Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống túi khí và căng đai khẩn cấp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCMKHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC.---------------o0o---------------BÁO CÁO MÔN HỌCHỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THIẾT BỊ TIỆN NGHI TRÊN Ô TÔ HỆ THỐNG TÚI KHÍ SRS GVHD: Nguyễn Văn ThìnhSVTH: Nguyễn Ngọc Hoài Ân MSSV:10305004Nguyễn Thanh Duy MSSV:10305017Nguyễn Hải Thuận MSSV:10305074TP.HCM, 7 tháng 11 năm 2011 Túi khí SRSHệ thống túi khí SRS Để bảo vệ người và hành lý trên xe khi va đập, điều quan trọng là phải giữ cho ca bin bị hư hỏng ít nhất đồng thời phải giảm thiểu sự xuất hiện các va đập thứ cấp gây ra bởi sự dịch chuyển của người lái và hành lý trong ca bin. Để thực hiện được điều này người ta sử dụng khung xe có cấu trúc hấp thụ được tác động của lực va đập, đai an toàn, túi khí SRS, .Túi khí của ôtô được làm từ một loại màng nylông mỏng, bền và có khả năng co giãn để khi được bơm phồng lên lúc xe có va chạm, nó trở thành một tấm đệm êm bảo vệ cho phần đầu và cơ thể của hành khách trên xe. Có một số thuật ngữ được dùng cho hệ thống túi khí an toàn như hệ thống hạn chế va đập (SIR) hay hệ thống túi khí bổ sung (SRS). Vào năm 1951, ông John W. Hetrick, một thủy thủ sau khi về hưu đã phát minh ra hệ thống túi khí. Công nghệ túi khí an toàn lúc đầu được sử dụng trên ôtô lấy từ hệ thống trên máy bay vào thập kỷ 40 của thế kỷ 20. Ý tưởng của những chiếc túi khí lấy từ ruột của những quả bóng đá, sau đó bơm đầy khí nén vào bên trong. Hệ thống sơ khai này khá lớn được xem là tương đương với hệ thống túi khí hiện đại ngày nay. Túi khí phía trước người láiNhững túi khí mang tính thương mại đầu tiên được bán ra thị trường vào những năm 1970. Vào thời kỳ này, người điều khiển xe không bị bắt buộc phải thắt dây an toàn và túi khí được coi là bộ phận thay thế cho dây an toàn. Vào năm 1971, hãng Ford đã giới thiệu một hệ thống túi khí thực nghiệm và sau đó trở thành hãng xe đầu tiên sử dụng rộng rãi hệ thống này trên các sản phẩm của mình. Năm 1973 đến lượt General Motors cho ra đời hệ thống túi khí mới, hệ thống túi khí hai giai đoạn được lắp trên các dòng xe Chevrolet của hãng này. Lúc đó hệ thống này được hiểu như là một hệ thống làm giảm nhẹ các va đập khi xảy ra va chạm. Có một điểm khác điểm quan trọng giữa hệ thống túi khí sơ khai và hệ thống túi khí ngày nay đó là cụm túi khí dành cho hành khách phía trước được lắp ở đáy táplô để bảo vệ đầu gối thay vì được lắp trong khoang để găng tay để bảo vệ toàn bộ cơ thể. Hệ thống túi khí ban đầu này sau đó được được tăng cường và được thay thế bởi hệ thống túi khí SRS. Nó được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1980 trên dòng xe S-Class của hãng Mercedes-Benz. Dây an toàn cũng được lắp vào để tạo lực kéo lúc tai nạn xảy ra và hỗ trợ tối đa, giảm lực va đập cùng với túi khí. Năm 1987 hãng Porsche đã lần đầu tiên giới thiệu ra thị trường dòng xe có lắp túi khí dành cho hành khách phía trước. Cụm