第三节 安全气囊的结构和工作原理
安全气囊主要由传感器、电控单元（ECU）、气囊组件、安全气囊警告灯等组成，其主要部件在汽车上的位置如图1-12所示。
图1-12 安全气囊的组成和布置
一、传感器
传感器是安全气囊主要的控制信号输入装置。其作用是检测、判断汽车发生事故时的碰撞强度信号，并将此信号输入电控单元，电控单元根据传感器的输入信号来判断是否引爆充气元件使气囊充气。
1.碰撞传感器的分类
碰撞传感器种类繁多、形式各异，常用的碰撞传感器可按功能与结构进行分类。
（1）按碰撞传感器的用途分类 碰撞传感器相当于一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时的减速度大小。安全气囊传感器按功能的不同，可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种类型。
碰撞信号传感器主要用来检测碰撞强度，又称为碰撞烈度（激烈程度）传感器，它通常安装在汽车左前与右前翼子板内侧，两侧前照灯支架下面，发动机散热器支架左、右两侧，左右仪表板下面等。
碰撞防护传感器又称为安全传感器或保险传感器，简称防护传感器，一般都安装在SRS ECU内部。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理完全相同，其唯一区别在于设定的减速度阈值有所不同。换句话说，一只碰撞传感器既可用作碰撞信号传感器，也可用作碰撞防护传感器，但是必须重新设定其减速度阈值，设定减速度阈值的原则是碰撞防护传感器的减速度阈值比碰撞信号传感器的减速度阈值稍小。如果汽车以40km/h的速度与一辆停驶的同样大小的汽车相碰撞，或以不低于22km/h的车速迎面撞到一个不可变形的固定障碍物时，碰撞信号传感器便会动作，接通搭铁回路。
（2）按碰撞传感器的结构分类 按传感器结构不同，碰撞传感器可分为机电结合式、水银开关式和电子式3种类型。
机电结合式碰撞传感器是一种利用机械机构运动（滚动或转动）来控制电器触点动作，再由触点断开与闭合来控制气囊点火器电路接通与切断的传感元件。目前常用的有滚球式、滚轴式和偏心锤式3种碰撞传感器。
水银开关式碰撞传感器是利用水银（汞）导电良好的特性来控制气囊点火器电路接通或切断，一般用作防护传感器。
电子式碰撞传感器没有电器触点，常用的有压阻效应式和压电效应式两种，一般用作防护传感器。
2.滚球式碰撞传感器
图1-13 滚球式碰撞传感器的结构
1—滚球 2—磁铁 3—导缸 4—触点 5—壳体
滚球式碰撞传感器又称为偏压磁铁式碰撞传感器，其结构如图1-13所示，主要由铁质滚球、永久磁铁、导缸、固定触点和壳体组成。
滚球式碰撞传感器两个触点分别与传感器引线端子连接。滚球用来感测减速度大小，在导缸内可移动或滚动。壳体上印制有箭头标记，方向与传感器结构有关，有的规定指向汽车前方（如丰田雷克萨斯LS400型轿车），有的规定指向汽车后方，因此在安装传感器时，箭头方向必须符合使用说明书规定。
滚球式碰撞传感器工作原理如图1-14所示。当传感器处于静止状态时，在永久磁铁磁力作用下，导缸内的滚球被吸向磁铁，两个触点与滚球分离，传感器电路处于断开状态，如图1-14a所示。
图1-14 滚球式传感器工作原理
a）静止状态 b）工作状态
当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时，滚球产生的惯性力将大于永久磁铁的电磁吸力。滚球在惯性力作用下就会克服磁力沿导缸向两个固定触点运动并将固定触点接通，如图1-14b所示。当传感器用作碰撞信号传感器时，固定触点接通则将碰撞信号输入安全气囊系统电控单元；当传感器用作碰撞传感器时，则将点火器电源电路接通。
3.滚轴式碰撞传感器
滚轴式碰撞传感器的结构如图1-15所示，主要由止动销、滚轴、滚动触点、固定触点、底座和片状弹簧组成。
