论述汽车安全气囊系统和检修 死不改版.docx

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论述汽车安全气囊系统和检修死不改版

福建船政交通职业学院

毕业论文（设计）

题目：

论述雪弗兰汽车安全气囊系统与检修

姓名：

张艳雨

学号：

113905130

专业：

汽车检测与维修技术

年级（班级）：

11汽车检测与维修1班

指导教师（职称）：

朱剑宝（讲师）

系（部）：

汽车运用工程系

二○一四年六月

目录

关键词3

一安全气囊概述3

二安全气囊的类型4

1．驾驶员防撞安全气囊4

2．前排乘员防撞安全气囊4

3．侧面防撞安全气囊4

三、安全气囊工作原理4

四、元件作用简介5

五、故障内容的读取、消码8

六、废旧安全气囊的处理8

七、安全气囊检修注意事项·8

八、汽车安全气囊故障维修案例分析9

8.1故障现象9

8.2故障诊断及排除9

结束语12

致谢12

参考文献12

论述雪弗兰汽车安全气囊系统与检修

摘要：

本论文以上汽通用雪佛兰为例，介绍了汽车安全气囊的类型，分析了安全气囊的工作原理和结构，并介绍了安全气囊的基本检修方法。

论文最后以通用景程的安全气囊故障为案例，对故障进行了分析和排除，本文具有一定的参考价值。

关键词：

雪弗兰汽车；SRS；故障代码；案例分析

引言

随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶的速度越来越快。

又由于汽车保有量的迅速增加，道路交通越来越拥挤。

这就使得汽车事故频繁发生，所以汽车的安全性就变得尤为重要，成为当今汽车设计和生产的一个重要课题。

汽车的安全性分为主动安全和被动安全。

主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有操纵的稳定性，制动的可靠性、平顺性等；被动安全是指汽车在发生事故的情况下保护乘员的能力，主要有防撞式车身、安全带和辅助乘员的保护系统（SUPPLEMENTAL-RESTRAINTSYSTEM，以下简称安全气囊）等。

由于汽车事故难以避免，因此被动安全显得非常重要，安全气囊作为被动安全的研究成果，由于使用方便、效果显著、造价不高，所以近年来得到迅速发展和普及。

一安全气囊概述

安全气囊是设置在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车顶三个方向。

安全气囊的功能是当车辆发生碰撞事故时减轻乘员的伤害程度，避免乘员发生二次碰撞，或车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。

