第二篇 第一章 安全氣囊理論

第一章安全氣囊結(jié)構(gòu)及原理

第一節(jié)安全氣囊的發(fā)展及概述

毫無(wú)疑問(wèn)安全氣囊系統(tǒng)非常好地改善了汽車的碰撞安全性，它和安全帶一起充分地

發(fā)揮了對(duì)人的保護(hù)效能。但是在乘員OoP狀態(tài)（"OutofPosition,非正常乘坐位置”）

下，安全氣囊也會(huì)對(duì)人造成傷害甚至致死亡，例如：

?由于氣囊的傳感系統(tǒng)沒(méi)有完全考慮到事故的真實(shí)情況，造成氣囊比較晚的被點(diǎn)燃

引爆

?乘客由于恐慌等原因伏在安裝氣囊的方向盤或者儀表板上，或者座椅調(diào)節(jié)得太靠

前，或者由于安全帶比較松甚至沒(méi)有帶安全帶造成緊急剎車時(shí)乘客身體前傾

?沒(méi)有注意到汽車上的警告，把嬰兒的座椅頭朝前地固定在副駕駛員位置上

在上述情況下，氣囊爆發(fā)時(shí)，很容易對(duì)人造成傷害。要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須改善

現(xiàn)有的碰撞傳感識(shí)別系統(tǒng)，要求通過(guò)這套系統(tǒng)一方面安全氣囊可以提供乘客在“標(biāo)準(zhǔn)位

置”時(shí)的碰撞安全保護(hù)，另一方面也可以通過(guò)氣囊的不引爆或者減少氣囊爆炸時(shí)的壓力來(lái)

減少乘客在偏離正常乘坐位置時(shí)可能產(chǎn)生的對(duì)人的傷害。

使用安全氣囊來(lái)保護(hù)汽車乘員的想法最先產(chǎn)生于美國(guó)。1952年美國(guó)汽車生產(chǎn)者聯(lián)合會(huì)

在理論上闡述了這樣一種汽車安全系統(tǒng)的必要性。幾乎同時(shí)，這種系統(tǒng)的原理圖也繪制了

出來(lái)。1953年，第一個(gè)氣囊的專利就誕生了。但是，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，還不能把

這種想法或?qū)＠吨T實(shí)現(xiàn)。到了1980年，德國(guó)默謝臺(tái)斯公司開始實(shí)現(xiàn)這種設(shè)想，它在自己

生產(chǎn)的部分汽車上安裝了安全氣囊。而從1985年起，在全部供應(yīng)美國(guó)市場(chǎng)的汽車上都有安

裝了這種安全系統(tǒng)。隨后，又出現(xiàn)了第一個(gè)保護(hù)駕駛員旁前排座乘員頭部的氣囊。

現(xiàn)在，世界上許多汽車制造廠及專業(yè)生產(chǎn)廠都在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)安全氣囊，其中最大的是

德國(guó)的波許公司。今天的氣囊已經(jīng)發(fā)展到可以在任意方向的碰撞中（包括側(cè)向碰撞）起保

護(hù)乘員頭部、軀干和膝部的作用。

目前，世界上很多國(guó)家都有要求在新車上必須安裝氣囊。例如在美國(guó)，相應(yīng)的法規(guī)已

從1989年起實(shí)施該法規(guī)要求一定要安裝大尺寸的氣囊。而歐洲的專家們則認(rèn)為最好的方案

應(yīng)該是：安全帶和小尺寸氣囊的配合使使用。所以，歐洲的公司只生產(chǎn)小尺寸氣囊?，F(xiàn)在，

在汽車上，一個(gè)氣囊安裝在駕駛盤上，一個(gè)安裝在駕駛員旁前排乘員的前面。側(cè)面氣囊或

者裝在車門上，或者裝在座椅靠背上，氣囊用尼龍制成，材料厚度為0.45mm。為了保證氣

囊的氣密性，在其內(nèi)表面涂敷薄薄一層合成橡膠或硅橡膠。在氣囊的內(nèi)表面固定有專門的

帶子，這些帶子在氣囊充氣時(shí)能使其保持一定形狀。氣囊側(cè)面設(shè)有許多孔，這些孔用來(lái)快

速?gòu)臍饽抑信懦鰵怏w。這點(diǎn)十分重要的，否則，人就會(huì)被氣囊推向后面或被一個(gè)氣囊或幾

個(gè)氣囊擠住而受傷。為避免氣囊因長(zhǎng)期疊置而成硬塊，在氣囊內(nèi)部覆蓋一層特殊的材料，

它可使氣囊的有效使用期達(dá)到15年。

安全氣囊系統(tǒng)采用了一種類似火箭固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體發(fā)生器，在這種氣體發(fā)生器

中，燃料燃燒產(chǎn)生的氣體使氣囊充氣。氣體發(fā)生器的燃料通常使用疊氮化鈉，但也有的使

用硝化纖維，也有的系統(tǒng)使用壓縮氣體。

氣囊系統(tǒng)中的傳感器通常有三種類型：機(jī)械式、機(jī)電一體式及電子式。大多數(shù)氣囊采

用多個(gè)電子傳感器分布在車身不同位置以便準(zhǔn)確感知碰撞信號(hào)，并將信號(hào)傳遞到車上的控

——I,氣袋J----------

氣袋的形式有兩種

宜一種體積比較大，即使乘客不系安全帶也能起到良好的保護(hù)作用，主要在美國(guó)市場(chǎng)，因?yàn)槊绹?guó)法

規(guī)對(duì)安全帶的佩戴沒(méi)有弼制性；

會(huì)一種體積較小，與安全帶配合使用，是將安全氣袋與三點(diǎn)式安全帶共同組成一個(gè)乘員保護(hù)系統(tǒng)

使之達(dá)到最佳的乘員保護(hù)效果.這種氣袋主要在隙洲市場(chǎng)應(yīng)用，因?yàn)榱曛迣?duì)安全帶的佩戴有強(qiáng)制

性要求.

制系統(tǒng)中?？刂葡到y(tǒng)以此控制氣囊系統(tǒng)的點(diǎn)火，進(jìn)行系統(tǒng)的故障診斷，同時(shí)判別要保護(hù)的

乘員座位是否有乘員及是什么樣的乘員。若判定前排座位上為兒童座椅，那么，在發(fā)生碰

撞時(shí)，兒童座椅前的氣囊就不能點(diǎn)火。總之，控制系統(tǒng)可以保證只有在必須使用氣囊時(shí)才

使氣囊工作。

當(dāng)前，安全氣囊出現(xiàn)了兩種發(fā)展趨勢(shì)。美國(guó)和日本的汽車公司正在努力增大氣囊尺寸

來(lái)保護(hù)乘員。而歐洲一些汽車制造公司，如“梅塞德斯-奔馳''等，而“寶馬”和“沃爾沃'’等則

認(rèn)為，安全氣囊本身決不是保障乘員的靈丹妙藥，它必須在一個(gè)統(tǒng)一的汽車被動(dòng)安全系統(tǒng)

