汽车安全气囊及安全带系统结构与检修课件

第九节 安全气囊 安全气囊系统（Supplemental Restraint System，SRS），是辅助约束系统中起缓冲作用的一种装置，属于被动安全保护装置。学习了解安全气囊系统的组成、结构及工作原理，才能准确理解安全气囊系统的使用注意事项，从而正确掌握安全气囊系统的拆装、维护的方法。二、相关知识1.安全气囊系统的结构 现代安全气囊系统主要由传感器、气囊电控单元（ECU）、气囊组件及安全气囊报警灯等组成，其主要部件在车上的安装位置如图2-1所示。图图2-1 2-1 电电控安全气囊系控安全气囊系统统的的结结构构11中央气囊中央气囊传传感器感器总总成成 22前部碰撞前部碰撞传传感器（左）感器（左）33气囊与充气装置气囊与充气装置44螺旋螺旋电缆电缆 55气囊气囊报报警灯警灯 66前部碰撞前部碰撞传传感器（右）感器（右）气囊组件主要由气体发生器、点火器、气囊及饰盖等组成，如图2-9所示。2气囊组件图图2-9 2-9 驾驶员侧驾驶员侧气囊气囊如图2-10所示（1）气体发生器图图2-10 2-10 气体气体发发生器生器结结构构11上盖上盖 22充气孔充气孔 33下盖下盖 44气体气体发发生生剂剂 55点火器点火器药药筒筒 66金属金属滤滤网网 77引爆引爆丝丝 88引爆炸引爆炸药药 气体发生器的作用是在有效的时间内产生气体，使气囊张开。它是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解，产生氮气并从充气孔充入气囊。虽然氮气是无毒气体，但是叠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，因此在清洁膨胀后的气囊时，应保持良好的通风并采取防护措施。副驾驶侧安全气囊气体发生器由于气囊与乘员距离较长，做成长筒形，其结构如图2-11所示。图图2-11 2-11 副副驾驶侧驾驶侧气囊气体气囊气体发发生器生器点火器的结构如图2-12所示。（2）点火器图图2-12 2-12 点火器的点火器的结结构构ll引爆炸引爆炸药药 22药药筒筒 33引引药药 44电热丝电热丝 55陶瓷片陶瓷片 66永久磁永久磁铁铁 77引出引出导线导线 88绝缘绝缘套管套管 99绝缘垫绝缘垫片片 l0l0电电极极 1111电热头电热头 1212药药托托 气囊一般由尼龙布制成，采用机器缝制，有些在缝制的同时还采用粘接技术。驾驶员侧的气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成。橡胶涂层起密封和保护作用。（3）气囊 在转向盘转向柱管之间采用了螺旋线束（图2-13）。4安全气囊系统报警灯5安全气囊系统线束图图2-13 2-13 螺旋螺旋线线束束11线线束插束插头头 22螺旋螺旋弹弹簧簧 33线线束插座束插座 44弹弹簧壳体簧壳体 55搭搭铁铁插插头头 防止气囊误爆机构。如图2-14所示。6气囊保险机构图图2-14 2-14 防止气囊防止气囊误误引爆机构引爆机构 端子双重锁定机构。SRS的每一个插接器都设有端子双重锁定机构，用于阻止引线端子滑出，如图2-15所示。图图2-15 2-15 端子双重端子双重锁锁定机构定机构 插接器双重锁定机构。用于锁定插接器的插头与插座，防止插接器意外脱开，其结构原理如图2-16所示。当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定，如图2-16（a）所示；当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定，如图2-16（b）所示；当主锁与副锁双重锁定时，防止插接器插头与插座分开，如图2-16（c）所示。图图2-16 2-16 插接器双重插接器双重锁锁定机构定机构图图2-17 2-17 电电路路连连接接诊诊断机构断机构 电路连接诊断机构。电路连接诊断机构常用来监测前碰撞传感器的插接器是否连接可靠，其结构如图2-17所示。不同车型的安全气囊系统在结构上会有所不同，但其工作原理基本一致，如图2-18所示。（二）安全气囊系统的工作原理图图2-18 2-18 安全气囊系安全气囊系统统的工作原理的工作原理 汽车行驶过程中，安装在汽车前端的碰撞传感器和与SRS ECU安装在一起的安全传感器不断向控制装置（SRS ECU）发送汽车速度变化（或加速度）信息，SRS ECU对这些信息加以分析判断，如果所测的加速度、速度变化量或其他指标超过预定值（即判定真正发生了碰撞），则SRS ECU向气囊组件中的电热点火器（引爆管）发出点火命令引爆引爆管，点火剂受热爆炸，迅速产生大量的热量，使充气剂（叠氮化钠）固体药片受热分解，释放大量氮气充入气囊，气囊便冲开气囊组件的装饰盖板，鼓向乘员，在人体与车内构件之间铺设一个气垫，将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞。