Hệ thống SRS và căng đai khẩn cấp trên ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC. ---------------o0o--------------- BÁO CÁO MÔN HỌC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THIẾT BỊ TIỆN NGHI TRÊN Ô TÔ HỆ THỐNG TÚI KHÍ SRS GVHD: Nguyễn Văn Thình SVTH: Nguyễn Ngọc Hoài Ân MSSV:10305004 Nguyễn Thanh Duy MSSV:10305017 Nguyễn Hải Thuận MSSV:10305074 TP.HCM, 7 tháng 11 năm 2011 Túi khí SRS Hệ 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 lái Những 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 tầng Ngay 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 cấp Khái quát Túi khí SRS là gì? 1. An toàn xe Có 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 toàn Đai 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 thiết 1. Sự cần thiết phải có đai an toàn và túi khí SRS Khi 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 động 1. 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 làm giảm 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 màu tối 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 va đập hoặc khi xe va đập vào những vật thể nằm dưới mũi xe và sàn xe hoặc khi xe đâm vào gầm xe tải. 3. Túi khí SRS sẽ không nổ (người lái và hành khách) (1) Túi khí SRS phía trước sẽ không nổ, nếu xe va đập ở bên sườn hoặc phía sau, hoặc xe bị lật, hoặc va đập phía trước với tốc độ thấp. (2) Túi khí SRS phía trước có thể nổ nếu xẩy ra va đập nghiêm trọng ở phía gầm dưới xe như được chỉ ra trên hình vẽ 4. Túi khí SRS sẽ nổ (Túi 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 bên phía trên (Trước + Sau). 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. 5. Túi khí SRS sẽ không nổ ( Túi khí bên, túi khí bên phía trên) Túi khí bên và túi khí bên phía trên sẽ không nổ, khi va đập từ phía trước hoặc phía sau, hoặc bị lật,hoặc va đập bên với tốc độ thấp. Phân loại túi khí Các túi khí được phân loại dựa trên kiểu hệ thống kích nổ bộ thổi khí, số lượng túi khí và số lượng cảm biến túi khí. a. Hệ thống kích nổ bộ thổi khí: - Loại điện tử (loại E) - Loại cơ khí hoàn toàn (loại M) b. Số lượng túi khí: - Một túi khí: cho lái 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 Các loại túi khí SRS Túi khí phía trước cho người lái (loại một gai 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 phía trên (chỉ khi túi khí bên phía trên được lắp đặt cả ở phía trước và phía sau) Cảm biến cửa bên (Chỉ đối với xe 2 cửa và 3 cửa có trang bị túi khí bên) Cảm biến túi khí theo vị trí ghế (chỉ có ở túi khí loại 2 giai đoạn) Cảm biến xác định người trên xe Chú ý Giảm va đập cho trẻ nhỏ (1) Không bao giờ được lắp hệ thống giảm va đập cho trẻ nhỏ quay về phía sau trên ghế khách phía trước vì lực bung rất nhanh của túi khí hành khách phía trước có thể làm cho trẻ nhỏ bị chết hoặc bị thương nặng. (2) Khi không thể bố trí khác được, thì phải bố trí hệ thống giảm va đập cho trẻ nhỏ hướng ra phía trước trên ghế hành khách trước. Luôn luôn phải dịch ghế sát về phía sau vì lực bung ra của túi khí hành khách phía trước có thể làm cho trẻ con bị chết hoặc bị thương nặng. Trên các xe có túi khí bên và túi khí bên phía trên không được để cho trẻ tựa 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 loại E 1.Vị trí của 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 bên phía trên) 10. 