túi khí chính được lắp dưới đệm vô lăng bao gồm túi khí bằng nylông, bộ thổi khí và đệm vô lăng. Trong trường hợp có va đập mạnh hay tai nạn xảy ra, cảm biến túi khí được kích hoạt do sự giảm tốc đột ngột. Một dòng điện đi vào ngòi nổ nằm trong bộ thổi khí để kích nổ túi khí. Tia lửa lan nhanh ngay lập tức tới các hạt tạo khí và tạo ra một lượng lớn khí Nitơ. Khí này đi qua bộ lọc và được làm mát trước khi sang túi khí. Sau đó vì khí giãn nở làm xé rách lớp ngoài của mặt vô lăng và túi khí tiếp tục bung ra để làm giảm va đập tác dụng vào đầu nguời lái.Cụm túi khí dành cho hành khách phía trước cũng gồm túi khí, bộ tạo khí và cuộn dây cảm biến. Túi khí được bơm căng bởi khí có áp suất cao từ bộ tạo khí. Bộ thổi khí và túi được đặt trong một vỏ và đặt ở trong bảng táp lô phía hành khách. Nếu cảm biến túi khí được bật lên do giảm tốc khi xe bị va đập từ phía trước, dòng điện đi vào ngòi nổ đặt trong bộ thổi khí và kích nổ. Đầu phóng bị đốt bởi ngòi nổ phóng qua đĩa chắn và đập vào piston động làm khởi động ngòi nổ mồi. Tia lửa của ngòi nổ này lan nhanh tới bộ kích thích nổ và các hạt tạo khí. Khí được tạo thành từ các hạt tạo khí bị đốt nở ra và đi vào túi khí qua các lỗ xả khí và làm cho túi khí bung ra. Túi khí đẩy cửa mở ra tiếp tục bung ra giúp giảm va đập tác dụng lên đầu, ngực hành khách phía trước. Hoạt động của túi khí hành khách phía trước.Với hai loại túi khí trên vô lăng và túi khí hành khách phía trước sẽ không bảo vệ được hành khách khi có va chạm từ bên hông hoặc từ phía sau xe. Sau này, túi khí bên hông được lắp vào xe để khắc phục vấn đề này. Chúng được lắp ở bên đặt trong hộp và bố trí ở phía ngoài của lưng ghế. Một vài loại túi khí còn được bố trí ở trên nóc xe, mặt cạnh ghế hoặc cạnh cửa xe. Ở các trụ cửa xe gần bản lề cửa bố trí các cảm biến va chạm bên hông, chúng gửi tín hiệu đến các bộ thổi khí vào các túi khí bên hông khi có va chạm. Công nghệ túi khí đã liên tục có những cải tiến lớn kể từ khi nó ra đời. Việc điều khiển sự bung ra của túi khí đã được cải thiện không ngừng và ngày càng tinh vi hơn nhằm giúp cho con người tránh khỏi các chấn thương hoặc tử vong. Các yếu tố như khoảng cách va chạm, vị trí của hành khách, cường độ va chạm, sử dụng đai an toàn đều được tính toán rất kỹ lưỡng trước khi SRS hoạt động. Để giảm các lực va chạm của túi khí, bộ thổi khí loại kép được lắp đặt vào hệ thống để điều khiển các túi khí nhiều tầng trong nhiều trường hợp khác nhau như khi có va chạm cực mạnh hay va chạm nhẹ. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng khi túi khí được kết hợp với dây an toàn sẽ giảm khoảng 8% số lượng tử vong do tai nạn ô tô. Túi khí nhiều tầngNgay cả trong các trường hợp xe bị chết máy hoặc mất điện hệ thống, cụm cảm biến và phân tích vẫn có thể hoạt động, cung cấp tín hiệu đến điều khiển hệ thống túi khí. Cụm cảm biến và phân tích tình trạng xe này luôn luôn bật. Nếu có sự cố, đèn cảnh bảo phanh ABS sẽ nhấp nháy hoặc sáng liên tục để cảnh báo cho người điều khiển. Hãy đặc biệt chú ý cẩn