乘员与气囊接触时，通过气囊上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，气囊的变形吸收了人体碰撞产生的动能，达到保护乘员身体的目的。LS400轿车安全气囊系统就增加了前排左、右两个座椅安全带收紧器，如图2-19所示。（三）安全气囊系统的工作过程图图2-19 LS4002-19 LS400轿车轿车安全气囊系安全气囊系统统的工作原理的工作原理图图11蓄蓄电电池池 22点火开关点火开关 3SRS3SRS报报警灯警灯 44诊诊断座断座 5 5、66左、右安全左、右安全带带收收紧紧器器7 7、88驾驶员驾驶员、乘客、乘客侧侧气囊点火器气囊点火器 9 9、1010左、右碰撞左、右碰撞传传感器感器 11SRS ECU11SRS ECU图图2-20 2-20 安全气囊系安全气囊系统统的工作程序的工作程序该系统的工作程序如图2-20所示.三、任务实施 安全气囊系统是现代轿车上的辅助保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供十分有效的防撞保护。它属于重要的安全系统，其工作是否正常关系非常重大。任何不正当的操作、储存、拆卸、安装或移动，都可能造成不应有的气囊意外起爆或在需要安全气囊充气起保护作用时却不起作用。这不仅对SRS产生不良的影响，造成较大的经济损失，还会对操作者造成伤害。因此必须遵守一定的安全使用、检查操作规范。气囊系统只能工作一次，发生事故被引爆后的气囊必须更换。故障码是安全气囊系统故障诊断的重要信息源。在系统故障诊断时，应首先读取故障码，然后再脱开蓄电池。由于车内防盗、音响、时钟、电控座椅、电控倾斜和伸缩转向、电控后视镜等系统均具有存储功能，存储内容会随蓄电池的脱离而被消除，所以在开始检修前，应将各存储系统的内容作好记录。（一）安全气囊系统检修注意事项 若车辆只发生轻微碰撞，SRS没有触发胀开，也应对转向盘衬垫、前座安全气囊总成、座椅安全带收紧器和安全气囊前碰撞传感器等进行检查。若碰撞车辆的SRS已经触发，除需更换已经引爆的气囊与安全带收紧装置外，还必须同时更换全部碰撞传感器和中央气囊传感器总成，并检查线束与插头状况。如发现碰撞传感器、安全气囊ECU、转方向盘衬垫、安全气囊总成或座椅安全带收紧器等系统部件，在外壳、托架或插接器处有裂纹、凹陷或其他缺陷，应换装新品。不要让碰撞传感器、安全气囊ECU、转向盘衬垫、安全气囊总成或座位安全带收紧器直接暴露在热空气中或接近火源。安装碰撞传感器时，传感器上的箭头应朝向规定方向。碰撞传感器的定位螺栓是经过防锈处理的。当传感器拆下后，必须换用新的定位螺栓。拆卸转向盘安全气囊总成时，应将转向盘衬垫顶面向上正置，不可翻转倒置，如图2-21所示。图图2-21 2-21 转转向向盘衬垫盘衬垫的正确放置的正确放置 切不可用万用表去测量安全气囊点火器的电阻，因为微小电流即可引爆点火器，使安全气囊充气。维修工作完成后，应检查SRS警告灯。安装螺旋线束插线器时，必须将螺旋弹簧预置在转向柱管的中间位置，使转向盘由中间位置向左右两个方向各转2.5圈时，不致拉断螺旋导线或引起其他故障。用故障诊断仪检查安全气囊故障程序如下所述。将点火开关置于OFF位置，将故障诊断仪电源线插到点烟器插座上，将其信号线接到熔断器盒中的诊断插口上。接通点火开关，用故障诊断仪检查读取自诊断代码。断开点火开关排除故障。接通点火开关，用故障诊断仪清除所存的故障码，从车上拔下故障诊断仪接线。（二）安全气囊系统故障的检修 对受到碰撞而安全气囊未起爆的汽车，检查项目有以下几方面。进行诊断系统检查。对从汽车上拆下的转向盘衬垫（带安全气囊）进行下述项目的肉眼检查：检查转向盘衬垫上的表面凹槽部分是否有刻痕、裂纹或明显的污渍;检查插接器和配线是否有切痕、裂纹或碎片；检查转向盘扬声器按钮接触板是否变形。检查转向柱、转向盘是否松动、受损或变形。检查保险杠、车身覆盖件和车身骨架等是否裂损、变形。受到碰撞而安全气囊已起爆的汽车，检查修理项目有以下几方面。进行诊断系统检查。对从汽车上拆下的转向盘衬垫进行下述项目的肉眼检查：检查转向盘扬声器按钮接触板是否变形；检查螺旋形电缆插接器和配线是否损坏。拆卸已报废的SRS元件，按维修手册规定的标准更换安全气囊系统。（三）奥迪A6轿车安全气囊系统自诊断 安全气囊只可目视检查导线，不可对触发线路进行电气检测；检查导线时必须关闭点火开关。进行安全气囊系统自诊断时应满足以下条件：相关系统的供电及熔丝正常；故障阅读器V.A.G1551已接好；点火开关已打开。1自诊断功能 短时出现的故障是偶然故障，在显示屏上用“/SP”提示。为了排除这些故障，修理前应清除故障码。关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。