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 vô lăng. Nguyên lý hoạt động Cảm biến túi khí được kích hoạt do sự giảm tốc đột ngột khi có va đập mạnh từ phía trước. 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. Gợi ý Ngoài ra, còn có bộ thổi khí loại kép để điều khiển quá trình bung ra của túi khí theo hai cấp. Theo vị trí trượt của ghế, đai an toàn có được thắt chặt hay không và mức độ va đập, thiết bị này điều khiển tối ưu sự bung ra của túi khí (2) Đối với hành khách phía trước (ở bảng táp lô) Cấu tạo. Bơm gồm có bộ phận ngòi nổ, đầu phóng, đĩa chắn, hạt tạo khí, khí áp suất cao .v.v. 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. Nguyên lý hoạt động 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. 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 độ va đập sẽ có tốc độ bung ra tối ưu của túi khí. Mức độ va đập được xác định bởi hệ thống cảm biến túi khí, khi mức độ va đập lớn thì cả hai ngòi nổ A và B đều được đánh lửa đồng thời. Khi va đập nhỏ, thời điểm đánh lửa ngòi nổ B được làm chậm lại và túi khí được bung ra với vận tốc chậm hơn so với bộ thổi khí loại đơn. (3) Đối với túi khí bên Cấu tạo Về cơ bản cấu tạo của túi khí bên giống như túi khí hành khách phía trước. Cụm túi khí bên được đặt trong hộp và bố trí ở phía ngoài của lưng ghế. Cụm túi khí bên gồm có ngòi nổ, hạt tạo khí, khí áp suất cao và vách ngăn. Nguyên lý hoạt động. Nếu cảm biến túi khí được kích hoạt do giảm tốc đột ngột khi xe bị va đập bên hông xe, dòng điện đi vào ngòi nổ đặt trong bộ thổi khí và kích nổ. Khí cháy được tạo ra do các hạt tạo khí bị đốt làm rách buồng ngăn làm cho khí cháy tiếp tục giãn nở 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 hoạt động Theo tín hiệu đánh lửa được truyền đến từ cụm cảm biến túi khí trung tâm, dòng điện đi vào ngòi nổ và bộ đánh lửa hoạt động. Tia lửa điện đốt cháy hạt tạo khí và nhiệt phá vỡ đệm chặn. Sau khi khí có áp suất cao đi qua cửa ra được thổi vào túi khí nhờ vậy túi khí được thổi phồng lên ngay lập tức. 2.Cụm cảm biến túi khí trung tâm (cụm cảm biến túi khí) a) Cụm cảm biến túi khí trung tâm được lắp ở sàn giữa dưới bảng táp lô và gồm có mạch chuẩn đoán, mạch điều khiển kích nổ, cảm biến giảm tốc, cảm biến an toàn.v.v. b) Cảm biến giảm tốc Dựa trên sự giảm tốc của xe trong quá tình va chạm từ phía trước, sự biến dạng của cảm biến được chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này tỷ lệ tuyến tính với tỷ lệ giảm tốc. c) Cảm biến an toàn Cảm biến an toàn được đặt ngay trong cụm cảm biến túi khí trung tâm. Cảm biến an toàn bật ON nếu lực giảm tốc tác động lên cảm biến lớn hơn giá trị đặt trước. d) Nguồn dự phòng Nguồn dự phòng gồm có tụ cấp điện và bộ chuyển đổi DC - DC. Trong trường hợp hệ thống cấp điện bị hỏng do va đập, thì tụ điện sẽ phóng điện và cấp điện cho hệ thống. Bộ chuyển đổi DC - DC là một biến áp tăng cường khi điện áp của ắc qui tụt xuống dưới mức độ nhất định. e) Mạch bộ nhớ Khi mạch chẩn đoán phát hiện thấy hư hỏng, nó được mã hoá và được lưu trữ vào mạch bộ nhớ này. Các mã này có thể được phục hồi sau đó để xác định vị trí hư