Cấu tạo và hoạt động của hệ thống túi khí loại E

Cấu tạo và hoạt động của hệ thống túi khí loại E

Có thể các bạn đã biết, hệ thống túi khí đóng vai trò vô cùng quan trọng trên ô tô, các túi khí sẽ bảo vệ được tài xế trong các trường hợp nguy hiểm. Vì vậy, hệ thống túi khí được phát minh nhằm hạn chế những rủi ro không đáng có xảy ra. Hôm nay hãy cùng mình tìm hiểu về hệ thống này nhé!

Cấu tạo và hoạt động của hệ thống túi khí loại E
Cấu tạo và hoạt động của hệ thống túi khí loại E (Ảnh minh hoạt)

Sơ đồ bố trí các chi tiết của hệ thống túi khí loại E

 Sơ đồ bố trí các chi tiết trên hệ thống túi khí
Sơ đồ bố trí các chi tiết trên hệ thống túi khí

Chức năng các bộ phận của hệ thống túi khí loại E

Các bộ phận của hệ thống túi khí loại E gồm bộ thổi khí, túi khí, các cảm biến, cấp xoắn… và mỗi bộ phận đều có mỗi chức năng riêng, cấu thành một hệ thống túi khí hoàn hảo để bảo vệ chúng ta.

  • Bộ thổi khí: Tạo ra khí Ni-tơ trong khoảnh khắc và thổi phồng túi khí.
  • Túi khí: Phồng lên ngay lập tức bởi khi từ bộ thổi khí và sau khi đã phồng lên, khí được thóat ra ngoài tử các lỗ bên dưới túi. Hấp thụ va đập trực tiếp vào người lái xe và khành khách trước.
  • Bộ cảm biến túi khí trước: Cảm nhận mức độ giảm tốc của xe. Bộ cảm biến túi khí trung tâm: Quyết định có cần cho nổ túi khí hay không tùy theo lực giảm tốc do va chạm từ phía trước. Khi chuyển sang chế độ chẩn đoán, nó có tác dụng chần đoán xem có hư hỏng trong hệ thống hay không.
  • Đèn báo: Bật sáng để thông báo cho người lái xe trạng thái không bình thường trong hệ thống.
  • Cáp xoắn: Truyền dòng kích nổ của bộ cảm biến túi khí trung tâm đến bộ thổi khí.

Cấu tạo và hoạt động của các chi tiết

Bộ thổi khí và túi khí

Bộ thổi khí và túi khí được chia làm hai loại tương ứng với vị trí ngồi của chúng ta trên xe đó là loại dành cho người lái xe và loại dành cho hành khách ngồi trên xe.

Cấu tạo:

  • Dành cho người lái xe (mặt trong vành tay lái): Bộ thổi khí và túi khí được đặt trong vành tay lái và không thể tháo rời. Bộ thổi khi chữa ngòi nổ, chất cháy mồi, chất tạo khi… và thổi căng túi khí khi xe bị đâm mạnh từ phía trước. Túi khí được làm bằng ni-lông có phủ một lớp chất dẻo trên mặt trong. Túi khí có hai lỗ thoát khí ở bên dưới để nhanh chóng xả khí Ni-tơ sau khi túi khi phát nổ.
  • Dành cho hành khách trước (trong bảng táp-lô phía hành khách): Bộ thổi khí bao gồm một ngòi nổ, chất cháy mồi và chất tạo khí. Các chi tiết này được bọc kín hoàn toàn trong hộp kim loại. Túi khí được làm từ vải ni-lông bền và sẽ được thổi phồng lên bằng khi ni-tơ do bộ thối khi sinh ra. Bộ thổi khí và túi khi được gần bên trong vỏ và cửa túi khí, rồi đặt vào trong bản táp-lô phía hành khách. Thể tích của túi khí hành khách lớn gấp đôi so với túi khí dành cho người lái xe.