输入安全气囊系统地址码“15”，按Q键确认输入，进入安全气囊的自诊断功能：02查询故障码；03执行元件诊断；05清除故障码；06结束输出；07确定控制单元编码；08读取测量数据块；10自适应。关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。选择功能03，按Q键确认输入，屏幕显示：此时发动机应熄火，中央门锁应切换到“打开”状态，报警灯和车内灯应亮。操纵车内开关，中央门锁不应回到“关闭”状态。3执行元件诊断执行元件诊断执行元件诊断 打开中央门锁信号打开中央门锁信号 该步骤完成后，中央门锁控制单元故障存储器内存有故障码01366，结束执行元件诊断后，应读出中央门锁控制单元故障存储器中的内容并清除该故障码。关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。选择功能0 7，按Q键确认输入，屏幕显示：参照表2-2，通过键盘输入安全气囊控制单元编码（以00104为例），屏幕显示：4确定安全气囊控制单元编码确定控制单元编码确定控制单元编码输入编码输入编码（0 03200032000）确定控制单元编码确定控制单元编码 Q Q输入输入0010400104（0 03200032000）按Q键确认输入，屏幕显示控制单元备件号及输入的编码（00104）：按功能0 6结束。4B0959655G4B0959655G安全气囊安全气囊 前前+侧侧 00010001编码编码00104 00104 服务站代码服务站代码0681206812 “读取测量数据块”功能可用来确定安全气囊系统当前状态。操作步骤如下所述。关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。选择功能08，按Q键确认输入，屏幕显示：5读取测量数据块读取测量数据块读取测量数据块输入显示组号输入显示组号表表2-32-3测测量数据量数据块块一一览览表表屏 幕 显 示显 示 区含 义显 示 内 容读取测量数据块11 2 3 41司机安全气囊电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2副司机安全气囊3司机安全带收紧器4副司机安全带收紧器读取测量数据块21 2 3 41左后座安全带收紧器电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2右后座安全带收紧器3后座中间安全带收紧器4不考虑读取测量数据块41 2 3 1左后座安全带正在使用电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2右后座安全带正在使用3后座中间安全带正在使用读取测量数据块61 2 3 41司机侧面安全气囊触发器电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2副司机侧面安全气囊触发器3左后座侧面安全气囊触发器4右后座侧面安全气囊触发器 输入显示组号001，按Q键确认输入。所选测量数据块将以标准形式出现。测量数据块一览表见表2-3。四、知识与能力拓展（一）安全气囊的报废处理 当报废带有安全气囊的汽车或者更换转向盘衬垫（内含SRS组件）、扬声器按钮总成时，必须在远离电场干扰的地方，用专用工具（图2-22）引爆安全气囊（且不可在车内引爆安全气囊），以防安全气囊误引爆而造成事故。下面以威驰轿车为例讲述安全气囊的报废处理步骤如下。图图2-22 SRS2-22 SRS引爆引爆专专用工具用工具 拆卸时应注意戴上手套和防护眼镜。左右转动转向盘，取下3个螺钉和转向柱下端盖，从螺旋电缆上断开安全气囊插接器，如图2-23所示。取下SRS组件。1拆下安全气囊组件 图图2-23 2-23 断开断开SRSSRS插接器插接器 把安全气囊引爆工具0908200760插接器接到螺旋电缆的安全气囊插接器上，如图2-24所示。2安装SRS引爆工具图图2-24 2-24 连连接接SRSSRS 移到远离车辆至少10m的地方。关闭汽车的所有门、窗。注意：不要损伤安全气囊引爆工具的电线。将安全气囊引爆工具的红色夹子连接到蓄电池的正极端子上，黑色夹子连接到蓄电池的负极端子上，如图2-25所示。图图2-25 2-25 连连接接SRSSRS引爆引爆电电源源11控制器控制器 22蓄蓄电电池池 33轮轮船船 44转转向向盘衬垫盘衬垫（带带安全气囊）安全气囊）当报废一辆汽车时，引爆安全气囊，并让扬声器按钮总成仍然装在报废的汽车上。弃置扬声器按钮总成（带SRS）时需注意以下几点。不要使用车辆上的电源来引爆安全气囊，一定要准备一个蓄电池作为引爆安全气囊的电源。取下扬声器按钮总成时，上表面应该向上放置，接上引爆工具。4弃置扬声器按钮总成（带SRS）用汽车维修线束（电线），把扬声器按钮总成捆在钢圈上，再通过钢圈捆到废弃的车轮上，使扬声器按钮总成插接器穿过车轮钢圈的螺栓安装孔，如图2-26所示。