学位论文-—汽车安全气囊的发展与应用.doc

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1、毕业设计（论文）设计(论文)题目：上海通用雪佛兰科鲁兹汽车安全气囊的发展与应用作者：专业：汽车运用技术班级：实习单位：校内指导老师：校外指导老师：2014年3月18日-11-上海通用雪佛兰科鲁兹汽车安全气囊发展与应用【摘要】：本文结合我在处理汽车保险过程中遇到的一些问题，针对上海通用雪佛兰科鲁兹汽车安全气囊的特点，以及在事故过程中常用的诊断方法进行分析，总结出汽车安全气囊的一些基本知识，并着眼于今后科鲁兹汽车安全气囊更深入的发展和应用。【关键词】：安全气囊控制器传感器碰撞-11-1、汽车安全气囊概述1.1汽车安全气囊基础概述发生交通事故时，汽车

2、不可避免的要发生碰撞。汽车发生碰撞全过程分为两个阶段：没有人参与的汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞作为碰撞的第一阶段。碰撞第一阶段必然导致汽车产生减速度，车内人员由于惯性就会以一定的加速度向撞击发生的方向运动，如果这个加速度足够大，将造成人员与车内构件相碰，把这个碰撞叫碰撞的第二阶段，即伤人阶段。安全气囊的作用即在碰撞的第一阶段和第二阶段之间，迅速在车内人员与汽车构件之间产生一个充满气体的气垫，在碰撞过程中通过气囊的阻尼排气等过程吸收乘员的动能，使碰撞的第二阶段得以减缓，以减轻碰撞对人员的伤害程度。安全气囊属于汽车乘员“被动安全性保护装置”。

3、其中安全带在被动保护过程中起主要作用，而安全气囊属于辅助约束系统（SupplementalRestraintSystem），即SRS。安全气囊一般分布在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车外三个方向。科鲁兹汽车的安全气囊（AIRBAG）安装位置在方向盘里面，安全气囊是一次性的。在正驾驶位的气囊装在方向盘的中间位置，副驾驶位的安全气囊安装在正前方的平台内部，在意外发生的瞬间可以有效的保护驾驶员和副驾驶位乘员的头部和胸部。1.2汽车安全气囊的组成及作用安全气囊系统主要由传感器、微处理器（ECU）、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器

4、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在爆发时被冲破；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是氮气。2、安全气囊控制系统的组成及工作原理2.1控制系统的组成汽车安全气囊控制系统是由传感器和电子

5、控制器所组成，（如图2-1）所示。-11-传感器电子控制器气体发生器气囊控制系统模块气囊组件模块2-12.1.1传感器在安全气囊控制系统中，普遍采用了传感器来感知汽车在发生碰撞时的信号，检测汽车在发生碰撞时的碰撞强度，一旦碰撞强度达到或超过设计所允许的强度后，各个传感器立即起作用，同时产生和输出一系列被碰撞的信号，这些碰撞信号传输给中央电子控制器，由中央电子控制器中的微处理器来进行处理和判断，决定是否引爆安全气囊。汽车安全气囊控制系统中所采用的传感器，主要类型为惯性加速度传感器，正常情况下，依靠弹性元件使传感器保持在断开状态，当汽车发生碰撞时，

6、惯性元件克服弹性元件的阻力，使传感器立即被接通并产生碰撞信号。2.1.2电子控制器安全气囊的中央电子控制器（ElectronicControlUnit）是以微处理器为核心的控制系统，主要组成部分（如图2-2）所示。安全气囊中央电子控制器一般由微处理器，信号输入输出系统，安全气囊系统电源，警告和诊断系统，辅助组件构成。-11-2-2ECU的结构框图2.2安全气囊的工作过程安全气囊的作用过程如下：碰撞→碰撞传感器→电子控制器→（电脉冲）→气体发生器→气囊展开→乘员保护。汽车发生正面碰撞时驾驶员的安全气囊展开过程（如图2-3）所示（其中具体时间与多种

7、因素有关，图示时间仅供参考）：a．0～10ms：在汽车特定的敏感部位处，装置碰撞传感器。碰撞传感器受到足够的碰撞冲量作用时，在10ms的瞬间内，将触发信号输送到中央电子控制器。b．10～20ms：在中央电子控制器中，主要有对安全气囊系统进行监测和控制的微处理器，能够对传感器输入的触发信号立即进行计算、比较和判断。如果碰撞冲量超过预先的设定值，中央电子控制器立即释放一个电脉冲火花，使气体发生器中的雷管急速爆炸。c．20～60ms：雷管的爆炸击穿装气体发生器的燃料盒，将固定燃料点燃并产生高温、高压气体（氮气），快速地经过滤器过滤冷却后冲入安全气囊。

8、气囊在20～60ms内张开达到最大容积，在乘员与车内装备之间形成一个气垫。在同一瞬间，乘员因惯性力的作用，可能向前冲出150～200mm，头部、脸部和