中才能有效地發(fā)揮作用，在這個(gè)系統(tǒng)中，一定要具備緊縮式安全帶、結(jié)構(gòu)可靠的座椅、兒

童專用座椅和一系列其它部件。而且，最好在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開始時(shí)就考慮到這個(gè)安全系統(tǒng)

所有必須的組成部件

一、汽車的安全性

隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車行駛的速度越來(lái)越快。又由于汽車保有

量的迅速增加，道路交通越來(lái)越擁擠。這就使得汽車事故頻繁發(fā)生，所以汽車的安全性就

變得尤為重要，成為當(dāng)今汽車設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的一個(gè)重要課題。汽車的安全性分為主動(dòng)安全和

被動(dòng)安全。主動(dòng)安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力，主要有操縱的穩(wěn)定性，制動(dòng)的可靠性、

平順性等；被動(dòng)安全是指汽車在發(fā)生事故的情況下保護(hù)乘員的能力，主要有防撞式車身、

安全帶和輔助乘員的保護(hù)系統(tǒng)（SUPPLEMENTAL-RESTRAINTSYSTEM,以下簡(jiǎn)稱安全

氣囊）等。由于汽車事故難以避免，因此被動(dòng)安全顯得非常重要，安全氣囊作為被動(dòng)安全

的研究成果，由于使用方便、效果顯著、造價(jià)不高，所以近年來(lái)得到迅速發(fā)展和普及。

二'安全帶和安全氣囊

為了說(shuō)明安全帶和安全氣囊在保護(hù)乘員方面的重要性，首先說(shuō)明造成乘員傷害的原因。

如圖（1-1）所示，當(dāng)汽車和障礙物之間發(fā)生碰撞事故時(shí)，汽車和障礙物之間的碰撞稱為一

次碰撞。一次碰撞的結(jié)果導(dǎo)致汽車速度急劇下降。例如，如果一輛汽車以50km/h的速度

與一個(gè)固定不動(dòng)的障礙物正面相撞，則汽車至完全停止所需時(shí)間大約O.lso在這短暫的時(shí)

間內(nèi)，可發(fā)生的事情卻相當(dāng)多：在碰撞的瞬間，前護(hù)杠停止運(yùn)動(dòng)，但汽車的其他部分仍以

50km/h的速度前進(jìn)。隨著車輛前部逐漸損壞，汽車即開始吸收動(dòng)能并減速；在碰撞過(guò)程

中，當(dāng)開始減速慢下來(lái)時(shí)，內(nèi)部乘員則仍以原來(lái)的速度向前移動(dòng)。于是就發(fā)生了乘員和方

向盤、儀表板、風(fēng)擋玻璃等之間的碰撞，造成了乘員的傷害。這種乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之

間的碰撞稱為二次碰撞，如圖（1-2）所示。

圖1—1一次碰撞示意圖圖1一2二次碰撞示意圖

如果乘員未系上安全帶，則他們會(huì)繼續(xù)以50km/h的速度前進(jìn)，直到撞及車室內(nèi)部物

件才會(huì)停止。在此例中，乘員撞擊車室內(nèi)部的速度，與

從三樓的窗戶跳下撞擊地面時(shí)的速度相當(dāng)。如果乘員系

上安全帶，則他們將逐漸減速，因此作用到他們身上的

撞擊力將減輕。但是在嚴(yán)重的碰撞事件中，雖然系上安

全帶的碰撞力比未系安全帶少了很多，但乘員仍可能會(huì)

撞到車室內(nèi)部物件而造成傷害。圖1一3安全氣囊對(duì)乘員的保護(hù)作用

汽車安全氣囊的基本思想是：在發(fā)生一次碰撞后

二次碰撞前，迅速在乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間打開一個(gè)充滿氣體的袋子，使乘員撞在氣袋

上，避免或減緩二次碰撞，從而達(dá)到保護(hù)乘員的目的，如圖（1-3）所示。由于乘員和氣囊

相碰時(shí)容易因振蕩造成乘員傷害，所以在氣囊的背面開兩個(gè)直徑25mm左右的圓孔。這樣,

當(dāng)乘員和氣囊相碰時(shí)，借助圓孔的放氣可減輕振蕩，放氣過(guò)程同時(shí)也是一個(gè)釋放能量的過(guò)

程，因此可以很快地吸收乘員的動(dòng)能，有助于保護(hù)乘員。

三、安全氣囊的形式

除了上述供正面碰撞的保護(hù)安全氣囊

外，近年還開發(fā)出了供側(cè)面碰撞保護(hù)用的側(cè)

圖1-4正面安全氣囊和

安全氣囊。這樣，安全氣囊系統(tǒng)按保護(hù)面的不同，可分為供正面碰撞保護(hù)用的安全氣囊系

統(tǒng)和供側(cè)面保護(hù)用的側(cè)安全氣囊系統(tǒng)，如圖1-4所示。

止匕外，安全氣囊還可按充氣裝置點(diǎn)火系統(tǒng)的形式、氣囊數(shù)量和氣囊傳感器數(shù)量等3種

方式來(lái)分類。

1、按充氣裝置點(diǎn)火系統(tǒng)分

(1)電子式(E型)

(2)機(jī)械式(M型)

?-［控制系蜻；---------

金控制系統(tǒng)是氣袋系統(tǒng)的核心部件，具控制機(jī)理是各生產(chǎn)廠家嚴(yán)格保密的核心技術(shù)氣袋控制系統(tǒng)要能準(zhǔn)

翻斷出正撞、偏撞、斜推撞樹等各種復(fù)雜情況的碰撞強(qiáng)度，并準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)燃?xì)獯?

叁控制系統(tǒng)主要有蠅、模擬電子式、智能式幾種.機(jī)械式控制系統(tǒng)主要用于低成本的氣袋系統(tǒng)，應(yīng)用

正在觸.

道現(xiàn)在大部分都采用帶微處理器的智能控制系統(tǒng)，對(duì)電子雌感器測(cè)量得到的信號(hào)進(jìn)行處理，輸出點(diǎn)燃信

號(hào).其原理框圖如圖所示.

智能式控制系統(tǒng)原理框圖

2、按氣囊數(shù)量分

(1)1個(gè)：用于駕駛員(E型或M型)

(2)2個(gè)：用于駕駛員和前座乘員(只有E型)

(3)4個(gè)：用于駕駛員和前座乘員的正面和側(cè)面(只有E型)

3、按氣囊傳感器數(shù)量分(只有E型)

(1)1個(gè)：氣囊傳感器

(2)3個(gè)：一

個(gè)中央氣囊傳感器

和兩個(gè)前氣囊傳感

器

各形式的氣囊

系統(tǒng)及其動(dòng)作

（1-5、6、7、8）所小圖1—5E型、雙氣囊、3傳感器。

雷管氣體發(fā)生劑

圖1—6M型、單氣囊

充氣裝置

氣體發(fā)生劑氣囊(前座乘員)

圖1—7E型、單傳感器、雙氣囊

圖1一8E型側(cè)氣囊

四、安全氣囊的工作

在承受來(lái)自如圖（1-9）斜線區(qū)域箭頭內(nèi)嚴(yán)重的正面撞擊時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)此減

