机械式安全气囊系统主要由传感器、气囊组件、气体发生器等组成。安全气囊工作由传感器直接引爆点火,见图13-9。该安全气囊系统的优点是结构简单,成本低;缺点是可靠性差,容易误动作。
下面重点介绍电子式安全气囊系统的工作过程。
电子式安全气囊系统主要由传感器、气囊组件、气体发生器、电控装置(ECU)等组成,见图13-10。
汽车上装有车前与车内两种碰撞传感器,位于车前两侧的车前传感器可保证在正面上30°范围内有效的工作。当汽车发生碰撞时,由传感器对碰撞程度进行识别,对于中等程度以上的碰撞,传感器发出信号给ECU,经ECU判别后发出点火信号使点火器工作,气体发生装置在极短的时间内产生大量气体通过滤清器充入卷收在一起的气囊,使其膨胀,见图13-11。
安全气囊系统所用的碰撞传感器,一般根据所承担的任务不同分为车前传感器、中央传感器与安全传感器。车前传感器用来检测汽车正面低速碰撞所受到的冲击信号,中央传感器用来检测汽车发生高速碰撞的信息,安全传感器用来防止系统在非碰撞状况引起安全气囊误动作。安全气囊点火及点火的判断条件如图13-12(a)、(b)所示。
安全气囊系统的整个工作过程大约需要100ms左右,可分为四个阶段,见图13-13。
第一阶段(见图13-13(a)):汽车撞车,达到气囊系统引爆极限,传感器从测出碰撞到接通电流需10ms,引爆器点燃气囊的气体发生器,而此时驾驶员仍然处于直坐状态。
第二阶段(见图13-13(b)):气体发生器在30ms内将气囊完全胀起,撞车(50km/h的速度)40ms后驾驶员身体开始向前移动。因为安全带斜系在驾驶员身上,随驾驶员的前移,安全带被拉长,一部分撞车时产生的冲击能量由安全带吸收。
第三阶段(见图13-13(c)):汽车撞车60ms之后,驾驶员的头部及身体上部都压向气囊,气囊后面的排气口允许气压在压力作用下匀速地逸出。
第四阶段(见图13-13(d)):汽车撞车110ms之后,驾驶员向后移回到座椅上,大部分气体已从气囊中逸出,前方又恢复了清晰的视野。