如果发生碰撞，充气系统可在不到十分之一秒的时间内迅速充气，气囊在膨胀时将冲出方向盘或仪表盘。

从而使车内人员免受正向碰撞所产生作用力的冲击，大约在一秒钟后，气囊就会收缩（气囊上有许多小孔），因此不会妨碍车内人员的行动。

安全气囊由三部分组成：

气囊、传感器和充气系统。

为了说明安全带和安全气囊在保护乘员方面的重要性，首先说明造成乘员伤害的原因。

当汽车和障碍物之间发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。

一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降。

例如，如果一辆汽车以50km/h的速度与一个固定不动的障碍物正面相撞，则汽车至完全停止所需时间大约0.1s。

在这短暂的时间内，可发生的事情却相当多：

在碰撞的瞬间，前护杠停止运动，但汽车的其他部分仍以50km／h的速度前进。

随着车辆前部逐渐损坏，汽车即开始吸收动能并减速；在碰撞过程中，当开始减速慢下来时，内部乘员则仍以原来的速度向前移动。

于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、风挡玻璃等之间的碰撞，造成了乘员的伤害。

这种乘员和汽车内部结构之间的碰撞称为二次碰撞。

二安全气囊的类型 

1）按照气囊的数量分为单气囊系统（只装在驾驶员侧）、双气囊系统（正、副驾驶员侧各有一个安全气囊）和多气囊系统（前排安全气囊、后排安全气囊、侧面安全气囊）。

2）按大小可分为保护全身的安全气囊、保护整个上身的大型气囊和主要保护面部的小型护面气囊。

3）按照保护对象有不同可分为驾驶员防撞安全气囊、前排乘员防撞安全气囊、后排乘员防撞安全气囊与侧面防撞安全气囊几种。

a驾驶员防撞安全气囊  

驾驶员防撞安全气囊装在方向盘上，分美式和欧式两种。

美式气囊考虑到驾驶员没有佩戴座椅安全带而汽车相撞时起保护作用，其容积较大。

为60L。

欧式气囊是假定驾驶员佩戴座椅安全带而设计的，其容积较小，约40L。

日本的安全气囊也属于欧式气囊类，近年来，由于安全气囊的生产成本下降，日本安全气囊规格有所增加，如本田轿车的驾驶员防撞安全气囊容积为60L。

b前排乘员防撞安全气囊 

由于副驾驶位置乘员在车内位置不固定且前方空间较大，因此为保护其撞车时免受伤害，设计的防撞安全气囊也较大。

美式的约160L左右，欧式的约75L左右（后者考虑了乘员受座椅安全带的约束）。

 3．后排乘员防撞安全气囊：

装在前排座椅上，防止后排乘员在撞车时受到伤害。

c侧面防撞安全气囊 

装在车门上，防止驾驶员及乘员受侧面撞击

三、安全气囊工作原理

SRS的作用：

当汽车遭受碰撞导致车速急剧变化时，气囊迅速膨胀，在驾驶员、乘员、与车内构件之间迅速铺垫一个气垫，使驾驶员、乘员头部与胸部压在充满气体的气囊上，利用气囊的阻尼作用和气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。