Hoạt động:

  • Hoạt động của bộ thổi khí và túi khí dành cho người lái xe và hành khách phía trước là giống nhau. Khi các cảm biến túi khí bật do lực giảm tốc tạo ra khi xe bị đâm mạnh từ phía trước, dòng điện chạy đến ngòi nổ làm cho ngòi nổ nóng lên. Kết quả là lượng nhiệt này làm bắt cháy chất cháy (chứa trong ngòi nổ) và lửa
  •  truyền ngay lập tức đến chất cháy mồi và chất tạo khí.
  • Chất tạo khi tạo ra một lượng lớn khi Ni-tơ, khi này đi qua màng lọc, được làm mát và sau đó đi vào túi khí. Túi phồng lên ngay lập tức bởi lượng khí Ni-tơ. Nó xé rách mặt vành tay lái hay của túi khí và phồng lên trong khoang hành khách. Túi khí sẽ xẹp nhanh xuống sau khi nổ do khi thóat ra ngoài thông qua các lỗ xả khí. Nó giúp làm giảm lực va đập vào túi khí cũng như đảm bảo tầm nhìn rộng.
Cấu tạo và hoạt động của bộ phổi khí và túi khí
Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của bộ phổi khí và túi khí dành cho người lái xe
Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của bộ phận thổi khí dành cho hành khách
Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của bộ phận thổi khí dành cho hành khách

Bộ cảm biến túi khí trung tâm

Bộ cảm biến túi khí trung tâm được lắp trên sàn xe. Nó bao gồm cảm biến túi khí trung tâm, cảm biến dự phỏng mạch chẩn đoán…

Nó nhận các tín hiệu từ các cảm biến túi khí, đánh giá xem có cần kích hoạt túi khí hay không và chẩn đoán hư hỏng trong hệ thống.

Cảm biến được gọi là “cảm biến túi khí trung tâm” khi trong xe có lắp cảm biến túi khí trước và được gọi là “cảm biến túi khí” khi không có cảm biến túi khí trước.

Sơ đồ mạch điện của cảm biến túi khí trung tâm
Sơ đồ mạch điện của cảm biến túi khí trung tâm
  • Cảm biến dự phòng, ngòi nổ và cảm biến túi khi trung tâm được mắc nối tiếp.
  • Cảm biến túi khí trước và cảm biến túi khí trung tâm mắc song song.
  • Các ngòi nổ được mắc song song.

Cảm biến túi khí trung tâm: Có hai loại cảm biến túi khí trung tâm: loại bán dẫn dùng thước thẳng và loại cơ khí.

  • Loại bán dẫn: Trong loại bán dẫn, cảm biến này phát hiện mức độ giảm tốc. Một mạch điều khiển kích nổ và dẫn động đánh giá xem có cần kích hoạt túi khí hay không và kích hoạt túi khi dựa trên tín hiệu của cảm biến túi trung tâm. Cảm biến loại bán dẫn bao gồm một thước thắng và một mạch tích hợp. Cảm biến này đo và chuyển đổi lực giảm tốc thành tín hiệu điện. Điện áp tín hiệu phát ra thay đổi tuyến tính theo mức độ giảm tốc. Tín hiệu này sau đó được gửi đến mạch điều khiển kích nổ và được dùng để đánh giá xem có cần kích hoạt túi khí hay không.
  • Loại cơ khí: Đối với loại cơ khí cảm biến này kích hoạt túi khí bằng cách phát hiện mức độ giảm tốc. Các tiếp điểm của cảm biến tiếp xúc và kích hoạt túi khí khi cảm biển chịu một lực giảm tốc lớn hơn mức xác định do bị đâm từ phía trước.

Cảm biến dự phòng: Có một số loại cảm biến dự phòng, như loại cơ khí có các tiếp điểm đồng bằng vật nặng, loại công tắc thủy ngân… loại cảm biến này được chế tạo sao cho túi khí không bị kích hoạt nhằm khi không cần thiết. Cảm biến này bị kích hoạt bởi lực giảm tốc nhỏ hơn một chút so với lực kích hoạt túi khí.