hỏng và giúp tìm nguyên nhân một cách nhanh chóng. Tuỳ theo từng loại xe, mạch bộ nhớ này có thể là loại mà có thể xoá được nội dung nhớ khi mất điện hoặc loại mà nội dung nhớ không bị xoá khi mất điện. Tham khảo: ở một số xe, bộ cảm biến túi khí trung tâm truyền tín hiệu làm bung túi khí tới ECU thân xe và mở khoá các cửa làm cho người lái và hành khách thoát khỏi xe hoặc được cấp cứu một cách dễ dàng khi tai nạn xẩy ra. ở thời điểm này, cụm cảm biến túi khí trung tâm cũng truyền tín hiệu tới ECU động cơ để ngừng việc bơm nhiên liệu. 3.Cảm biến túi khí trước 4. Cảm biến cửa bên 5. Cảm biến túi khí theo vị trí ghế Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi được sử dụng vì người ta thường dùng bộ thổi khí loại 2 giai đoạn ở túi khí người lái. Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi được lắp ở ray trượt ghế phía dưới ghế của lái xe. Nó xác định tư thế người lái theo vị trí trượt của ghế và gửi tín hiệu này tới cụm cảm biến túi khí trung tâm. Cụm cảm biến túi khí trung tâm sẽ điều khiển túi khí bung ra một cách nhẹ nhàng khi vị trí ghế ở về phía trước và tốc độ giảm tốc thấp. Gợi ý: Cảm biến túi khí theo vị trí ghế xác định hai cấp vị trí ở đó đường sức từ bị cắt (ghế lùi về phía sau) và không bị cắt (ghế ở phía trước) bằng một tấm cắt được lắp ở phía sau của ray trượt ghế 6. Cảm biến phát hiện người ngồi trên ghế Cảm biến phát hiện người trên ghế được gắn ở đệm ghế của ghế hành khách trước và được dùng để xác định xem có hành khách ngồi ở ghế không. Cảm biến được chỉ ra trên hình vẽ có cấu tạo gồm hai tấm điện cực. Có đệm ở giữa. Khi có người ngồi lên ghế các tấm điện cực tiếp xúc với nhau qua lỗ trên tấm đệm do đó có dòng điện đi qua. Kết quả là cụm cảm biến túi khí trung tâm xác định có người ngồi lên ghế. Dùng tín hiệu này, một số loại xe không điều khiển được khi không có người ngồi ở ghế trước. Tín hiệu này cũng được dùng để điều khiển đèn báo thắt đai an toàn hành khách phía trước (khi không có ai ngồi ở ghế hành khách phía trước thì đèn này không sáng). Tham khảo: Công tắc đóng mở túi khí bằng tay (tiêu chuẩn Bắc Mỹ) Công tắc đóng mở túi khí bằng tay có thể ngăn sự hoạt động của túi khí nếu người sử dụng muốn. 7. Đèn cảnh báo SRS Đèn cảnh báo SRS được lắp trên bảng đồng hồ táp lô. Khi cụm cảm biến túi khí trung tâm phát hiện thấy sự cố trong hệ thống túi, khí nó sẽ bật sáng đèn cảnh báo SRS để thông báo cho người lái biết. Trong điều kiện hoạt động bình thường khi công tắc khởi động được bật về vị trí ON, thì đèn này sẽ sáng khoảng 6 giây và sau đó sẽ tắt. Gợi ý: Một số đèn cảnh báo SRS được dùng để hoạt động khi khoá điện ở vị trí ACC. 8.Cáp xoắn Cáp xoắn được sử dụng như là dây nối điện từ thân xe tới vô lăng. Cáp xoắn gồm có bộ phận quay, vỏ, cáp, cam ngắt.v.v. Vỏ được lắp cùng với cụm công tắc tổ hợp. Cơ cấu quay quay cùng với vô lăng. Cáp dài 4,8 m* và được đặt trong vỏ và có một độ chùng nhất định. Một đầu cáp được cố định vào vỏ. Đầu kia được cố định vào cơ cấu quay Khi vô lăng được xoay sang phải hoặc sang trái, nó có thể quay nhờ độ chùng của cáp (2 - 1/2 vòng*).Khác nhau tuỳ theo loại xe. 9. Các giắc nối Tất cả các giắc nối trong túi khí SRS đều có màu vàng để phân biệt với các