汽车安全新技术之安全气囊

汽车安全新技术之安全气囊
汽车系 10汽检（2)班
在汽车的安全性研究和现有的汽车安全技术中,汽车的安全性
分为主动安全性和被动安全性两大类. “主动安全性”是指汽车避免事故发生的能力，通过配备的主动安全装备，减少或避免行车危险状况的发生。

现在，绝大部分车型都标配防抱死制动系统(ABS)和制动力分配系统(EBD)，除此之外，涉及汽车主动安全性的电子控制技术还包括制动力辅助系统（BAS）、电子差速锁（EDS）、驱动防滑系统（ASR）和电子稳定程序（ESP）等。

“被动安全性”是指一旦事故发生时，汽车保护内部乘员及外部人员的安全程度。

提及被动安全性，大部分人都会马上想到安全带和安全气囊。

但对于汽车来说，一个高效的乘客保护系统，还应该包括：安全带和安全气囊、前排侧部气囊、侧面安全气帘、可溃缩式安全转向柱、主动安全头枕、安全车身。

装有安全气囊系统的容器外部都印有Supplemental
Inflatable Restraint System，简称SRS)的字样，直译成中文为“辅助可充气约束系统”。

旨在减轻乘员的伤害程度，当发生碰撞事故时，避免乘员发生二次碰撞，或车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。

安全气囊是美国的John W. Hetrick发明的。

目前为止，安全气囊按保护对象可以分成以下几种类别：
前方气囊：驾驶气囊（Driver Front Airbag；DA）、乘客气囊（Passenger Front Airbag；PA）、侧边气囊：前座侧边气囊（Front
Side Airbag；FSA）、后座侧边气囊（Rear Side Airbag；RSA）、侧边气帘（头部气囊）、膝部气囊及新型的气囊式安全带。

按数量分有单气囊、双气囊、目前在国内生产的中低档轿车中标配的气囊个数是1-2个，一般都是在车辆的驾驶和副驾驶位置各一个，用来保护前排成员在车辆发生猛烈撞击时对胸部和脑部的有效保护. 四气囊、在一些中档的B级车中，一般都会装有四个气囊除了位于驾驶、副驾驶位的两个，在它的侧面车门内也装有两个。

多气囊, 在一些高档车中像以安全性著称的，瑞典的沃尔沃轿车在它的旗舰车型中全车配备了6个气囊和18个气帘，分别位于车内前排正副驾驶位，前后车门两侧各两个，18个气帘分布在前后挡风玻璃处，侧面视窗处，对来自各个方向的撞击提供最有效的保护。

安全气囊系统的结构组成主要有传感器（重量传感器、电子区域传感器、红外线传感器、光学传感器、超声波传感器）、微处理器、气体发生器和气囊。

由此也可以联系到它的工作原理：汽车发生碰撞时，车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器可以检测到车速突然减速，传感器信号传给安全气囊ECU，安全气囊判断为需要引爆安全气囊包内的电热点火器来保护乘客，安全气囊内的叠氮化钠和硝酸铵反应产生氮气和钠，氮气进入气囊并迅速膨胀，驾车者才会撞上气囊并得到保护，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能，并
避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线，严重者可能还会窒息而亡。

那么安全气囊又是如何判断是否该展开？从之前的结构组成
上分析，传感器和执行器的密切联系是不可忽视的，当汽车车速低于30km/h发生碰撞时，碰撞产生的减速度和惯性力较小，安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为不引爆安全气囊，只引爆安全带收紧器的点火器。

与此同时，向左、右安全带点火器发出点火指令使安全带收紧，防止驾驶员和乘客受伤。

当汽车车速高于30km/h发生碰撞时，碰撞产生的减速度和惯性力较大，安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为需要引爆安全气囊和安全带收紧器共同保护驾
驶员和乘客。

与此同时，向左、右安全带点火器和安全气囊点火器发出点火指令，在安全带收紧的同时，驾驶员侧气囊和乘客侧气囊同时打开，达到保护驾驶员和乘客目的。

如此看来安全气囊好像是智能而无害的，但是，事物都是有利有弊的。

安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，大大减少受伤的可能性。

据统计，配备安全气囊的车发生正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达64%，甚至在其中有80%的乘客未系上安全带！至于来自侧方及后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。

此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78%的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不
粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。

同样可以用数据来分析证明安全气囊有害的一面，据计算，若汽车以60km的时速行驶，突然的撞击会令车辆在0.2秒之内停下，而气囊则会以大约300km/h的速度弹出，而由此所产生的撞击力约有180公斤，这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承。

而且气囊可能在低速时打开，反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。

(误开伤害！），另外，气囊的瞬间启动可能对乘员造成冲击，产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。

当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会伤害乘员。

环顾气囊关于误开而产生的伤害，可以得出以下几种可能性：
1 温度过高,引起充气装置中火药燃烧。

2 过分撞击，使雷管爆发。

3 电磁波引起误触发，如大功率手提电话机等。

4 修理时，操作不慎。

正所谓，世上无难事，只怕有心人。

所以，我们也可以通过一些方面的改进来减小危害，在安全气囊展开之前，安全气囊系统通过重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素，能够精确感应汽车发生的碰撞，判断是否点爆气囊、采用1级点火还是多级点火、点爆力有多大，并与安全带形成总体控制，并按
照程序来判断碰撞事故的严重程度，如果碰撞级别比较低的话，只需将安全带的预紧机构拉紧即可，但是，如果碰撞级别比较高，需要启动安全气囊，则将点燃气囊的指令传递给气囊系统，再执行展开气囊的行动，通过传感器，气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式，是正面碰撞还是角度碰撞，侧面碰撞还是整车的翻滚运动，以便驱动车身不同位置的气囊，形成对乘客的最佳保护。

那么分析了安全气囊的各方面紧密的配合，我们也要注意这也同样是说明安全气囊制造要求的严格！从可靠性而言，安全气囊的使用年限为7-15年，能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别。

从灵敏度而言，当汽车发生碰撞时，气囊需准确地在二次碰撞前打开。

从防误爆功能看，减速度过低，轻微碰撞则不需要引爆。

从自动诊断功能看，电控安全气囊还有备用电源，以免意外发生。

随时代的发展，安全气囊在未来也不断升级改进，美国和日本的汽车公司正在努力增大气囊尺寸来保护乘员。

而欧洲一些汽车制造公司，如“奔驰”、“宝马”和“沃尔沃”等则认为，安全气囊本身决不是保障乘员的灵丹妙药，它必须在一个统一的汽车被动安全系统中才能有效地发挥作用，在这个系统中，一定要具备紧缩式安全带、结构可靠的座椅、儿童专用座椅和一系列其它部件。

而且，最好在车身结构设计开始时就考虑到这个安全系统所有必须的组成部件的安装。