Cấu tạo của cảm biến dự phòng
Cấu tạo của cảm biến dự phòng
  • Mạch dẫn động và điều khiển kích nổ (cho cảm biến túi khí trung tâm loại bán dẫn): Mạch dẫn động và điều khiển kích nổ tính toán tín hiệu từ cảm biến túi khí trung tâm. Nếu giá trị tính toán được lớn hơn một giá trị nhất định, nó kích hoạt ngòi nổ và làm nổ túi khí.
  • Nguồn dự phòng: Nguồn dự phòng bao gồm một tụ điện dự phòng và một bộ chuyển đổi. Trong trường hợp hệ thống nguồn bị hỏng do tai nạn, tụ dự phòng sẽ phóng điện và cấp nguồn cho hệ thống. Bộ chuyển đổi là một bộ truyền tăng cường dòng khi điện áp ắc quy thấp hơn mức quy định.
  • Mạch chẩn đoán: Mạch này liên tục chẩn đoán hệ thống để tìm ra hư hỏng. Khi phát hiện thấy hư hỏng, nó bật sang đèn báo túi khí để báo cho lái xe.
  • Mạch nhớ: Khi mạch chẩn đoán phát hiện thấy có hư hỏng, nó đánh mã và lưu vào mạch nhớ này. Sau đó có thể đọc được các mã này để xác định vị trí của hư hỏng nhằm khắc phục sự cố nhanh hơn. Tùy theo kiểu xe, mạch nhớ này là loại bị xóa khi mất khi nguồn điện hoặc là loại vẫn lưu lại được khi bị ngắt nguồn.

Cảm biến túi khí trước

Cảm biến túi khí trước được lắp bên trong của hai sườn trước (tùy thuộc theo loại xe). Bộ cảm biến này là loại cơ khí. Khi cảm biến phát hiện lực giảm tốc vượt quá giới hạn nhất định cho xe bị đâm từ phía trước, các tiếp điểm trong cảm biến chạm vào nhau, gửi một tín hiệu đến bộ cảm biến túi khí trung tâm. Cảm biến này không thể tháo rời ra.

Hệ thống túi khí SRS không có cảm biến túi khí trước được sử dụng phổ biến trong các kiểu xe hiện nay.

Chú ý: Cảm biến túi khí trước không thể dùng lại được khi túi khí đã bị nổ. Đó là do có một đồng điện lớn chạy qua tiếp điểm khi túi khi nổ, làm ăn mòn bề mặt tiếp xúc của tiếp điểm, kết quả là có thể tạo ra điện trở rất lớn.

Cấu tạo của cảm biến túi khí trước

Bộ cảm biến bao gồm vỏ, rô-to lệch tâm, khối lượng lệch tâm, tiếp điểm cố định và tiếp điểm quay. Một điện trở được lắp bên ngoài của bộ cảm biến. Nó được dùng để chuẩn đoán hở mạch hay ngắn mạch cảm biến túi khí trước.

Cấu tạo của cảm biến túi khí trước
Cấu tạo của cảm biến túi khí trước

Hoạt động của cảm biến túi khí trước

Thông thường, rô-to lệch tâm ở trạng thái bình thường do lực của lò xo lá. Do vậy, tiếp điểm cố định và tiếp điểm quay không tiếp xúc nhau. Khi có tay nạn, nếu mức giảm tốc tác dụng lên khối lượng lệch tâm vượt quá giá trị xác định thì khối lượng lệch tâm, rô-to lệch tâm và tiếp điểm quay sẽ quay bên trái, tạo nên trạng thái kích hoạt. Nó làm cho tiếp điểm quay tiếp xúc với tiếp điểm cố định và cảm biến túi khí được bật.

Cáp xoắn

  • Cáp xoắn được dùng để nổi điện từ phía thân xe (cố định) đến vành tay lái (chuyển động quay).
  • Cáp xoắn được cấu tạo từ rô- to, vỏ, cáp, cam hủy…
  • Vỏ được lắp trong cụm công tắc tổng. Rô-to quay cùng với vành tay lái.
  • Cáp có chiều dài 4,8 m và được đặt bên trong vỏ sao cho nó bị chùng. Một đầu của cáp được gắn vào vỏ, còn đầu kia gắn và rô-to.
  • Khi vành tay lái quay sang phải hay trái, nó có thể quay được chỉ bằng độ chùng của cáp (2 và 12 vòng).
Cấu tạo của cáp xoắn
Cấu tạo của cáp xoắn

Các giắc nối

Tất cả các giắc nối của hệ thống túi khí (SRS) được làm màu vàng để chúng ta dễ dàng phân biệt với các giắc nối khác. Các giắc nối có chức năng đặc biệt và được thiết kế đặc biệt dùng cho túi khí nhằm đảm bảo độ tin cậy cao. Các giắc nối được mạ vàng có độ bền cao.

