动机散热器支架两侧等部位。
随着碰撞传感器制造技术的发展，有些汽车将触发碰撞传感器安装在气囊电脑内。
防护碰撞传感器一般都与气囊电脑组装在一起，多数安装在驾驶舱内中央控制台下面。
气囊电脑它是气囊系统的核心部件，大多安装在驾驶舱内中央控制台下面。
气囊爆炸后，在气囊电脑中会存储碰撞数据和故障码，这些故障码用普通仪器无法清除。
为了保证气囊工作的可靠性，很多汽车生产厂家建议气囊电脑一次性使用。
但是气囊电脑的价格很高，因此很多具有气
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