loại giắc nối khác. Các giắc nối có chức năng đặc biệt và được chế tạo riêng cho túi khí SRS được sử dụng ở các vị trí chỉ ra ở hình bên trái để đảm bảo độ tin cậy cao. Các cực của giắc nối này đều được mạ vàng để nâng cao tuổi thọ. Cơ cấu khoá giắc nối Cơ cấu chống nối một nửa vời Cơ cấu khóa giắc kép Cơ cấu kiểm tra sự nối điện Cơ cấu chống kích hoạt túi khí Cơ cấu khoá cực kép Các loại giắc nối đang áp dụng (1) Cơ cấu khoá cực kép Mỗi giăc nối có hai bộ phận đó là vỏ và khoá cài. Kết cấu này đảm bảo khoá chắc cực bằng hai thiết bị khoá để ngăn không cho các cực bị tụt ra. (2) Cơ cấu chống kích hoạt túi khí Mỗi giắc nối có một lá ò xo nối tắt. Khi giắc nối bị ngắt, lá lò xo nối tắt này nối cực dương với cực âm của ngòi nổ một cách tự động. (3) Cơ cấu kiểm tra sự nối điện Cơ cấu này kiểm tra xem các giắc nối đã được nối đúng và chắc chắn chưa. Cơ cấu kiểm tra sự nối điện được thiết kế sao cho chốt phát hiện ngắt điện nối với các cực chẩn đoán khi khoá của vỏ giắc nối đã được khoá. (4) Cơ cấu khoá giắc nối kép Với kết cấu này các giắc nối (giắc đực và giắc cái) được khoá bằng 2 cơ cấu khoá, để tăng độ tin cậy của kết nối. Nếu khoá thứ nhất không đúng thì các gờ sẽ cản trở và ngăn không cho sự khoá thứ hai được thực hiện. (5) Cơ cấu ngăn chặn nối nửa chừng Nếu các giắc nối không được nối hoàn toàn, thì giắc nối sẽ bị ngắt do các lò xo đẩy ra và do đó mạch bị hở. (6) Cơ cấu khoá giắc nối Việc khoá giắc nối đảm bảo cho sự kết nối được an toàn. 3.Nguyên lý hoạt động của hệ thống a) Đánh giá kích nổ và các trạng thái (1) Va chạm phía trước (2) Va đập từ phía trước Cảm biến an toàn của cụm cảm biến túi khí trung tâm được thiết kế để kích hoạt bằng tỷ lệ giảm tốc nhỏ hơn so với cảm biến giảm tốc của cảm biến túi khí bên. Như được minh hoạ trên hình vẽ, sự kích nổ túi khí bên và túi khí bên phía trên bắt đầu khi dòng điện đi vào ngòi nổ. Điều này xảy ra khi cảm biến an toàn và cảm biến giảm tốc được bật lên đồng thời. Gợi ý: Một số mẫu túi khí SRS loại E có cảm biến an toàn ở trong cảm biến túi khí bên. Tham khảo: Xe có cảm biến cửa bên. Khi cảm biến an toàn trong cụm cảm biến túi khí trung tâm bật lên và cảm biến giảm tốc đặt trong cảm biến cửa bên hoặc trong cảm biến túi khí bên được bật lên thì các túi khí bên và bên phía trên bị kích nổ. (3) Va đập từ phía sau Khi cả 2 cảm biến an toàn và cảm biến giảm tốc trong cảm biến túi khí bên phía trên được bật lên, thì túi khí bên phía trên sẽ nổ. Gợi ý: Một số xe có cảm biến an toàn đặt bên ngoài cảm biến túi khí bên phía trên và việc điều khiển cảm biến an toàn nằm trong cụm cảm biến túi khí trung tâm. TÚI KHÍ LOẠI M Mô tả Tham khảo: Túi khí SRS loại M là túi khí bên của người lái kiểu gọn, tất cả các cảm biến túi khí, bộ thổi khí và túi khí đều được đặt mặt vô lăng. Bu lông hoặc cần nhả khoá cảm biến ở bên trái của vô lăng. Đây là một thiết bị an toàn để ngăn không cho túi khí bị kích hoạt. Túi khí sẽ không bị kích hoạt ngay cả khi xe va đập mà khi đó bu lông mở khoá cảm biến bị nới lỏng hoặc cần bị kéo ra. Bộ căng đai khẩn cấp là gì? Đai an toàn không cố định người lái hoặc hành khách hoàn toàn vào ghế của họ, vẫn có một khoảng tự do cần thiết giữa đai an toàn và người. Kết quả là