Bài thuyết trình Hệ thống túi khí (air bag)

HỆ THỐNG TÚI KHÍ  ( AIR BAG) Nhóm số 10 Họ và tên Mã số sinh viên Lớp Bùi Tân Đạo 12145041 121452C Nguyễn Kim Thành 12145158 121452B Hoàng Anh Tuấn 12145421 121452B Nguyễn Thành Công 12145015 121452B Lịch sử của túi khí: Túi khí phát minh vào năm 1952, do John.W. Hetrick một kỹ sư ngành hải quân thiết kế để phục vụ trong gia đình. Năm 1967 Allen Breed đã cải tiến thêm thiết bị để phù hợp hơn. Túi khí giúp giảm được 30% số ca tử vong do tai nạn giao thông. Năm 1971 hãng Ford ứng dụng vào trong sản phẩm oto của mình Năm 1993 Clinton làm tổng thống Mĩ thì túi túi trở thành tiêu chuẩn bắt buộc . HỆ THỐNG TÚI KHÍ (AIR BAG) Nhiệm vụ và phân loại túi khí (air bag) : Nhiệm vụ: Khi xe ®©m vµo xe kh¸c hoÆc vËt thÓ cè ®Þnh, nã dõng l¹i rÊt nhanh nh­ưng kh«ng ph¶i ngay lËp tøc. Xe b¾t ®Çu hÊp thô n¨ng lư­îng va ®Ëp vµ gi¶m tèc ®é v× phÇn trưíc cña xe bÞ Ðp l¹i. Tói khÝ SRS ( Supplemental restraint system) gióp gi¶m h¬n n÷a kh¶ n¨ng va ®Ëp cña mÆt vµ ®Çu víi c¸c vËt thÓ trong xe vµ hÊp thô mét phÇn lùc va ®Ëp lªn ngư­êi l¸i vµ hµnh kh¸ch. Cụ thể là, túi khí an toàn được trang bị trên các xe ô tô thế hệ mới nhằm: · Giảm thiểu các rủi ro tai nạn liên quan đến con người · Giảm các chấn thương ở vùng đầu, cổ, ngực và mặt của người lái và hành khách ngồi kế bên khi xe bị va chạm từ phía trước . 2. Phân loại:  Các loại túi khí: Túi khí phía trước cho người lái. Túi khí cho hành khách phía trước. - Túi khí bên.  - Túi khí bên ngoài: - Túi khí đầu gối: II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: 1. N guyên lý hoạt động : Khi va ch¹m, c¶m biÕn tói khÝ x¸c ®Þnh møc ®é va ch¹m vµ khi møc ®é nµy v­ưît qu¸ gi¸ trÞ qui ®Þnh cña côm c¶m biÕn tói khÝ trung t©m (côm c¶m biÕn tói khÝ), th× ngßi næ n»m trong bé thæi tói khÝ sÏ bÞ ®¸nh löa. Ngßi næ ®èt chÊt måi löa vµ h¹t t¹o khÝ vµ t¹o ra mét l­ưîng khÝ lín trong thêi gian ng¾n. KhÝ nµy b¬m c¨ng tói khÝ ®Ó gi¶m t¸c ®éng lªn ngư­êi trªn xe ®ång thêi ngay lËp tøc tho¸t ra ë c¸c lç x¶ phÝa sau tói khÝ. §iÒu nµy lµm gi¶m lùc t¸c ®éng lªn tói khÝ vµ còng ®¶m b¶o cho ngư­êi l¸i cã mét thÞ trư­êng cÇn thiÕt ®Ó quan s¸t. 2. Các trường hợp hoạt động của túi khí: Túi khí sẽ bị kích hoạt: 1. Xe tông vào bức tường bê tông cố định ở tốc độ >25Km/h.  2 . Vùng va đập trực diện từ phía trước tính từ Tâm của xe 3. Tông thẳng vào gờ, vệt va đập tiếp xúc hết phần đầu xe, nơi bố trí dầm chính chịu lực 4. Xe bị rơi xuống hố và đầu của xe va vào phần gờ phía xa hơn. 5. Xe lao đầu trực diện xuống vực - Túi khí sẽ hạn chế kích hoạt: 1. Xe tông thẳng vào trụ điện 2 . Tông vào gầm xe tải 3. Tông vào tường ở phần hông gần đầu xe - Không kích hoạt túi khí: 1. Hai xe chạy