图1-15 滚轴式碰撞传感器的结构原理
a）静止状态 b）工作状态
1—止动销 2—滚轴 3—滚动触点 4—固定触点 5—底座 6—片状弹簧
片状弹簧一端固定在底座上，并与传感器的一个引线端子连接，另一端绕在滚轴上，滚动触点固定在滚轴部分的片状弹簧上，并可随滚轴一起转动。固定触点与片状弹簧绝缘固定在底座上，并与传感器的另一个引线端子连接。
当传感器处于静止状态时，滚轴在片状弹簧的弹力作用下滚向止动销一侧，滚动触点与固定触点处于断开状态，如图1-15a所示，传感器电路断开。
当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时，滚轴产生的惯性力将大于片状弹簧的弹力。滚轴在惯性力作用下就会克服弹簧弹力向右滚动，滚动触点与固定触点接触，如图1-15b所示。
当传感器用作碰撞信号传感器时，滚动触点与固定触点接触，将碰撞信号输入安全气囊控制单元；当传感器用作碰撞防护传感器时，将点火器电源电路接通。
4.偏心锤式碰撞传感器
偏心锤式碰撞传感器又称为偏心转子式碰撞传感器。丰田、马自达汽车的安全气囊系统采用了这种传感器，其结构如图1-16所示，主要由偏心锤、偏心锤臂、转动触点臂、转动触点、固定触点、复位弹簧、挡块、壳体等组成。
转子总成由偏心锤、转动触点臂及转动触点组成，安装在传感器轴上。偏心锤偏心安装在偏心锤臂上。转动触点臂两端固定有触点，触点随触点臂一起转动。两个固定触点绝缘固定在传感器壳体上，并用导线分别与传感器接线端子连接。
偏心锤式传感器的工作原理如图1-17所示。当传感器处于静止状态时，在复位弹簧弹力作用下，偏心锤与挡块保持接触，转子总成处于静止状态，转动触点与固定触点断开，如图1-17a所示，传感器电路处于断开状态。
当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时，偏心锤产生的惯性力矩将大于复位弹簧的弹力力矩，转子总成在惯性力矩作用下克服弹簧力矩沿逆时针方向转动一定角度，同时带动转动触点臂转动，并使转动触点与固定触点接触，如图1-17b所示。当传感器用作碰撞信号传感器时，转动触点与固定触点接触，将碰撞信号输入安全气囊控制单元；当传感器用作碰撞防护传感器时，将点火器电源电路接通。
图1-16 偏心锤式碰撞传感器的结构
1、8—偏心锤 2、15—锤臂 3、11—转动触点臂 4、12—壳体 5、7、14、17—固定触点引线端子 6、13—转动触点 9—挡块 10、16—固定触点 18—传感器轴 19—复位弹簧
图1-17 偏心锤式碰撞传感器工作原理
a）静止状态 b）工作状态
5.水银开关式碰撞传感器
水银开关式碰撞传感器利用水银良好的导电特性而制成，结构如图1-18a所示，它主要由水银、壳体、电极和密封螺塞组成。
水银开关式碰撞传感器的工作原理如图1-18b所示，当传感器处于静止状态时，水银在其重力作用下处于图1-18a所示位置，传感器的两个接线端子处于断开状态。当汽车发生碰撞且减速度达到设定阈值时，水银产生的惯性力在其运动方向的分力将克服其重力的分力而将水银抛向传感器电极，使两个电极接通。当传感器用作碰撞信号传感器时，两个电极接通，将碰撞信号输入安全气囊控制单元；当传感器用作碰撞防护传感器时，将点火器电源电路接通。
6.电子式碰撞传感器
电子式碰撞传感器利用压阻效应或压电效应原理工作，一般用于安全传感器（即装在SRS ECU内部）。
1）压阻效应式碰撞传感器。压阻效应式碰撞传感器（应变电阻计式碰撞传感器）的结构如图1-19所示，它主要由集成电路、应变电阻和重块等组成。应变电阻R1、R2、R3、R4制作在硅膜片上，当膜片产生变形时，应变电阻的阻值就会发生变化。为了提高传感器的检测精度，应变电阻一般都连接成桥式电路，并设计有稳压和温度补偿电路W、信号处理与放大电路A，如图1-19c所示。当汽车遭受碰撞时，重块产生振动，使膜片产生变形，应变电阻阻值随之发生变化，经过信号处理与放大后，传感器S端输出的信号电压就会发生变化。SRS ECU根据电压信号的强弱便可判断碰撞的激烈程度。如果信号电压超过设定值，SRS ECU就会立即向点火器发出点火指令引爆点火剂，使充气剂受热分解产生气体给气囊充气。