thậm chí đai an toàn bị mòn thì người lái và hành khách vẫn có thể tiếp xúc với các vật thể trong xe trong quá trình va đập mạnh mặc dù lực va đập nhỏ hơn nhiều so với trường hợp người không đeo dây an toàn. Bộ căng đai khẩn cấp hoạt động trong quá trình xe va đập mạnh từ phía trước. Kết quả là đai sẽ bị kéo lại một lượng nhất định trước khi người lái hoặc hành khách dịch chuyển khỏi ghế về phía trước, do đó lượng dịch chuyển về phía trước của người lái và hành khách bị giảm đi. Sự kết hợp giữa túi khí và đai an toàn có bộ căng đai khẩn cấp sẽ làm cho việc bảo vệ người lái và hành khách ở phía trước được tốt hơn. Bộ căng đai khẩn cấp được thiết kế chỉ để dùng một lần. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 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 khách tránh việc va đập. (2) Thiết bị hạn chế lực Thiết bị hạn chế lực để nới đai nhằm duy trì một khoảng trống nhất định giữa đai và người để giảm lực ép lên ngực khi lực ép của đai đạt tới giá trị qui định trong khi va đập. 2. Cơ cấu căng đai khẩn cấp (1) Cấu tạo (2) Nguyên lý hoạt động Khi lực va đập vượt quá giá trị qui định, bộ thổi khí được kích nổ theo tín hiệu được truyền từ cảm biến túi khí trung tâm và tạo ra khí có áp lực cao. Khí có áp lực cao này ép mạnh píttông vào trong xylanh. Do đó dây bị kéo. Sau đó tang trống bị co vào theo phương hướng kính của khe hở và được épvào trục của cơ cấu căng đai thành một cụm. Sau đó, chốt hãm đĩa dẫn động bị cắt làm cho tang trống, đĩa dẫn động và trục cơ cấu căng đaiquay theo hướng cuộn đai lại để giữ cho người lái và hành khách tránh được va đập. Gợi ý: Hành trình bằng khoảng hai lần dịch chuyển của piston chính là chiều dài dây bị cuốn. Tham khảo: Có các loại cơ cấu căng đai khác nhau. Chẳng hạn như loại dùng thanh răng thay vì dùng dây và được dẫn động bằng một bánh răng.v.v. 3. Cơ cấu hạn chế lực (1) Cấu tạo Cơ cấu cuốn đai, bộ phận hạn chế lực và lõi cuốn được lắp với nhau nói chung chúng quay cùng nhau. (2) Nguyên lý hoạt động Do sự dịch chuyển của hành khách trong quá trình va đập. Lực căng đai có thể lớn hơn giá trị qui định thì đĩa của cơ cấu hạn chế lực sẽ biến dạng (hấp thụ năng lượng) nhờ lực quay của lõi cuốn và cuốn xung quanh trục. Kết quả là dây đai được nhả ra. Gợi ý: Đĩa của bộ phận hạn chế lực có thể biến dạng cho đến khi lõi cuốn quay được ≈ 1,3 vòng Tham khảo: Có hai loại bộ phận hạn chế lực khác nhau, một loại sử dụng thanh xoắn thay vì dùng đĩa hạn chế lực.v.v. 4. Bộ phận tạo khí Bộ phận tạo khí gồm có ngòi nổ và các hạt tạo khí nằm trong hộp kim loại. Khi cảm biến túi khí mở, dòng điện sẽ đi vào ngòi nổ và kích nổ. Ngay sau đó ngòi nổ làm cho hạt tạo khí cháy rất nhanh trong một thời gian cực ngắn tạo ra khí có áp suất cao. Chú ý: Ngòi nổ có thể được kích nổ với một dòng điện rất yếu vì vậy nó rất nguy hiểm. Không bao giờ được đo điện trở của ngòi nổ bằng vôn kế hoặc ôm kế .v.v. Tham khảo: 1. Các bộ phận của bộ căng đai khẩn cấp loại M Chú ý Chú ý khi sửa chữa túi khí và bộ căng đai khẩn cấp 1. Mô tả Những sai phạm trong quá trình sửa chữa có thể làm cho hệ thống giảm va đập bổ sung hoạt động ngoài mong muốn.