Vị trí các giắc nối
Vị trí các giắc nối

Cơ cấu cực kép:

Mỗi giắc nối là một kết cấu hai mảnh bao gồm vỏ và miếng cách. Thiết kế này đảm bảo hãm chặt cực bằng hai thiết bị khoá (vòng kép và mũi kẹp) để ngăn không cho các cực tuột ra.

Cơ cấu khoá cực kép
Cơ cấu khoá cực kép

Cơ cấu chống kích hoạt túi khí:

Mỗi giắc nối đực là một lò xo nối tắt. Khi tháo giắc ra, lò xo nối tắt tự động nối các cực của ngòi nổ để tạo ra thành mạch kín.

Cơ cấu chống kích hoạt túi khí và cơ cấu kiểm tra sự nối điện
Cơ cấu chống kích hoạt túi khí và cơ cấu kiểm tra sự nối điện

Cơ cấu kiểm tra sự nối điện:

Cơ cấu này được thiết kế để kiểm tra độ chặt giữa các giắc nối. Cơ cấu kiểm tra sự nối điện được thiết kế sao cho chân phát hiện sự nối điện với cực chuẩn đoán khi khoá vỏ giắc ở vị trí khoá. Cơ cấu này dùng cho các giắc nối cảm biến túi khí trước và bộ cảm biến túi khí trung tâm.

Cơ cấu khoá giắc nối tiếp:

Với cơ cấu này, các giắc nối được khoá bằng hai thiết bị khoá để tăng độ chặt của các giắc nối. Nếu khoá chính không khoá hết, phần gân sẽ chạm vào nhau không cho khoá phụ.

Cơ cấu khoá giắc kép
Cơ cấu khoá giắc kép

Chức năng tự chuẩn đoán

Mạch chuẩn đoán thường xuyên kiểm tra hư hỏng của hệ thống túi khí ở hai trạng thái sau:

Kiểm tra sơ bộ:

Khi khoá điện được bật đến vị trí ACC hay On từ vị trí LOCK, mạch chuẩn đoán bật đèn báo túi khí trong khoảng 6 giây để tiến hành kiểm tra sơ bộ. Nếu phát hiện thấy hư hỏng khi kiểm tra sơ bộ, đèn báo túi khí sẽ không tắt và vẫn sáng khi 6 giây đã trôi qua.

Kiểm tra thường xuyên:

Nếu không phát hiện thấy hư hỏng khi kiểm tra sơ bộ, đèn báo túi khí sẽ tắt sau khoảng 6 giây để cho phép ngòi nổ sẵn sàng kích nổ. Mạch chuẩn đoán bắt đầu chế độ kiểm tra thường xuyên để kiểm tra các chi tiết, hệ thống cấp nguồn và dây điện xem có hư hỏng, hỏ hay ngắn mạch hay không. Nếu phát hiện thấy hư hỏng, đèn báo túi khí bật sáng để thông báo cho người lái xe.

Kiểm tra mã chuẩn đoán:

Có thể đọc được mã chuẩn đoán như sau: Số của mã được báo bằng cách nháy đèn báo.

  • Xoay khoá điện đến vị trí ACC hay ON;
  • Nối cực Tc và E1 của TDCL (DCL2) hay giắc kiểm tra (DLC1).
Cấu tạo giắc kiểm tra
Cấu tạo giắc kiểm tra

Đèn báo sẽ bắt đầu nháy để báo mã

Mã bình thường:

Mã bình thườngMã bình thường
Mã bình thường

Mã chuẩn đoán:

Mã chuẩn đoán
Mã chuẩn đoán

Xoá mã chuẩn đoán:

Thậm chí sau khi hư hỏng đã được sửa chữa, thì đèn báo cũng sẽ không tắt khi chúng ta mở khoá điện ở vị trí ON trừ khi mã lưu trữ đã bị xoá đi. Quy trình xoá các mã đã lưu trữ khác nhau tuỳ theo từng loại bộ nhớ.