图1-18 水银开关式传感器结构
a）静止状态 b）工作状态
1—水银（静态位置） 2—壳体 3—水银（动态位置） 4—密封圈 5—电极（接点火器） 6—电极（接电源） 7—密封螺塞F1—水银运动方向分力 F2—惯性力 α—水银运动方向与水平方向之间的夹角
图1-19 压阻效应式碰撞传感器的结构原理
a）结构 b）外形 c）原理电路
图1-20 压电效应式碰撞传感器的结构原理
2）压电效应式碰撞传感器。压电效应式碰撞传感器是利用压电效应制成的传感器。压电效应是指某些晶体的薄片受到压力或机械振动后产生电荷的现象。压电晶体通常用石英或陶瓷制成。在压力作用下，压电晶体的外形和输出电压会发生变化。当汽车遭受碰撞时，传感器内的压电晶体在碰撞产生的压力作用下，输出电压就会变化（图1-20），SRS ECU根据电压信号的强弱便可判断碰撞的烈度。如果电压信号超过设定值，SRS ECU就会立即向点火器发出点火指令，引爆点火剂使气体发生器给气囊充气，安全气囊膨开，保护驾驶人和乘员。
二、电控单元
安全气囊电控单元（SRS ECU）是安全气囊系统的核心部件，其外形如图1-21所示，内部结构如图1-22所示，主要由安全气囊逻辑模块、能量储存装置（电容）、电路插接器等组成。SRS ECU一般与安全传感器一起被制作在安全气囊控制组件中，通常安装在驾驶室变速杆前、后的装饰板下面。
SRS ECU的电路图如图1-23所示，主要由安全气囊逻辑模块、信号处理电路、备用电源和稳压电路等组成。
图1-21 SRS ECU外形图
（1）安全气囊逻辑模块 安全气囊逻辑模块主要用于监测汽车纵向减速度或惯性力是否达到设定值，控制气囊组件中的点火器引爆点火剂。
安全气囊逻辑模块由模/数（A/D）转换器、串行输入/输出（I/O）接口、只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）、可擦除可编程的只读存储器（EEPROM）和定时器等组成。
在汽车行驶过程中，SRS ECU不断接收到前碰撞传感器和安全传感器传来的车速变化信号，经过计算和逻辑判断后确定是否发生碰撞。当判断结果为发生碰撞时，立即运行控制点火的软件程序，并向点火电路发出点火指令引爆点火剂；点火剂引爆时产生大量热量，使充气剂受热分解释放大量气体给气囊充气。
除此之外，SRS ECU还要对控制组件中关键部件的电路不断进行诊断测试，并通过安全气囊指示灯和存储在存储器中的故障码来显示测试结果。仪表上的安全气囊指示灯可直接向驾驶人提供安全气囊系统的状态信息。逻辑存储器中的状态信息和故障码可用专用仪器或通过特定方式从串行通信接口调出，以供装配检查与设计参考。
（2）信号处理电路 信号处理电路主要由放大器和滤波器组成，用于对传感器检测的信号进行整形、放大和滤波，以便SRS ECU能够接收、识别和处理信号。
图1-22 SRS ECU内部结构（林肯城市轿车）
1—能量储存装置（电容） 2—安全（防护）传感器总成 3—传感器触点 4—传感器平衡块 5—四路插接器 6—逻辑模块（CPU） 7—电路插接器
图1-23 SRS ECU的电路图
（3）备用电源电路 安全气囊系统有两个电源：汽车电源（蓄电池和交流发电机）及备用电源。备用电源又称为后备电源或紧急备用电源，由电源控制电路和若干个电容器组成。当汽车遭受碰撞而导致蓄电池或交流发电机与SRS ECU之间的电路切断时，备用电源能在6s之内向控制单元供给电能，保证SRS ECU测出碰撞、发出点火指令等正常功能；点火备用电源能在6s之内向点火器供给足够的点火能量引爆点火剂。时间超过6s之后，备用电源供电能力降低，SRS ECU备用电源不能保证控制单元测出碰撞和发出点火指令；点火备用电源不能供给最小点火能量，气囊将不能充气膨开。