Điều này có thể dẫn tới tai nạn nghiêm trọng hơn nữa nếu sai sót khi sửa chữa hệ thống này, thì có thể nó sẽ không hoạt động khi cần thiết . Trước khi sửa chữa bảo dưỡng (bao gồm tháo hoặc lắp các chi tiết, kiểm tra hoặc thay thế) phải đọc các hướng dẫn sau đây một cách cẩn thận. Sau đó phải tuân thủ đúng qui trình được mô tả trong Sách hưỡng dẫn sửa chữa tương ứng. 2. Chú ý a) Túi khí SRS và bộ căng đai khẩn cấp b)Cụm cảm biến túi khí trung tâm c) Cảm biến túi khí phía trước Huy bỏ túi khí và bộ căng đai khẩn cấp - Chú ý khi túi khí và bộ căng đai khẩn cấp đã kích hoạt 1. Mô tả Khi huỷ bỏ xe có trang bị túi khí SRS và bộ căng khẩn cấp hoặc vứt bỏ đệm vô lăng (có túi khí), cụm túi khí hành khách phía trước, cụm tựa lưng ghế phía trước (có cụm túi khí bên), cụm túi khí bên phía trên hoặc các đai bên ngoài ghế phía trước (có bộ căng đai khẩn cấp), thì trước hết phi kích hoạt túi khí và bộ căng đai khẩn cấp theo qui trình được mô tả trong sách hướng dẫn sửa chữa có liên quan. 2. Chú ý Khi kích hoạt túi khí SRS hoặc bộ căng đai khẩn cấp, phi dùng SST kích hoạt túi khí qui định (09082 - 00700). Thực hiện các thao tác kích hoạt ở ni không có tia lửa điện. Khi thực hiện việc kích hoạt túi khí SRS hoặc bộ căng đai khẩn cấp. Phi thực hiện các thao tác ở khoang cách ít nhất 10 m so với đệm vô lăng, cụm túi khí hành khách phía trước, cụm túi khí bên, cụm túi khí bên phía trên hoặc bộ căng đai khẩn cấp. Khi bị kích hoạt túi khí SRS và bộ căng đai khẩn cấp có thể tạo ra tiếng nổ, vì vậy phi thực hiện công việc này ở ngoài trời và ở ni không gây ra thiệt hại cho khu dân cư gần đó. Khi bị kích hoạt túi khí hay bộ căng đai khẩn cấp sẽ làm cho đệm vô lăng (chứa túi khí), cụm túi khí hành khách phía trước, cụm túi khí bên, cụm túi khí bên phía trên và đai bên ngoài ghế trước (có bộ căng đai khẩn cấp) rất nóng, vì vậy phi để các cụm này nằm yên tại chỗ sau khi kích hoạt. Đeo găng tay và kính an toàn khi xử lý đệm vô lăng, cụm túi khí hành khách phía trước, đai bên ngoài phía trước có c cấu căng đai, cụm túi khí bên hoặc túi khí bên phía trên sau khi túi khí được kích hoạt. Phi rửa tay bằng nước sạch sau khi thực hiện công việc trên. Không được để nước vào đệm vô lăng, cụm túi khí hành khách phía trước, dây đai phía ngoài ghế trước, cụm túi khí bên hay cụm túi khí bên phía trên có túi khí đã được kích hoạt. Gợi ý: Kích hoạt túi khí loại M hoặc bộ căng đai khẩn cấp ở sân bê tông phẳng ngoài trời an toàn. Sau khi mở khoá cm biến phi cẩn thận không được để ri túi khí loại M hoặc bộ căng đai khẩn cấp. Luôn đứng ở khong cách ít nhất 5 m so với vị trí kích hoạt túi khí loại M hoặc bộ căng đai khẩn cấp. Tháo bỏ túi khí SRS và bộ căng đai khẩn cấp khi kích nổ. Huỷ bỏ túi khí trên xe của bạn Tham khảo: Túi khí SRS /bộ căng đai khẩn cấp loại M Tháo đệm vô lăng (có túi khí) và đai bên ngoài ghế trước (có bộ căng đai khẩn cấp) ra khỏi xe. Mở khoá cảm biến và kích hoạt nó bằng cách tạo ra một cú sốc bằng cách hướng mặt trước xuống dưới và thả nó rơi xuống đất. Khi chỉ tháo bỏ túi khí SRS/ bộ căng đai khẩn cấp 1. Túi khí SRS/ bộ căng đai khẩn cấp Tháo đệm vô lăng ( có túi khí ), cụm túi khí hành khách phía trước, cụm túi khí bên, cụm túi khí bên phía trên và/hoặc đai ngoài ghế trước (có bộ căng đai khẩn cấp) ra khỏi xe. Đặt