cùng chiều tông vào nhau 2 . Xe bị lật 3. Tông ngang hông (Không Bung túi khí phía trước – Bung túi khí bên hông nếu lực va chạm vượt giá trị giới hạn) 3 . Thành phần cấu tạo: - Hệ thống có cấu tạo chung gồm: Túi hơi: (air bag) làm từ sợi ny lon mỏng gấp gọn trong vô lăng . Cảm biến : (sensor) cảm biến này "cảm nhận" được va chạm khi xe đụng vào vật cản . Hệ thống bơm túi hơi : tạo phản ứng hóa học giữa NaN3 , KNO3 và SiO2 tạo khí ni tơ bơm căng các túi khí. túi khí bung ra với vận tốc 322km/ h (nhanh hơn một cái chớp mắt). Một giây sau khi bung ra, túi khí bắt đầu xẹp xuống (để người lái thóat ra khỏi xe dễ dàng ) Trong h ệ thống bơm khí:-phản ứng hóa học xảy ra: NaN3 => Na + 3/2 N2 2Na + 2KNO3 => K20 +Na2O +2O2 +N2 K2O +SiO2 => K2SiO3.Na2O +SiO2 + Na2Si03 - H ệ thống túi khí gồm các bộ phận sau đây: - Bộ thổi khí và túi khí: 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. * 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 người lái Vị trí hành khách phía trước: *Cấu tạo: Bơm gồm có bộ phận ngòi nổ, đầu phóng, đĩa chắn, hạt tạo khí, khí áp suất cao .v.v. *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 qua 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 bởi các hạt tạo khí bị đốt nở ra và đi vào túi khí qua các lổ 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. Túi khí bên: * CÊu t¹o VÒ c¬ b¶n cÊu t¹o cña tói khÝ bªn gièng như­ tói khÝ hµnh kh¸ch phÝa trư­íc . Côm tói khÝ bªn ®ư­îc ®Æt trong hép vµ bè trÝ ë phÝa ngoµi cña lư­ng ghÕ. Côm tói khÝ bªn gåm cã ngßi næ, h¹t t¹o khÝ, khÝ ¸p suÊt cao vµ v¸ch ng¨n. * Nguyªn lý ho¹t ®éng. NÕu c¶m biÕn tói khÝ ®­ ư îc kÝch ho¹t do gi¶m tèc ®ét ngét khi xe bÞ va ®Ëp bªn h«ng xe, dßng ®iÖn ®i vµo ngßi næ ®Æt trong bé thæi khÝ vµ kÝch næ. KhÝ ch¸y ®­ ư îc t¹o ra do c¸c h¹t t¹o khÝ bÞ ®èt lµm r¸ch buång ng¨n lµm cho khÝ ch¸y tiÕp tôc gi·n në víi ¸p suÊt cao sau ®ã khÝ nµy lµm r¸ch ®Üa ch¹y ®Ó khÝ cã ¸p suÊt cao ®i vµo tói khÝ vµ lµm cho tói khÝ bung ra . Túi khí phía trên: CÊu t¹o: Bé thæi khÝ cña côm tói khÝ bªn phÝa trªn ®­ưîc l¾p ë trô xe phÝa tr­ưíc vµ phÝa sau. Tói khÝ nÐn cña côm tói khÝ bªn phÝa trªn ®ưîc ®Æt trªn trÇn xe. Côm tói khÝ bªn phÝa trªn gåm cã bé ®¸nh löa, gi¸ ®ì, ®inh ghim, ®Öm, tói.v.v. Nguyªn lý ho¹t ® éng: Theo tÝn hiÖu ®¸nh löa ®­ ư îc truyÒn ®Õn tõ côm c¶m biÕn tói khÝ trung t©m, dßng ®iÖn ®i vµo ngßi næ vµ bé ®¸nh löa ho¹t ®éng. Tia löa ®iÖn ®èt ch¸y h¹t t¹o khÝ vµ nhiÖt ph¸ vì ®Öm chÆn. Sau khi khÝ cã ¸p suÊt cao ®i qua cöa ra ®­ưîc thæi vµo tói khÝ nhê vËy tói khÝ ®­ưîc thæi phång lªn ngay lËp tøc. Cụm cảm biến trung tâm: Cụm cảm biến túi khí trung tâm được lắp ở giữa dưới bảng táp lô và gồm có mạch chuẩn đoán , mạch điền