thận trong trường hợp ngắt kết nối với hệ thống chống trộm và ắc quy của xe vì chúng có ảnh hưởng đến chức năng của hệ thống túi khí. Phải tắt máy hoàn toàn và các bánh xe phải quay về vị trí thẳng. Khi tháo ắc quy phải cẩn thận tháo cực âm ra trước sau đó mới tháo cực dương. Khi sửa chữa hệ thống túi khí, không được để mặt hoặc cơ thể hướng vào vị trí túi khí để tránh bị chấn thương khi túi khí bất chợt nổ. Túi khí SRS và bộ căng đai khẩn cấpKhái quátTúi khí SRS là gì?1. An toàn xeCó hai yêu cầu an toàn đối với ô tô. Thứ nhất là an toàn chủ động liên quan đến việc ngăn ngừa tai nạn xẩy ra và thứ hai là an toàn thụ động liên quan đến việc bảo vệ người và hành lý trên xe tại thời điểm va đập. Để bảo vệ người và hành lý trên xe khi va đập. Điều quan trọng là phải giữ cho ca bin bị hư hỏng ít nhất đồng thời phải giảm thiểu sự xuất hiện các va đập thứ cấp gây ra bởi sự dịch chuyển của người lái và hành lý trong ca bin. Để thực hiện được điều này người ta sử dụng khung xe có cấu trúc hấp thụ được tác động của lực va đập, đai an toàn, túi khí SRS.v.v.2. Thân xe có cấu trúc hấp thụ được tác động của lực va đập (CIAS)Sự hấp thụ và phân tán lực va đập thông qua biến dạng các phần đằng trước và đằng sau của thân xe sẽ làm giảm lực va đập tới người lái và hành khách. Cấu trúc ca bin cứng vững cũng giúp giảm thiểu được biến dạng của nó.3. Đai an toànĐai an toàn là một trong những phương tiện cơ bản bảo vệ người lái và hành khách. Đeo đai an toàn sẽ giúp cho người lái và hành khách không bị văng ra khỏi xe trong quá trình va đập đồng thời cũng giảm thiểu sự xuất hiện va đập thứ cấp trong ca bin.4. Túi khí SRS (hệ thống giảm va đập bổ sung)Túi khí SRS được trang bị để bảo vệ bổ sung cho người lái và hành khách khi họ đã được bảo vệ bằng đai an toàn. Đối với những va đập nghiêm trọng ở phía trước hoặc sườn xe, túi khí SRS cùng với đai an toàn sẽ ngăn ngừa hoặc giảm thiểu chấn thương. Sự cần thiết1. Sự cần thiết phải có đai an toàn và túi khí SRSKhi xe đâm vào xe khác hoặc vật thể cố định, nó dừng lại rất nhanh nhưng không phải ngay lập tức. Ví dụ nếu khi xe đâm vào Barie cố định với vận tốc 50 km/h, bị đâm ở phía đầu xe, thì xe chỉ dừng lại hoàn toàn sau khoảng 0,1 giây hoặc hơn một chút.ở thời điểm va đập, ba đờ sốc trước ngừng dịch chuyển nhưng phần còn lại của xe vẫn dịch chuyển với vận tốc 50 km/h. Xe bắt đầu hấp thụ năng lượng va đập và giảm tốc độ vì phần trước của xe bị ép lại. Trong quá trình va đập, khoang hành khách bắt đầu chuyển động chậm lại hoặc giảm tốc, nhưng hành khách vẫn tiếp tục chuyển động lao về phía trước với vận tốc như vận tốc ban đầu trong khoang xe. Nếu người lái và hành khách không đeo dây an toàn, họ sẽ tiếp tục chuyển động với vận tốc 50 km/h cho đến khi họ va vào các vật thể trong xe. Trong ví dụ cụ thể này hành khách và người lái dịch chuyển nhanh như khi họ rơi từ tầng 3 xuống.Nếu người lái và hành khách đeo dây an toàn thì tốc độ dịch chuyển của họ sẽ giảm dần và do đó giảm được lực va đập tác động lên cơ thể họ. Tuy