图图2-26 2-26 扬扬声器按声器按钮总钮总成安在成安在车轮钢车轮钢圈上圈上 捆绑电线裸线的截面面积应大于1.25mm2。如果电线太细或者是用已经用过的其他电线来捆绑扬声器按钮总成，可能会在安全气囊胀开时受震动而折断，这是非常危险的。检查安全气囊引爆工具的性能。把连接器接到安装SRS引爆工具上。为了避免损伤SRS引爆工具插接器和线束，不要把双联锁的次级锁锁上。另外，确保车轮内的SRS引爆工具的线束松弛一点。注意：要把车轮放在水平面上；把SRS引爆工具移动到离捆绑扬声器按钮总成的车轮外至少10m远的地方，如图2-27所示。图图2-27 2-27 引爆气囊的方法引爆气囊的方法11固定固定轮轮胎的胎的蝇蝇子子 22未拆未拆轮辋轮辋的的轮轮胎胎 33拆掉拆掉轮辋轮辋的的轮轮胎胎 4 4、88蓄蓄电电池池55气囊气囊组组件件 66引爆器引爆器 77引爆开关引爆开关 用硬纸板箱子或轮胎覆盖扬声器按钮总成。硬纸板箱子覆盖法。用纸板箱盖住扬声器按钮总成，并用至少20kg的重物将纸板箱的4个角压住。注意所选的纸板箱的尺寸应大于轮盘外缘尺寸。轮胎覆盖法如图2-27所示。至少需要3个不带钢圈的轮胎覆盖在捆有扬声器按钮总成的车轮轮胎上。轮胎的尺寸必须大于下列尺寸：宽度为185mm；内径为360mm。注意：不要使用带钢圈的轮胎；安全气囊引爆时，轮胎有可能损坏，请使用弃置的轮胎。引爆SRS。气囊引爆后，扬声器按钮总成非常热，因而至少30min后才能接触。处理废弃的SRS已胀开的扬声器按钮总成时，要戴手套和防护眼镜。不要向已胀开安全气囊的扬声器按钮总成上泼水。完成操作后要用清水洗手。从钢圈上取下扬声器按钮总成。把扬声器按钮总成装到塑料袋子里，牢牢捆紧，并且像废弃其他一般零件一样进行弃置。遵守相关的注意事项。断开蓄电池负极端子，让前车轮朝向正前方。拆下扬声器按钮总成和转向盘总成。拆下转向柱下端盖及上端盖。拆下螺旋电缆总成，如图2-28所示。断开安全气囊和螺旋电缆插接器。掰开3个扣爪，并且拆下螺旋电缆。（二）螺旋电缆总成的拆装 图图2-28 2-28 螺旋螺旋电缆总电缆总成的拆卸成的拆卸 检查螺旋电缆总成。如果发现下列情况，更换螺旋电缆总成：插接器有裂纹或者刮伤；螺旋电缆总成有裂纹、凹槽或者碎片。使前轮朝向正前方，安装螺旋电缆总成。将转向信号开关置于无转向位置（防止转向信号开关销折断）。扣上3个扣爪，并且安装螺旋电缆。注意：更换新的螺旋电缆时，在安装控制杆前先拆下锁销。连接安全气囊插接器。用3个螺钉安装转向柱下端盖。螺旋电缆对中。确保点火开关位于OFF位置、蓄电池负极端子断开（注意：在拆下蓄电池负极端子90s后，才可以进行操作）。逆时针旋转螺旋电缆，直到变得难以旋转，然后顺时针旋转螺旋电缆大约2.5圈，并对齐标记，如图2-29所示。螺旋电缆将绕中心左、右旋转2.5圈。安装转向盘总成、安装扬声器按钮总成。检查扬声器按钮总成和SRS报警灯的工作情况，应正常。图图2-29 2-29 对齐标记对齐标记 遵守相关的注意事项，断开蓄电池负极端子。拆下中央仪表控制台面板总成，取下仪表控制台面板。拆下组合仪表总成及杂物箱门总成。拆下右前立柱装饰板，拆下左前立柱装饰板。断开乘客侧SRS插接器，如图2-30所示。（三）仪表板上乘客侧安全气囊总成的拆装 图图2-30 2-30 断开乘客断开乘客侧侧SRSSRS插接器插接器 图图2-31 2-31 仪仪表板乘客表板乘客侧侧安全气囊安全气囊总总成成 拆下仪表板乘客侧安全气囊总成，如图2-31所示。检查仪表板乘客侧安全气囊总成。安装仪表板乘客侧安全气囊总成（拧紧力矩：20Nm）。检查SRS报警灯。遵守相关注意事项，断开蓄电池负极端子。拆下控制箱嵌板、控制箱孔盖、控制箱地毯及控制箱总成后部。拆下SRS ECU，如图2-32所示。从SRS ECU上断开3个插接器，拆下4个螺栓。（四）中央SRS ECU的拆装图图2-32 SRS ECU2-32 SRS ECU的拆装的拆装 安装SRS ECU。将点火开关旋转到OFF，确保蓄电池负极端子已经断开（注意：在拆下蓄电池负极端子90s后进行操作）。临时用4个螺栓安装SRS ECU，按照规定拧紧力矩（拧紧力矩：17.5Nm）拧紧4个螺栓。把插接器连接到SRS ECU上，检查没有松动；检查防水片正确设置；检查SRS ECU和安全气囊报警灯，应工作正常。遵守相关的注意事项，断开蓄电池负极端子。拆下发动机下盖板。拆下风扇和发电机V形带，拆下发电机总成。拆下右前SRS碰撞传感器，如图2-33所示。断开右前SRS碰撞传感器插接器，从右前SRS碰撞传感器上拆下两个螺栓。（五）右前SRS碰撞传感器的拆装图图2-33 2-33 右前右前侧侧SRSSRS碰撞碰撞传传感器的拆装感器的拆装 安装右前SRS碰撞传感器。将点火开关旋转到OFF，断开蓄电池负极端子90s后，再用两个螺栓安装右前SRS碰撞传感器，拧紧力矩：17.5Nm。把插接器连接到右前SRS碰撞传感器上，检查没有松动。检查安全气囊报警灯工作情况；检查右前SRS碰撞传感器。