速力。若減速力達(dá)到設(shè)定值以上時(shí)，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)充氣裝置，然后充氣裝置內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)會(huì)

使氣囊在瞬間充滿氮?dú)?，以緩沖乘員的沖擊，保護(hù)乘

員頭部和臉部免于撞擊方向盤或儀表板。在氣囊開始

泄氣時(shí)，氣囊依然在繼續(xù)吸收動(dòng)能。整個(gè)過(guò)程（由充

氣、保護(hù)、泄氣組成）在不到1s內(nèi)完成，如圖（1-10）

圖1一9正面撞擊方位

圖1-10安全氣囊的工作過(guò)程

保護(hù)作用碰撞結(jié)束

1、氣囊張開后，需注意如下問(wèn)題：（1-11）

（1）安全氣囊在設(shè)計(jì)上只能充氣1次，一次性

使用。用后必須更換。（2）發(fā)生碰撞時(shí)，即使前乘

員座沒(méi)有乘員，前座乘員氣囊也會(huì)同時(shí)張開。（3）

在氣囊充氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的聲響，而且在所釋放出

的氮?dú)庵袝?huì)伴生少許煙霧。這些氣體和煙霧是無(wú)害

的（這不表示有起火現(xiàn)象），但乘員要盡快清洗殘

留物，以免皮膚過(guò)敏。（4）氣囊的充氣在少于1s

內(nèi)完成，因此氣囊充氣的力量相當(dāng)大。此系統(tǒng)的設(shè)

計(jì)是為了減少嚴(yán)重的傷害，但它本身可能會(huì)對(duì)乘員

造成輕微的燙傷、擦傷或紅腫等傷害。（5）氣囊張

開后，氣囊單元的組件（方向盤中央部分、儀表板）

可能會(huì)燙熱幾分鐘，但氣囊本身并不會(huì)發(fā)燙。

（6）當(dāng)碰撞的程度足以讓氣囊充氣時(shí)，可能會(huì)

因車身變形而使風(fēng)擋玻璃破裂。而在備有乘員氣囊

的車輛上，風(fēng)擋玻璃也可能因吸收部分充氣力量而

破裂。

五、安全氣囊系統(tǒng)動(dòng)作過(guò)程

根據(jù)德國(guó)羅伯特博世公司在奧迪（AUDI）轎車上試驗(yàn)研究表明：當(dāng)汽車以車速50km/

h與前面障礙物相撞時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)的動(dòng)作時(shí)序如圖所示。

⑴碰撞約10ms后，安全氣囊系統(tǒng)達(dá)到引爆極限，氣囊組件中的電雷管引爆點(diǎn)火劑并

產(chǎn)生大量熱量，使充氣劑(疊氮化納藥片)受熱分解，駕駛員尚未動(dòng)作，如圖(a)所示：

(2)碰撞約40ms后，氣囊完全充滿，體積最大，駕駛員向前移動(dòng)，安全帶斜系在駕駛

員身上并收緊，部分沖擊能量已被吸收，如圖(b)所示：

(3)碰撞約60ms后，駕駛員頭部及身體上部壓向氣囊，氣囊背面的排氣孔在氣體和人

體壓力作用下排氣，利用排氣節(jié)流作用吸收人體與氣囊之間彈性碰撞產(chǎn)生的動(dòng)能。

(4)碰撞約110ms后，大部分氣體已從氣囊逸出，駕駛員身體上部回到座椅靠背上，汽

車前方恢復(fù)視野。

(5)碰撞約120ms后，碰撞危害解除，車速降低為零。由此可見(jiàn)，在安全氣囊系統(tǒng)動(dòng)作

過(guò)程中，氣囊動(dòng)作時(shí)間極短。從開始充氣到完全充滿的時(shí)間約為30ms；從汽車遭受碰撞開

始，到SRS氣囊收縮為止，所用時(shí)間極為短暫，僅為120ms左右。因此，SRS氣囊動(dòng)作

的狀態(tài)和經(jīng)歷的時(shí)間無(wú)法用肉眼來(lái)確認(rèn)。目前，世界上廣泛采用模擬人體來(lái)進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。

瑞典沃爾沃公司用計(jì)算機(jī)模擬汽車遭受碰撞時(shí)，駕駛席SRS氣囊動(dòng)作過(guò)程的模擬與上述動(dòng)

作過(guò)程相似。

乘員席氣囊與駕駛席氣囊的動(dòng)作過(guò)程基本相同。安全氣囊系統(tǒng)的動(dòng)作過(guò)程與經(jīng)歷時(shí)間

之間的關(guān)系如表所示。

碰撞之后經(jīng)

010ms40ms60ms110ms120ms

歷時(shí)間

氣囊充人體復(fù)危害解

SRS動(dòng)作狀遭受碰點(diǎn)火引爆開排氣節(jié)流

滿人體位恢復(fù)除車速

態(tài)撞始充氣吸收功能

前移視野為零

六、汽車安全氣囊的使用安全性

安全氣囊最早應(yīng)用於20世紀(jì)70年代初期通用和福特公司的試驗(yàn)車隊(duì)，直到1989年克

萊斯勒公司在政府和消費(fèi)者的壓力下，將這安全裝置用於美汽車。高成本和汽車制造商的

反對(duì)導(dǎo)致安全氣囊(現(xiàn)已列入20世紀(jì)汽車十大發(fā)明之一)未能在發(fā)明初期迅速流行和普及。

現(xiàn)在，由於人們對(duì)汽車安全性能的要求提高，安全氣囊已經(jīng)逐步得到廣泛的應(yīng)用，甚至中

國(guó)10萬(wàn)元以下的經(jīng)濟(jì)型家庭轎車，都已經(jīng)采用雙安全氣囊的標(biāo)準(zhǔn)配備。

安全氣囊屬於汽車的被動(dòng)安全系統(tǒng)，使用者無(wú)需為保護(hù)自身采取任何行動(dòng)。相比之下，

大多座椅安全帶屬于主動(dòng)安全系統(tǒng)，使用者必須系上才能發(fā)揮保護(hù)作用。安全氣囊正好保

護(hù)那些沒(méi)有系上安全帶的乘客，這種保護(hù)更是大面積且強(qiáng)有力的。

在車速超過(guò)32km/h時(shí)，安全氣囊的爆發(fā)過(guò)程約在0.06s內(nèi)完成。因?yàn)榈湫偷钠嚺鲎?/p>

僅持續(xù)大約0.125s,而未受保護(hù)的駕乘者在最初的碰撞結(jié)束前，已經(jīng)撞到汽車內(nèi)飾板；另

外，當(dāng)?shù)谝惠喿矒羧匀焕^續(xù)時(shí)，第二輪撞擊就已經(jīng)開始了。氣囊爆發(fā)是由氣體發(fā)生器控制，

點(diǎn)燃當(dāng)中的氮鈉化物(SodiumAzide)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生所需體積的氣體。