在单安全气囊系统的控制组件中，有一个控制单元备用电源和一个点火备用电源。在双安全气囊系统的控制模块中，有一个控制单元备用电源和两个点火备用电源，即两条点火电路各有一个备用电源。点火开关接通10s后，如果汽车电源电压高于安全气囊ECU的最低工作电压，那么控制单元备用电源和点火备用电源即可完成储能任务。
（4）保护电路和稳压电路 在汽车电器系统中，许多电器部件带有电感线圈，电器开关多、电器负载变化频繁。当线圈电流接通或切断、开关接通或断开、负载电流突然变化时，都会产生瞬时脉冲电压，即过电压。若过电压加到安全气囊系统电路上，系统中的电子元件就可能因电压过高而损坏。为了防止安全气囊系统元件受到损伤，SRS ECU中必须设置保护电路。同时，为了保证汽车电源电压变化时安全气囊系统能够正常工作，还必须设置稳压电路。
三、气囊组件
气囊组件主要由气体发生器、点火器和气囊等组成。其中，驾驶人侧气囊组件位于转向盘中心处，前排乘员侧气囊组件位于仪表板右侧、杂物箱的上方，侧面气囊组件位于前排座椅的靠背里。
1.气囊
气囊一般由尼龙布制成，采用机器缝制，有些气囊在缝制的同时还采用粘接技术。气囊在静止状态时，像降落伞未打开时一样折叠成包，安放在气体发生器上部与气囊饰盖之间，如图1-24、图1-25所示。气囊充气膨胀展开后，能吸收冲击能量，保护驾驶人和乘员的头部和胸部，减少受伤率及受伤程度，而气囊上的小孔，在充气后就进行排气，使气囊逐渐变软，加强缓冲作用并防止车内人员受到二次伤害。此种气囊一般采用密封性涂层，涂层材料主要有两种，一种是广泛采用的氯丁橡胶涂层，另一种是主要用于载货汽车的硅酮涂层，其耐用性高。也有气囊采用具有一定透气性的不涂覆织物来控制其缓冲性，但对其透气性有严格的要求，要解决其受热膨胀对人体的灼伤问题。气囊饰盖表面模压有撕印，以便气囊充气时撕裂饰盖，减小冲出饰盖的阻力。
气囊的大小依制造公司不同而有所差异。在日本和欧洲，由于座椅安全带的使用率超过90%，因此驾驶人侧安全气囊大都采用体积较小（约40L）的气囊（奔驰（Benz）、萨博（SAAB）和沃尔沃（VOLVO）公司除外，这些公司采用的气囊的体积与美国采用的基本相同，约为60L），通常称为“面部气囊”或“欧洲气囊”。模拟试验证明，如果驾驶人正确佩戴座椅安全带，这种成本较低的小气囊完全能够保护驾驶人的面部和胸部。在美国，由于有的州政府并未规定强制使用座椅安全带（使用率仅为50%左右），因此美国制造和进口气囊的体积较大，约为60L。采用这种体积较大的气囊时，即使在驾驶人没有佩戴座椅安全带的情况下，气囊也可起到保护驾驶人面部和胸部的作用。各种安全气囊的性能比较见表1-2。
图1-24 驾驶人侧安全气囊组件的结构
1—饰盖撕印 2—气囊饰盖 3—气囊 4—气体发生器 5—点火器引线
图1-25 前排乘员侧安全气囊组件结构
1—点火器引线 2—饰盖撕印 3—气囊饰盖 4—安全气囊 5—杂物箱 6—空调风向开关 7—仪表台 8—气体发生器
表1-2 各种安全气囊性能比较
2.气体发生器
气体发生器又称为充气器，用于在点火器引爆点火剂时产生气体向气囊充气，使气囊膨胀打开。气体发生器用专用螺栓和专用螺母固定在气囊支架上，装配时只能用专用工具进行装配。
充气剂普遍采用叠氮化钠片状合剂。叠氮化钠的分子式为NaN3，是无色六方形晶体，剧毒，密度为1.846×103kg/m3，溶于水和液态氨，微溶于乙醇，不溶于乙醚，在约300℃时分解。可由氨基钠与一氧化二氮作用制得。目前，大多数气体发生器都是利用热效反应产生氮气而充入安全气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。虽然氮气是无毒气体，但是叠氮化钠的副产品中有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色粉末），这些物质是有害的，因此在清洁气囊膨开后的车内空间时，应保证通风良好并采取防护措施。