实例1 速腾轿车安全气囊报警灯在行驶中突然闪亮 故障现象：气囊报警灯在行驶中突然闪亮。故障检修：用VAS5051诊断仪进行故障查询，有故障码提示：驾驶侧侧面安全气囊传感器G179不可靠信号，偶然。（六）故障检修实例 查阅维修手册，仔细分析驾驶侧侧面安全气囊碰撞传感器G179的传递路线得知，G179的1脚紫色线通过左侧A柱饰板下面的T28/12脚连接到安全气囊控制单元J234的T50/45脚；G179的2脚棕色线通过左侧A柱饰板下面的T28/13脚连接到安全气囊控制单元J234的T50/44脚，电路如图2-34所示；该传感器为压力型传感器，如传感器本身或线路损坏会直接引起安全气囊控制单元J234的相关报警信息。图图2-34 2-34 速速腾轿车腾轿车安全气囊安全气囊电电路路 首先怀疑G179损坏。测量G179电阻为26.2k，符合测量标准，排除因G179阻值原因而引起的信号超差损坏可能性。另一种可能性为此线束在左前门折页T28插头处虚接或进水，检查后未发现异常。根据维修经验，安全气囊控制单元J234本身损坏的可能性不大，除非是控制单元受潮局部插脚腐蚀。于是拆检安全气囊控制单元J234，检查结果一切正常，未发现任何插脚腐蚀现象。再次进行故障查询，发现安全气囊故障码变为驾驶侧侧面安全气囊碰撞传感器G179断路/对正极短路的永久故障，不能清除。因为产生了永久故障，所以准备测量线路。再次分解左前门外门板，用万用表测量G179插头的紫色线到左前门折页插头处的紫色线为接通，而测量G179插头的棕色线到左前门折页插头处的棕色线为断开状态。继续查找，发现在折页插头处附近棕色线断开，显然开始此线为虚接，在重新插拔过折页处插头时，该线断开了安全气囊控制单元J234控制电路，造成了永久故障。重新连接棕色线，清除故障码，故障彻底排除。实例2 马自达M6轿车安全气囊报警灯长亮 故障现象：一辆马自达M6轿车（在一次事故后安全气囊引爆，曾在非特约维修站维修，更换过相关线束、气囊、安全带和相应传感器等）起动着车后，安全气囊报警灯一直亮着。故障检修：拆除蓄电池负极端子并保持2min，用马自达M6专用检测仪器WDS检测，查询故障码，找出3个故障代码分别为：b1993（驾驶员侧安全气囊系统对地短接）、b1994（驾驶员侧安全气囊系统对地电阻大）和b1995（驾驶员侧安全气囊系统电阻小）。检查线束，驾驶员侧安全气囊与SRS控制单元之间线束无断路或短路现象，安全气囊无异常。怀疑线束的端子接触不好。经过对SRS线束的仔细检查，发现驾驶侧气囊插接器未接触上。非常小心地重新安装了一遍，把端子卡扣锁好（马自达M6线束端子，特别是安全气囊的线束端子设计非常精巧，拆装时需要特别小心，卡扣很容易断裂，装不好又容易引起接触不良），用WDS检测仪清除故障码，起动车辆，故障现象完全消失。任务二 电控安全带系统结构与检修 一、任务分析二、相关知识三、任务实施 四、知识与能力拓展一、任务分析 汽车座椅安全带是车辆发生事故时保护车内乘员最有效的设备之一。它能在汽车发生碰撞或急制动时，约束乘员尽可能保持原有的位置不移动，避免与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。学习了解安全带的结构、原理及检修知识，掌握正确使用、维护、更换安全带的技能是本任务的目的。轿车上使用的安全带的布置形式很多，其中最多的是三点式安全带，如图2-35所示。它在靠近肩部的车体上设有一个固定点，可同时防止乘员躯体前移和上半身前倾，增强了乘员的安全性，是目前使用最普遍的一种安全带。二、相关知识图图2-35 2-35 三点式安全三点式安全带带 11环环状状导导向板向板 22肩肩带带 33插板插板 44插扣插扣 55腰腰带带 66卷收器卷收器 轿车的安全带都由织带、安装固定件和卷收器等部件组成。织带多用尼龙、聚脂、维尼纶等合成纤维编织成，宽约50mm，厚约1.5mm，具有足够的强度、延伸性能和吸收能量的性能。安装固定件是与车体或座椅构件相连接的耳片、插件和螺栓等，它们的安装位置和牢固性，直接影响到安全带的保护效果和乘员的舒适感。因此各国对于安装固定件的安装位置和安装标准也有明确的规定，以防意外。某些高级车辆的固定件可以实现自动调整。卷收器是用来储存织带和锁止织带拉出的。早期的卷收器里面就有棘轮机构，若织带从卷收器连续拉出过程一旦停止，棘轮机构就会作锁紧动作，阻止拉出织带。现代汽车安全带的卷收器一般分为紧急锁止式和预紧式两种。紧急锁止式安全带应用较广泛，其组成如图2-36所示；其卷收器的结构如图2-37所示，主要由惯性卷筒、卷筒轴、棘爪棘轮机构和离合器等组成。1紧急锁止式安全带图图2-36 2-36 紧紧急急锁锁止式安全止式安全带组带组成成1 1、22固定件固定件 33卷收器卷收器 44带锁带锁扣扣 55带锁带锁舌舌 66织带织带 图图2-37 2-37 卷收器的卷收器的结结构构 11织带织带 22惯惯性卷筒性卷筒 33卷筒卷筒轴轴（卷（卷轴轴）44平衡平衡块块 55执执行臂行臂 66摆锤摆锤 77棘爪棘爪 88平衡平衡弹弹簧簧 99棘棘轮轮机构机构 1010离合器离合器 当汽车正常行驶时，卷收器借助平衡弹簧的作用，即能随乘员身体的移动而自由伸缩，又不会使织带松弛。