安全气囊使用的气体介质为氮气，平时由叠氮化钠固体药片受热分解释放。

若减速力达到设定值以上时，系统会触发充气装置，然后充气装置内的化学反应会使气囊在瞬间充满氮气，以缓冲乘员的冲击，保护乘员头部和脸部免于撞击方向盘或仪表板。

在气囊开始泄气时，气囊依然在继续吸收动能。

整个过程（由充气、保护、泄气组成）在不到1s内完成。

如图1

图1安全气囊工作原理

（1）安全气囊的动作过程

1）碰撞刚开始10ms后，气囊开始充气，驾驶员尚未动作。

2）碰撞40ms后，气囊完全充满，人体向前移动。

安全带开始预收缩（吸收部分能量）。

3）碰撞约60ms驾驶员头部及身体压向气囊。

气囊内气体通过节流孔排气，

吸收人体与气囊之间的碰撞能量。

4）碰撞约120ms大部分气囊内气体从节流孔排出，汽车前方视线恢复。

注：

人的眼皮一眨眼所用时间约为200ms，因此气囊爆炸这个过程是非常短暂的，用肉眼根本无法看清。

（2）气囊打开的条件：

1）碰撞方向与汽车中心线的夹角30º以内；

2）碰撞车速在25km/h以上。

如图2

图2安全气囊打开条件

四、元件作用简介

1.驾驶员侧安全气囊；2.乘员侧安全气囊（未安装）；

3.时钟弹簧；4.感应与诊断模块；5.线束（黄色）

图3安全气囊元件

a.执行感应器：

由双接触机电开关组成的安全装置。

1）工作不依赖于电子元件；

2）在正常行车时保证气囊点火线路不触发；

3）必要时接通点爆电路。

b.碰撞感应器：

即碰撞传感器。

用以碰撞的强烈程度。

c.SRS警示灯：

如感应诊断模块或外部电路出现故障，位仪表盘内的故障灯点亮，此时安全气囊SRS失效。

1）打开点火开关后，警示灯亮4S后熄灭，说明系统正常；灯总亮或总灭均说明系统出现故障。

2）在行驶过程中，如出现故障灯亮，也说明系统出现故障。

d.线束及接头：

线束为黄色套管包扎，非专业人员不得对该线束进行测量及维修，否则会造成气囊误爆的危险。

1）时钟弹簧接头短路棒的作用：

当拔下插头时，使气囊两接头短路防止误通电造成误爆；

2）ECU接头处的短路棒：

拔下拔头，警示灯会亮。

e.碰撞传感器

一般安装在汽车前部（本车装在ECU内部）

注：

当惯性力小时，滚球无法克服永久磁铁的磁力，被吸附在最右端；当惯性力足够大时，滚球克服永久磁铁的磁力，向左边滚动，使触点两端接通。

f.时钟弹簧1）安装在转向管柱上；2）给驾驶员侧气囊模块供电；3）是喇叭电路的组成部分；

气囊张开后，需注意一下内容：

1）安全气囊在设计上只能充气1次，一次性使用。

用后必须更换。

2）发生碰撞时，即使前乘员座没有乘员，前座乘员气囊也会同时张开。

3）在气囊充气时会产生巨大的声响，而且在所释放出的氮气中会伴生少许烟雾。

这些气体和烟雾是无害的（这不表示有起火现象），但乘员要尽快清洗残留物，以免皮肤过敏。

4）气囊的充气在少于1s内完成，因此气囊充气的力量相当大。

此系统的设计是为了减少严重的伤害，但它本身可能会对乘员造成轻微的烫伤、擦伤或红肿等伤害。

5）气囊张开后，气囊单元的组件（方向盘中央部分、仪表板）可能会烫热几分钟，但气囊本身并不会发烫。

6）当碰撞的程度足以让气囊充气时，可能会因车身变形而使风挡玻璃破裂。

而在备有乘员气囊的车辆上，风挡玻璃也可能因吸收部分充气力量而破裂。

五、故障内容的读取、消码

当发现故障灯亮时，应进行故障码的读取。

a.故障码的读取方法：

只能用专用诊断仪来读取故障内容。

（1）当前故障：

在扫描仪上显示的故障代码为Axx。

（2）历史故障：

即以往探测到的故障，己不在激活，在扫描仪上显示Box。

注：

一旦发生故障，报警灯即点亮，即使故障不在激活，警示灯也持续点亮。

b.故障类型：

（1）外部故障：

如果发生外部故障，维修服务人员可以复位SDM系统（即安全气囊的ECU），将灯熄灭。

（2）内部故障：

如果发生SDM内部故障或扫描仪显示CRASHRECORDED（碰撞已发生）代码，SDM将不可能复位。

必须更换SDM模块。

进行故障诊断的注意事项

1.进行检测前应拆下蓄电池负极线，并等待1分钟，让SDM的电容放电，才能进行检测。

2.必须使用数字式万用表来进行有关检测，如果使用指针式万用表有引起气囊误爆的危险。

3.拆下的安全气囊必须盖子朝上来放置（万一出现误爆，可以使气囊有展开的空间，避免气囊总成爆炸乱飞，造成更大伤害）。

六、废旧安全气囊的处理

a.拆卸和更换安装

（1）如果气囊在事故中展开，控制元件、气囊装置和接触装置必须更换新元件。

（2）如果气囊系统线束受损，必须立即更换。

b.报废

（1）气囊装置必须按照上海通用汽车公司的条例用电擎展开，使其失效后方可报废。

（2）气囊装置只能紧固在车辆上展开。

展开前必须先清除气囊膨胀区内的所有零散物品。

（3）必须在车门关闭，侧窗打开的状态下展开气囊。

（4）展开的工序只能在空地上进行。

（5）应将噪声水平通告周围会被影响的人群。

（6）站在车前部的无关的旁观者也应如此，与展开的车辆保持10米左右的安全距离,最后连接电源。

（7）切勿将未展开的气囊装置与普通废料一起处置。

（8）冷却15分钟后方可移开已展开的气囊装置。

（9）已展开的气囊装置可作“普通”废料处理。

（10）如果引展失败，等5分钟左右才能靠近汽车，并断开电源。

（11）拆卸不能展开的气囊装置，通过提前预约，以原包装退回。

七、安全气囊检修注意事项

1）非安全气囊专业维修人员不得进行安全气囊的检查、维修。

　　2）在开始检修前，应该将时钟、防盗系统与音响系统的内容记录下来，有电动倾斜和伸缩转向系统、电动车外后视镜、电动坐椅以及电动肩带系统装置的车辆，维修后应该刷新调整和设置存储。

禁止使用车外备用电源。

　　3）对安全气囊进行检修作业时，应该将点火开关置于锁止位置，先断开蓄电池负极，等待3分钟，如指示灯运行异常则应该等待10分钟，再进行操作，以免发生意外。

　　4）气囊拆下放置时，应该将缓冲垫（软面）朝上，并且要远离水、机油、油脂、清洁剂等物。

　　5）对不同车型的安全气囊系统故障码的读取与消除方法应该加以区别。

　　6）禁止对安全气囊的气袋和点火器进行加热或者企图用工具打开。

　　7）拆卸时应该注意保护安全气囊组件，特别是连接器。

电焊作业前，应该摘开转向柱下多功能开关附近的连接器，对安全气囊系统进行安全保护。

　　8）拆卸已经起爆的安全气囊后，应该洗手，如有杂质进入眼睛内，应该立刻用清水冲洗，以防受到损伤。

　　9）安全气囊的元器件，要保证原厂包装，并且牌号必须一致。

传感器安装架已经变形时，不论安全气囊是否爆开都必须更换新传感器，同时对传感器安装部位进行修复，使传感器外壳方向标记朝向汽车前方。

对于已经爆开的气囊，必须全部更换新件。

10）安装时必须按规定的拧紧力矩将控制装置安装牢固，螺旋导线线盘对中后方可安装转向盘等。

安装线束时，注意线束不要被其他零件挤压，也不要交叉穿越其他零部件。

11）安全气囊系统安装好后方可测试电器，禁止使用一般的万用表，只能使用专用仪器。

12）安装前应该关闭点火开关，接通蓄电池后打开点火开关，务必注意头不要在安全气囊打开的轨迹之内活动。

13）对安全气囊系统的废旧器件应该妥善处理，在引爆废旧安全气囊时需注意周围人和自身的安全，尽量避开居民区和人多的地方，选择一个通风场所，并且采取安全措施，引爆完毕10分钟后待气囊冷却，烟尘散尽后，人才可过去。