驾驶人侧安全气囊气体发生器的结构如图1-26所示，它主要由上盖、下盖、充气剂（片状叠氮化钠）和金属滤网等组成。上盖上有若干个充气孔，充气孔有长方孔和圆孔两种。下盖上有安装孔，以便将气体发生器安装到气囊支架上。上盖与下盖用冷压工艺压装成一体，壳体内装有充气剂、滤网和点火器。金属滤网安放在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒。
图1-26 驾驶人侧气囊气体发生器的结构
1—上盖 2—充气孔 3—下盖 4—充气剂 5—点火器药筒 6—金属滤网 7—电热丝 8—引爆炸药
前排乘员侧气囊气体发生器的结构如图1-27所示，主要由密封端塞、自点火火药、振荡管、主气发生器、辅气发生器、过滤器、成形过滤器、爆炸片、起爆药、壳体、密封垫及排气喷嘴等组成。乘员侧安全气囊的气体发生器为长筒形，气体发生器用药质量一般在500g左右。由于乘员侧安全气囊距离乘员比驾驶人侧安全气囊距离驾驶人的距离大，因此乘员侧气囊的体积比驾驶人侧安全气囊的体积要大。
混合型气体发生器结构如图1-28所示，它主要由充气器壳体、点火器、密封焊塞、点火火药、爆炸片、出气口等组成。点火器与内装氢气的容器合为一体，当汽车碰撞信号由碰撞传感器传到安全气囊控制单元时，控制单元立即向点火器发出点火指令，点火器接到指令后迅速引爆。
图1-27 前排乘员侧气囊气体发生器的结构
图1-28 混合型气体发生器结构
混合型气体发生器的尺寸与其他发生器相比变化不大，但质量更小，点火后无固体残留物，对环境无污染，回收性好，目前正得到越来越广泛的使用。
3.点火器
点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。其作用是在气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。点火器的结构如图1-29所示。
点火器的所有部件均装在药筒内，点火剂包括引爆炸药和引药。引出导线与气囊插接器插头连接，插接器（一般为黄色）中有短路片（铜质弹簧片）。当插接器插头拔下或插头与插接器未完全结合时，短路片将两根引线短接，以防止静电或误导电将电热丝电路接通而造成安全气囊误膨胀打开。
点火器的功用：当SRS ECU发出点火指令使电热丝电路接通时，电热丝迅速红热引爆引药，炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内的温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂（叠氮化钠）受热分解释放氮气充入气囊。
4.衬垫
衬垫是气囊组件中的一个重要的组成部分，由聚氨酯制成。在制造过程中使用了很薄的水基发泡剂，所以质量特别轻。平时它作为转向盘的上表面，把气囊与外界隔离外，既可起到维护作用，又可起到修饰作用。气囊膨胀打开时，它在气囊爆发力的作用下快速及时断裂开，对安全气囊展开过程毫无阻碍。
图1-29 点火器零部件组成
1—引爆炸药 2—药筒 3—引药 4—电热丝 5—陶瓷片 6—永久磁铁 7—引出导线 8—绝缘套管 9—绝缘垫片 10—电极 11—电热头 12—药托
5.饰盖和底板
饰盖是气囊组件的盖板，上面模制有撕缝，以便气囊能冲破饰盖膨胀打开，如图1-30所示，饰盖上通常有安全气囊标识。气囊和充气器装在底板上，底板装在转向盘或车身上，气囊膨胀打开时，底板将承受气囊的反力。
图1-30 驾驶人侧和前排乘员侧安全气囊饰盖
a）驾驶人侧安全气囊饰盖 b）前排乘员侧安全气囊饰盖
四、安全气囊指示灯
