汽車安全氣囊安全系統原理與維修

安全氣囊系統的結構

構成安全氣囊系統的主要電子元器件有ECU、碰撞傳感器（集中式系統安置於ECU內部，分散式系統安置在ECU外部）、警示裝置、安全氣囊組件、乘員位置傳感裝置及接頭和線束等。

汽車安全氣囊安全系統原理與維修

安全氣囊系統典型ECU結構

對於單點碰撞傳感－集中式安全氣囊ECU，采用了與放大和濾波電路相關聯的電子加速度計（傳感器），能穩定地保持對汽車加速度跟蹤（即能按照汽車的加速度成比例地輸出電壓）。與單片微機相關聯的裝置

包括：

電源供給裝置，給所有的電路提供工作電壓。屬於這部分的兩個重要電氣裝置包括電荷泵和能量貯備（又稱備用電源，在碰撞過程中，一旦蓄電池連接松脫，仍能提供足夠的貯電容量觸發引爆管使安全氣囊張開）。

電荷泵具有提升能量貯備電壓，使其高於汽車工作電壓的能力。當蓄電池、充電系統或發電機出現故障時，電荷泵能維持能量貯備裝置的最低工作電壓。另外，在提升能量貯備電壓的同時，能檢測引爆路電阻偏高等類似的故障；供單片微機監控用的監視計時器；供警示燈控制和故障診斷用的接口電路；觸發司機或乘客側充氣組件的引爆電路。引爆路一般由ECU內部電路及ECU的外部元器件組成。外部元器件有：接頭、電纜、滑環/盤簧（僅司機路才有）引爆管，對於分散式安全氣囊系統還有電子機械碰撞傳感器等。ECU監控的首要任務，是在碰撞過程中監測可能妨礙成功引爆安全氣囊的所有故障；進一步的任務是監測使安全氣囊發生致傷、甚至致死的不適時引爆；與ECU集成在一起的機－電安全傳感器；選擇輸入電路。

“選擇輸入”是用來向安全氣囊ECU提供乘客座位、司機和乘客安全帶的狀態信息，這些信息經ECU處理後，除了具有前面提到能改變安全氣囊充氣速率的功能外，還有安全抑制功能。對於乘客安全氣囊，只有在乘客座位被占用、乘客安全帶扣上以及安全氣囊在較高阈值的情況下，才會引爆充氣。將司機安全氣囊與乘客安全氣囊分開控制，可以減少安全氣囊不必要的張開；方便接入外部診斷設備，幫助維修的串行數據線路。

安全氣囊組件的結構及工作過程

乘客側與司機側安全氣囊的結構和工作過程很相似。典型的司機側安全氣囊組件由安全氣囊飾罩、帶塗敷層或不帶塗敷層的織物折囊墊、充氣器（即氣體發生器、含引爆劑、擴爆劑和主推進劑）和將安全氣囊組件安裝在方向盤的連接組件等組成。組件的功用和工作過程如下：

（1）將從碰撞傳感器接收的電信號傳給充氣器的引爆劑；

（2）引爆劑像根“電火柴”通電後著火，然後再點燃充氣器組件內的擴爆劑，擴爆劑又稱為引爆管；

（3）擴爆劑點燃後，點燃主裝藥

－主推進劑。傳統的主推進劑由氮化鈉+氧化劑組成，也有些使用壓縮氮氣或氩氣，還有兩種混合應用；

（4）推進劑燃燒生成氮氣流；

（5）迅速膨脹的氣體經過過濾進入折囊墊，形成安全氣囊雛形；

（6）充氣器使充入安全氣囊的氣體壓力增高，並開始推壓安全氣囊飾罩；

（7）安全氣囊飾罩上的壓力不斷上升，飾罩材料延伸變形和撕裂薄弱區的接縫；

（8）隨著裂縫的出現，飾罩門開啟，為充氣安全氣囊的噴出提供最佳通路；

（9）氣體壓力繼續增長，安全氣囊張開至織物繃緊；

（10）乘員接觸和壓迫安全氣囊，實現安全保護；

（11）通過氣體的粘性阻尼作用，乘員前移能量被吸收和耗散，安全氣囊中過壓氣體經過安全氣囊通氣孔排出而不致傷害乘員。

安全氣囊系統的檢修

如果安全氣囊已經引爆，必須更換而不能修復使用。

注意事項

檢修安全氣囊系統與檢修汽車的其它系統不同，若操作錯誤，可能使安全氣囊意外引爆導致傷亡。各個廠家采用的傳感器、充氣器類別和級數、引爆電路布局、引爆－擴爆－推進劑等都有差別，因此，對安全氣囊系統檢修的注意事項，只能大致歸納如下，詳細作業應嚴格按各車型維修手冊的規定。

安全氣囊系統的故障，必須采用顯碼法（如帶有車載微機屏顯的凱迪拉克弗利特伍德、林肯大陸等車型）、外接儀器診斷法、閃碼法或參數測量法確診故障部位，才進入維修或換件階段；檢修安全氣囊系統時，將點火開關轉至“LOCK”位置以及拆下蓄電池負極電纜，還需再等2分鐘，才能進行維修工作（讓電能貯存電容器放電完畢），否則安全氣囊有不適時引爆張開的危險；不能用萬用表測量安全氣囊組件引爆電阻的阻值。原因是引爆電阻時所需的電流極小，萬用表電阻檔的輸出電流一般都大於引爆電流，即使選用輸出電流只有幾毫安培的高阻檔，也不能保安全氣囊不會誤爆。目前，大多進口汽車的車型都用安全氣囊ECU內的診斷電路，發送比引爆電流微弱許多的監測電流對引爆電阻實行檢測。假設方向盤內螺旋電纜聚酯薄膜與銅導體面間的阻值在規定容限，各接觸面（點）接觸良好，將引爆電阻從引爆電路分離，確診了安全氣囊ECU功效正常後，才可以診斷引爆電阻。