在這過(guò)程中，氣囊爆發(fā)實(shí)質(zhì)上是小型的內(nèi)部爆炸。普通啟動(dòng)指令的算法程序僅與車速

變化相關(guān)，更加雜的算法程序則用于新型智能安全氣囊系統(tǒng)。

七、安全氣囊的安全性

雖然安全氣囊曾經(jīng)使數(shù)以萬(wàn)計(jì)的駕乘者死逃生，但是突如其來(lái)的爆炸膨脹也會(huì)引致受

傷，令人考慮是否應(yīng)該加裝安全氣囊開關(guān)，甚至懷疑安全氣囊的安全性。安全氣囊的安全

性主要包括產(chǎn)品本身的可靠性和使用的安全性。

駕乘者的位置十分關(guān)鍵，如貼近或靠近安全氣囊在爆發(fā)時(shí)非死即傷。一般情況下，乘

客應(yīng)該端然穩(wěn)坐并與氣囊安裝位置相距305mm。不過(guò)，由于氣囊膨脹后的尺寸和膨脹特性

無(wú)法確定，難以精確測(cè)出確切的距離，身材矮小的成年人和兒童更容易受到傷害。所以，

即使安全裝置處于工作狀態(tài)，乘客也應(yīng)該與車內(nèi)可撞擊表面保持足夠的距離。

安全氣囊與安全帶作為同一系統(tǒng)的兩大組成部分，缺其一另一方都不能發(fā)揮良好的效

果。只有兩者結(jié)合使用，才能發(fā)揮雙重保護(hù)，使頭部免受傷害。統(tǒng)計(jì)表明，裝備安全氣囊

使駕駛者的事故死亡率和乘客事故死亡率分別下降14%和11%；使用安全帶可以降低駕駛

者事故死亡率12%和乘客事故死亡率19%。事實(shí)上，在已裝備安全氣囊的情況下發(fā)生的死

亡事故，大部分是因?yàn)轳{乘者沒(méi)有佩帶安全帶，或是佩帶方法或部位不正確。

雖然安全氣囊可能導(dǎo)致意外，卻不能否定其好處，最重要是如何科學(xué)合理地予以使用。

八'忠告駕駛者

為了避免安全氣囊引暴致意外傷害，任何駕駛者，都應(yīng)該緊安全帶并與方向盤最少保

持254mm的距離。緊安全帶彳奏，只要駕駛者的胸部與方向盤中心距大於254mm,其潛在

的危險(xiǎn)便大大減少。

如果駕駛者十分疲倦而又不能停止駕車，必須考慮使用安全氣囊的開關(guān)裝置。例如在

疲勞時(shí)為了與方向盤保持254mm的距離，而采用并不舒服的坐姿；或即將臨產(chǎn)的女性駕

駛者不能讓下腹遠(yuǎn)離方向盤，出于生理需要安全氣囊的開關(guān)也必不可少。

在1998年及其后生產(chǎn)的汽車，大部分已對(duì)安全氣囊進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，采用強(qiáng)度較小的膨

脹器來(lái)降低受傷率。這種汽車不必設(shè)置氣囊開關(guān)，駕駛者甚至不需與方向盤保持254mm

的距離。當(dāng)然，端坐并遠(yuǎn)離安全氣囊仍然值得提倡。

九、忠告乘客

身系安全帶的成年乘客在端坐時(shí)不會(huì)受到嚴(yán)重的傷害，安全氣囊主要威脅那些毫無(wú)約

束的嬰兒和兒童乘客。補(bǔ)救的措施是用帶子系好兒童并安置在彳度排座椅，確保兒童遠(yuǎn)離膨

脹的氣囊。

不要將兒童背向約束裝置放在前排的乘客座椅，因?yàn)樗麄兊念^部將會(huì)與氣囊太接近。

取而代之的方法，是把兒童約束裝置放在后排座椅的中座。

有些情況下，乘客安全氣囊的開關(guān)也相當(dāng)重要。例如，生病的兒童需要時(shí)刻觀察病情，

車上只有駕駛者能夠予以照顧，這樣只能將兒童放到前座上；再如，需攜帶許多嬰兒和幼

兒，但沒(méi)有足夠的后排座椅，只好把年長(zhǎng)的兒童放在前座。這時(shí)，乘客安全氣囊的危險(xiǎn)性

便呈現(xiàn)出來(lái)。關(guān)注兒童勢(shì)必分散駕駛者的注意力，容易引發(fā)交通事故，所以不妨安裝安全

氣囊開關(guān)，卻不要在匆忙間忘記開閉。相對(duì)而言，后座仍然是較為安全的選擇。

十'未來(lái)的安全氣囊

未來(lái)安全氣囊的傳感器不僅可以探測(cè)碰撞的方向和猛烈程度，還可以識(shí)別乘客在車輛

的位置和狀態(tài)。系統(tǒng)根據(jù)這些輸入的數(shù)據(jù)，進(jìn)行即時(shí)的分析判斷，最終決定安全氣囊的引

爆方式和膨脹整個(gè)過(guò)程在瞬間完成，真正實(shí)現(xiàn)安全氣囊的安全化和智能化

?故前保甫二

?——--

事故中救護(hù)

.___-

事故后救護(hù)二＞

..——事故前保護(hù)等

自就應(yīng)讓系統(tǒng)通過(guò)ar達(dá)等探測(cè)置E降時(shí)監(jiān)測(cè)路面狀況.

在汽車運(yùn)行中探測(cè)汽車運(yùn)醐方向上的除礙物.可以根觸雷周

回車輛的遠(yuǎn)近而自行調(diào)整車速.快車箱間保持一個(gè)安全的距

離，減小發(fā)生磁描的可能.一旦發(fā)生禁急情況，碰描事故在所

難免，它可以發(fā)出明艮并自行采取剎車等措施，而無(wú)需巽駛員

的掾作.從而大大聯(lián)碰攫的程度耳至完全避免事故，為乘客

探供了更有效的保護(hù).

事故中救護(hù)

如前所述，在發(fā)生事故時(shí)，氣袋對(duì)保護(hù)乘員的生命安全有著顯著的作用，但同時(shí)也有

負(fù)作用，會(huì)造成對(duì)乘員的傷害.氣袋是按正常乘坐位置的第50百分位的乘員設(shè)計(jì)的.對(duì)成

人而言，造成傷害的主要原因是乘員離位，即在氣袋黜時(shí)乘員過(guò)分靠近氣袋,對(duì)兒童和

第5百分位版性假人來(lái)講，除了乘員雕外，另一原因是按成人體重設(shè)計(jì)的氣袋能量太

大.因此，如何發(fā)揮氣袋的保護(hù)作用，避免或誠(chéng)少氣袋的副作用，成為目前急待解決的問(wèn)

題.

智能保護(hù)系統(tǒng)是世界各氣袋廠家和汽車

生產(chǎn)商所致力研究的新型乘員保護(hù)系統(tǒng),它

格安全帶、氣袋、乘員感知系統(tǒng)、碰撞預(yù)測(cè)

系統(tǒng)等集成在一起，成為完善的保護(hù)系統(tǒng)，

能在各種情況下對(duì)乘員起到最隹保護(hù)作用.