但当车辆遇到碰撞、紧急制动或车辆行驶状态急剧变化时，卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使织带固定在某一位置上，并承受使用者身体加给制动的载荷。预紧式安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时，卷收器会自动将安全带往回拉一段距离，以消除安全带与身体之间的间隙，减小乘员的位移，然后锁止织带，防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同，除了普通卷收器的收放织带功能外，还具有当车速发生急剧变化时，能够在0.1s左右加强对乘员的约束力，因此它还有控制装置和预拉紧装置。2预紧式安全带 现代轿车预紧式卷收器的控制装置一般采用电子式控制装置（E型），如图2-38所示，这种预紧式安全带通常与辅助安全气囊组合使用。图图2-38 2-38 电电控卷收机构控卷收机构 11触触发发器壳体及活塞器壳体及活塞 22管路管路 33卷卷轴轴 44涡轮涡轮 该系统由电子触发装置（与气囊共享）、安全带卷收器、能量储备装置等组成。由电子控制单元（ECU）检测到汽车加速度的不正常变化，经过ECU处理将信号发送至卷收器的控制装置，当超过给定的减速度界限值时，电子控制系统便发出点火指令，通过点燃触发器内的工作介质，形成高压推动活塞在液流管内运动，管内的液流以较高的速度冲向涡轮的叶片，涡轮便带着安全带卷筒转动，使安全带能够进一步勒紧乘员的身体。收紧机构的具体构造因制造厂家的不同而有差异，但工作原理均相同。图2-39所示为一种常见形式，它由气体发生器（图中未示出）、缸筒、活塞及与活塞连在一起的拉索组成。为不影响安全带的正常工作，拉索绕在鼓轮上，而不与轴的外表面接触。当收紧器动作时，由气体发生器释放出的大量气体迫使活塞向下运动。由于拉索与活塞连在一起，所以活塞带动拉索使鼓轮向收紧安全带的方向转动，使安全带收紧。当收紧一定长度后，安全带便无法被拉出或回缩。图图2-39 2-39 收收紧紧机构机构11活塞活塞 22轴轴 33安全安全带带 44鼓鼓轮轮 55拉索拉索 66缸筒缸筒 图2-40所示为奥迪A6轿车安全带收紧器工作原理图，其卷收机构中有一套爆炸装置，触发时借助爆炸的能量推动卷收器转动，从而实现收紧的作用。图图2-40 2-40 奥迪奥迪A6A6轿车轿车安全安全带带收收紧紧器工作原理器工作原理图图11气体气体发发生器生器 22安全安全带带 33滚滚球管路球管路 44滚滚筒筒 55棘爪棘爪盘盘 66截空腔截空腔 该收紧器由一个传感器负责收集撞车信息，然后释放出电脉冲，该脉冲传递到气体发生器上，引爆气体。爆炸产生的气体在管道内迅速膨胀，压向所谓的球链，使球在管路内往前窜，带动棘爪盘转动（棘爪盘跟轴连为一体，安全带就绕在轴上）。也就是气体压力使球移动，球带动棘爪盘转动，棘爪盘带动轴转动瞬间实现了安全带的预收紧功能。从感知碰撞事故到完成安全带预收紧仅持续千分之几秒。管道末端是一截空腔，用于容留滚过来的球。图图2-41 2-41 收收紧紧器气体器气体发发生器生器11外壳外壳 22气体气体发发生生剂剂33点火点火剂剂 44电热丝电热丝 收紧器的气体发生器由传爆管（电热丝和点火剂）和装在金属容器内的气体发生剂（无烟火药）组成，如图2-41所示。当气囊传感器接通时，电流流到传爆管的电热丝而点燃点火剂，火焰随即在极短的时间内传到气体发生剂，产生高压气体。维修时需注意，即使微弱的电流也可能点燃传爆管，因此，绝不可使用万用表测量其电阻。安全带的限力器由限力板、卷筒和固定轴等构成，如图2-42所示。图图2-42 2-42 安全安全带带的限力器的限力器11固定固定轴轴 22卷筒卷筒 33限力板限力板 44安全安全带带 当车辆发生严重的正面碰撞时，由于乘员进一步向前移动而使安全带所受的力超过预定值时，限力板开始变形，卷筒立即旋转，使得绕在其上的安全带得以向外拉出。与此同时，限力板继续随卷筒的旋转而绕固定轴变形，成为安全带继续拉出的阻力。当卷筒转过1.25圈时，随着限力板两端接触，限力板完成绕固定轴的转动，卷筒也不能再进一步转动。因此，限力器完成其工作。由于预紧式安全带是靠急速回拉的方式保护乘员的，里面装置有气体引发剂和气体发生剂，因此在使用中要注意它与普通安全带的不同之处。预紧式安全带有固定的使用时间，有效期满必须要更换；预紧式安全带只允许安装在为其设计和制造的汽车上，不允许随意改装在其他汽车上；上车要佩戴预紧式安全带，如果未佩戴预紧式安全带，一旦汽车发生碰撞不但不能受到安全带的保护，反而会因安全带产生误回拉动作而增加自己受伤的可能性。