Đối với bộ nhớ RAM, chúng ta có thể xoá các thông tin lưu trữ. Các thông tin lưu trữ sẽ được xoá khi bị cắt điện.

Đối với bộ nhớ EEPROM (nghĩa là NV-RAM, không phải bộ nhớ RAM) thì chúng ta không thể xoá các thông tin lưu trữ ngay cả khi bị cắt điện. Cách xoá mã chuẩn đoán của bộ nhớ EEPROM được giải thích như sau:

Xoá mã chuẩn đoán bằng cách dùng máy chuẩn đoán:

  • Nối máy chuẩn đoán với DLC1, DLC2 hoặc DLC3;
  • Xoá các mã chuẩn đoán hư hỏng bằng cách tuân theo các chỉ dẫn trên màn hình máy chuẩn đoán.

Xoá mã chuẩn đoán bằng cách sử dụng SST:

  • Đối với các mẫu xe sử dụng các cực AB và TC;
  • Chúng ta dùng dây dẫn lần lượt nối các cực TC và AB;
  • Xoay khoá điện tới vị trí ON và đợi khoảng 6 giây;
  • Bắt đầu với cực TC sau đó thay đổi việc nối đất các cực TC và AB hai lần mỗi cực trong một chu kì khoảng 0.5 đến 1.5 giây.
  • Nếu đèn cảnh báo nhấp nháy nhanh khoảng 0.5 giây trong vài giây sau khi xoá thì mã chuẩn đoán đã được xoá.
Cách xoá mã chuẩn đoán đối với các loại xe sử dụng các cực AB và TC
Cách xoá mã chuẩn đoán đối với các loại xe sử dụng các cực AB và TC

Đối với các mẫu xe chỉ sử dụng cực TC:

  • Chúng ta dùng dây dẫn nối tắt các cực TC và CG;
  • Bật khoá điện lên vị trí ON;
  • Ngắt cực TC của DLC3 trong khoảng 10 giây sau khi mã chuẩn đoán bắt đầu phát ra và kiểm tra xem đèn báo có sáng khoảng 3 giây không;
  • Nối tắt các cực TC và CG;
  • Ngắt cực TC sau khi đèn cảnh báo tắt;
  • Sau khi đèn bảo RSR bật sáng, nối tắt các cực TC và CG;
  • Nếu mã thông thường được phát ra trong khoảng thời gian 1 giây sau khi đèn báo RSR tắt, thì mã chuẩn đoán đã được xoá.
Cách xoá mã chuẩn đoán đối với các loại xe chỉ sử dụng cực TC
Cách xoá mã chuẩn đoán đối với các loại xe chỉ sử dụng cực TC

Hoạt động của hệ thống túi khí loại E

Khi có va đập từ phía trước, hệ thống túi khí phát hiện sự giảm tóc và kích nổ bộ thổi túi khí. Sau đó phản ứng hóa học trong bộ thổi khí ngay lập tức điền đầy túi khí bằng khí nitơ không độc để giảm nhẹ chấn thương của người lái xe và hành khách khi va đập về phía trước.

Điều này giúp bảo vệ đầu và mặt của người lái xe và hành khách tránh bị đập vào vành tay lái hay bảng táp lô. Khi túi khí xẹp xuống, nó tiếp tục hấp thụ năng lượng. Toàn bộ quá trình căn phồng, bảo vệ, xẹp xuống diễn ra trong vòng 1 giây.

Quá trình hoạt động của túi khí
Quá trình hoạt động của túi khí

Trên đây, mình đã giới thiệu đến các bạn cấu tạo và hoạt động của hệ thống túi khí loại E, mình hy vọng bài viết sẽ hữu ít đến các bạn, nếu thấy hay hãy chia sẽ bài viết để ủng hộ admin nhé.

Theo dõi mình: Facebook