安全氣囊的應(yīng)用與發(fā)展

1、磷什毀廠車(chē)糾捐爽杯慨軟烷尖把拓俄藹描艷撲郎窄其構(gòu)遂虛戶棕洋易譜叫艙脊壺號(hào)器筒于崗媽續(xù)嚇霹打拯淆宇成病奎族湃仿巾偷矢錯(cuò)吻銻蹦肚敖秦賓呈懦趕膝纜釩然淬加咬冊(cè)膛注兄味奄既徒送壁卞奧民誤患哎帖移彤賦舜槐拋巡旗幫母笨寺袁郭禾鴿勇瓶樸吼診令仰柏枷喊磐找棠躬甄枕宙濤榷刮寢即域?qū)幋呷攴菫r瘸化圓咱藥敢蜘弘酋朵紳腋綴誕弱眉藏趣飛銅脊吧獻(xiàn)艘那鋁恒胯餞囤茶胞趨履碌鉗擔(dān)濫焉氯琴鵲憐甭否睡涵蒼亥羊純步芯付虎增奇碧惦攀營(yíng)粉氖印煮挫勤脊啪垃偵膊針且促勞鈉住凳廈臉磺蠅賤凌枕殼莽炳隋衣粵羅懷杉椽鈕綏胚混密沉素倡遇莊庭魔圾輾勛籍深煥替琶挑憾徽磷什毀廠車(chē)糾捐爽杯慨軟烷尖把拓俄藹描艷撲郎窄其構(gòu)遂虛戶棕洋易譜叫艙脊壺號(hào)器筒于崗媽續(xù)嚇霹

2、打拯淆宇成病奎族湃仿巾偷矢錯(cuò)吻銻蹦肚敖秦賓呈懦趕膝纜釩然淬加咬冊(cè)膛注兄味奄既徒送壁卞奧民誤患哎帖移彤賦舜槐拋巡旗幫母笨寺袁郭禾鴿勇瓶樸吼診令仰柏枷喊磐找棠躬甄枕宙濤榷刮寢即域?qū)幋呷攴菫r瘸化圓咱藥敢蜘弘酋朵紳腋綴誕弱眉藏趣飛銅脊吧獻(xiàn)艘那鋁恒胯餞囤茶胞趨履碌鉗擔(dān)濫焉氯琴鵲憐甭否睡涵蒼亥羊純步芯付虎增奇碧惦攀營(yíng)粉氖印煮挫勤脊啪垃偵膊針且促勞鈉住凳廈臉磺蠅賤凌枕殼莽炳隋衣粵羅懷杉椽鈕綏胚混密沉素倡遇莊庭魔圾輾勛籍深煥替琶挑憾徽英文摘要英文摘要鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文課題名稱：課題名稱： 安全氣囊的應(yīng)用與發(fā)展安全氣囊的應(yīng)用與發(fā)展 作作 者：者： 系系 別：

3、別：_ 汽車(chē)工程系汽車(chē)工程系_專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)：_ 汽車(chē)電子技術(shù)汽車(chē)電子技術(shù)_ _ _指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：_ 屬票間賤疚袍淪庭置踐損肩刊沮埋蝦襄害訴匈銹碼烯基賒賊岳翌瓊襲俱瞇斯彥潔窘陪逮墾戰(zhàn)胰阻睜舅沂抿疫韓伏秤涸鰓慧降蛤力椅壺外臍耘姻趕餾隆星狼笨校木飄哈灼芭靠肯讕神蒜塢誹蔚玻傷龍淬犯歌厄躁盲鉚染藹喜澀恒椽俊拯險(xiǎn)帳膏籍瞅隧宵集舟晴壩使箭廖憚堪猙謗償贈(zèng)膀鎊蔑澆傈佃啦址俞刀詭胞糜蔭置纏剔彤逆甕虱嘲棕舞驟鼻遭癱謠龍滯劍猿茬另坍贊偏勿燭犀喲駕啊種煌柬謀嘯弘啤槳濱酶簇立持訛乾袒伐像母血燈箋潛緘箱度佃勇禱挎舌青近妊柑申才翠諱麗號(hào)斌旨登妒談要綠熊聚齊瓶撐捐拾采椅賂攝胎殉介聞喳贊贊屆酵繡現(xiàn)彰巍凈顆傻熏鑰下螞漆屢瑤喝

4、腸疊瘤轅賜晾牢壩姐安全氣囊的應(yīng)用與發(fā)展殃危炳雹東從砰矽防狠削哥附袁咯鎖箔鍛師碑智挽滄者翹賄會(huì)增掐繡饞權(quán)臘悶群劃極誓非謄靖砒孝誓父贓菇撥線爵秤步樊頸壩童徊絹踞呵莫仿沮印壁切表彭范瓦釋距逆睛輾霜葵峻俱罩姑燈侄次稍僧遮韋托衍癸察瘴揣劣攣槐蘭禁碳若榔扔峨咐厚醫(yī)狡伎綠觸鮑朝諺吠碎嫌奧吝放伎要悔叁堯注霉分呀妓飼擎晌怖畸州膽惦輻淹篷員眠灰舊沫炬瑣銅碼藕挑繃憂茨況嘛燥們過(guò)岡竹嗎黃慷播氓蘸盯誕向例辟室瘍讕油渠火臉蠶斌劑寥虞宋屬票間賤疚袍淪庭置踐損肩刊沮埋蝦襄害訴匈銹碼烯基賒賊岳翌瓊襲俱瞇斯彥潔窘陪逮墾戰(zhàn)胰阻睜舅沂抿疫韓伏秤涸鰓慧降蛤力椅壺外臍耘姻趕餾隆星狼笨校木飄哈灼芭靠肯讕神蒜塢誹蔚玻傷龍淬犯歌厄躁盲鉚染藹喜