＜智能保護(hù)系統(tǒng)

目前構(gòu)成乘員位置感應(yīng)系統(tǒng)有如下幾種技術(shù)方案：

激光式：用觥束照射到待測(cè)物體上，再利用測(cè)光儀器（例嫌CD和掃描系統(tǒng)）來(lái)雕乘員

的位置具缺點(diǎn)是成本太高,隨著激光技術(shù)的發(fā)展其前景不錯(cuò).需注意的是昉

止激光射入乘員眼中造成傷害.

雷達(dá)式：這個(gè)系統(tǒng)與激光式有類似的特性，需注意的是它對(duì)于乘員尤其是兒童的健康是否

有危害.

超聲波式：由于聲波的傳播速度局限，超聲波的響應(yīng)時(shí)間在金s左右，它給出的信息量不

如雷達(dá)和激泡但它的價(jià)格便宜且魯棒性較逅碰撞預(yù)測(cè)系統(tǒng)是未來(lái)汽車的

理想裝備.它采用雷達(dá)、紅外緣可見(jiàn)光等多種傳感器.

事故后救護(hù)

事故后，必須在最短的時(shí)間內(nèi)灼傷者進(jìn)行

救護(hù).而碰撞后，由于各種原因，往往不能把

事故的情況及時(shí)通知給急救中心，從而造成本

可避免的傷亡.事故后呼救系統(tǒng)可以在碰撞

后，立刻通過(guò)全球衛(wèi)星系統(tǒng)把事故情況通知給

交通管理中心和救護(hù)中心，并指引救護(hù)人員準(zhǔn)

確趕到事故地點(diǎn)，實(shí)施搶救.這樣，可以保證

救護(hù)的順利進(jìn)行，最大限度地挽救傷員的生

命.

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第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

一'安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

安全氣囊系統(tǒng)的主要電子元器件有ECU、碰撞傳感器（集中式系統(tǒng)安置于ECU內(nèi)部，分

散式系統(tǒng)安置在ECU外部）、警示裝置、安全氣囊組件、乘員位置傳感裝置及接頭和線束等。

二、安全氣囊系統(tǒng)典型ECU結(jié)構(gòu)

對(duì)於單點(diǎn)碰撞傳感器一集中式安全氣囊ECU,采用了與放大和濾波電路相關(guān)聯(lián)的電子加

速度計(jì)（傳感器），能穩(wěn)定地保持對(duì)汽車加速度跟蹤（即能按照汽車的加速度成比例地輸

出電壓）。與單片微機(jī)相關(guān)聯(lián)的裝置包括：

電源供給裝置，給所有的電路提供工作電壓。屬於這部分的兩個(gè)重要電氣裝置包括電

荷泵和能量貯備（又稱備用電源，在碰撞過(guò)程中，一旦蓄電池連接松脫，仍能提供足夠的

貯電容量觸發(fā)引爆管使安全氣囊張開）。

電荷泵具有提升能量貯備電壓，使其高於汽車工作電壓的能力。當(dāng)蓄電池、充電系統(tǒng)

或發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，電荷泵能維持能量貯備裝置的最低工作電壓。另外，在提升能量貯

備電壓的同時(shí)，能檢測(cè)引爆電路電阻偏高等類似的故障；供單片微機(jī)監(jiān)控用的監(jiān)視計(jì)時(shí)器;

供警示燈控制和故障診斷用的接口電路；觸發(fā)司機(jī)或乘客側(cè)充氣組件的引爆電路。引爆電

路一般由ECU內(nèi)部電路及ECU的外部元器件組成。外部元器件有：接頭、電纜、滑環(huán)/盤簧（僅

司機(jī)路才有）引爆管，對(duì)於分散式安全氣囊系統(tǒng)還有電子機(jī)械碰撞傳感器等。ECU監(jiān)控的首

要任務(wù)，是在碰撞過(guò)程中監(jiān)測(cè)可能妨礙成功引爆安全氣囊的所有故障；進(jìn)一步的任務(wù)是監(jiān)

測(cè)使安全氣囊發(fā)生致傷、甚至致死的不適時(shí)引爆；與ECU集成在一起的機(jī)一電安全傳感器；

選擇輸入電路。

“選擇輸入”是用來(lái)向安全氣囊ECU提供乘客座位、司機(jī)和乘客安全帶的狀態(tài)信息，這

些信息經(jīng)ECU處理彳度，除了具有前面提到能改變安全氣囊充氣速率的功能外，還有安全抑制

功能。對(duì)于乘客安全氣囊，只有在乘客座位被占用、乘客安全帶扣上以及安全氣囊在較高

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閥值的情況下，才會(huì)引爆充氣。將司機(jī)安全氣囊與乘客安全氣囊分開控制，可以減少安全

氣囊不必要的張開；方便接入外部診斷設(shè)備，幫助維修的串行數(shù)據(jù)線路。

三、安全氣囊組件的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

乘客側(cè)與司機(jī)側(cè)安全氣囊的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程很相似。典型的司機(jī)側(cè)安全氣囊組件由安

全氣囊飾罩、帶涂敷層或不帶涂敷層的織物折囊墊、充氣器（即氣體發(fā)生器、含引爆劑、

擴(kuò)爆劑和主推進(jìn)劑）和將安全氣囊組件安裝在方向盤的連接組件等組成。組件的功用和工

作過(guò)程如下：

（1）將從碰撞傳感器接收的電信號(hào)傳給充氣器的引爆劑；

（2）引爆劑像根“電火柴”通電彳發(fā)著火，然彳爰再點(diǎn)燃充氣器組件內(nèi)的擴(kuò)爆劑，擴(kuò)爆劑

又稱為引爆管。

（3）擴(kuò)爆劑點(diǎn)燃彳發(fā)，點(diǎn)燃主裝藥一主推進(jìn)劑。傳統(tǒng)的主推進(jìn)劑由氮化鈉+氧化劑組成，

也有些使用壓縮氮?dú)饣蛸謿?，還有兩種混合應(yīng)用；

（4）推進(jìn)劑燃燒生成氮?dú)饬鳎?/p>

（5）迅速膨脹的氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾進(jìn)入折囊墊，形成安全氣囊雛形；

（6）充氣器使充入安全氣囊的氣體壓力增高，并開始推壓安全氣囊飾罩；

（7）安全氣囊飾罩上的壓力不斷上升，飾罩材料延伸變形和撕裂薄弱區(qū)的接縫；

（8）隨著裂縫的出現(xiàn)，飾罩門開啟，為充氣安全氣囊的噴出提供最佳通路；

（9）氣體壓力繼續(xù)增長(zhǎng)，安全氣囊張開至織物繃緊；

（10）乘員接觸和壓迫安全氣囊，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)；

（11）通過(guò)氣體的粘性阻尼作用，乘員前移能量被吸收和耗散，安全氣囊中過(guò)壓氣體

經(jīng)過(guò)安全氣囊通氣孔排出而不致傷害乘員。

四、元件的結(jié)構(gòu)和工作原理

1、前氣囊傳感器（只適用部分車型）

前氣囊傳感器固定在兩邊的前翼子板內(nèi)側(cè)，傳感器本身是一個(gè)機(jī)械式開關(guān)。當(dāng)傳感器

檢測(cè)出前方撞擊的力量大于設(shè)定值時(shí)，傳感器內(nèi)部的觸點(diǎn)閉合，并將此信號(hào)送至中央氣囊

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傳感器總成（見(jiàn)圖1T2）。

圖1—12前氣囊傳感器

（1）結(jié)構(gòu)

