浅谈汽车安全气囊发展与应用

科技专论

310

浅谈汽车安全气囊发展与应用

【摘 要】随着汽车技术的的进步和道路条件的改善，汽车行驶的速度是越来越快，车流量也越来越大，它带给我们的安全隐患也越来越严重，每年的交通事故都在递增。要想确保行车过程中的安全性，解决行车过程中的人员安全越来也受到了我们的重视。在汽车的装备安全气囊是现在的一种有效的解决法，那它的发展与应用怎么样呢？本文就主要对汽车的安全气囊的发展与应用进行概述。

【关键词】汽车安全气囊发展应用　

在人们都开始有了汽车，公路也不断完善，汽车在行驶过程中的速度越来越快，加上汽车技术的不断发展，车速，车流量都是一个问题，从而引发了安全的隐患，而这安全隐患如何能去预防？在人们对技术的发展，有了安全气囊，它可以保护人在汽车发生事故所引发的安全问题，而汽车安全气囊它在今天又如何的去发展和应用呢？

一、汽车安全气囊的发展

美国人Jhon.W.Hetrick发明了安全气囊的雏形安全气垫。1952年Hetrick发明了他自己之称为“汽车安全气垫”的装置,用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害。这是一种纯机械装置。1953年，第一个气囊的专利就诞生了。但是由于那时技术的的限制，还不能把这种想法或专利进行实现，到了1980年的德国开始实现了这个设想并在汽车安装了安全气囊。从此在美国的市场汽车上都出现了这样的安全系统，随后又出现了一系列保护乘员头部躯干和膝部作用的安全气囊。在我国，对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。

二、国内外对安全气囊的评价

尽管国内国外都对安全气囊的研究与发展都有一定的基础和规模，但是对含有安全气囊法规、撞车实验系统、安全气囊的设计、制造和测试等方面还是有待去加强，虽然国内外的安全气囊的研究到了技术要求，但还是有些不足，比如它的自主权，传感器、气体发生器和气囊的技术规范及检测还未达到一个令人满意的状态，因此我们安全气囊的业内人士还要付出巨大的努力！

三、汽车安全气囊的应用

现阶段的安全气囊系统普遍存在以下的问题：1、安全气囊的的安全性差，如果在乘员和气囊中间有什么物件，甚至连乘员所佩戴的眼镜，安全气囊将可能会把此物件打到乘员身上，导致严重伤害甚至死亡。在乘坐者之中若有儿童应格外受到关注。安全气囊的设计并不是针对儿童而言的。另外在安全气囊膨胀时，目前汽车安全气囊中普遍使用了迭叠化钠。从环保和人体健康角度讲，迭氮化钠是一种有毒物质，其毒性是砷的近30倍。此外，从安全角度讲，迭氮化钠在被激活后释放的气体冲起气囊的同时，还会生成固态的钠，钠的化学性质非常活泼，特别是在与水接触时可以直接燃烧。

2、安全气囊的的经济性差，气囊每个气囊只能使用一次，也就是说气囊只要引爆就不再有下一次保护的能力，也不能塞回去再使用，引爆后须回厂换一个新的气囊。因车型不同，安全气囊的价格也不相同。重新安装一套新气囊包括感应系统和电脑控制器，大致需要5000-10000元左右。

3、要保证安全气囊真正起到安全的作用，驾乘人员一定要养成良好的驾乘习惯，保证胸部与方向盘保持一定距离。而最有效的措施就是系好安全带，安全气囊只是辅助安全系统，需与安全带配合使用才能发挥最大的安全保护效果。安全气囊弹出后，很可能对车内人员的逃生造成干涉阻碍。

四、我国安全气囊急需改进地方

近几年，现代车外安全气囊系统逐渐被运用在汽车上，在北美、欧洲以及日本等工业发达国家已经广泛的使用。车外安全气囊按位置布局可分为发动机罩/A柱气囊、汽车前保险杠气囊、后保险杠气囊和侧部气

囊。

安全前保险杠气囊和发动机罩要安装气囊，主要考虑到保护路上行

人的人身。以下是一个人体被汽车正面撞中的行人腿部的冲击试验模拟场景，汽车以时速40km开来。首先是腿部接受冲击，随后人的上身尤其是头部将会与挡风玻璃前的车头盖发生碰撞。所以发动机罩气囊和前保险杠气囊这个时候就可以分别降低这两次碰撞的强度，保护行人的安全。这里限定胫骨的最大加速度，是为了预防胫骨骨折。而限定膝盖弯曲角度15度以及剪切变形小于6mm，是为了防止膝关节损伤，如膝关节内骨折和韧带断裂等。

侧部气囊和后保险杠安全气囊则旨在对即将发生追尾或侧撞的冲击进行缓冲。当配套的探测系统检测到追尾（碰撞）即将发生，气囊会立即弹出，保护汽车尾部和后排乘客，尽可能地减少碰撞造成的损失——严格地说，这似乎是一种主动安全设备，需要主动地去探测和预判碰撞的发生。配合其他的诸如主动刹车一类的安全系统使用，效果应该更好，尤其是在车撞车或者车撞人的情况下。

现代车外安全气囊系统明显的缺点是成本高。要在车身外部360加装安全气囊系统，在德国，重新装置一套新气囊和感应系统及整组电脑控制器，一般需要2000欧元左右。并且在如果驾车过程中遭遇轻微碰撞也会把气囊打开，那么更换气囊的费用将比维修汽车表面的价格要高。其次，由于安全气囊的冲击力很大，我们做过这样一个测试。在一片空旷的操场上引爆安全气囊之后，强大的冲击力可以把一个2.2kg的西瓜弹射到30米高空，落地点与发射点之间距离有40米远。在这样的冲击力之下，安全气囊对行人的保护作用可能会引起反效果。

如果解决了以上两个技术问题之后，车外安全气囊系统的优越性就可想而知了。它既可以保护车身免受较大的损伤和保护路上行人的人身安全，又可以更可很大程度上解除车内安全与车内乘员气囊之间的强烈冲击作用。

总的来说，汽车装用安全气囊系统后，汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害程度大大减小。车外安全气囊将是一个必然的发展趋势，同时，也是众多从事汽车行业的人才们必须攻克的技术难题。

江莉军1 董江2

1.连云港中等专业学校

2.连云港市人力资源与社会保障局

参考文献

[1]游世辉.《国内外汽车安全气囊工作过程的计算机仿真研究的现状与趋势》.湖南大学学报,2000,27(4)

[2]全气囊,刘希恭.《国产汽车安系统故障检修实用手册》 [3]刘艳丰.《我国安全气囊应用现状及发展特》

[4]苏慧青编.《安全气囊的使用》.北京:机械工业出版社,2006[5]徐安编.《汽车安全气囊技术发展趋向》.北京:人民交通出版

社,2006