關(guān)于汽車安全氣囊系統(tǒng)的分析

1、 關(guān)于汽車安全氣囊系統(tǒng)的分析山東華宇工學(xué)院0目 錄一、概一、概 述述.11、汽車安全氣囊 .12、汽車安全氣囊的工作原理及結(jié)構(gòu) .13、汽車安全氣囊的分類 .44、汽車安全氣囊的發(fā)展史 .5二、汽車安全氣囊的二、汽車安全氣囊的應(yīng)用問題應(yīng)用問題.61、安全氣囊的使用 .62、安全氣囊使用過程存在的缺陷 .63、安全氣囊的檢修 .7三三、汽車安全氣囊與其他安全裝置汽車安全氣囊與其他安全裝置.71、ABS 防抱死制動系統(tǒng) .72、安全帶 .73、安全枕頭 .8四四、汽車安全氣囊的改進和引用汽車安全氣囊的改進和引用.81、磁電式傳感器的采用分析 .82、智能化控制系統(tǒng)采用分析 .93、乘員探測系統(tǒng)的選

2、擇分析 .94、氣體發(fā)生器的多元化發(fā)展 .95、可分級充氣或釋放壓力裝置的采用 .9五五、汽車安全氣囊的發(fā)展趨勢汽車安全氣囊的發(fā)展趨勢.101、安全氣囊的綠色環(huán)保化 .102、安全氣囊的小型、輕型化 .103、安全氣囊的智能化 .104、安全氣囊的虛擬技術(shù)化 .105、安全氣囊的保護全方位化 .11六六、汽車安全氣囊的市場狀況汽車安全氣囊的市場狀況.111、汽車安全氣囊市場特點分析 .112、安全氣囊供求情況 .11七七、結(jié)論、結(jié)論.12致謝致謝.13參考文獻參考文獻.14山東華宇工學(xué)院1一、概述1、汽車安全氣囊安全氣囊系統(tǒng)也稱為輔助乘員保護系統(tǒng)。它是一種當(dāng)汽車遭到?jīng)_撞而急劇減速時能很快膨脹的

3、緩沖墊，通過它與座椅安全帶配合使用，可以為乘員提供十分有效的防撞保護。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，迅速在乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間打開一個充滿氣體的袋子，使乘員撞在氣袋上，避免或減緩碰撞，從而達到保護乘員的作用。在汽車發(fā)生沖撞時，安全氣囊系統(tǒng)對保護駕乘人員的安全十分有效。當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞事故時，安全氣囊控制系統(tǒng)檢測到?jīng)_擊力超過設(shè)定值時，安全氣囊電子控制裝置立即接通充氣元件中的傳爆管電路，點燃傳爆管內(nèi)的點火介質(zhì)，火焰引燃點火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在 0.03s 的時間內(nèi)即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖出方向盤蓋罩，緩沖對駕駛員和乘員的沖擊，隨后又將氣囊中的氣體放出。初中證明，汽車裝用安全氣囊后，汽

4、車發(fā)生正面碰撞事故對駕駛員和乘員的傷害程度大大減小。 有些汽車不僅裝有前端的安全氣囊，還裝有側(cè)面安全氣囊，在汽車發(fā)生側(cè)面碰撞時，也能使側(cè)面安全氣囊充氣，以減小側(cè)向碰撞時的傷害。據(jù)統(tǒng)計，氣囊在汽車相撞時，保使頭部受傷率減少 25%，面部受傷率減少 80%左右。2、汽車安全氣囊的工作原理及結(jié)構(gòu)2.1 工作原理當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞事故時，安全氣囊控制系統(tǒng)檢測到?jīng)_擊力(減速度)超過設(shè)定值時，安全氣囊電腦立即接通充氣元件中的電爆管電路，點燃電爆管內(nèi)的點火介質(zhì)，火焰引燃點火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在 0。03 秒鐘的時間內(nèi)即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖破方向盤上裝飾蓋板鼓向駕駛員和乘員，使駕駛員和

5、乘員的頭部和胸部壓在充滿氣體的氣囊上，緩沖對駕駛員和乘員的沖擊，隨后又將氣囊中的氣體放出。 安全氣囊可將撞擊力均勻地分布在頭部和胸部，防止脆弱的乘客肉體與車身產(chǎn)生直接碰撞，大大減少受傷的可能性。安全氣囊對于在遭受正面撞擊時，的確能有效保護乘客，即使未系上安全帶，防撞安全氣囊仍足以有效減低傷害。據(jù)統(tǒng)計，配山東華宇工學(xué)院2備安全氣囊的車發(fā)生正面碰撞時，可降低乘客受傷的程度高達 64，甚至在其中有 80的乘客未系上安全帶！至于來自側(cè)方及后座的碰撞，則仍有賴于安全帶的功能。 此外，氣囊爆發(fā)時的音量大約只有 130 分貝，在人體可忍受的范圍；氣囊中78的氣體是氮氣，十分安定且不含毒性，對人體無害；爆出時

