汽車SRS的工作原理與檢修

張正軍

【摘 要】 汽車SRS不斷被人們所重視，科技含量也不斷提升，同時(shí)也給使用者和維修人員帶來許多問題。文中闡述了汽車SRS的工作原理，分析了汽車SRS的故障檢修方法。

【關(guān)鍵詞】 安全氣囊 工作原理 故障檢修

SRS是汽車安全氣囊系統(tǒng)（Supplermental Restraint System）的簡(jiǎn)稱，是現(xiàn)代汽車安全防護(hù)技術(shù)的高科技產(chǎn)品。是用于保護(hù)駕駛員和乘員的一種安全裝置，即一種輔助保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)汽車遭受碰撞導(dǎo)致減速度急劇變化時(shí)，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員與車內(nèi)構(gòu)件之間迅速鋪墊一個(gè)氣墊，利用氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體慣性力產(chǎn)生的動(dòng)能，從而減輕人體遭受傷亡的程度。

1 SRS的組成

它是由碰撞傳感器、控制單元、氣囊組件及診斷控制器等組成。

（1）碰撞傳感器。它是用來檢測(cè)車輛發(fā)生碰撞時(shí)的減速度或慣性力，并將信號(hào)送給控制單元。當(dāng)碰撞生產(chǎn)很大的速度變化，足以使SRS膨脹時(shí)，碰撞傳感器將線路接通。SRS中通常設(shè)有3～5只碰撞傳感器，分別安裝在車身前部和中部。以便撞車時(shí)傳遞準(zhǔn)確撞擊信息給電控單元，發(fā)出指令點(diǎn)燃膨脹氣體發(fā)生器中的充氣劑：疊氮化鈉，使氣囊膨脹。

（2）控制單元。通常稱為SRS電腦，安裝于檔位操作桿前面或后面的裝飾板內(nèi)、后排座椅下面中部位置或后備箱內(nèi)。是連續(xù)監(jiān)測(cè)汽車行駛過程中碰撞傳感器輸送來的信號(hào)，經(jīng)計(jì)算和邏輯判斷處理，確定是否發(fā)生碰撞。當(dāng)判斷結(jié)果為發(fā)生碰撞時(shí)，立即發(fā)出指令使SRS膨脹。

（3）氣囊組件。目前汽車最普遍裝備有駕駛座氣囊組件和前排乘員座氣囊組件。駕駛座氣囊組件主要由氣囊裝飾蓋、氣囊、氣體發(fā)生器和裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部的點(diǎn)火器（電子雷管）組成。駕駛座氣囊組件安裝在轉(zhuǎn)向盤的中央，前排乘員座氣囊組件安裝在副駕駛員座椅正前方的儀表臺(tái)上。氣囊在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，像降落傘未打開時(shí)一樣折疊成包，安放在氣體發(fā)生器上部與氣囊蓋之間。駕駛座SRS的容積約為60L，前排乘員座SRS的容積約為180L。

（4）診斷控制器。用來監(jiān)視氣囊系統(tǒng)，通過指示燈和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的故障代碼來顯示測(cè)試結(jié)果。儀表盤上的SRS指示燈可直接向駕駛員提供信息。車輛每次啟動(dòng)，診斷控制器都自檢。若系統(tǒng)正常，警示燈亮幾秒后自動(dòng)熄滅；若出現(xiàn)故障，儀表盤的氣囊警示燈會(huì)常亮或閃爍，警示駕駛員。