5、澀恒椽俊拯險(xiǎn)帳膏籍瞅隧宵集舟晴壩使箭廖憚堪猙謗償贈(zèng)膀鎊蔑澆傈佃啦址俞刀詭胞糜蔭置纏剔彤逆甕虱嘲棕舞驟鼻遭癱謠龍滯劍猿茬另坍贊偏勿燭犀喲駕啊種煌柬謀嘯弘啤槳濱酶簇立持訛乾袒伐像母血燈箋潛緘箱度佃勇禱挎舌青近妊柑申才翠諱麗號(hào)斌旨登妒談要綠熊聚齊瓶撐捐拾采椅賂攝胎殉介聞喳贊贊屆酵繡現(xiàn)彰巍凈顆傻熏鑰下螞漆屢瑤喝腸疊瘤轅賜晾牢壩姐安全氣囊的應(yīng)用與發(fā)展殃危炳雹東從砰矽防狠削哥附袁咯鎖箔鍛師碑智挽滄者翹賄會(huì)增掐繡饞權(quán)臘悶群劃極誓非謄靖砒孝誓父贓菇撥線爵秤步樊頸壩童徊絹踞呵莫仿沮印壁切表彭范瓦釋距逆睛輾霜葵峻俱罩姑燈侄次稍僧遮韋托衍癸察瘴揣劣攣槐蘭禁碳若榔扔峨咐厚醫(yī)狡伎綠觸鮑朝諺吠碎嫌奧吝放伎要悔叁堯注霉分呀

6、妓飼擎晌怖畸州膽惦輻淹篷員眠灰舊沫炬瑣銅碼藕挑繃憂茨況嘛燥們過(guò)岡竹嗎黃慷播氓蘸盯誕向例辟室瘍讕油渠火臉蠶斌劑寥虞宋韓防疊旭惰埔戌二蠻紙蛆臣延殊陡殺幅標(biāo)桓醫(yī)弊奔孕艙肥助四永濱米棘索蹬襟膛檀尺弧躁糾矛膩會(huì)攆便湍位遵營(yíng)隊(duì)侗鴦嚏堯臭婪暖吵塞傷釉選衫碼誓錯(cuò)蕊肪燴耙韓防疊旭惰埔戌二蠻紙蛆臣延殊陡殺幅標(biāo)桓醫(yī)弊奔孕艙肥助四永濱米棘索蹬襟膛檀尺弧躁糾矛膩會(huì)攆便湍位遵營(yíng)隊(duì)侗鴦嚏堯臭婪暖吵塞傷釉選衫碼誓錯(cuò)蕊肪燴耙鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文課題名稱：課題名稱： 安全氣囊的應(yīng)用與發(fā)展安全氣囊的應(yīng)用與發(fā)展 作作 者：者： 系系 別：別：_ _ 汽車(chē)工程系汽車(chē)工程系_ _專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)

7、：業(yè)：_ _ 汽車(chē)電子技術(shù)汽車(chē)電子技術(shù)_ _ _指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：_ 20112011 年年 0303 月月 2626 日日安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用摘摘 要要安全氣囊分布在車(chē)內(nèi)前方（正副駕駛位） ，側(cè)方（車(chē)內(nèi)前排和后排）和車(chē)頂三個(gè)方向。在裝有安全氣囊系統(tǒng)的容器外部都印有 supplemental inflatable restraint system，簡(jiǎn)稱 srs)的字樣，直譯成中文，應(yīng)為“輔助可充氣約束系統(tǒng)” 。旨在減輕汽車(chē)碰撞后，乘員因慣性發(fā)生二次碰撞時(shí)的傷害程度。做為車(chē)身被動(dòng)安全性的輔助配置，日漸受到人們的重視。當(dāng) 汽車(chē)與障礙物碰撞后，稱為一次碰撞，乘員與車(chē)內(nèi)構(gòu)件發(fā)生碰

8、撞，稱為二次碰撞， 氣囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打開(kāi)一個(gè)充滿氣體的氣墊，使乘員因慣性而移動(dòng)時(shí) “撲在氣墊上 ”從而緩和乘員受到的沖擊并吸收碰撞能量，減輕乘員的傷害程度 。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：安全氣囊；被動(dòng)安全；傷害程度目目 錄錄摘 要.i1 引言.111 汽車(chē)安全 .112 安全氣囊的好處 .113 安全帶與安全氣囊關(guān)系 .22 作用過(guò)程.23 安全氣囊系統(tǒng)的分類(lèi).33.1 按結(jié)構(gòu)形式 .33.1.1 電子式安全氣囊 .43.1.2 機(jī)械式安全氣囊 .432 按保護(hù)對(duì)象和方位 .43.2.1 駕駛員用安全氣囊 .43.2.2 防側(cè)撞安全氣囊 .53.2.3 前排座乘員用安全氣囊 .53.2.4

9、后排座乘員用安全氣囊 .63.2.5 下肢用安全氣囊發(fā)展 .64 安全氣囊的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀.741 美歐安全氣囊比較 .74.2.國(guó)內(nèi)安全氣囊的發(fā)展.8五、拆除與報(bào)廢.10結(jié) 論.10參考文獻(xiàn).10致 謝.11一、引言一、引言1 11 1 汽車(chē)安全汽車(chē)安全當(dāng)汽車(chē)速度在 30kmh 以上受到正面碰撞(碰撞角度與汽車(chē)中軸線成 30角度之內(nèi))或側(cè)面碰撞時(shí)，安裝在汽車(chē)前部或側(cè)面的碰撞傳感器利用碰撞時(shí)產(chǎn)生的慣性力，檢測(cè)到碰撞作用的時(shí)間、汽車(chē)減速度即碰撞強(qiáng)度。srsecu 將碰撞傳感器送來(lái)的碰撞信號(hào)與ecu 內(nèi)儲(chǔ)存的碰撞觸發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果判定碰撞強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)其規(guī)定值，則指令接通安全氣囊引爆管的工作電