安全气囊指示灯又称为SRS警告灯，一般安装在驾驶室仪表板面膜下面，并在面膜表面相应位置制作有气囊动作图形或“SRS”、“AIR BAG”、“SRS AIR BAG”等字母表示，如图1-31所示。
安全气囊指示灯的功用是指示安全气囊是否处于正常状态。当点火开关处于“ON”位置后，如果安全气囊指示灯亮或闪亮6s后自动熄灭，表示安全气囊系统功能正常。如果安全气囊指示灯不亮、一直点亮或在汽车行驶中突然亮或闪亮，表示自诊断系统发现安全气囊系统有故障，应及时排除。自诊断系统在控制安全气囊指示灯亮或闪亮的同时，还会将所发现的故障编成故障码存储在存储器中。检查或排除安全气囊系统故障时，首先应使用专用检测仪器或通过特定方式从通信接口（诊断插座）调出故障码，以便快速查询与排除故障。
实践证明，在汽车遭受碰撞使安全气囊膨开后，故障码一般都难以调出。如此设计的目的是在安全气囊引爆后，必须全部更换SRS ECU和系统的零部件。
图1-31 安全气囊指示灯
五、安全气囊系统线束与保险机构
安全气囊系统工作可靠与否，直接关系到人身安全。为了便于区别电器系统线束插接器，安全气囊系统的插接器与汽车其他电器系统的插接器有所不同。过去曾采用过深蓝色插接器，目前安全气囊系统的插接器绝大多数采用黄色插接器。安全气囊系统的插接器采用导电性能和耐久性能良好的镀金端子，并设计有防止气囊误爆机构、端子双重锁定机构、插接器双重锁定机构和电路连接诊断机构等，用以保证气囊系统可靠工作。丰田花冠（COROL-LA）轿车安全气囊系统采用的各种特殊插接器示意图如图1-32所示，插接器采用的各种保险机构见表1-3。
表1-3 丰田花冠（COROLLA）轿车SRS保险机构的应用情况
图1-32 丰田花冠（COROLLA）轿车SRS线束插接器位置示意图
1、2、3—SRS ECU插接器 4—SRS电源插接器 5—螺旋线束与SRS ECU之间的中间线束插接器 6—螺旋线束 7—右碰撞传感器插接器 8—安全气囊点火器与螺旋线束之间的插接器 9—左碰撞传感器插接器 10—安全气囊点火器
1.防止气囊误爆机构
安全气囊系统在线束插接器中采用了防止气囊误爆机构，其作用是防止在维修和拆装过程中，由于静电或误通电将点火器中的电热丝电路接通而将气囊引爆。
防止安全气囊误爆机构是在插接器中设有一个短路片，当插接器插头与插座接在一起时，插头的绝缘体将短路片顶起，短路片与点火器的两个端子分开，点火器中的电热丝电路处于正常的连接状态；当插接器插头拔下时，短路片就自动将点火器的两个引线端子短接，使点火器的电热丝与短路片构成回路，此时即使误将电源加到点火器上，点火器也不会引爆，从而防止安全气囊误爆。
如图1-32所示，SRS ECU至SRS点火器之间的插接器2、5、8均采用了防止安全气囊误爆的短路片机构。拔下插接器时，短路片自动将靠近SRS点火器一侧的插接器或插接器的两个引线子短接，如图1-33所示，防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成安全气囊误爆。
插接器短路片有的设置在插头上，有的设置在插座上，其作用效果完全相同，但短路片必须靠近SRS点火器一侧。在图1-33中，短路片设在插接器上。当插接器正常连接时，插接器的绝缘壳体将短路片向上顶起，如图1-33a所示，短路片与插接器端子脱开，插头的引线端子与插座的引线端子接触良好，点火器电热丝电路的“+”端与安全传感器电路接通，“-”端与前碰撞传感器电路接通，电热丝电路处于正常连接状态。
当插接器的插头与插座脱开时，短路片自动将安全气囊点火器一侧插接器的引线端子短接，使点火器的电热丝与短路片构成回路，如图1-33b所示。此时即使将电源加到安全气囊点火器一侧的插接器上，由于电源被短路片短路，因此点火器也不会引爆，从而防止安全气囊误爆。
2.电路连接诊断机构