图图2-43 2-43 汽汽车车安全安全带带的敏感装置及的敏感装置及锁锁止装置止装置11卷筒卷筒 22控制机构控制机构 33惯惯性性盘盘 44敏感爪敏感爪55敏感座敏感座 66敏感球敏感球 77棘爪棘爪 88棘棘轮轮 汽车安全带的敏感装置及锁止装置如图2-43所示。敏感装置是通过装在绕织带的卷筒上的惯性盘来实现的。当汽车紧急制动或发生碰撞时，乘员突然向前冲，引起织带被拉出的速度变化，随之卷筒、惯性盘产生角加速度，在惯性力的作用下，二者之间产生角位移，使得汽车安全带进入锁止状态。汽车安全带的锁止装置一般采用棘轮、棘爪机构。棘轮与卷筒联成一体，棘爪装在汽车安全带的支架下，控制机构接到速度变化率敏感装置感应出车辆的速度变化率超过规定值，立即控制棘轮、棘爪啮合，阻止卷筒旋转，锁止织带。三、任务实施（一）座椅安全带收紧器安全规定 检查、装配和维修工作只允许由受过培训的人员来进行。收紧器的零部件既不允许拆开，也不允许修理；原则上只能使用新部件，以防止受伤的危险。受过剧烈碰撞或在地上摔过的收紧器单元不允许再安装到车辆上。有机械损坏（凸凹痕、裂缝）的收紧器单元原则上要更新。不允许随意放置收紧器单元。工作中断时，要把收紧器单元重新放回到运输容器中。收紧器单元不可用油脂、清洁剂或类似的物质处理，而且绝对不允许放置在100以上的温度下。燃爆式填药无失效期，它可以无限期地保存，无需维护。存放拆下的或新的安全带时，双锁式插接器锁柄应处于销定位置，务必注意不能损坏插接器。切不可用万用表测量座椅电动安全带收紧器的电阻，以防收紧器被触发。安全带上不得沾油或水，不可用任何类型的洗涤剂清洗。车辆报废或仅报废安全带时，在报废前应使安全带收紧器起作用，此项操作应在远离电场干扰的地方进行。（二）安全带及收紧器检查1安全带的检查 每一次发生事故后，都要系统地检查安全带系统。根据检查项目确定有损坏，就必须更新安全带。以POLO轿车安全带系统的检修为例。将带身从自动收卷器或腰带调整舌中完全拉出来，检查带身是否清洁，必要时用中性肥皂液清洗。如果确定在一部事故车辆上以下和中有一项损坏，把安全带连同锁扣整个更新。如果确定在一部末发生事故的车辆上，以下、项中有一项损坏，仅将损坏的安全带更换即可。（1）检查带身 带身有切口、被扯破或有擦伤，如图2-44（a）所示。带边上织物线圈撕裂，如图2-44（b）所示。由于香烟等物烧出焦痕或孔洞，如图2-44（c）所示。（a a）带带身有切口、被扯破或有擦身有切口、被扯破或有擦伤伤 （b b）带边带边上上织织物物线线圈撕裂圈撕裂 （c c）香烟等物）香烟等物烧烧出焦痕或孔洞出焦痕或孔洞图图2-44 2-44 带带身身检查检查 带身自动收紧器有两个锁止功能。第一个锁止功能：通过从自动收紧器迅速拉出带身（带身拉伸加速）而触发。检查方法：把带身用力从自动收紧器拉出来，如无锁止作用，将安全带连同锁扣整个更新；如在带身拉伸或缩回时有故障，要检查自动收紧器的位置是否有变动。（2）检查自动收紧器（锁止作用）第二个锁止功能：通过车辆运行中的变化（取决于车辆的锁止功能）触发。检查方法：系上安全带，将车辆加速到20km/h，然后把制动踏板踩到底，进行最大制动，如果在制动过程中带身没有被安全带锁止装置锁止，就应把安全带连同锁扣整个更新。出于安全方面考虑，行驶中的测试要在交通安全许可的路段上进行，以避免给其他的道路使用者带来危险。检查锁扣是否有裂缝或裂开。出现损坏时，把安全带连同锁扣整个更新。（3）检查锁扣外观 检查锁扣：把锁舌推入锁扣，直至可听见两者啮合的声音；用力拉动带身，检查锁止机构是否啮合，如果在至少进行的5次检测中有一次锁舌没有锁在锁扣内，就应把安全带连同锁扣整个更新。检查解锁：用手指按压锁扣上的按钮来松开安全带，在带身松开时，锁舌必须自动从锁扣中弹出来，至少检测5次，只要有一次锁舌没有弹出来，就应把安全带连同锁扣整个更新。（4）检查锁扣的功能 任何情况下都不允许使用润滑剂来消除按钮产生的噪声或使之易于移动。安全带系统受到负荷（发生事故时佩带安全带）后，塑料材料覆盖饰面上会出现平行划出的细小沟槽（经常使用所产生的磨损为无条纹的、光滑的磨损）。检查塑料件的变形、裂开和裂缝。在出现沟槽或损坏时，把安全带连同锁扣整个更新。（5）检查导向板和锁舌 检查锁舌变形（拉长）、高度调节器不起作用、紧固点（座椅、立柱、车辆地板）变形或螺纹损坏。如果确定是零件损坏，则把安全带连同锁扣整个更新。更换紧固点。（6）检查紧固件和紧固点 任何情况下都不允许使用润滑剂来消除按钮产生的噪声或使之易于移动。四、知识与能力拓展（一）新型安全带1安全性与舒适性并存的安全带 汽车乘客坐在座椅上喜欢放松安全带，将座椅靠背后倾，这样虽然舒适，但一旦发生碰撞事故，安全气囊将无法发挥作用，后果可能严重。戴姆勒-克莱斯勒汽车公司通过技术手段解决了这一问题，并宣布将在汽车上使用。