氣體發(fā)生器

迄今雙級氣體發(fā)生器通常有以下幾種。

雙級氣體煙火式(Pyrotechnic)氣體發(fā)生器，它們設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立的整體式首尾相接的氣體發(fā)生器。

雙級儲存氣體式氣體發(fā)生器，它是由單獨(dú)儲氣罐構(gòu)成，并且具有通過改變兩個(gè)引燃器的開啟量獲得不同氣體釋放量的能力。通常稱為

一些儲存氣體的發(fā)生器設(shè)有與一個(gè)或多個(gè)引燃器結(jié)合的小型氣體煙火式裝置。這個(gè)裝置對輸向氣體發(fā)生器的氣體進(jìn)行加熱，依靠這種加熱方式提高氣體在安全氣囊中的壓力。在雙級儲存氣體式氣體發(fā)生器中，其單級氣體發(fā)生量主要由汽車本身規(guī)格與整車制造商的性能評判標(biāo)準(zhǔn)決定。在雙級氣體發(fā)生器的第一級與第二級氣體發(fā)生量之比為70:30、60:40和50:50，對每種車型需要進(jìn)行分析并通過試驗(yàn)決定采取什么樣的組合方式最適合整車制造商的設(shè)計(jì)需求目標(biāo)。 安全氣囊的氣體發(fā)生器(Inflator)，由發(fā)生器體，引藥，火藥，點(diǎn)爆裝置，線束連接器組成。有些發(fā)生器還有壓縮空氣。作用時(shí)，ECU發(fā)送訊號，通過線束進(jìn)入點(diǎn)爆裝置，產(chǎn)生火花引爆引藥-火藥瞬時(shí)產(chǎn)生大量氣體(或者給壓縮氣體巨大的壓力)，沖破發(fā)生器體中隔層，經(jīng)由體上的孔沖入囊?guī)?bag)，巨大的壓力使囊?guī)D破氣囊蓋板(蓋板上有特殊設(shè)計(jì)的撕裂線，此處非常薄，容易沖破)，充氣成型。

中的氣體發(fā)生器(Gas Generator)，由發(fā)生器體，火藥，點(diǎn)爆-連接器組件組成。作用時(shí)，ECU發(fā)送訊號，通過線束進(jìn)入點(diǎn)爆組件，直接引爆火藥，產(chǎn)生高壓氣體從發(fā)生器體另一頭開孔處直接沖出，推動(dòng)預(yù)緊裝置中的傳動(dòng)件使卷軸回拉。

安全氣囊設(shè)有不同規(guī)格的氣體發(fā)生器。在車輛碰撞時(shí)，氣體發(fā)生器使安全氣囊充氣后展開，保護(hù)乘客的安全。自1986年安全，氣囊首次批量生產(chǎn)以來，氣體發(fā)生器技術(shù)也從采用疊氮化鈉為氣體發(fā)生劑的單級型式發(fā)展到采用新型固體氣體發(fā)生劑的雙級氣體發(fā)生器，而產(chǎn)生的儲存的氣體在一瞬間被加熱，或者又如天合(TRW)公司專門開發(fā)的稱為"加熱氣體發(fā)生器(HGI:Heated Gas Inflator)"，它使加壓的氣體燃燒從而產(chǎn)生大量高熱氣體充填在安全氣囊內(nèi)。最近幾年，由于在使用過程中，安全氣囊與乘員之間的相關(guān)配合偏差而導(dǎo)致乘客傷害事故時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致世界著名安全氣囊制造公司例如天合(TRW)去探索開發(fā)更為精確的安全氣囊充氣膨脹的新途徑。其中有良好發(fā)展前景的就是雙級氣體發(fā)生器。雙級氣體發(fā)生器有多種型式，一般說來，"雙級"氣體發(fā)生器設(shè)有兩個(gè)引燃器(Initiators)，在不同時(shí)間段有選擇地產(chǎn)生不同量的氣體。事實(shí)上，在兩個(gè)引燃器之間展開時(shí)間能夠按照不同的組合關(guān)系加以改變，從而獲得可調(diào)節(jié)的一系列的氣體發(fā)生量(可以稱為"多級"氣體發(fā)生器)。

駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi)，因此，當(dāng)您看見方向盤上標(biāo)有“SRS”或“Airbag”字樣，就可知此車裝有安全氣囊。安全氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號；氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點(diǎn)火動(dòng)作，點(diǎn)燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹。氣囊裝在方向盤轂內(nèi)緊靠緩沖墊處，其容量約50至90升不等，做氣囊的布料具有很高的抗拉強(qiáng)度，多以尼龍材質(zhì)制成，折疊起來的表面附有干粉，以防安全氣囊粘著在一起在爆發(fā)時(shí)被沖破；為了防止氣體泄漏，氣囊內(nèi)層涂有密封橡膠；同時(shí)氣囊設(shè)有安全閥，當(dāng)充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時(shí)會自動(dòng)泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷；氣囊中所用的氣體多是氮?dú)狻?/p>

安全氣囊系統(tǒng)主要由碰撞傳感器、安全氣囊電腦、SRS指示燈和氣囊組件四部分組成。

碰撞傳感器是安全氣囊系統(tǒng)中主要的控制信號輸入裝置。其作用充氣原理

是在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，由碰撞傳感器檢測汽車碰撞的強(qiáng)度信號，并將信號輸入安全氣囊電腦，安全氣囊電腦根據(jù)碰撞傳感器的信號來判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣。安全氣囊系統(tǒng)一般裝有2~4個(gè)碰撞傳感器，前左、右擋泥板各裝一個(gè)，有的前面保險(xiǎn)杠中間還裝有一個(gè)，有的車內(nèi)還裝有一個(gè)。碰撞傳感器現(xiàn)大多數(shù)采用慣性式機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)。

碰撞傳感器由殼體、偏心轉(zhuǎn)子、偏心重塊、固定觸點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)等部分組成。在傳感器外還固定有一個(gè)電阻R，電阻R的功用是對系統(tǒng)進(jìn)行自檢時(shí)，檢測安全氣囊電腦與前氣囊碰撞傳感器之間的聯(lián)接導(dǎo)線是否斷路或短路。

在正常情況下，偏心轉(zhuǎn)子和偏心重塊在螺旋彈簧彈力的作用下，頂靠在與外殼相連的止動(dòng)塊上，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)不接觸，開關(guān)OFF。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，偏心重塊由于慣性力將帶動(dòng)偏心轉(zhuǎn)子克服彈簧彈力產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)碰撞強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，偏心轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角度將使旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸而閉合，此時(shí)碰撞傳感器向安全氣囊電腦輸入一個(gè)ON信號。安全氣囊電腦只有收到碰撞傳感器輸入的ON信號時(shí)，才會去引爆充氣元件。在有些汽車中還裝有側(cè)向安全氣囊，當(dāng)汽車發(fā)生側(cè)向碰撞時(shí)，安全氣囊也會充氣，因此裝有側(cè)向安全氣囊的系統(tǒng)，在汽車的左右側(cè)還裝有碰撞傳感器。

安全氣囊電腦是安全氣囊系統(tǒng)的控制中心，其功用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號，判斷是否點(diǎn)火引爆氣囊充氣，并對系統(tǒng)故障進(jìn)行自診斷。

安全氣囊電腦還要對控制組件中關(guān)鍵部件的電路(如傳感器電路、備用電源電路、點(diǎn)火電路、SRS指示燈及其驅(qū)動(dòng)電路)不斷進(jìn)行診斷測試，并通過SRS指示燈和存儲在存儲器中的故障代碼來顯示測試結(jié)果。儀表盤上的SRS指示燈可直接向駕駛員提供安全氣囊系統(tǒng)的狀態(tài)信息。電腦存儲器中的狀態(tài)信息和故障代碼可用專用儀器或通過特定方式從串行通訊接口調(diào)出，以供裝配檢查。

（1）信號處理電路

信號處理電路主要由放大器和濾波器組成。其功用是對傳感器檢測的信號進(jìn)行整形、放大和濾波，以便SRS電腦能夠接收、識別和處理。

（2）備用電源電路

安全氣囊系統(tǒng)有兩個(gè)電源：一個(gè)是汽車電源（蓄電池和交流發(fā)電機(jī)）；另一個(gè)是備用電源(BACKUPPOWER)。備用電源又稱為后備電源或緊急備用電源。備用電源電路由電源控制電路和若干個(gè)電容器組成。在單安全氣囊系統(tǒng)的控制組件中，設(shè)有一個(gè)電腦備用電源和一個(gè)點(diǎn)火備用電源。在雙安全氣囊系統(tǒng)的控制模塊中，設(shè)有一個(gè)電腦備用電源和兩個(gè)點(diǎn)火備用電源，即兩條點(diǎn)火電路各設(shè)一個(gè)備用電源。點(diǎn)火開關(guān)接通10s之后，如果汽車電源電壓高于SRS電腦的最低工作電壓，那么電腦備用電源和點(diǎn)火備用電源即可完成儲能任務(wù)。