电路连接诊断机构的作用是监测插接器插头与插座是否可靠连接。前碰撞传感器插接器及其与SRS ECU连接的插接器，图1-32中插接器1、3、7、9采用了电路连接诊断机构。
电路连接诊断机构的结构原理如图1-34所示。在插接器插头（或插座）上设置有一个诊断销，在插接器插座上设置有两个诊断端子，端子上设有弹簧片，其中一个诊断端子与碰撞传感器的某一个触点相连，另一个诊断端子经过一个电阻（丰田车系为755～885Ω）后与碰撞传感器的另一个触点相连。
图1-33 防止气囊误爆机构的结构原理
a）插接器正常连接时，短路片与端子脱开 b）插接器拔开时，短路片将端子短接
当传感器插头与插座半连接（未可靠连接）时，诊断端子与诊断销尚未接触，如图1-34a所示，此时电阻尚未与传感器触点构成并联电路，插接器引线“+”与“-”之间的电阻为无穷大。因为“+”、“-”引线与SRS ECU插接器1或3（图1-32）的插头连接，所以当SRS ECU监测到碰撞传感器的电阻为无穷大时，即判定插接器连接不可靠，诊断监测电路就会控制SRS指示灯闪亮报警，同时将故障码存储在故障码存储器中。
当传感器插头与插座可靠连接时，诊断端子与诊断销可靠接触，如图1-34b所示，此时电阻与碰撞传感器触点构成并联电路。因为碰撞传感器触点为常开触点，所以当SRS ECU检测到阻值为并联电阻阻值（丰田车系为755～885Ω）时，即判定插接器可靠连接，传感器电路连接正常。
3.插接器双重锁定机构
安全气囊系统在线束的重要连接部位，其插接器都采用了双重锁定机构，用于锁定插接器的插头与插座，防止插接器脱开。插接器双重锁定机构的结构如图1-35所示，其上有主锁和两个凸台以及锁柄能够转动的副锁。插接器双重锁定机构的工作原理如下：
1）当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定，如图1-35a所示。
2）当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定，如图1-35b所示。
3）当主锁与副锁双重锁定后，插接器的插头和插座的连接状态如图1-35c所示，从而防止插接器的插头和插座脱开。
图1-34 线束连接诊断机构的结构原理
a）半连接时 b）可靠连接时
图1-35 插接器双重锁定机构的结构
a）主锁打开，副锁被挡住 b）主锁锁定，副锁可以锁定 c）双重锁定
4.端子双重锁定机构
安全气囊系统的每一个插接器都设有端子双重锁定机构，用于阻止引线端子滑出。端子双重锁定机构主要由插接器壳体上的锁柄与分隔片组成，如图1-36所示，其中锁柄为一次锁定机构，可防止端子沿引线轴线方向滑动；分隔片为二次锁定机构，可防止端子沿引线径向移动。
六、安全气囊线束
目前，安全气囊系统的所有线束都套装在黄色波纹管内，并与车颈线束总成连成一体，以便区别于其他电器电路的线束。为了保证转向盘具有足够的转动角度而又不致损伤驾驶人侧安全气囊组件的连接线束，在转向盘与转向柱管之间采用了螺旋电缆（也称螺旋弹簧、游丝或时钟弹簧），如图1-37所示。
图1-36 端子双重锁定机构
a）插头 b）插座
图1-37 螺旋电缆
1—螺旋电缆 2—转向盘转轴 3—转子 4—解除凸轮 5—插接器 6—螺旋电缆盘壳
螺旋电缆安装在转向盘与转向柱管之间，其作用是连接驾驶人侧转向盘上的气囊接线头和转向柱上的接线头，其内部结构与钢卷尺相似。通常，电喇叭线束也安装在螺旋形弹簧内，约5m长的螺旋电缆装在螺旋插接器内，可随转向盘任意方向旋转2.5圈而不拖动异物。此外，在螺旋电缆插接器上还接有喇叭开关触点或音响控制按键；在装备巡航控制系统的车上，螺旋电缆插接器还连接有CCS主开关。转子与解除凸轮之间有连接凸缘与凹槽，转动转向盘时，两者相互接触，形成整体旋转。因此安装时应注意其安装位置和方向，如图1-38所示，否则将导致螺旋电缆和电喇叭线束折断、转向盘转向角度不足或转向沉重。
图1-38 螺旋电缆的安装标记