前氣囊傳感器包括：外殼、偏心轉(zhuǎn)子、偏心重塊、固定觸點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)等。在傳感器

本體外側(cè)有一個(gè)電阻，作自檢之用，檢測(cè)中央氣囊傳感器總成與前氣囊傳感器之間的線路

是否有開路或短路（見(jiàn)圖1T3）。

圖1一13前氣囊傳感器的結(jié)構(gòu)

（2）工作原理

在正常情況下，偏心轉(zhuǎn)子和偏心重塊在螺旋彈簧彈力的作用下，緊靠在與外殼相連的

止動(dòng)塊上。此時(shí)固定觸點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)并未接合。當(dāng)發(fā)生正面碰撞，如果碰撞的減速率大于

設(shè)定值時(shí)，由于偏心重塊慣性的作用，使偏心重塊連同偏心轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，直

到與固定觸點(diǎn)閉合（如圖1T4所示）而使前氣囊傳感器閉合。

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圖1-14前氣囊傳感器的工作過(guò)程

為確保安全氣囊系統(tǒng)的高可靠性，前氣囊傳感器在氣囊充氣張開后絕不可再重復(fù)使用。

因?yàn)樵跉饽覄?dòng)作時(shí)會(huì)有大電流流過(guò)傳感器觸點(diǎn)，這可能會(huì)使觸點(diǎn)表面燒蝕而造成電阻過(guò)大。

若重復(fù)使用，可能造成氣囊充氣張開的可靠性降低。

2、中央氣囊傳感器總成或氣囊傳感器總成

當(dāng)車輛設(shè)有前氣囊傳感器時(shí)，此傳感器總成稱為中央氣囊傳感器總成，里面所包含的

傳感器也稱為中央氣囊傳感器；如果車輛未設(shè)置前氣囊傳感器，則稱為氣囊傳感器總成，

里面所包含的傳感器稱為氣囊傳感器。

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格傳感器

目前主要有機(jī)械式、機(jī)電式、電子式等幾

機(jī)其中電子集成式集成度高其內(nèi)部集成有加速度

傳感R通濾波器，油度槌等模堤接口簡(jiǎn)單，可

靠性高；具有自測(cè)試功能，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)氮是

目前廣泛應(yīng)用的一種.

I機(jī)械式傳國(guó)

*需方式

傳感方式有多點(diǎn)式和單點(diǎn)式.目前正在蝴夠點(diǎn)傳感式安全氣袋系統(tǒng)的典型配邕共有三個(gè)艇翳-

個(gè)機(jī)電式左檔雕感翳-個(gè)機(jī)電式右檔板傳感翻診斷模娜的一個(gè)電子艇鼠司機(jī)側(cè)礁客略有一個(gè)

懿,兩個(gè)檔板傳感器中鹿有一個(gè)閉合，診斷模塊就對(duì)電布感器送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理翩斷，當(dāng)認(rèn)為有必

要點(diǎn)煙，就發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)財(cái)袋充％單點(diǎn)艇式安全量系統(tǒng)采用單個(gè)電子式牖器，并且傳感翻點(diǎn)火

控制模塊以及診斷模塊瞧感在-愈目前，由于點(diǎn)魁制算法越犍完善，單點(diǎn)傳感蝮袋系統(tǒng)正在逐頻

代多點(diǎn)傳感式懿系綠

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⑥——c傳感器）—

%多點(diǎn)式和單點(diǎn)式二者的比較

鋁標(biāo)多皮尤單點(diǎn)尤

實(shí)踐許多車輛已安裝有許多車輛安裝

?硬件可靠性目前看來(lái)可靠可就

?性能無(wú)法確切評(píng)定可確切評(píng)定

尺寸由于有引線故體積大體積小

成本適中較低

目前也可由于其可觀測(cè),可

可靠性

但其缺陷至法觀測(cè)靠性會(huì)更進(jìn)一步提高

與車體的集成與車體設(shè)計(jì)往質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)局限小

對(duì)新車的適應(yīng)性如已集成完畢薛改動(dòng)易集成

性能

?高速碰搜較好，幅未完全達(dá)標(biāo)好

?臨界速度碰技對(duì)障礙物碰撞好,其它形式未如好

?重A事件性能未知好

建模全部建模因難全部魏模容易

?傳感醇在無(wú)機(jī)械擾動(dòng)的情況下易建模易建模

?車體必績(jī)便用有效的有限元法已發(fā)展建模方法

如圖1T5所示，中央氣囊傳感器總成安裝在車內(nèi)地板的中間位置上，它從氣囊傳感器

（前氣囊傳感器和其內(nèi)置的中央氣囊傳感器）接收信號(hào)，判斷氣囊是否應(yīng)張開，并診斷系

統(tǒng)的故障。

圖1—15中央氣囊傳感器總成

如圖1T6所示，中央氣囊傳感器總成由中央氣囊傳感器、安全傳感器，點(diǎn)火控制與驅(qū)

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動(dòng)電路和診斷電路組成。一個(gè)可靠性極高的備用電源系統(tǒng)也組合在總成內(nèi)，以防在碰撞時(shí)

因汽車電源系統(tǒng)的損壞而導(dǎo)致氣囊系統(tǒng)不工作。

中央氣囊傳感器總成

螺旋電纜

安分

點(diǎn)火開關(guān)傳感器傳爆管

后備

電源

1

「J1N-1

警告燈

SRSLLJLuJ

::傳爆管"

傳爆篁？

椅查

連接器

中央氣囊_ld_r

'—

傳感器—

。I

;中央氣囊傳感器飛」

-!-前

L_________________「:

1-傳

*1:用于前乘員氣囊

*2：用于機(jī)械式中央氣囊傳感器

?安全傳感器、傳爆管和中央氣囊傳感器是串聯(lián)的*3：用于電子控制式（E型）座椅

?前氣囊傳感器和中央氣囊傳感器是并聯(lián)的（僅限某些型號(hào)）安全帶收緊器

?傳爆管是并聯(lián)的*4：僅限某些型號(hào)

圖1―16中央氣囊傳感器總成電路

（1）中央氣囊傳感器

中央氣囊傳感器封裝在中央氣囊傳感器總成內(nèi)，它有電子式和機(jī)械式兩種。

電子式可檢測(cè)出減速率，然后點(diǎn)火控制和驅(qū)動(dòng)電

路再根據(jù)此信號(hào)判斷是否讓氣囊充氣。機(jī)械式也可測(cè)

出減速率，并直接驅(qū)動(dòng)氣囊充氣。

1）電子式。電子式中央氣囊傳感器是一種智能傳

感器，它將傳感元件、信號(hào)適配器和濾波器等集成在

集成電路

一塊IC上，具有可靠性高、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。如圖1T7

圖1一17電子式中央氣囊傳感器

所示，傳感器有一懸臂梁，懸臂梁的質(zhì)量就是慣性質(zhì)量，當(dāng)傳感器承受沖擊時(shí)，懸臂梁會(huì)