14）严禁分解已经引爆的气囊，因为气囊中没有任何可以维护的零部件。

更不能修理和再次使用已经引爆的气囊。

15）不能被引爆的气囊应该妥善保管，并且及时进行处理。

八、汽车安全气囊故障维修案例分析  

8.1故障现象

一辆车架号为LSGVV54Z79Y085550,生产日期为2009年，行驶近十万公里的景程2.0AT，因事故致使气囊弹出，维修后气囊灯长亮，事故修复时，气囊系统除了气囊线束没有更换（因为气囊线束是分段的），其他部件已经全部更换。

8.2故障诊断及排除：

1）用检测仪读取故障码，显示故障码：

左前侧安全气囊展开回路电阻过低，读取数据流（如图4），左前安全气囊电阻为0欧姆，正常情况下为2.3欧姆，据资料得知，当回路电阻小于0.83欧姆左右且持续时间大于1秒时，系统便会设置故障码，显示气囊电阻低。

图4电脑诊断

2）断开蓄电池负极90秒后，拔掉左前座椅下的气囊插头（左前侧气囊即驾驶席座椅上的气囊），用一个2.2欧姆的气囊模拟电阻替代左前侧气囊，（如图5所示），故障依旧，说明故障不在左前侧气囊上，鉴于刚更换了气囊ECU，于是决定先检修气囊线路是否有故障。

图5测量气囊模块电阻

3）断开蓄电池负极90秒后，拔掉气囊模块的插头，并将插头外罩的保护装置去除（如图6），测量左前侧气囊气囊到ECU之间两根线路的电阻（由于拔掉了ECU的插头后，ECU插头内的短路片便会短接在一起以防不测，此时左前侧气囊两根线的电阻值应为0欧姆，将ECU插头里左前侧气囊的短路片机构分离后《注：

用一根扎带即可》，此时电阻应为无穷大），为了不破坏气囊线束表皮而安全起见，便将2.2欧姆的模拟电阻接在左侧气囊插头端，，利用并联原理，间接测量电阻（如图5），经测量，未分离短路片时，两根线之间的电阻为0欧姆，正常，分离短路片时，电阻约2.2欧姆，正常，排除线束故障。

图6拔掉气囊模块插头

4）接下来只有检查气囊ECU了，由于其安装的位置不好俯身观察其针脚状态，便将其拆下来检查，经检查发现ECU针脚完好，但是其上排有一个塑料片断裂了（如图7），正是左前侧安全气囊的短路片分离机构，更换气囊ECU后故障排除。

图7气囊模块ECU

结束语

开始一直认为汽车中，机修很重要，但是完成这项论文后，才发现电子设或电控技术比机修同样重要，甚至超过机修，所以，在今后的工作中，要格外重视汽车电控技术。

通过对汽车安全气囊结构、工作原理、检修方法、目前存在的缺陷的研究使我对汽车安全气囊的改进有了一定的思考。

 此次对汽车安全气囊的研究使我对汽车安全气囊的认识更加深入。

我又对雪弗兰轿车SRS系统的故障诊断与排除方法进行了专门的研究。

经过这次的论文使我进一步了解汽车安全气囊在汽车安全技术中发展得很快智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势。

致谢

在本次论文设计过程中，朱剑宝导师对论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。

在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。

这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助。

在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！

此外，论文的顺利完成也离不开师傅、同事的指导，在此一并谢过！

参考文献

[1]李栓成，舒华.《汽车电子控制装置使用维修技术》,金盾出版社.

[2]李明才.《汽车电工技术手册》,江苏科学技术出版社.

[3]秦明华.《汽车电器与电子技术》,北京理工大学.

[4]陈德宜.《新型汽车电子装置结构原理检修》,福建科学技术出版社.

[5]李辉国.上汽通用雪佛兰安全气囊技术资料,上汽通用雪佛兰安全气囊检修指导手册.

[6]袁辉，邓妹纯.《汽车舒适与安全系统检修》，人民交通出版社.