任务二__电控安全带[1].ppt
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1、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。 作用: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。,二、相关知识,按固定方式不同,安全带可分为两点式、三点式、四点式等3种。 (1)两点式安全带。 两点式安全带是与车体或座椅仅有两个固定点的安全带。这种安全带又可分为腰带(或膝带)式,和肩带式两种。腰带式是应用最广的形式它不能保
2、护人体上身的安全,但能有效地防止乘客被抛出车外。肩带式也称斜挂式,盛行于欧洲,但美、日、澳等国并不采用。两点式安全带的软带从腰的两侧挂到腹部,形似腰带,在碰撞事故中可以防止乘员身体前移或从车内甩出,优点是使用方便,容易解脱。缺点是乘员上身容易前倾,前座乘员头部公撞到仪表板或风挡玻璃上。这种安全带主要用在轿车后排座位上。,2)三点式安全带。 三点式安全带是在两点式安全带的基础上增加了肩带,在靠近肩部的车体上有一个固定点,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。它由腰带式和肩带式组合而成。按照腰带和肩带式方式的不同,分为A型和B型两种。 A型三点式安全
3、带可分离型三点安全带,安的一端与腰带带扣和锁舌插入同一车体中,另一端固定在靠近肩部的车体上,成为3个固定点的安全带。 B型三点式安全带连续性三点式安全带。主要特点是腰带肩带为1条连续织带,带扣的锁舌套在织带上并可沿织带滑动,在肩部固定点附近装有一个长度调节件,因此比A型带使用方便。,图2-35 三点式安全带 1环状导向板 2肩带 3插板 4插扣 5腰带 6卷收器,3)四点式安全带。它是在二点式安全带上连接两根肩带而构成的形式一般用于赛车上。 2、按智能化程度分 按智能化程度来分,安全带分为被动式安全带与自动式安全带。 (1)被动式安全带需要乘员的操作才能起作用,即需要乘员自得佩戴。目前大部分汽
4、车所装配的都是被动式安全带。 (2)自动安全带是一种自动约束驾驶员或乘客的安全带,即在汽车起动时,不需驾驶员或乘客操作就能自动提供保护,而且乘客上下车时也不需要任何操纵动作。自动安全带有全自动式安全带和半自动式安全带两种。,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
5、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2-36 紧急锁止式安全带组成 1、2固定件 3卷收器 4带锁扣 5带锁舌 6织带,图2-37 卷收器的结构 1织带 2惯性卷筒 3卷筒轴(卷轴) 4平衡块 5执行臂 6摆锤 7棘爪 8平衡弹簧 9棘轮机构
6、10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
7、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2-38 电控卷收机构 1触发器壳体及活塞 2管路 3卷轴 4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
8、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2-39 收紧机构 1活塞 2轴 3安全带 4鼓轮 5拉索 6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
9、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2-40 奥迪A6轿车安全带收紧器工作原理图 1气体发生器 2安全带 3滚球管路 4滚筒 5棘爪盘 6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2-
10、41 收紧器气体发生器 1外壳 2气体发生剂3点火剂 4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2-42 安全带的限力器 1固定轴 2卷筒 3限力板 4安全带,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
11、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
12、生误回拉动作而增加自己受伤的可能性。,图2-43 汽车安全带的敏感装置及锁止装置 1卷筒 2控制机构 3惯性盘 4敏感爪 5敏感座 6敏感球 7棘爪 8棘轮,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、
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