nhiên, với các va đập mạnh họ có thể vẫn va đập vào các vật thể trong xe nhưng với một lực nhỏ hơn nhiều so với những người không đeo dây an toàn.Túi khí SRS giúp giảm hơn nữa khả năng va đập của mặt và đầu với các vật thể trong xe và hấp thụ một phần lực va đập lên người lái và hành khách. .Hoạt động của túi khí trước. .Hoạt động của túi khí bên. Nguyên lý hoạt động1. Nguyên lý hoạt động(1) Khi va chạm, cảm biến túi khí xác định mức độ va chạm và khi mức độ này vượt quá giá trị qui định của cụm cảm biến túi khí trung tâm(cụm cảm biến túi khí), thì ngòi nổ nằm trong bộ thổi túi khí sẽ bị đánh lửa.(2) Ngòi nổ đốt chất mồi lửa và hạt tạo khí và tạo ra một lượng khí lớn trong thời gian ngắn.(3) Khí này bơm căng túi khí để giảm tác động lên người trên xe đồng thời ngay lập tức thoát ra ở các lỗ xả phía sau túi khí. Điều này làmgiảm lực tác động lên túi khí và cũng đảm bảo cho người lái có một thị trường cần thiết để quan sát.Chú ý:2. Túi khí SRS nổ (người lái và hành khách)Hệ thống túi khí SRS phía trước được thiết kế để kích hoạt ngay nhằm đáp ứng với những va đập nghiêm trọng phía trước trong khu vực màutối giới hạn bởi các mũi tên như trong hình vẽ.Túi khí SRS phía trước sẽ nổ nếu mức độ va đập phía trước vượt quá giới hạn thiết kế. Tương đương với vận tốc va đập khoảng 20 - 25 km/h khi va đập trực diện vào vật thể cố định không biến dạng.Nếu mức độ va đập thấp hơn giới hạn thiết kế thì các túi khí SRS phía trước có thể không nổ.Tuy nhiên, tốc độ ngưỡng này sẽ cao hơn đáng kể nếu xe đâm vào vật thể như xe đang đỗ, cột mốc tức là những vật thể có thể dịch chuyển hoặc biến dạng khi [...]... các bộ phận Hệ thống túi khí SRS gồm có các bộ phận sau đây: 1 Cảm biến túi khí trước (Trái, phải) 2 Cụm cảm biến túi khí trung tâm (cụm cảm biến túi khí) 3 Cụm túi khí người lái 4 Cụm túi khí hành khách phía trước 5 Cáp xoắn 6 Cụm túi khí bên (trái, phải) 7 Cụm túi khí bên phía trên ( Trái, phải) 8 Bộ căng đai khẩn cấp (Trái, phải) 9 Cảm biến túi khí bên (Trái, phải) (cảm biến túi khí bên và túi khí. .. 1 Mô tả Đai an toàn có bộ căng đai + Thiết bị hạn chế lực gồm có cơ cấu khoá ELR, bộ căng đai, cơ cấu cuốn dây đai, cơ cấu hạn chế lực và bộ thổi khí Trong cơ cấu căng đai, áp lực khí từ bộ thổi khí được truyền qua cơ cấu nối tới trục của bộ cuốn để cuốn đai an toàn vào (1) Bộ căng đai Cơ cấu căng đai là một thiết bị để cuốn đai an toàn ngay tức thì khi va đập vừa xẩy ra và giữ cho người lái và hành... xe (loại E hay M) - Hai túi khí: cho lái xe và hành khách trước (chỉ loại E) c Số lượng cảm biến túi khí: (chỉ loại E) - Một cảm biến: Cảm biến túi khí - Ba cảm biến: Cảm biến túi khí trung tâm và hai cảm biến trước Cấu trúc cơ bản - Cảm biến túi khí trung tâm - Bộ thổi khí - Túi khí Sơ đồ hệ thống túi khí loại M Sơ đồ hệ thống túi khí loại E 1 Các loại túi khí SRS • • • • Túi khí phía trước cho người... đoạn và loại 2 giai đoạn) Túi khí phía cho hành khách phía trước (loại một gai đoạn và loại 2 giai đoạn) Túi khí bên Túi khí bên phía trên (chỉ ở phía