【摘要】随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。本文先阐述安全气囊的由来，然后介绍了其基本组成及工作原理，最后以奥迪a6轿车安全气囊系统为例，阐述维修注意事项。
【关键词】汽车；安全气囊(srs)；工作原理；维护
随着汽车综合性能的提高,汽车的安全装置越来越重要,汽车的安装置分为主动安全和被动安全两种,主动安全装置(如abs、asr等)是指汽车防止发生事故的能力,被动安全装置是指汽车一旦发生事故,汽车保护乘员的能力。汽车发生事故时,对乘员的伤害是在瞬间发生的,例如,以车速50公里/时进行正面撞车时,其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止或减小对乘员的伤害,目前汽车主要装有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统等。
1.汽车安全气囊发展
安全气囊是1953年由美国人约翰·赫缀克发明的。1973年日本本田汽车公司引进安全气囊技
术进行实车应用。经过了30多年的漫长历程,直至1984年,汽车碰撞安全标准(fmvss208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施,其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊,自此才确认了安全气囊的作用。如今,这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品,种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车,大多数都装有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外,大部分车型还只是安装了正面气囊。
2.汽车安全气囊系统的基本组成及工作过程
2.1汽车安全气囊系统的基本组成
驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内,因此,当您看见方向盘上标有“srs”或“airbag”字样,就可知此车装有安全气囊。按其总体结构可分为机械式和电子式安全气囊系统两类。机械式安全气囊不需要电源,检测碰撞和引爆点火剂都是利用机械装置来完成。电子式安全气囊是机械式安全气囊与电子技术结合的产物。目前汽车采用的安全气囊系统普遍都是电子
碰撞传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘着在一起爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤。气囊中所用的气体多为氮气。
2.2汽车安全气囊的工作过程
汽车在行驶中发生一定强度碰撞后,传感器开关启动,控制线路即开始处于工作状态,并接着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位,因此,安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后,控制回路便会将电流送至点火器,接着瞬时快速加热,将内含的氮化钠推进剂点燃。
（1）将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂。
（2）引爆剂像根“电火柴”通电后着火,然后再点燃充气器组件内的扩爆剂,扩爆剂又称为引爆管。
（3）扩爆剂点燃后,点燃主装药-主推进剂。传统的主推进剂由氮化钠+氧化剂组成,也有些使用压缩氮气或氩气,还有两种混合应用。
（4）推进剂燃烧生成氮气流。
（5）迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫,形成安全气囊雏形。
（6）充气器使充入安全气囊的气体压力增高,并开始推压安全气囊饰罩。
（7）安全气囊饰罩上的压力不断上升,饰罩材料延伸变形和撕裂薄弱区的接缝。
（8）随着裂缝的出现,饰罩门开启,为充气安全气囊的喷出提供最佳通路。
（9）气体压力继续增长,安全气囊张开至织物绷紧。
（10）乘员接触和压迫安全气囊,实现安全保护；通过气体的粘性阻尼作用,乘员前移能量被吸收和耗散,安全气囊中过压气体经过安全气囊通气孔排出而不致伤害乘员。
据计算,正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作,0.03秒内点火装置启动,0.05秒内高压气体进入气囊,0.08秒内气囊向外膨胀,0.11秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。
3.安全气囊系统的检修
安全气囊系统的故障,必须采用显码法、外接仪器诊断法、闪码法或参数测量法以确定故障部位,再进入维修或换件阶段;检修安全气囊系统时,将点火开关转至“lock”位置以及拆下蓄电池负极电缆,还需再等2～5分钟(让电能贮存电容器放电完毕)以上,才能进行维修工作,否则安全气囊有不适时引爆张开的危险;不能用万用表测量安全气囊组件引爆电阻的阻值(引爆电阻时所需的电流极小,万用表电阻档的输出电流一般都大于引爆电流,即使选用输出电流只有几毫安培的高阻档,也不能保证安全气囊不会误爆)。目前,大多进口汽车的车型都用安全气囊ecu内的诊断电路,发送比引爆电流微弱许多的监测电流对引爆电阻实行检测。假设方向盘内螺旋电缆聚酯薄膜与铜导体面间的阻值在规定容限,各接触面(点)接触良好,将引爆电阻从
引爆电路分离,确诊了安全气囊ecu功效正常后,才可以诊断引爆电阻。下面以奥迪a6轿车srs系统为例做简要介绍。
3.1 srs系统的组成部件
奥迪a6轿车srs系统的主要部件有电子控制及监测单元j234(即气囊电脑)，srs故障指示灯，气囊组件，爆燃式安全带张紧器，螺旋导线单元(即气囊滑环f138)和连接线束等，它取消了传统的车身前部碰撞传感器，而把它们集成在了控制单元汽车加装安全气囊j234内。
3.2维修注意事项
（1）绝对不能用万用表测量任何与srs系统有关的电路(在拔掉组件的情况下可以测量其导线的导通与否)。
（2）维修srs系统之前,应将点火开关转到off位置,拆除电瓶线负极并等待5分钟以上(拆电瓶线前应向车主索要录音机密码。修复完成后要对录音机进行解码)。
（3）安装电子控制及监测单元j234时,必须按照规定的方向安装,使箭头指向车的前方。
（4）安装螺旋导线单元时,必须使汽车前轮处于直行位置,并且使螺旋导线也在中间位置(即往正反两个方向转的圈数相同的那个位置),否则装上后,转动方向盘时有可能拉断螺旋导线。
（5）更换srs电脑j234后,必须对新电脑j234进行编码,否则故障灯常亮,srs系统不工作。
（6）若线束有损坏,必须更换新件。
奥迪a6轿车srs系统具有强大的自诊断能力,内容包括:读取故障代码、清除故障代码、查询控制电脑编号、给控制单元编码、读取测量数据流等功能。奥迪a6的obdⅱ诊断接口在方向盘下驾驶员右腿上方,接上诊断仪(如v.a.g1552)就可以通过它的自诊断系统诊断出故障的大致原因,再通过查阅具体的资料,就可以确定正确的维修方法。 [科]
【参考文献】
［１］王遂双．汽车电子控制系统的原理与检修[m]．北京理工大学出版社，1998．
［２］董震，席金波．奥迪a6轿车维修手册[m]．机械工业出版社，2006．
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