chúng trong vành bánh xe hoặc lốp nối với dây dẫn bền chắc và kích hoạt bằng dòng điện sử dụng SST. Tham khảo: Túi khí/ bộ căng đai khẩn cấp loại M: Giống như khi huỷ bỏ xe. Vứt bỏ Cho túi khí và cơ cấu căng đai an toàn đã bị kích hoạt vào trong túi chất dẻo, kẹp chặt và vứt đi như các chất thải công nghiệp khác. Chú ý: Khi kích hoạt làm nổ túi khí và/ hoặc bộ căng đai khẩn cấp, các chi tiết sau đây sẽ rất nóng vì vậy phải để chúng ít nhất 30 phút sau khi kích hoạt. Bố trí chung hệ thống SRS trên xe Toyaota-Yaris (2006). Hình 3.1: Bố trí chung hệ thống SRS trên xe Toyaota-Yaris (2006). Sơ đồ mạch điện. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển SRS ( Toyota- Yaris 2006 ). Hình 4.1: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển SRS ( Toyota- Yaris 2006 ). Khi va chạm từ phía trước đầu xe: Hình 4.2: Khi va chạm từ phía trước đầu xe. Khi va chạm từ bên hông: Hình 4.3: Khi va chạm từ bên hông. Khi va chạm từ bên hông sau xe: Hình 4.4: Khi va chạm từ bên hông sau xe. Túi khí an toàn mới của Honda: i-SRS    Những chiếc túi khí hiện nay dù đã được coi là “thông minh” tuy nhiên trong quá trình sử dụng người ta vẫn tìm ra được những hạn chế của nó, để khắc phục những nhược điểm này Honda đã giới thiệu một túi khí mới được gọi là “i-SRS”, có khả năng bung ra nhanh hơn và tăng cường khả năng bảo vệ cho những người ngồi bên trong khi xảy ra va chạm. Một trong những nhược điểm rất dễ nhận ra của những chiếc túi khí dành cho người lái hiện nay là không thuận tiện cho những lái xe có chiều cao khiêm tốn bởi lẽ những người này khi lái xe luôn phải ngồi gần vô lăng do đó khi xảy ra va chạm và túi khí bung ra thì người lái bị đập rất mạnh trước khi nó có thể căng ra đến mức độ thích hợp do đó vấn đề đặt ra là cần những thiết bị có khả năng tạo ra khí nhanh hơn, tuy nhiên khi khí tạo ra quá mức thì ngay cả những người ngồi xa vô lăng cũng bị va đập mạnh. Để giải quyết vấn đề này, Honda đã thiết kế một loại túi khí mới có cấu trúc dạng xoáy trôn ốc đồng thời nó được thiết kế để khi xảy ra va chạm túi khí sẽ được bung ra từ từ cùng với sự tăng lên của áp suất khí bên trong, tức là túi khí sẽ luôn ở trạng thái căng giúp cho việc bảo vệ đạt hiệu quả cao hơn. Ngoài ra với thiết kế này sẽ giúp quá trình bung của túi khí diễn ra nhanh hơn vì ở giai đoạn đầu khi đó thể tích bên trong của túi khí còn nhỏ do đó quá trình làm căng túi cũng diễn ra nhanh hơn. Mặt khác việc túi khí sẽ bung theo áp suất của khí bên trong sẽ giúp lái xe ngồi gần vô-lăng tránh được những va chạm mạnh như trên các túi khí trước đây. Một điểm khác biệt của túi khí mới này so với các túi khí trước đây là: trong khi các túi khí trước đây sử dụng những hố nhỏ để đẩy khí nén vào bên trong túi khí vì vậy làm cho khí nén sẽ xẹp ngay sau khi túi bung hết cỡ, tuy nhiên với loại túi khí mới này áp suất bên trong túi khí sẽ được điều khiển thông qua một van điều khiển do đó áp suất bên trong sẽ được duy trì ổn định lâu hơn ngay cả khi đã bung cực đại. Theo Honda giá của hệ thống “i-SRS” cũng tương đương với những túi khí một trạng thái đang sử dụng hiện nay, theo dự kiến “i-SRS” trước tiên sẽ được giới thiệu trên model  “Life” của ngay trong tháng 11 năm nay.