2 SRS工作原理

2.1 SRS控制原理

當(dāng)汽車遭受正面碰撞和側(cè)面碰撞時(shí)，SRS的工作原理完全相同。圖1為正面碰撞的工作原理。

當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞傳感器將檢測(cè)碰撞的減速度信號(hào)送給控制單元，確定是否發(fā)生碰撞。當(dāng)判斷結(jié)果為發(fā)生碰撞時(shí)，控制單元立即發(fā)出指令將氣囊組件中的點(diǎn)火器引爆電子雷管，點(diǎn)燃充氣組件中的充氣劑：疊氮化鈉，釋放出大量氮?dú)鉀_入氣囊，使氣囊膨脹，將駕駛員和乘員頭部與胸部慣性擊壓在氣囊上，使人體與車內(nèi)構(gòu)件之間的慣性碰撞變?yōu)閺椥耘鲎?，從而達(dá)到保護(hù)目的。正面氣囊是用于汽車遭受正面碰撞時(shí)保護(hù)駕駛員和乘員的頭部與胸部；側(cè)面氣囊是用于保護(hù)頭部與腰部。只有在正確使用安全帶的條件下，SRS才能充分提供有效的防護(hù)、降低駕駛員和乘員的傷亡率。

2.2 SRS動(dòng)作過程

根據(jù)德國(guó)博世公司在奧迪（Audi）轎車上試驗(yàn)研究表明：當(dāng)汽車以車速50km/h與前面障礙物碰撞時(shí)，SRS的動(dòng)作過程：

（1）碰撞約10ms后，SRS達(dá)到引爆極限，點(diǎn)火器引爆點(diǎn)火劑并產(chǎn)生大量熱量，使充氣劑（疊氮化鈉藥片）受熱分解，駕駛員尚未動(dòng)作；

（2）碰撞約40ms后，氣囊完全充滿，體積重大，駕駛員向前移動(dòng)，安全帶斜系在駕駛員身上并拉緊，部分沖擊能量已被吸收；

（3）碰撞約60ms后，駕駛員頭部及身體上部壓向氣囊，氣囊的排氣孔在氣體和人體壓力作用下排氣節(jié)流吸收人體與氣囊之間彈性碰撞產(chǎn)生的動(dòng)能；

（4）碰撞約110ms后，大部分氣體已從氣囊逸出，駕駛員身體上部回到座椅靠背上，汽車前方恢復(fù)視野；

（5）碰撞約120ms后，碰撞危害解除，車速降低直至為零。

由此可見，氣囊在碰撞過程中動(dòng)作時(shí)間極短。從開始充氣到完全充滿約為30ms；從汽車遭受碰撞開始到氣囊收縮為止，所用時(shí)間僅為120ms左右，而人的眼皮眨一下所用時(shí)間約為200ms左右。因此，氣囊動(dòng)作狀態(tài)和經(jīng)歷時(shí)間無(wú)法用肉眼確認(rèn)。

3 SRS的故障檢修

3.1 故障診斷

當(dāng)行車中儀表上的SRS指示燈點(diǎn)亮，說明電腦監(jiān)測(cè)到SRS中發(fā)生故障，此時(shí)SRS將不起作用，若發(fā)生意外事故時(shí)將無(wú)法保護(hù)駕乘人員的人身安全，因此應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢修。故障診斷有以下幾種方法：

（1）開點(diǎn)火開關(guān)法。觀察儀表上的SRS指示燈是否亮，系統(tǒng)正常時(shí)該燈應(yīng)亮6s后熄滅。打開點(diǎn)燈開關(guān)時(shí)，指示燈常亮或閃爍，說明系統(tǒng)檢測(cè)到了故障。

（2）警告燈檢查法。檢查SRS警告燈，若燈一直亮，則在SRS中央傳感器中有一個(gè)故障碼，若SRS警告燈不亮，則警告燈有故障，當(dāng)該警告燈有故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)顯示代碼，可進(jìn)行代碼的檢查。

（3）讀取故障碼法。若輸出正常代碼，則電源電路曾經(jīng)有不正常現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行電壓診斷檢查。若有故障代碼輸出說明與該代碼有關(guān)的電路曾經(jīng)發(fā)生過故障，但不表明現(xiàn)在故障仍然存在或已消失。必須清除故障代碼，再重新讀取故障代碼。