trước, Phía trước + phía sau) 2 • • • • • • • Các loại cảm biến túi khí Cảm biến túi khí phía trước Cụm cảm biến túi khí trung tâm (Cụm cảm biến túi khí) Cảm biến túi khí bên (cảm biên túi khí bên và cảm biến túi khí bên phía trên) Cảm biến túi khí bên... này lan nhanh tới bộ kích thích nổ và các hạt tạo khí Khí được tạo thành từ các hạt tạo khí bị đốt nở ra và đi vào túi khí qua các lỗ xả khí và làm cho túi khí bung ra Túi khí đẩy cửa mở ra tiếp tục bung ra giúp giảm va đập tác dụng lên đầu, ngực hành khách phía trước Gợi ý: Có bội thổi khí loại kép để điều khiển sự bung ra của túi khí theo hai cấp Và mỗi cấp đều có ngòi nổ và hạt tạo khí tuỳ theo mức... với áp suất cao sau đó khí này làm rách đĩa chạy để khí có áp suất cao đi vào túi khí và làm cho túi khí bung ra (4) Túi khí bên phía trên (rèm bảo vệ) Cấu tạo Bộ thổi khí của cụm túi khí bên phía trên được lắp ở trụ xe phía trước và phía sau Túi khí nén của cụm túi khí bên phía trên được đặt trên trần xe Cụm túi khí bên phía trên gồm có bộ đánh lửa, giá đỡ, đinh ghim, đệm, túi. v.v Nguyên lý... Cảm biến túi khí bên phía trên (Trái, phải) 11 Cảm biến túi khí theo vị trí ghế (với túi khí loại 2 giai đoạn) 12 Đèn cảnh báo SRS 13 DLC3 2.Cấu tạo và hoạt động của các chi tiết chức năng a) Bộ thổi khí khí và túi (1) Đối với người lái (ở đệm vô lăng) Cấu tạo Cụm túi khí SRS cho ghế người lái được đặt trong đệm vô lăng Cụm túi khí SRS không thể tháo rời ra được Nó gồm có bộ thổi khí, túi và đệm... vào cửa hoặc gần cửa thậm chí ngay cả khi trẻ được đặt trong hệ thống giảm va đập cho trẻ nhỏ Sẽ là rất nguy hiểm khi túi khí bên và túi khí bên phía trên bung ra có thể làm cho trẻ bị chết hoặc bị thương nặng Khu vực đặt túi khí (túi khí phía trước) Chú ý các trường hợp không bố trí túi khí sẽ rất nguy hiểm: 1.Ghế hành khách (túi khí trước) 2.Cửa xe (túi khí bên và túi khí bên phía trên) Túi khí SRS. .. Các túi khí SRS và túi khí bên phía trên được thiết kế để hoạt động khi phần khoang xe bị đâm từ bên sườn xe hoặc tai sau của xe Khi xe bị va đập trực diện vào hoặc chéo vào thành bên như được chỉ ra ở hình vẽ bên trái nhưng không thuộc khu vực khoang hành khách, thì túi khí bên và túi khí bên phía trên có thể không nổ (1) (2) 5 Túi khí SRS sẽ không nổ ( Túi khí bên, túi khí bên phía trên) Túi khí. .. khí bên, túi khí bên phía trên) Túi khí bên + túi khí bên phía trên (chỉ ở phía trước) Các túi khí bên và túi khí bên phía trên được thiết kế để hoạt động khi xe bị đâm mạnh từ bên sườn Khi xe bị va đập chéo hoặc trực diện ở bên sườn xe như được chỉ ra ở hình vẽ bên trái nhưng không ở khu vực khoang hành khách, thì túi khí bên và túi khí bên phía trên có thể không nổ (2) Túi khí bên + túi khí . thống túi khí, không được để mặt hoặc cơ thể hướng vào vị trí túi khí để tránh bị chấn thương khi túi khí bất chợt nổ. Túi khí SRS và bộ căng đai khẩn cấpKhái. khách, thì túikhí bên và túi khí bên phía trên có thể không nổ.(2) Túi khí bên + túi khí bên phía trên (Trước + Sau).<1> Các túi khí SRS và túi khí bên