khiển kích nổ, cảm biến giảm tốc, cảm biến an toàn (3) C¶m biÕn gi¶m tèc: Dùa trªn sù gi¶m tèc cña xe trong qu¸ t×nh va ch¹m tõ phÝa trư­íc , sù biÕn d¹ng cña c¶m biÕn ®ưîc chuyÓn thµnh tÝn hiÖu ®iÖn. TÝn hiÖu nµy tû lÖ tuyÕn tÝnh víi tû lÖ gi¶m tèc . (4) C¶m biÕn an toµn: C¶m biÕn an toµn ®ư­îc ®Æt ngay trong côm c¶m biÕn tói khÝ trung t©m. C¶m biÕn an toµn bËt ON nÕu lùc gi¶m tèc t¸c ®éng lªn c¶m biÕn lín h¬n gi¸ trÞ ®Æt trước ( 5) Nguån dù phßng: Nguån dù phßng gåm cã tô cÊp ®iÖn vµ bé chuyÓn ®æi DC - DC. Trong tr­êng hîp hÖ thèng cÊp ®iÖn bÞ háng do va ®Ëp, th× tô ®iÖn sÏ phãng ®iÖn vµ cÊp ®iÖn cho hÖ thèng. Bé chuyÓn ®æi DC - DC lµ mét biÕn ¸p t¨ng cưêng khi ®iÖn ¸p cña ¾c qui tôt xuèng d­ưíi møc ®é nhÊt ®Þnh. ( 6) M¹ch bé nhí Khi m¹ch chÈn ®o¸n ph¸t hiÖn thÊy hư­ háng, nã đư­îc m· ho¸ vµ ®ư­îc l­ưu tr÷ vµo m¹ch bé nhí nµy. C¸c m· nµy cã thÓ ®ư­îc phôc håi sau ®ã ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ h­ư háng vµ gióp t×m nguyªn nh©n mét c¸ch nhanh chãng. Tuú theo tõng lo¹i xe, m¹ch bé nhí nµy cã thÓ lµ lo¹i mµ cã thÓ xo¸ ®­ưîc néi dung nhí khi mÊt ®iÖn hoÆc lo¹i mµ néi dung nhí kh«ng bÞ xo¸ khi mÊt ®iÖn. - Cảm biến túi khí trước: lắp ở dầm dọc phía trước bên trái và bên phải. Đây là loại cảm biến không thể tháo rời ra được. Nó phát hiện ra các va đập từ phía trước và gửi tín hiệu giảm tốc tới cụm cảm biến túi khí trung tâm - Cảm biến cửa bên: phát hiện va đập bên sườn xe và gửi tín hiệu giảm tốc tới cụm cảm biến túi khí trung tâm. Dựa trên tín hiệu này, cụm cảm biến túi khí trung tâm sẽ kích hoạt túi khí bên và túi khí bên phía trên C¶m biÕn tói khÝ theo vÞ trÝ ghÕ C¶m biÕn tói khÝ theo vÞ trÝ ghÕ ngåi ®­ưîc sö dông v× ng ư ­êi ta thư­êng dïng bé thæi khÝ lo¹i 2 giai ®o¹n ë tói khÝ ng ư ­êi l¸i. C¶m biÕn tói khÝ theo vÞ trÝ ghÕ ngåi ®ưîc l¾p ë ray trưît ghÕ phÝa dưíi ghÕ cña l¸i xe. Nã x¸c ®Þnh thÕ ngư­êi l¸i theo vÞ trÝ trưît cña ghÕ vµ göi tÝn hiÖu nµy tíi côm c¶m biÕn tói khÝ trung t©m. Côm c¶m biÕn tói khÝ trung t©m sÏ ®iÒu khiÓn tói khÝ bung ra mét c¸ch nhÑ nhµng khi vÞ trÝ ghÕ ë vÒ phÝa trư­íc vµ tèc ®é gi¶m tèc thÊp. C¶m biÕn ph¸t hiÖn ng­ưêi ngåi trªn ghÕ : C¶m biÕn ph¸t hiÖn ngưêi trªn ghÕ ® ư îc g¾n ë ®Öm ghÕ cña ghÕ hµnh kh¸ch trư­íc vµ ®ư­îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh xem cã hµnh kh¸ch ngåi ë ghÕ kh«ng. C¶m biÕn đư­îc chØ ra trªn h×nh vÏ cã cÊu t¹o gåm hai tÊm ®iÖn cùc. Cã ®Öm ë gi÷a. Khi cã ngư­êi ngåi lªn ghÕ c¸c tÊm ®iÖn cùc tiÕp xóc víi nhau qua lç trªn tÊm ®Öm do ® ã cã dßng ®iÖn ®i qua. KÕt qu¶ lµ côm c¶m biÕn tói khÝ trung t©m x¸c ®Þnh cã ngư­êi ngåi lªn ghÕ. Dïng tÝn hiÖu nµy, mét sè lo¹i xe kh«ng ®iÒu khiÓn ®­ ư îc khi kh«ng cã ng ư ­êi ngåi ë ghÕ tr ư ­íc . TÝn hiÖu nµy còng ®­ ư îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ®Ìn b¸o th¾t ®ai an toµn hµnh kh¸ch phÝa tr­ ư íc -Bộ căng đai khẩn cấp : Bé c¨ng ®ai khÈn cÊp ho¹t ®éng trong qu¸ tr×nh xe va ®Ëp m¹nh tõ phÝa trư­íc. KÕt qu¶ lµ ®ai sÏ bÞ kÐo l¹i mét lư­îng nhÊt ®Þnh trư­íc khi ng­ưêi l¸i hoÆc hµnh kh¸ch dÞch chuyÓn khái ghÕ vÒ phÝa trư­íc, do ®ã l­ưîng dÞch chuyÓn vÒ phÝa trư­íc cña ng­ưêi l¸i vµ hµnh kh¸ch bÞ gi¶m ®i. Sù kÕt hîp gi÷a tói khÝ vµ ®ai an toµn cã bé c¨ng ®ai khÈn cÊp sÏ lµm cho viÖc b¶o vÖ ng­ưêi l¸i vµ hµnh kh¸ch ë phÝa trư­íc ®­ưîc tèt h¬n. CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ® éng * M« t¶ §ai an toµn cã bé c¨ng ®ai + ThiÕt bÞ h¹n chÕ lùc gåm cã c¬ cÊu kho¸ ELR, bé c¨ng ®ai, c¬ cÊu cuèn d©y ®ai, c¬ cÊu h¹n chÕ lùc vµ bé thæi khÝ. Trong c¬ cÊu c¨ng ®ai, ¸p lùc khÝ tõ bé thæi khÝ ®­ưîc truyÒn qua c¬ cÊu nèi tíi trôc cña bé cuèn ®Ó cuèn ®ai an toµn vµo. ( 1) Bé c¨ng ® ai: C ¬ cÊu c¨ng ®ai lµ mét thiÕt bÞ ®Ó cuèn ®ai an toµn ngay tøc th× khi va ®Ëp võa xảy ra vµ gi÷ cho ngư­êi l¸i vµ hµnh kh¸ch tr¸nh viÖc va ®Ëp . ( 2) ThiÕt bÞ h¹n chÕ lùc: ThiÕt bÞ h¹n chÕ lùc ®Ó níi ®ai nh»m duy tr× mét kho¶ng trèng nhÊt ®Þnh gi÷a ®ai vµ ngư­êi ®Ó gi¶m lùc Ðp lªn ngùc khi lùc Ðp cña ®ai ®¹t tíi gi¸ trÞ qui ®Þnh trong khi va ®Ëp. Nguyên lý hoạt động của từng bộ phận: Bộ căng đai khẩn cấp: Nguyªn lý ho¹t ® éng: Khi lùc va ®Ëp v ư ­ît qu¸ gi¸ trÞ qui ®Þnh, bé thæi khÝ ®ư­îc kÝch næ theo tÝn hiÖu ®ưîc truyÒn tõ c¶m biÕn tói khÝ trung t©m vµ t¹o ra khÝ cã ¸p lùc cao. KhÝ cã ¸p lùc cao nµy Ðp m¹nh pÝtt«ng vµo trong xylanh. Do ®ã d©y bÞ kÐo. Sau ®ã tang trèng bÞ co vµo theo phư¬ng hư­íng kÝnh cña khe hë vµ ®ưîc Ðp vµo trôc cña c¬ cÊu c¨ng ®ai thµnh mét côm. Sau ®ã, chèt h·m ®Üa dÉn ®éng bÞ c¾t lµm cho tang trèng, ®Üa dÉn ®éng vµ trôc c¬ cÊu c¨ng ®ai quay theo hư­íng cuén ®ai l¹i ®Ó gi÷ cho ngư­êi l¸i vµ hµnh kh¸ch tr¸nh ® ư ­îc va ®Ëp . C ¬ cÊu h¹n chÕ lùc: ( 1) CÊu t¹o: C¬ cÊu cuèn ®ai, bé phËn h¹n chÕ lùc vµ lâi cuèn ®­ ư îc l¾p víi nhau nãi chung chóng quay cïng nhau. ( 2) Nguyªn lý ho¹t ® éng: Do sù dÞch chuyÓn cña hµnh kh¸ch trong qu¸ tr×nh va ®Ëp. Lùc c¨ng ®ai cã thÓ lín h¬n gi¸ trÞ qui ®Þnh th× ®Üa cña c¬ cÊu h¹n chÕ lùc sÏ biÕn d¹ng (hÊp thô n¨ng l­ưîng ) nhê lùc quay cña lâi cuèn vµ cuèn xung quanh trôc. KÕt qu¶ lµ d©y ®ai ® ư ­îc nh¶ ra. BỘ PHẬN TẠO KHÍ: Bé phËn t¹o khÝ gåm cã ngßi næ vµ c¸c h¹t t¹o khÝ n»m trong hép kim lo¹i. Khi c¶m biÕn tói khÝ më, dßng ®iÖn sÏ ®i vµo ngßi næ vµ kÝch næ. Ngay sau ®ã ngßi næ lµm cho h¹t t¹o khÝ ch¸y rÊt nhanh trong mét thêi gian cùc ng¾n t¹o ra khÝ cã ¸p suÊt cao. Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy và các bạn Sinh viên đã theo dõi !