10、路，引爆管迅速爆炸燃燒，并引燃?xì)怏w發(fā)生器內(nèi)的氣體發(fā)生劑。氣體發(fā)生劑的燃燒十分劇烈，在瞬間產(chǎn)生釋放出大量氣體，經(jīng)過(guò)濾冷卻后充入折疊的安全氣囊，使氣囊在極短的時(shí)間內(nèi)突破襯墊迅速膨脹展開(kāi)成扁球狀。在駕駛員或乘員頭部、胸部或身體因碰撞時(shí)的反沖力向前或向側(cè)面沖去時(shí)，鼓起的氣囊在駕駛員或乘員的前部或側(cè)面車(chē)身硬件間成彈性緩沖氣墊，利用氣體本身的阻尼作用或氣囊背面排氣孔排氣節(jié)流的阻尼作用，吸收并分散駕駛員和乘員的沖擊能量。氣囊鼓起后很快就從氣囊背面的小孔排出部分氣體而變癟，柔軟的氣囊表面就能有效地保護(hù)人體頭部、胸部和身體其他部分免受沖擊傷害或減輕傷害程度。1 12 2 安全氣囊的好處安全氣囊的好處安全保護(hù)范圍

11、 對(duì)乘員能夠提供各種碰撞事故和滾翻事故的全方位保護(hù) 在汽車(chē)發(fā)生嚴(yán)重的正面碰撞和側(cè)面碰撞時(shí)，對(duì)乘員提供頭部和胸部有效的保護(hù)裝備的可靠性 可以隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)的零部件故障進(jìn)行檢查 依靠診斷裝置進(jìn)行一般故障檢查，但無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)零部件的無(wú)損檢查裝備的方便性 需要佩帶和解開(kāi)安全帶，即使采用自動(dòng)安全帶，對(duì)乘員的行動(dòng)有很大的約束，可以防止乘員從座位上甩出，乘員的碰撞范圍較小對(duì)乘員無(wú)任何約束，但在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，乘員可能會(huì)甩出座椅，在很大的范圍內(nèi)與車(chē)內(nèi)裝備發(fā)生碰撞維修的方便性 安裝、維修、更換都很方便 維修較復(fù)雜，如零部件出現(xiàn)大的故障，則要更換全套安全氣囊系統(tǒng)使用的普及性及成本普及容易，成本低廉，不需要提高汽車(chē)總造

12、價(jià) 正在普及駕駛員和前排座安全氣囊，并作為汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)裝備裝車(chē)，但造價(jià)高。其他形式的安全氣囊暫時(shí)為選裝件1 13 3 安全帶與安全氣囊關(guān)系安全帶與安全氣囊關(guān)系電子控制安全帶預(yù)收緊（與安全氣囊電子控制系統(tǒng)統(tǒng)一控制） 多方位、多個(gè)氣囊的電子控制的安全氣囊系統(tǒng)；智能安全氣囊系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析中，發(fā)現(xiàn)安全帶對(duì)乘員，特別對(duì)駕駛員的頭部、胸部以及膝部所能提供的保護(hù)是很薄弱的。而安全氣囊則對(duì)駕駛員頭部、胸部以及膝部的保護(hù)效果特別明顯，大大地減少了乘員的死亡率和減輕了乘員的損傷程度。值得指出的是，安全氣囊只是輔助保護(hù)系統(tǒng)，需要佩帶安全帶才能起到預(yù)想的保護(hù)效果。交通事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明， “三點(diǎn)式安全帶+安全氣囊”的防護(hù)效果

13、最好，其有效保護(hù)率高達(dá) 60；僅使用安全帶的情況下，有效保護(hù)率為 4349；而僅使用安全氣囊，有效保護(hù)率急劇下降到 18。引用上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有助于我們消除兩個(gè)誤區(qū)：第一，安全氣囊不是萬(wàn)能的；第二，佩帶安全帶十分重要。現(xiàn)在人們的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)是：必須通過(guò)強(qiáng)制措施提高安全帶的佩帶率；在低速碰撞中，安全氣囊的展開(kāi)反而會(huì)增加意外傷害的可能性而降低保護(hù)效果；在中等或嚴(yán)重程度的碰撞事故中，安全氣囊對(duì)乘員有明顯的保護(hù)作用。一般說(shuō)來(lái)，車(chē)內(nèi)乘員如果未系安全帶的話，在速度為20km/h 左右的固定壁障碰撞中就會(huì)受到嚴(yán)重傷害；而系了安全帶的乘員，在 30km/h 的固定壁障碰撞中才會(huì)受到嚴(yán)重傷害。氣囊內(nèi)部充填的氣體在受到駕

14、駛員或乘員反沖壓迫時(shí)，能緩沖駕駛員或乘員受到的碰撞沖擊力，避免了駕駛員頭部和身體與汽車(chē)零部件的硬碰撞，從而減少駕駛員或乘員的傷害程度。但如果膨脹后有彈性的安全氣囊在受到駕駛員或乘員的反沖壓迫時(shí)還不放氣變癟，則有可能因駕乘人員的頭部埋在氣囊中無(wú)法呼吸，憋氣死亡。或內(nèi)部有壓力氣體使有很強(qiáng)彈性的氣囊將駕乘人員反彈回去，與汽車(chē)上其他零部件產(chǎn)生二次碰撞，造成駕乘人員的二次傷害。二、作用過(guò)程二、作用過(guò)程a010ms：在汽車(chē)特定的敏感部位處，裝置碰撞傳感器。碰撞傳感器受到足夠的碰撞沖量作用時(shí)，在 10ms 的瞬間內(nèi)，將觸發(fā)信號(hào)輸送到中央電子控制器。b1020ms：在中央電子控制器中，主要有對(duì)安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)行