（4）故障模擬法。在重復(fù)進(jìn)行點(diǎn)火開、關(guān)（間隔20s）5次后，檢查故障代碼。有代碼輸出說明故障，應(yīng)查故障代碼表進(jìn)行檢查。若出現(xiàn)故障碼，應(yīng)查表查出相應(yīng)故障。

（5）檢測(cè)儀檢查法：利用檢測(cè)儀與SRS的檢測(cè)口相連接后，直接讀取故障所在的部位或零部件。

3.2 故障維修

診斷出故障后，對(duì)故障一一進(jìn)行排除。排除故障后，必須清除故障碼才能使系統(tǒng)恢復(fù)正常。在清除故障碼后再次讀取故障碼，確認(rèn)故障已經(jīng)全部排除，這是檢修SRS必須進(jìn)行的工作。檢修SRS系統(tǒng)時(shí)，若不按正確的順序進(jìn)行操作，會(huì)使SRS在維修過程中意外地打開造成嚴(yán)重傷害。另外，若操作有誤，就可能在需要SRS保護(hù)時(shí)不起作用。因此，在排除故障要注意做到以下幾點(diǎn)：

（1）SRS的故障難以確診，在排除SRS故障時(shí)，脫開蓄電池之前，務(wù)必要檢查診斷故障碼。

（2）維修時(shí)將點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉并拆下蓄電池負(fù)極20s后才能開始工作，這是因?yàn)镾RS配有備用電源，否則SRS就有可能打開。當(dāng)拆下蓄電池負(fù)極后，時(shí)鐘和音響系統(tǒng)的存儲(chǔ)將會(huì)刪除。因此，等維修工作完成后，重新設(shè)置音響系統(tǒng)并調(diào)準(zhǔn)時(shí)鐘。千萬(wàn)不可為避免將各存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)內(nèi)容刪除，使用車外備用電源。

（3）即使只發(fā)生輕微碰撞而SRS未打開，也應(yīng)對(duì)前SRS傳感器和方向盤襯墊進(jìn)行檢查。絕不可使用其他車輛上的安全氣囊零件。維修過程中，如有可能對(duì)安全氣囊傳感器產(chǎn)生沖擊，在修理之前應(yīng)將SRS傳感器拆下。

（4）SRS中央傳感器總成含有水銀。更換后應(yīng)作為有害廢物處置。嚴(yán)禁拆卸和修理前傳感器、中央傳感器總成或方向盤襯墊以供重新使用，若有裂紋、凹陷或其他缺陷，應(yīng)更換新件。

（5）使用高阻抗（10kΩ以上）萬(wàn)用表診斷電路系統(tǒng)的故障。

（6）手持安全氣囊時(shí)，不要使氣囊和蓋指向人體，放置于工作臺(tái)或其他表面時(shí)，要使微調(diào)蓋朝上；展開安全氣囊時(shí)，需戴手套和安全眼鏡。因?yàn)榘踩珰饽冶砻婵赡艹练e有NaOH，若接觸皮膚，可用水沖洗。

（7）與SRS有關(guān)的全部檢查，必須在SRS正確拆除后進(jìn)行，安裝氣囊時(shí)不要試探任何連接處。若在車上修理SRS，在安全拆除前，不要坐在氣囊附近。

（8）傳感器定向是氣囊系統(tǒng)發(fā)揮正常功能的關(guān)鍵，應(yīng)將其恢復(fù)到原來位置。配線作業(yè)要十分小心，在作業(yè)前必須使氣囊系統(tǒng)安全拆除。

（9）檢修完成后，不要急于將SRS接入電路，應(yīng)先檢查電氣確認(rèn)無(wú)誤時(shí)，再將安全氣囊接上。

（10）在安全氣囊零部件的外表面有說明標(biāo)牌，必須遵照這些注意事項(xiàng)。SRS維修工作完成后，應(yīng)進(jìn)行SRS警告燈的檢查。

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