汽车安全气囊系统执行元件的结构与工作原理

安全气囊系统执行元件主要有气囊组件、警告灯及插接器等。

1.气体发生器

如图6-12所示，气体发生器有压缩气体式（冷式）、燃烧式（热式）和混合式三种。

（1）压缩气体式 主要与机械式传感器及控制器连用。由于其产气量少、充气速度慢等缺点，应用较少。

图6-12 气体发生器

1—点火剂 2—铆钉 3—激光束焊 4、7—过滤器 5—点火器 6—气体发生剂

（2）燃烧式气体发生器 通过燃烧剂燃烧产生大量气体，产气量大，容易控制，应用较多。燃烧剂有叠氮化钠等种类。叠氮化钠燃烧产生无害的氮气，但产生大量的热量和固体颗粒，所以要采取降温、过滤等相应措施。为防止火药产生的热量对乘员造成伤害，有些气袋内部涂有隔热涂层。叠氮化钠溶于水后有毒，对环保不利。各气袋生产厂家都在发展新型的燃烧剂。可燃气体是其中的一种，它将氢气和氧气按一定比例混合加压储存在储气瓶中。它燃烧后产生水，没有固体颗粒，燃烧前也没有害，是一种理想燃烧剂。

（3）混合式气体发生器 该发生器是用少量的燃烧物质产生足够的热量，使得压缩气体迅速膨胀而充满气袋。其产气量大，而产生的热量少，是今后的发展方向。

气体发生器安装在转向盘中的支架上，由气体发生剂、点火器（传爆管）和过滤器等组成。气体发生器的外壳是用钢板冲压件焊接和铆接而成，有的壳体是用铝合金锻造，再用摩擦焊接而成。目前气体发生器使用的气体发生剂主要是氮化钠合剂，该合剂燃烧后产生氮气。为使氮化钠充分燃烧，需加入助燃剂。在使用过程中，它通常制作成片状，通过改变片剂厚度来调节气体发生器的特性。

2.点火器

点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。其功用是在前碰撞传感器和防护传感器将气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。点火器的所有部件均装在药筒内，如图6-13所示。点火剂包括引爆炸药和引药。引出导线与气囊插接器插头连接，插接器（一般都为黄色）中设有短路片（钢质弹簧片）。当插接器插头拔下或插头与插座未完全结合时，短路片将两根引线短接，防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成气囊误爆开。

图6-13 点火器组件图

1—引爆炸药 2—药筒 3—引药 4—电热丝 5—陶瓷片 6—永久磁铁 7—引出导线 8—绝缘套筒 9—绝缘垫片 10—电极 11—电热头 12—药托

3.过滤器

过滤器具有两方面的作用，一是冷却生成的气体，二是滤出燃烧后产生的杂质。一般采用金属纤维毡加陶瓷纤维纸作过滤介质。当点火器中的点火剂引燃气体发生剂后，燃料迅速燃烧产生大量氮气，并达到1000℃的高温，气体通过冷却层降温后进入过滤器，经过多次过滤，除去烟尘和灰尘，从气体喷口喷入气囊，使气囊在瞬间充满气体。虽然氮气是无毒气体，但是氮化钠的副产品有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色粉末）。这些物质是有害的，清洁气囊及气囊引爆或更换时，应保证通风良好并采取防护措施。

4.气囊

一种体积比较大，即使乘客不系安全带也能起到良好的保护作用，主要在美国市场使用，因为美国法规对安全带的佩戴没有强制性；一种体积较小，与安全带配合使用，是将安全气囊与三点式安全带共同组成一个乘员保护系统使之达到最佳的乘员保护效果。这种气囊主要在欧洲市场应用，因为欧洲对安全带的佩戴有强制性要求。

驾驶人侧气囊安装在转向盘的中部，副驾驶座气囊安装在工具箱上方的仪表板内。气囊盖板上标有“AIR BAG”字样。气囊安装在充气装置上部的盒中，表面用塑料护罩遮住。气囊一般由尼龙制成，其面上有一些小的排气孔，当汽车因碰撞而使气囊充气、保护乘员及驾驶人的头部及胸部时，气囊上的小孔在充气后立即开始排气，这样使气囊更柔软，起到了缓冲作用，同时也免致气囊妨碍视线及影响人员离开车辆，如图6-14所示。

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图6-14 安全气囊

5.衬垫

衬垫是气囊组件中的一个重要组成部分，使用了很薄的水基发泡剂制成，所以质量特别轻。平时它作为转向盘的上表面把气囊与外界隔离开，既起到了维护作用，也起到了装饰作用。气囊展开时，它在气囊爆发力的快速作用下及时断开，并且对气囊展开过程毫无阻碍。

6.螺旋形电缆

由于驾驶人安全气囊安装在转动的转向盘上，为实现活动端与静止端转向柱的电气连接，故采用螺旋形电缆来实现转向盘旋转时运动一端与固定端的电气连接。螺旋形电缆的簧管采用正反两个转向盘绕，并用螺栓固定在转向柱的顶部。其功能是实现活动端与静止端的电气连接，保证转向盘自由转动。由于与螺旋电缆串联的触发器阻抗很小，所以对螺旋电缆阻抗偏差的要求非常严格，否则将影响诊断系统对触发器故障的正确诊断，如图6-15所示。

7.SRS警告灯

如图6-16所示，SRS警告灯安装在驾驶室仪表盘下面，并在表面相应位置制作有气囊动作图形或“SRS”、“AIR BAG”或“SRS AIR BAG”字样表示，安全气囊警告灯可反映安全气囊系统的工作情况。

图6-15 螺旋形电缆

图6-16 安全气囊警告灯图形

8.插接器

安全气囊系统的所有插接器通常采用黄色（或红色），以便与其他插接器相区别。插接器使用镀金端子，以确保电气接触良好。插接器分段后，气囊侧点火器的电源端和地线端会自动短接，可防止由于误通电或静电作用而造成触发器误触发引爆气囊，如图6-17所示。安全气囊系统插接器采用双重锁定机构，防止插接器脱开，如图6-18所示。另外SRS控制单元的插接器中还设有一个自检机构，如图6-19所示，如果插接器插接不良就会使气囊系统故障灯常亮。安全气囊系统线束与整车配线总成连成一体，绝大部分车系气囊线束装在一个黄色的波纹管内或用黄色导线作为安全气囊系统专用线束，工作可靠，检修方便。

图6-17 安全气囊系统防止安全气囊误引爆机构

图6-18 安全气囊系统插接器双重锁定机构

图6-19 安全气囊系统电路插接器自检机构