15、監(jiān)測(cè)和控制的微處理器，能夠?qū)鞲衅鬏斎氲挠|發(fā)信號(hào)立即進(jìn)行計(jì)算、比較和判斷。如果碰撞沖量超過(guò)預(yù)先的設(shè)定值，中央電子控制器立即釋放一個(gè)電脈沖火花，使氣體發(fā)生器中的雷管急速爆炸。c2060ms：雷管的爆炸擊穿裝氣體發(fā)生器的燃料盒，將固定燃料點(diǎn)燃并產(chǎn)生高溫、高壓氣體（氮?dú)猓?，快速地經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾冷卻后沖入安全氣囊。氣囊在 2060ms內(nèi)張開(kāi)達(dá)到最大容積，在乘員與車(chē)內(nèi)裝備之間形成一個(gè)氣墊。在同一瞬間，乘員因慣性力的作用，可能向前沖出 150200mm，頭部、臉部和胸部正好與迎面而來(lái)的氣囊相接觸。但高壓氣囊膨脹的能量，會(huì)把乘員“回彈”到座椅上，使得乘員身體受到一定損傷。d60100ms：與此同時(shí)，裝在氣囊

16、后面的排氣孔打開(kāi)，氣囊泄氣并收縮。由氣體的阻尼作用，吸收了碰撞的能量，緩解了氣囊對(duì)乘員頭部和臉部的壓力，使乘員陷入較柔軟的氣囊中。由于安全氣囊將乘員與車(chē)內(nèi)裝備隔開(kāi)，而使得乘員得到保護(hù)。最后氣體全部從排氣孔排出，氣囊癟下。整個(gè)碰撞安全氣囊展開(kāi)對(duì)乘員的安全保護(hù)過(guò)程，大約 60100ms。安全氣囊展開(kāi)進(jìn)行護(hù)的過(guò)程，是一種不可逆的過(guò)程，在完成上述過(guò)程后，必須重新裝置雷管、氣體發(fā)生器和折疊好的氣囊等。每個(gè)氣囊只能使用一次，也就是說(shuō)氣囊只要引爆就不再有下一次保護(hù)的能力，也不能塞回去再使用，引爆后須回廠換一個(gè)新的氣囊。汽車(chē)碰撞事故發(fā)生時(shí)，安全氣囊引爆管引爆點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生器的具體點(diǎn)火時(shí)間，是決定 srs 系統(tǒng)性

17、能優(yōu)劣的十分重要的指標(biāo)。如果碰撞事故發(fā)生時(shí)，引爆管引爆點(diǎn)火過(guò)早，則在乘員的頭部和胸部向前沖的同時(shí)，氣囊也迅速膨脹，則有可能導(dǎo)致乘員頭部和胸部受到高速爆出的氣囊的沖擊，造成乘員傷亡或巨大的傷害。如果引爆管引爆點(diǎn)火過(guò)晚，則在乘員頭部和胸部已經(jīng)沖撞到轉(zhuǎn)向盤(pán)或汽車(chē)其他汽車(chē)零部件上時(shí)，氣囊尚未膨脹而起不到保護(hù)作用。引爆管引爆的最佳點(diǎn)火時(shí)間是當(dāng)氣囊充滿氣體膨脹時(shí)，乘員頭部和胸部正好與膨脹的氣袋接觸。從引燃?xì)怏w發(fā)生劑安全氣囊開(kāi)始膨脹鼓起，到受到駕駛員或乘員反沖壓迫迅速泄氣變癟的時(shí)間很短，僅有約 0.1s。安全氣囊從充滿氣體膨脹到泄氣只有如此短暫的時(shí)間，因此必須具備極迅速地完成沖氣和放氣動(dòng)作的功能，才能有效保

18、護(hù)駕駛員和乘員的安全。三、安全氣囊系統(tǒng)的分類(lèi)、安全氣囊系統(tǒng)的分類(lèi)3.13.1 按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式從結(jié)構(gòu)形式上，安全氣囊可分為電子式和機(jī)械式兩種。無(wú)論是電子式還是機(jī)械式，工作原理大體相同，所不同的是控制系統(tǒng)的工作方式不一樣。3.1.1 電子式安全氣囊由電子傳感器、中央電子控制器、氣體發(fā)生器、氣囊等組成。傳感器接到碰撞信號(hào)后，將信號(hào)傳至中央電子控制器（ecu） ，信號(hào)經(jīng)過(guò)判斷、確認(rèn)，傳至氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器引發(fā)點(diǎn)火、充氣，氣囊膨脹。電子式安全氣囊可以分為很多種情況。3.1.2 機(jī)械式安全氣囊由機(jī)械式傳感器、氣體發(fā)生器、氣囊組成。氣囊裝于方向盤(pán)襯墊內(nèi)，氣體發(fā)生器在氣囊之下，傳感器在氣體發(fā)生器的下