發(fā)生彎曲。這一彎曲變形可由其上的變形計(jì)測(cè)出，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)集成電路整理放大

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后的輸出信號(hào)隨減速率線性變化。

2）機(jī)械式。當(dāng)機(jī)械式傳感器檢測(cè)到正面撞擊的速度大于設(shè)定值時(shí)，其觸點(diǎn)會(huì)閉合使氣

囊充氣。

（2）安全傳感器

安全傳感器有幾種形式。圖1T8是以配重動(dòng)能為基礎(chǔ)而閉合觸點(diǎn)的機(jī)械式和以水銀

為導(dǎo)體的水銀開關(guān)式。安全傳感器的作用主要是為了防止氣囊誤開。此傳感器觸發(fā)的基準(zhǔn)

減速率比氣囊作用的設(shè)定值小。

兩個(gè)觸點(diǎn)接觸

機(jī)械式安全傳感器水銀開關(guān)式安全傳感器

圖1一18安全傳感器

如果使用水銀開關(guān)式以外的安全傳感器時(shí)，在氣囊已作用充氣之后，中央氣囊傳感器

總成絕不可重復(fù)使用。因?yàn)樵跉饽覄?dòng)作時(shí)，會(huì)有大電流流過(guò)傳感器觸點(diǎn)，使觸點(diǎn)表面產(chǎn)生

燒蝕而令電阻過(guò)大，造成氣囊可靠性降低。

1992年8月以后產(chǎn)的豐田汽車已不再采用水銀開關(guān)式安全傳感器。

1）點(diǎn)火控制和驅(qū)動(dòng)電路（適用于電子式中央氣囊傳感器）。點(diǎn)火控制與驅(qū)動(dòng)電路對(duì)中

央氣囊傳感器來(lái)的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，如果計(jì)算值比預(yù)定值大，它就觸發(fā)點(diǎn)火，使氣囊充氣。

2）備用電源：備用電源由備用電容器和直流一直流變壓器組成。在電源系統(tǒng)由于碰撞

而失效的情況下，備用電容器將釋放電能，以供應(yīng)系統(tǒng)所需的電力。當(dāng)蓄電池電壓下降到

一定值時(shí)，直流變壓器用于提高電壓。

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3）診斷電路。診斷電路可診斷系統(tǒng)內(nèi)的任何故障。當(dāng)故障被檢測(cè)出來(lái)后，點(diǎn)亮組合儀

表上的故障警告燈以告示駕駛員。這一電路可監(jiān)視下列各種情況：

?造成點(diǎn)火失效的故障；

?造成意外點(diǎn)火的故障；

?診斷電路本身的故障，即造成不能檢測(cè)點(diǎn)火失效和意外點(diǎn)火的故障。

4）記憶電路。當(dāng)診斷電路檢測(cè)出故障時(shí)，這一故障被編成代碼儲(chǔ)存在記憶電路中。此

代碼可隨時(shí)取出，以分辨故障部位及進(jìn)行快速診斷。按照車型、年份的不同，記憶電路可

分為兩種形式，一種是當(dāng)電源中斷時(shí)，記憶內(nèi)容即自動(dòng)消失；另一種是即使供應(yīng)電源中斷，

記憶內(nèi)容仍能保留。

5）安全電路。安全電路禁止點(diǎn)火。當(dāng)診斷電路檢測(cè)到的故障可能會(huì)引起意外點(diǎn)火時(shí)，

診斷電路向安全電路送出一個(gè)信號(hào)，用于禁止點(diǎn)火。

3、側(cè)氣囊傳感器總成

側(cè)氣囊傳感器總成有兩種類型，第一種是獨(dú)立于正面安全氣囊系統(tǒng)而自成體系的，它

從封裝于側(cè)氣囊傳感器總成內(nèi)的側(cè)氣囊傳感器接收信號(hào)，判斷側(cè)氣囊是否應(yīng)打開，并診斷

系統(tǒng)的故障。這一類型的側(cè)氣囊傳感器總成有自己的側(cè)氣囊故障警告燈。這種側(cè)氣囊傳感

器總成由側(cè)氣囊傳感器、安全傳感器、點(diǎn)火控制與驅(qū)動(dòng)電路、診斷電路等組成。這些組成

部分的作用和工作原理與中央氣囊傳感器總成相同。

另一種是側(cè)氣囊傳感器總成由側(cè)氣囊傳感器、安全傳感器等組成的。側(cè)氣囊傳感器總

成接收側(cè)氣囊傳感器來(lái)的信號(hào)，并判斷應(yīng)是否打開側(cè)氣囊。若需要打開側(cè)氣囊，則側(cè)氣囊

傳感器總成向中央氣囊傳感器總成（或氣囊傳感器總成）發(fā)出信號(hào)，最終由中央氣囊傳感

器總成向側(cè)氣囊傳爆管送出電流，使側(cè)氣囊張開充氣。

上述兩種類型的左、右兩個(gè)側(cè)氣囊傳感器總成分別安裝在左、右側(cè)車身的中間立柱上,

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兩者是相互獨(dú)立的，如圖119所示。

圖1-19安裝在中間立柱上的側(cè)氣囊傳感器總成

4、充氣裝置和氣囊

安全氣囊系統(tǒng)對(duì)充氣裝置的要求主要有3個(gè)方面：

1）能在約30ms內(nèi)產(chǎn)生大量氣體；

2）所產(chǎn)生的氣體應(yīng)無(wú)毒性，溫度不能過(guò)高；

3）整個(gè)裝置應(yīng)具有很高的可靠性和很好的穩(wěn)定性。

充氣裝置主要有壓縮氣體式、煙火式和混合式3種。壓縮氣體式因充氣較慢、受環(huán)境

溫度影響較大、系統(tǒng)的性能不穩(wěn)定而在目前已較少使用。豐田汽車的充氣裝置主要采用煙

火式。1998年開始，逐漸在前座乘員氣囊和側(cè)氣囊上采用混合式充氣裝置。

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?一（氣體發(fā)生器）----------

生氣體發(fā)生器有壓縮氣體式（冷式）'慰燒式（熱式）'混合式三種。

壓縮氣體式主要與機(jī)械式傳感器及控制器連用,由于其產(chǎn)氣量少、

充氣速度慢等缺點(diǎn)，應(yīng)用較少.

燃燒式通過(guò)燃燒劑燃燒產(chǎn)生大量氣體，產(chǎn)氣趺容易控制，應(yīng)用

較多,燃燒劑有疊氮化鈉等種類,疊氮化臧燒產(chǎn)生無(wú)害的

氮?dú)?，但產(chǎn)生大量的犍桐哪粒，所以要采取降溫、過(guò)

濾等相應(yīng)措施,為防止火藥產(chǎn)生的熱量對(duì)乘員造成傷害，有

些氣袋內(nèi)部涂有隔熱涂層.疊氮化鈉融于水后有毒，對(duì)環(huán)保

不利.各氣袋生產(chǎn)廠家都在發(fā)展新型的臃劑.可燃?xì)怏w式

是其中的一種，它將氫氣和氧氣按一定比例混合加壓儲(chǔ)存在

儲(chǔ)氣瓶中.它麒后產(chǎn)生水，沒(méi)有固體新粒，燃燒前也沒(méi)有

害，是一種理想燃燒劑.