備用電源的功用是:當(dāng)汽車電源與SRS電腦之間的電路切斷后，在一定時(shí)間（一般為6s）內(nèi)，維持安全氣囊系統(tǒng)供電，保持安全氣囊系統(tǒng)的正常功能。當(dāng)汽車遭受碰撞而導(dǎo)致蓄電池和交流發(fā)電機(jī)與SRS電腦之間的電路切斷時(shí)，電腦備用電源能在6s之內(nèi)向電腦供給電能，保持電腦測出碰撞、發(fā)出點(diǎn)火指令等正常功能;點(diǎn)火備用電源能在6s之內(nèi)向點(diǎn)火器供給足夠的點(diǎn)火能量引爆點(diǎn)火劑，使充氣劑受熱分解給氣囊充氣。時(shí)間超過6s之后，備用電源供電能力降低，電腦備用電源不能保證電腦測出碰撞和發(fā)出點(diǎn)火指令;點(diǎn)火備用電源不能供給最小點(diǎn)火能量，SRS氣囊不能充氣膨開。

（3）保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路

在汽車電器系統(tǒng)中，許多電器部件帶有電感線圈，電器開關(guān)琳瑯滿目，電器負(fù)載變化頻繁。當(dāng)線圈電流接通或切斷、開關(guān)接通或斷開、負(fù)載電流突然變化時(shí)，都會產(chǎn)生瞬時(shí)脈沖電壓即過電壓，這些過電壓如果加到安全氣囊系統(tǒng)電路上，系統(tǒng)中的電子元件就可能因電壓過高而導(dǎo)致?lián)p壞。為了防止安全氣囊系統(tǒng)元件遭受損害，SRS控制模塊中必須設(shè)置保護(hù)電路。同時(shí)，為了保證汽車電源電壓變化時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)能夠正常工作，還必須設(shè)置穩(wěn)壓電路。

SRS指示燈是安全氣囊系統(tǒng)指示燈的簡稱。SRS指示燈又稱為SRS警告燈或SRS警示燈。SRS指示燈安裝在駕駛室儀表盤面膜的下面，并在面膜表面的相應(yīng)位置制做有圖形或SRS、AIRBAG等字樣表示。

SRS指示燈的功用是指示安全氣囊系統(tǒng)功能是否處于正常狀態(tài)。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通ON或ACC位置后，如果SRS指示燈發(fā)亮或閃亮約6s〈閃6下〉后自動(dòng)熄滅，表示安全氣囊系統(tǒng)功能正常。如果SRS指示燈不亮、一直發(fā)亮或在汽車行駛途中突然發(fā)亮或閃亮，表示自診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)安全氣囊系統(tǒng)有故障，應(yīng)及時(shí)排除。自診斷系統(tǒng)在控制SRS指示燈發(fā)亮或閃亮的同時(shí)，還會將所發(fā)現(xiàn)的故障編成代碼存儲在存儲器中。檢查或排除安全氣囊系統(tǒng)故障時(shí)，首先應(yīng)用專用檢測儀器或通過特定方式從診斷插座或通訊接口調(diào)出故障代碼(通常稱為故障碼〉，以便快速查尋與排除故障。實(shí)踐證明，在汽車遭受碰撞，氣囊已經(jīng)膨開后，故障碼一般難以調(diào)出。如此設(shè)計(jì)的目的是要求在SRS氣囊引爆后，必須更換SRS電腦。

氣囊組件由充氣元件和氣囊組成，均安裝在方向盤內(nèi)或工具箱

上端，不可分解。充氣元件由電爆管、點(diǎn)火藥粉及氣體發(fā)生劑組成。充氣元件的功用是給氣囊充氣。氣囊由尼龍布制成，內(nèi)表面敷有樹脂。

車輛發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞沖擊力使碰撞傳感器和觸發(fā)傳感器接通，SRS電腦接通引爆電路，使電流流過電爆管，使其發(fā)熱將電爆管內(nèi)的點(diǎn)火介質(zhì)引燃，火焰隨即擴(kuò)散到點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體。氣體經(jīng)濾網(wǎng)冷卻后進(jìn)入氣囊內(nèi)，氣囊急劇膨脹，沖破方向盤，緩沖對駕駛員和乘員的沖擊。充氣元件與氣囊安裝在方向盤上，與方向盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，電爆管與SRS電腦之間的導(dǎo)線聯(lián)接是靠螺旋導(dǎo)線游絲來聯(lián)接的。