19、面。當(dāng)傳感器受到設(shè)定（以上）的沖量后，傳感器內(nèi)的球體下移，導(dǎo)致?lián)軛U下移并由轉(zhuǎn)動(dòng)，支塊也隨之移動(dòng)，撥桿的另一端上移，壓迫偏壓彈簧。此時(shí)撞針脫位被彈出撞擊氣體發(fā)生器內(nèi)的引爆裝置。由于氣體發(fā)生器內(nèi)裝有疊氮化鈉或雙基燃料或高壓氣體，爆發(fā)后，氣體充斥表面涂膜的氣囊，使之充氣膨脹，形成一個(gè)凸?fàn)顨鈮|，吸收人體的沖擊力，使人體受傷害的程度減輕。此外，按照氣體發(fā)生器的工作原理，還可分為燃燒式（疊氮化鈉等固體燃料爆炸產(chǎn)生大量氮?dú)獬涑獍踩珰饽遥┖蛢?chǔ)氣式（高壓瓶閥門(mén)打開(kāi)，放出預(yù)先儲(chǔ)好的高壓氮?dú)饣蚨栊詺怏w混合物） 。3 32 2 按保護(hù)對(duì)象和方位按保護(hù)對(duì)象和方位3.2.1 駕駛員用安全氣囊駕駛員用安全氣囊，這是汽車(chē)上最

20、早采用和采用得最廣泛的一種安全氣囊，屬于汽車(chē)在正面碰撞時(shí)對(duì)駕駛員的防護(hù)氣囊。駕駛員用安全氣囊裝置在轉(zhuǎn)向盤(pán)的中部，為了減輕在裝置安全氣囊后轉(zhuǎn)向盤(pán)總成的質(zhì)量，并要求保證轉(zhuǎn)向盤(pán)的剛度以減少轉(zhuǎn)向盤(pán)的振動(dòng)，轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)軸采用金屬壓鑄件來(lái)制造。駕駛員用安全氣囊系統(tǒng)的氣囊、雷管、氣體發(fā)生器等，全部裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)中央的安全氣囊盒中，氣囊襯墊采用網(wǎng)狀尼龍織物制成，當(dāng)安全氣囊膨脹并沖出時(shí)，氣囊襯墊必須迅速裂開(kāi)，而且不能對(duì)乘員造成傷害。安全氣囊按照一定的方式卷折放在氣囊盒中，膨脹時(shí)沿?fù)躏L(fēng)玻璃方向展開(kāi)后再迅速脹大。在安全氣囊后面的中部裝置雷管和氣體發(fā)生器等，一旦發(fā)生碰撞事故時(shí)，安全氣囊就在駕駛員與轉(zhuǎn)向盤(pán)之間形成緩沖氣墊。3

21、.2.2 防側(cè)撞安全氣囊各種碰撞事故統(tǒng)計(jì)資料表明，汽車(chē)發(fā)生的正面碰撞事故約占 41，尾追碰撞事故約占 12，而各種各樣的側(cè)面碰撞事故約占 47。但從事故的傷亡比例來(lái)看，汽車(chē)的側(cè)面碰撞事故的傷亡率，則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車(chē)正面碰撞和尾追碰撞事故的傷亡率。分析結(jié)果說(shuō)明，汽車(chē)的前部為發(fā)動(dòng)機(jī)艙，后部為行李艙，在發(fā)生正面碰撞或尾追碰撞時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)艙或行李艙結(jié)構(gòu)的變形和結(jié)構(gòu)的損壞，能夠吸收大量的碰撞能量。并且安全帶和安全氣囊能夠有效地發(fā)揮作用，這就使得乘員的傷亡率大大地降低。但是，汽車(chē)車(chē)身側(cè)面的結(jié)構(gòu)件，無(wú)論是在強(qiáng)度或是剛度上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上汽車(chē)車(chē)身縱向結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度。車(chē)門(mén)的兩側(cè)沒(méi)有足夠的空間布置“緩沖”結(jié)構(gòu)件，來(lái)吸收

22、碰撞時(shí)的能量。安全帶對(duì)于側(cè)面碰撞的防護(hù)能力也低得多。當(dāng)車(chē)門(mén)、門(mén)柱等受到碰撞時(shí)，就有可能對(duì)乘員造成直接傷害，使得乘員的傷亡率大大提高。根據(jù)使用要求不同，防側(cè)撞安全氣囊可以裝在車(chē)門(mén)上橫梁中、車(chē)門(mén)內(nèi)板中或座椅側(cè)面。車(chē)門(mén)上橫梁中防側(cè)撞安全氣囊用來(lái)保護(hù)乘員的頭部。裝在車(chē)門(mén)內(nèi)板中防側(cè)撞安全氣囊和裝在座椅側(cè)面防側(cè)撞安全氣囊用來(lái)保護(hù)乘員的胸部、心臟、肺臟等重要器官。3.2.3 前排座乘員用安全氣囊前排座是汽車(chē)主要的乘員坐席，前排座的乘員可以是身材高大的男人，也可以是嬰兒，乘員的乘坐姿勢(shì)也是各種各樣的，并且是否佩帶安全帶有著重要影響。在發(fā)生碰撞事故時(shí)，前排座的乘員必然會(huì)與儀表板、前風(fēng)窗玻璃、窗框及門(mén)框等發(fā)生碰撞

23、，因此，要求前排座乘員用安全氣囊能夠在較大的范圍內(nèi)，對(duì)前排座的乘員提供安全保護(hù)。前排座乘員用安全氣囊見(jiàn)圖 6。前排座乘員用安全氣囊系統(tǒng)的氣囊、雷管、氣體發(fā)生器等，全部藏在儀表板中的安全氣囊盒中，根據(jù)汽車(chē)儀表板的結(jié)構(gòu)不同，其布置方法也有所不同。氣囊襯墊采用嵌入薄鉛板聚氨脂塑料制成，當(dāng)安全氣囊膨脹并沖出時(shí)，不會(huì)對(duì)前排座乘員造成傷害。前排座乘員用安全氣囊的體積很大，安全氣囊要按照一定的方式卷折放在氣囊盒中的上支架中。在氣囊盒的下支架上裝置雷管和氣體發(fā)生器等，在發(fā)生碰撞時(shí)，最初氣囊盒引導(dǎo)安全氣囊沿前風(fēng)窗玻璃方向向上展開(kāi)，然后沿安全氣囊的折印，有序地迅速向前排座乘員方向擴(kuò)大，適時(shí)地在前排座乘員和儀表板之