这种技术主要是通过传感器发挥作用，当汽车开始侧滑或者驾驶员踩紧急制动时，传感器及ECU装置将在这一瞬间测量速度、踩制动踏板的力度、轮胎的滑行状态等，如果判断有可能出事故会立即发出指令，将座位靠背自动立起，卷紧安全带，纠正乘客的乘坐姿态等。另外，考虑到车辆可能会发生侧翻，它还有自动关闭遮阳篷顶的功能。目前轿车流行安装安全气囊装置，但这种装置一是爆发力过大容易造成乘员受伤（尤其是儿童），二是有了安全气囊使一些乘员忽视系安全带，三是安全气囊爆发时车辆容易失控。针对这些弊端，国外有些公司正在改变思路，将安全气囊与安全带这两件东西合二为一，研制出一种“气囊式安全带”，以消除上述的弊端。2气囊式安全带 这种“气囊式安全带”即在安全带的主要长度上（从下部的搭扣直至肩部以上与车身固定点附近这段长度），做成可充气膨胀的气囊，其工作原理与目前的安全气囊一样。当它在爆发时，安全带的宽度会由5mm增加到15mm，使其与人体接触面加大而减少伤害。这种“气囊式安全带”安装位置不受限制，后排座的乘员也可以使用。以上海大众POLO轿车安全带系统的检修为例。拉出带身。如果机械式收紧器触发后拉出带身或使其卷回，这时就可以明显听到“咔哒”声。电气式收紧器触发后，安全气囊故障码在存储器中便会存入一个故障。收紧器触发后，要更新整个安全带。（二）安全带及收紧器的拆装图图2-45 2-45 拆卸和安装安全拆卸和安装安全带连带连同收同收紧紧器（四器（四门车门车）11带带高高调节调节器器 2 2、4 4、77螺栓螺栓 33导导向板向板 55带带有收有收紧紧器器单单元的安全元的安全带带66带带身身导导向件向件 88前安全前安全带带底底衬衬 99前前锁锁扣扣1拆卸和安装安全带连同收紧器（四门车如图2-45所示）（1）拆卸 在对电气装置进行拆卸作之前，要断开蓄电池接地点（在断开蓄电池之前，应注意收音机操作说明中有关编码的提示）。在连接蓄电池后，要按照维修手册和操作说明检查车辆装备（收音机、时钟、电动车窗升降机等）。拆卸车门槛板，拆卸B柱饰板及拆卸前安全带底衬；将前安全带底衬8穿过B柱饰板的开口；旋出螺栓2，取下导向板3。拧下带身导向件6，旋出螺栓4及螺栓7，从B柱上取出收紧器5。安装以拆卸倒序进行。（2）安装图图2-46 2-46 拆卸和安装拆卸和安装带带高高调节调节器器11带带高高调节调节器的操器的操纵纵装置装置 22带带高高调节调节器器 .3 3、66螺栓螺栓 44导导向板向板 55安全安全带带2拆卸和安装带高调节器（图2-46）拆卸四门车B柱上饰板。旋出螺栓6，取下导向板4。旋出螺栓3，从B柱中取出带高调节器2。（1）拆卸安装以拆卸倒序进行。（2）安装 拆卸车门槛板。旋出螺栓1，如图2-47所示，取下前安全带底衬2。安装时按拆卸倒序进行。3拆卸和安装前安全带底衬（四门车）图图2-47 2-47 旋出螺栓旋出螺栓 11螺栓螺栓 22底底衬衬 4拆卸前锁扣 对带有安全带识别功能的车辆，还必须解开座椅下的插头卡子。拆卸前座椅，如图2-48所示。旋出螺栓2，取下锁扣1。图图2-48 2-48 拆卸前座椅拆卸前座椅 11锁锁扣扣 22螺栓螺栓拆卸和安装后安全带，如图2-49所示。5拆卸和安装后安全带图图2-49 2-49 后安全后安全带带的拆卸和安装的拆卸和安装11带带身自身自动动卷收器卷收器 22导导向板向板 3 3、4 4、6 6、1010螺栓螺栓 55双双锁锁扣扣 77腰腰带带 88锁锁舌舌 99后安全后安全带带底底衬衬 拆卸后座椅。拆卸行李箱盖支架。拆卸C柱上饰板。旋出螺栓10，取下后安全带底衬9，然后穿过C柱饰板的开口。翻起后部座椅靠背。旋出螺栓2（注意定距环4和垫圈5，如图2-50所示），取下导向板3。旋出螺栓6，取下带身收紧器1。（1）拆卸（2）安装安装以拆卸倒序进行。图图2-50 2-50 注意定距注意定距环环和和垫垫圈圈 11张紧张紧器器 2 2、66螺栓螺栓 33导导向板向板 44定距定距环环 55垫垫圈圈 拆卸后座椅。旋出螺栓1，如图2-51所示，取下锁扣2（右边连着腰带）。6拆卸腰带和双锁扣 图图2-51 2-51 拆卸腰拆卸腰带带和双和双锁锁扣扣 11螺栓螺栓 22锁锁扣扣小 结 汽车上常见的辅助防护系统有电控安全气囊系统和电控安全带系统，二者必须配合使用才能发挥防护的最大功效。电控安全气囊系统主要由碰撞传感器、安全传感器、气囊ECU、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和气囊ECU用以判断撞车程度、传递及发送信号。气体发生器根据信号在30ms内迅速产生气体，向气囊充气。电控安全带系统可在汽车遭受碰撞时，迅速收紧安全带，缩短驾驶员和乘客身体向前移动的距离，防止身体受到伤害。安全带控制系统仅在安全气囊系统的基础上，增设了防护传感器和左、右座椅安全带收紧器，由碰撞防护传感器、中心碰撞传感器、前碰撞传感器、电控单元ECU和安全带收紧器组成，其中安全带收紧器为执行器。汽车安全气囊系统和安全带系统工作的好坏直接关系着人们的生命安全。