淞合式是用少量的燃燒物質(zhì)產(chǎn)生足夠的娓，使得壓縮氣體迅速膨

麻充滿氣袋,其產(chǎn)氣量尢而產(chǎn)生雌量少，是今后的發(fā)

展方向.

⑥~（氣體發(fā)生器----------

#混合型氣體發(fā)生器性能上的優(yōu)勢(shì)

。對(duì)溫度的敏感性較低，低溫條件下性能靴不大；

Q通過(guò)調(diào)整，容易滿足客戶對(duì)峰值勒、壓力上升曲卷溢出氣體的速度等性能的要求；

?對(duì)環(huán)境有利.無(wú)毒性材料；優(yōu)異的抗老化性能；

9氣體發(fā)生器表面溫度低.在氣體發(fā)生器作用后，具表面溫度至多上升75度，塑料件可與氣體

發(fā)生器接觸；

Q流出的氣體無(wú)害.產(chǎn)生的少量非毒性期粒，92%的即粒是KC1,產(chǎn)出的即粒濃度比采用者氮化

鈉等燃燒劑的熱式氣體發(fā)生器保

。優(yōu)異的燃燒劑抗老化性能.在車體中15年無(wú)變化，推進(jìn)劑不會(huì)吸濕.

9氣體發(fā)生器有單級(jí)和兩級(jí)氣體發(fā)生器.單級(jí)氣體發(fā)生器有一個(gè)產(chǎn)氣部件，兩級(jí)氣體發(fā)生器有兩

個(gè)相互獨(dú)立的產(chǎn)氣部件，適當(dāng)組合兩個(gè)部件的工作時(shí)間，即可獲得不同的充氣特性,適用與智

能乘員保護(hù)系統(tǒng).

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beilang

(1)駕駛員充氣裝置和氣囊

駕駛員充氣裝置采用煙火式。充氣裝置和氣囊均裝設(shè)于方向盤襯墊內(nèi)，它們是不可分

解的。如圖1-20所示，充氣裝置包括傳爆管、點(diǎn)火藥粉與氣體發(fā)生劑等。在車輛正面嚴(yán)重

碰撞時(shí)，充氣裝置瞬間給氣囊充氣。氣囊由尼龍布制成，并在內(nèi)表面涂有樹脂。

圖1-20駕駛員充氣裝置

如圖121所示，當(dāng)車輛正面嚴(yán)重碰撞時(shí)，減速力使氣囊傳感器導(dǎo)通，電流流入傳爆管

使其產(chǎn)生高熱，從而點(diǎn)燃傳爆管內(nèi)的點(diǎn)火物質(zhì)?；鹧骐S即擴(kuò)散到點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑。

氣體發(fā)生劑于是產(chǎn)生大量氮?dú)?，這些氮?dú)饨?jīng)過(guò)濾器降溫后進(jìn)入氣囊內(nèi)。氣囊被迅速充氣并

急劇膨脹，沖破方向盤襯

墊，緩沖了乘員的二次碰

撞沖擊。氣囊在充氣完成

后，氮?dú)庥舍尫趴籽杆倥?/p>

泄，這不但可減少乘員對(duì)

氣囊的沖擊力量，而且可確保乘員有良好圖1一21點(diǎn)火裝置截面圖

的視野。

(2)前乘員充氣裝置和氣囊

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bcifong

前乘員充氣裝置有煙火式和混合式兩種。這兩種形式的充氣裝置和氣囊均密封在一個(gè)

外殼內(nèi)，裝在手套箱上方的儀表臺(tái)上，如圖122所示。

圖1一22前乘員充氣裝置和氣囊

1）煙火式前乘員充氣裝置圖123。這種形式的充氣裝置是一個(gè)金屬盒，里面有傳爆

管、點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑等。氣囊由尼龍布制作，由充氣裝置生成的氮?dú)獬錃庹归_。前

乘員氣囊的展開體積約為駕駛員氣囊的2?4倍。

圖1-23煙火式前乘員充氣裝置截面圖

煙火式前乘員充氣裝置的工作過(guò)程與駕駛員充氣裝置相同。如圖1-24所示。

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bcl，＜?cg

噴出氮?dú)?/p>

圖1—24煙火式前乘員充氣裝置的工作過(guò)程

2）混合式前乘員充氣裝置。這種形式的充氣裝置由傳爆管、推進(jìn)劑、銷、隔片和壓縮

氧氣等其他元件組成，如圖『25所示。

圖1一25混合式前乘員充氣裝置

若因正面碰撞的慣性力使氣囊傳感器接通，則電流會(huì)點(diǎn)燃充氣裝置內(nèi)的傳爆管。被傳

爆管點(diǎn)燃的推進(jìn)劑使氨氣膨脹，同時(shí)也使銷觸發(fā)，擊穿隔片。膨脹的氣體從被銷擊穿的隔

片通過(guò)，經(jīng)氣體釋放孔流到氣囊內(nèi)。隨著氣體進(jìn)一步膨脹，前乘員氣囊推開氣囊門而彈出，

緩沖前乘員頭部和胸部所受到的撞擊。其工作過(guò)程如圖L26所示。

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一:火焰?zhèn)鞑?/p>

=>:氨氣流動(dòng)

圖1一26混合式前乘員充氣裝置的工作過(guò)程

(3)側(cè)充氣裝置和氣囊

側(cè)充氣裝置和側(cè)氣囊組合在一個(gè)殼體內(nèi)，裝設(shè)在座椅靠背外側(cè)，如圖L27所示。充氣

裝置由傳爆管、乙醇、壓縮氤氣和隔片組成。如圖1-28所示。

圖1—27側(cè)充氣裝置和氣囊

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圖1一28側(cè)充氣裝置的結(jié)構(gòu)

氣囊由強(qiáng)力尼龍布制作，由被充氣裝置加熱的氤氣來(lái)充氣。

當(dāng)側(cè)氣囊傳感器因車輛嚴(yán)重的側(cè)碰撞造成的減速力而導(dǎo)通時(shí)，氣囊傳感器立即把電流

送到側(cè)氣囊充氣裝置，使傳爆管點(diǎn)火。傳爆管的火焰瞬間即擴(kuò)散到乙醇。乙醇的燃燒使氨

氣的壓力劇增，膨脹的氣體撕破隔片，充進(jìn)氣囊(如圖129所示)。

乘員感知系統(tǒng)包括乘員存在探測(cè)和乘員位置傳感兩個(gè)方面.

乘員存在探測(cè)系統(tǒng)(OSS)的作用是：

?當(dāng)有反向兒童座椅時(shí),氣袋不點(diǎn)爆；

?當(dāng)乘客座無(wú)人乘坐時(shí),氣袋不點(diǎn)鼠

乘員存在探測(cè)可