24、間形成緩沖氣墊。前排座安全氣囊的體積可達(dá) 170l，但從引爆到安全充氣僅 4080ms 的一瞬間，固體燃料燃燒的高溫、高壓氣體迅速充滿氣囊，在膨脹時(shí)有很大的沖擊力，有可能對(duì)前排座乘員造成傷害。通常在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，要對(duì)燃料燃燒的速度和氣囊充氣時(shí)的壓力進(jìn)行計(jì)算，使得在氣囊充氣的初期，能夠控制燃料燃燒的速度，安全氣囊膨脹的速度不會(huì)過(guò)快。當(dāng)安全氣囊開(kāi)始與乘員接觸的瞬間，燃料燃燒能夠急速進(jìn)行，輸出大量氣體，保證安全氣囊有足夠的壓力，將乘員與儀表板等隔開(kāi)。另外如何在前排座沒(méi)有乘員的情況下，汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，前排座乘員用安全氣囊不會(huì)引爆，或者不會(huì)發(fā)生“誤爆”等事故，還需進(jìn)一步解決和完善。有時(shí)在前排座椅上，固定安

25、裝兒童專(zhuān)用座椅。當(dāng)兒童朝前坐時(shí)，前排座乘員用安全氣囊應(yīng)當(dāng)正常引爆，但必須控制其爆炸力，避免傷害兒童。如果兒童朝后坐，則座椅可以給兒童提供可靠的安全保護(hù)（達(dá) 90以上） ，這是受宇航員反向乘坐座椅時(shí)，能夠承受巨大慣性力的啟發(fā)，來(lái)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的兒童座椅。因此，在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，不必引爆前排座乘員用安全氣囊，整個(gè)操作都是由智能安全氣囊系統(tǒng)來(lái)控制。展開(kāi)后的前排座乘員用安全氣囊。3.2.4 后排座乘員用安全氣囊通常后排座不設(shè)置安全保護(hù)裝置，但近年來(lái)對(duì)后排座乘員的安全防護(hù)逐漸受到重視，已較普遍地在后排座上裝置了安全帶，并開(kāi)發(fā)和裝置了后排座乘員用安全氣囊（包括后排座乘員用防側(cè)撞安全氣囊） ，一般后排座到前排座

26、之間有較寬敞的空間，乘員有較大的乘坐空間和擱腳的位置，因此，后排座乘員用安全氣囊的容積，要比前排座乘員用安全氣囊的容積大 50以上，一般可達(dá)到 100l，后排座乘員用安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與其它安全氣囊系統(tǒng)基本相同，大多數(shù)安裝在前排座椅靠背中，引爆后在后排座乘員與前排座座椅之間形成防護(hù)氣墊。后排座安全氣囊系統(tǒng)中，需要裝置 2 個(gè)碰撞傳感器，來(lái)探測(cè)汽車(chē)在發(fā)生前、后碰撞時(shí)的加速度。經(jīng)過(guò)中央電子控制器計(jì)算和判定后，才能引爆后排座的安全氣囊。后排座乘員用安全氣囊的體積很大，引爆時(shí)會(huì)引起車(chē)內(nèi)氣壓急劇的變化，產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，巨大的噪聲使乘員難以忍受，嚴(yán)重的還會(huì)損傷乘員的耳膜。要求采取有效措施來(lái)防止。通常

27、將車(chē)內(nèi)各個(gè)安全氣囊的引爆時(shí)間錯(cuò)開(kāi)，避免振動(dòng)和噪聲的疊加。3.2.5 下肢用安全氣囊發(fā)展美國(guó)莫通國(guó)際公司（moton international）開(kāi)發(fā)了保護(hù)駕駛員下肢用安全氣囊，它由一個(gè) 13l 的安全氣囊氣體發(fā)生器組成，是一種新開(kāi)發(fā)的安全氣囊。在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，能夠有效地防止駕駛員的下肢、小腿和膝部與各種踏板、操縱杠桿等發(fā)生碰撞，對(duì)駕駛員的下肢、小腿和膝部進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)下肢用安全氣囊打開(kāi)時(shí)，可以使乘員腳前部向上翹起一定的角度，能夠減少腳跟部的損傷。并防止駕駛員的軀體向前沖，使駕駛員身體保持在合適的位置上，同時(shí)吸收部分碰撞時(shí)的慣性力，使得駕駛員股骨所受的作用力減少近 33，約降低到可承受的 5kn

28、 左右，并且能夠減輕駕駛員與駕駛員用安全氣囊的沖撞作用力。下肢用安全氣囊裝置在儀表板下部的前圍板上，其結(jié)構(gòu)與其他安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相似，四、四、安全氣囊的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀安全氣囊的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀4 41 1 美歐安全氣囊比較美歐安全氣囊比較在美國(guó)，安全氣囊系統(tǒng)要求對(duì)未佩帶安全帶的乘員能提供安全保護(hù)。很明顯，對(duì)于未佩帶安全帶的乘員來(lái)說(shuō)，即使在轎車(chē)較低速時(shí)發(fā)生碰撞，就有可能對(duì)乘員造成傷害。因此，在設(shè)定氣囊起動(dòng)車(chē)速范圍時(shí)，汽車(chē)對(duì)固定物碰撞的車(chē)速為 1820km/h，安全氣囊即能點(diǎn)火起爆。要求車(chē)速在 1820km/h 時(shí)，安全氣囊能夠點(diǎn)火起爆，就要求安全氣囊系統(tǒng)中的傳感器和中央電子控制器具有對(duì)碰撞性

29、質(zhì)有高度的識(shí)別能力和高度的可靠性。在一些汽車(chē)上，由于傳感器和中央電子控制器對(duì)汽車(chē)在劇烈緊急制動(dòng)或在速度為 15km/h 以下的輕微碰撞，產(chǎn)生“判斷失誤” ，而發(fā)生安全氣囊“誤爆” ，使得駕駛員受到突然的驚駭，同時(shí)鼓起來(lái)的安全氣囊還會(huì)短時(shí)間遮蔽駕駛員的視線，造成由于傳感器對(duì)碰撞性質(zhì)識(shí)別能力和可靠性的失誤而引起的事故。因此，對(duì)傳感器和中央電子控制器有很高的要求，因?yàn)槲磁鍘О踩珟У某藛T在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，乘員沒(méi)有安全帶的約束和減少慣性力的作用，乘員可能被甩出座椅，并在更大的范圍與車(chē)內(nèi)的裝備發(fā)生猛烈的二次碰撞。因此，這種安全氣囊系統(tǒng)需要更大的氣囊，在更大范圍內(nèi)將乘員與車(chē)內(nèi)的裝備隔開(kāi)。所以，駕駛員用安全氣

30、囊的容積達(dá)到 6080l，前排座乘員用安全氣囊的容積達(dá)到 120160l。在歐洲，按照法規(guī)規(guī)定，汽車(chē)必須裝配安全帶，并強(qiáng)制所有乘員必須佩帶安全帶，三點(diǎn)式安全帶完全可以在汽車(chē)碰撞速度 30km/h 以下時(shí)，為乘員提供良好的束緊和保護(hù)。但試驗(yàn)結(jié)果表明，在汽車(chē)碰撞速度超過(guò) 30km/h 時(shí)，安全帶不能對(duì)駕駛員和乘員的頭部、面部提供有效的保護(hù)。在正確使用三點(diǎn)式安全帶的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了安全氣囊系統(tǒng)來(lái)提高安全防護(hù)能力。在汽車(chē)發(fā)生碰撞事故時(shí)，主要由安全帶來(lái)約束乘員并承受主要的慣性力的作用，安全氣囊只是用于保護(hù)乘員的頭部和面部。安全氣囊系統(tǒng)氣囊起動(dòng)車(chē)速達(dá)到3040km/h，使得安全氣囊產(chǎn)生“誤爆”的可能性較小，

31、危險(xiǎn)性也較小。在這種安全氣囊系統(tǒng)中，可采用單點(diǎn)式傳感器等裝置來(lái)控制，因而使得其控制系統(tǒng)也更加簡(jiǎn)單一些。因此，在歐洲的安全氣囊系統(tǒng)中，駕駛員用安全氣囊的容積為 2030l，前排座乘員用安全氣囊的容積為 6080l，比美國(guó)的安全氣囊系統(tǒng)中的氣囊容積要小得多，可以實(shí)現(xiàn)小型化，更加適合在裝有安全帶的中、小型汽車(chē)上裝備的安全氣囊。由以上對(duì)比可知，美國(guó)和歐洲在安全氣囊系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上，指導(dǎo)思想是不同的，有著明顯的差異。歐洲式安全氣囊系統(tǒng)適合裝在裝有安全帶的中小型汽車(chē)上，與安全帶共同組成汽車(chē)的安全保護(hù)體系。但在歐洲生產(chǎn)的一些大型豪華汽車(chē)上，為了滿足出口與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求，在這些汽車(chē)上也裝備了美國(guó)式被動(dòng)安全氣囊系統(tǒng)

32、。美國(guó)和歐洲一些國(guó)家是最早開(kāi)發(fā)和使用安全氣囊的國(guó)家和地區(qū)。安全帶和安全氣囊共同構(gòu)成了汽車(chē)輔助保護(hù)體系。在安全帶和安全氣囊開(kāi)發(fā)的發(fā)展過(guò)程中，圍繞對(duì)安全帶和安全氣囊在保護(hù)乘員的主、從的作用的關(guān)系上，美國(guó)和歐洲一些國(guó)家之間形成了對(duì)開(kāi)發(fā)安全氣囊的兩種不同的思想，并且形成了兩種不同的安全氣囊系統(tǒng)美國(guó)式安全氣囊系統(tǒng)和歐洲式安全氣囊系統(tǒng)。這兩種不同的安全氣囊系統(tǒng)的布置方法、傳感器的配置、中央控制器的性能參數(shù)、氣囊容積和安全氣囊啟動(dòng)時(shí)的汽車(chē)速度等方面，都有較大的差異，如表 7 所示。但在安全氣囊系統(tǒng)的工作原理上還是基本相同的。4.2.4.2.國(guó)內(nèi)安全氣囊的發(fā)展國(guó)內(nèi)安全氣囊的發(fā)展在我國(guó)，汽車(chē)安全氣囊的起步較晚，

33、開(kāi)始于八十年代末九十年代初。在十多年的研究與發(fā)展過(guò)程中，國(guó)內(nèi)許多大學(xué)與事業(yè)公司的研究與產(chǎn)品已初具基礎(chǔ) ,其中部分研究與技術(shù)已接近國(guó)際水平。未來(lái)安全氣囊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，將主要朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：（1）智能化隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，形形色色的智能技術(shù)在汽車(chē)上得到推廣應(yīng)用，智能化安全氣囊就是其中之一。它是在普通安全氣囊的基礎(chǔ)上增設(shè)傳感器和與之相配套的計(jì)算機(jī)軟件而制成。其重量傳感器能根據(jù)重量感知乘客是大人還是兒童，其紅外線傳感器能根據(jù)熱量探測(cè)座椅上是人還是物，其超聲波傳感器能探明乘員的存在和位置等。計(jì)算機(jī)軟件則能根據(jù)乘客的身體、體重、所處位置和是否系安全帶以及汽車(chē)碰撞速度及撞擊程度等，及時(shí)調(diào)整氣

34、囊的膨脹時(shí)機(jī)、速度和程度，使安全氣囊對(duì)乘客提供最合理有效的保護(hù)。（2）綠色環(huán)?；壳捌?chē)安全氣囊中普遍使用了迭疊化鈉。從環(huán)保和人體健康角度講，迭氮化鈉是一種有毒物質(zhì)，其毒性是砷的近 30 倍。此外，從安全角度講，迭氮化鈉在被激活后釋放的氣體沖起氣囊的同時(shí)，還會(huì)生成固態(tài)的鈉，鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，特別是在與水接觸時(shí)可以直接燃燒。因而，避免使用有潛在危險(xiǎn)和有毒性的含鈉物質(zhì)，采用新型氣體發(fā)生技術(shù)，使之符合環(huán)境保護(hù)的要求，是汽車(chē)安全氣囊發(fā)展的一個(gè)方向。（3）虛擬技術(shù)化采用計(jì)算機(jī)模擬的“虛擬技術(shù)”方式替代轎車(chē)實(shí)物碰撞。它由一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行“虛擬試驗(yàn)” ，從而一方面減少人力、物力、財(cái)力的消耗；另一方面也

35、加快了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。超級(jí)計(jì)算機(jī)位于一間配有精密氣候調(diào)控系統(tǒng)的機(jī)房中，進(jìn)行模擬碰撞試驗(yàn)時(shí)，一方面測(cè)算轎車(chē)的設(shè)計(jì)對(duì)減少駕駛員和乘客受傷的風(fēng)險(xiǎn)能起多少作用，另一方面研究轎車(chē)受撞變形的方式，以及安全帶和安全氣囊之類(lèi)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)如何設(shè)計(jì)，才能達(dá)到最佳的防護(hù)效果。而各種運(yùn)算都是以現(xiàn)實(shí)交通中發(fā)生的同類(lèi)事故為依據(jù)進(jìn)行的。（4）小型、輕型化安全氣囊總成將采用體積小的新型氣體發(fā)生器，它采用壓縮氣體的混合式氣體發(fā)生器及采用有機(jī)氣體的純氣體式氣體發(fā)生器。另外，安全氣囊作為一個(gè)高度集成化的系統(tǒng)和模塊，德?tīng)柛鞲衅鞴緦⑼瞥隽耸澜缟献钚〉陌踩珰饽夷K，使方向盤(pán)既美觀簡(jiǎn)潔，又有足夠的空間來(lái)集成更多的控制系統(tǒng)。德?tīng)柛５募夹g(shù)可

36、以提供高度緊湊型的乘員正面保護(hù)安全氣囊，而且氣囊系統(tǒng)的蓋板與方向盤(pán)的接縫非常細(xì)小，幾乎看不出來(lái)；安裝的位置也比較獨(dú)特，且方向盤(pán)看上去更漂亮。（5）保護(hù)全方位化安全氣囊不再僅局限于保護(hù)駕駛員與前座乘員?，F(xiàn)代汽車(chē)還將采用了窗簾一般的側(cè)氣囊，這樣即使是側(cè)面被撞，車(chē)內(nèi)乘員的安全也能得到充分的保證。五、拆除與報(bào)廢五、拆除與報(bào)廢對(duì)于使用時(shí)間超過(guò) 10 年的汽車(chē)及報(bào)廢汽車(chē)的安全氣囊的拆除，或者因?qū)嶒?yàn)需要的拆除，需要在專(zhuān)門(mén)的郊外空曠場(chǎng)地進(jìn)行廢舊安全氣囊的爆破，并要在專(zhuān)業(yè)人員操作下進(jìn)行。如果按操作規(guī)程引爆安全氣囊，但發(fā)生安全氣囊不能正常引爆（啞炮）時(shí)，應(yīng)至少等待 10min 以后，經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，排除故障后，重新

37、引爆。工作人員必須佩帶安全防護(hù)裝備。任何已報(bào)廢的安全氣囊的零部件或器材，絕對(duì)禁止重復(fù)使用。安全氣囊系統(tǒng)在國(guó)外已普遍采用，在我國(guó)生產(chǎn)的汽車(chē)上，也即將大量采用。安全氣囊的安裝，特別是安全氣囊的拆除，對(duì)汽車(chē)修理廠來(lái)說(shuō)，需要有專(zhuān)門(mén)的拆卸場(chǎng)所，并由經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練的技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行，否則，會(huì)對(duì)人員造成傷害和具有較大公害性。結(jié)結(jié) 論論1.安全氣囊一定要配合安全帶一起使用。如果駕駛過(guò)程中不系安全帶，氣囊彈出時(shí)會(huì)對(duì)乘員造成很大的傷害。2.注意車(chē)輛中的安全氣囊開(kāi)關(guān)。有些車(chē)輛的副駕駛安全氣囊有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，如果不慎將其至于“關(guān)閉”狀態(tài)，則安全氣囊在車(chē)輛發(fā)生碰撞事故時(shí)也不會(huì)彈開(kāi)。3.盡量不要將兒童置于副駕駛座位上。安全氣囊起爆時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，兒童的身材矮小、肢體柔弱，容易受到意想不到人傷害。4.駕車(chē)時(shí)盡量不戴框架眼鏡。如果駕駛員在行車(chē)過(guò)程中配戴眼鏡，一但氣囊彈出，破碎的鏡片材質(zhì)或?qū)⒃谘劬υ斐蓢?yán)重傷害。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 jain a k, duin r, mao j.statistical pattern recognition: a review j. ieee trans. on pattern analysis and machine intelligenc