6、帶出的粉末是維持氣囊在折疊狀態(tài)下不粘在一起的潤滑粉末，對人體亦無害。萬事都是一把雙刃劍，安全氣囊同樣也有它不安全的一面。據(jù)計算，若汽車以60km 的時速行駛，突然的撞擊會令車輛在 0.2 秒之內(nèi)停下，而氣囊則會以大約300km/h 的速度彈出，而由此所產(chǎn)生的撞擊力約有 180 公斤，這對于頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。因此，如果安全氣囊彈出的角度、力度稍有差錯，就有可能釀出一場“悲劇” 。 在汽車行駛中，3 個傳感器不斷將車速變化的信息輸入到電子控制器，經(jīng)電子控制器不斷地計算、分析、比較和判斷，并隨時準(zhǔn)備發(fā)出指令。當(dāng)車速小于30km/h 沖撞時，前方傳感器和其串聯(lián)的安全傳感器同時向電子

7、控制器輸入撞車信號，并發(fā)出引爆安全帶預(yù)緊器電雷管的指令，而中央傳感器發(fā)出的信號不能使電子控制器發(fā)出引爆氣囊電雷管的指令。所以，在低速(減速度較小)沖撞時，只要預(yù)緊器向后拉緊安全帶，就足以保護駕乘人員不撞向前方。 在高速(減速度較大)沖撞時，前方傳感器和中央傳感器同時向電子控制器輸入沖撞信號，電子控制器在迅速判斷后發(fā)出指令，同時引爆左右預(yù)緊器和雙氣囊的電雷管。安全帶向后拉緊的同時，2 個氣囊同時張開，吸收駕乘人員因減速度大而產(chǎn)生的沖撞能量，有效地保護他們的安全。汽車正面碰撞時安全氣囊發(fā)生作用的過程示意圖當(dāng)汽車和前面的固定物沖撞時，汽車行駛的速度越快，減速度就越大，傳感器接受到的力就越大。若將前方

8、傳感器和中央傳感器預(yù)設(shè)定的力分為上、下限，即前方傳感器的預(yù)定沖撞速度在小于 30km/h 的下限值，并且相應(yīng)的安全傳感器預(yù)設(shè)值也是下限值，則汽車發(fā)生低速沖撞時，電子控制器只使安全帶預(yù)緊器引爆。中央傳感器預(yù)設(shè)值為上限，則汽車高速沖撞時，前方傳感器，中央傳感器和安全傳感器同時向電子控制器輸出沖撞信號，電子控制器使所有的電雷管引爆，則安全帶拉緊，氣囊張開。從發(fā)生沖撞、傳感器發(fā)出信號到控制器判斷引爆電雷管，大約需要 10ms 時間。引爆后，氣體發(fā)生器產(chǎn)生大量氮氣，迅速吹脹氣囊。從發(fā)生沖撞到氣囊形成，進而山東華宇工學(xué)院3到安全帶拉緊，全過程所需時間為 30-35ms，所以氣囊系統(tǒng)的保護效果是非常好的。當(dāng)

9、氣囊引爆后，由于產(chǎn)生的氣體大量涌進氣囊，使氣囊的壓力增高，不利吸收沖撞能量，所以，在氣囊的后面有 2 個排泄壓力的氣體排放孔，有利于保護駕乘人員的安全。做為車身被動安全性的輔助配置，日漸受到人們的重視。當(dāng)汽車與障礙物碰撞后，稱為一次碰撞，乘員與車內(nèi)構(gòu)件發(fā)生碰撞，稱為二次碰撞，氣囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打開一個充滿氣體的氣墊，使乘員因慣性而移動時“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。安全氣囊在近幾年得到了飛速的發(fā)展，價格大幅度下降，裝備了安全氣囊的轎車也從過去的中高級轎車向中低級轎車發(fā)展。同時，有些轎車前排安裝了乘客用的安全氣囊（即雙安全氣囊規(guī)格），乘客用

10、的安全氣囊與駕車者用的安全氣囊相似，只是氣囊的體積要大些，所需的氣體也多一些而已。進入 90 年代以來，安全氣囊的安全性能已被人們普遍接受，并被視為一種現(xiàn)代化和高檔次的安全裝置。了解安全氣囊的工作原理及注意事宜對我們更好的保護自己有很重要的作用，但對于駕駛員來說，安全駕駛才是第一位的，這是任何先進的安全裝置都無法替代的！22 結(jié)構(gòu)安全氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、ECU、氣體發(fā)生器和氣囊組件等組成。傳感器用于檢測、判斷汽車發(fā)生碰撞時的撞擊信號，以便及時點爆安全氣囊。傳感器按其功能可分為碰撞信號傳感器和碰撞防護傳感器兩種。防護傳感器和碰撞信號傳感器的結(jié)構(gòu)原理基本相同，其區(qū)別在于設(shè)定的減速度閥值有所不同。

11、一般碰撞傳感器即可用作碰撞信號傳感器，也可作碰撞防護傳感器，但是必須設(shè)定其減速度閥值。碰撞傳感器負(fù)責(zé)檢測碰撞的激烈程度；設(shè)置防護傳感器的目的是防止前傳感器意外短路而造成防誤膨開，因為在不設(shè)置碰撞防護傳感器的情況下 ，當(dāng)監(jiān)測前碰撞傳感器時，如果不恰將其信號輸出端子端路使點火器嗲那電路接通，那么氣囊就會引爆充氣膨開。傳感器按其結(jié)構(gòu)可分為偏心錘式傳感器、滾球式碰撞傳感器、滾軸式膨脹傳感器、水銀開關(guān)式碰撞傳感器、有壓阻效應(yīng)式碰撞傳感器和壓電效應(yīng)式碰撞傳感器。ECU 電子控制單元，又稱“行車電腦” “車載電腦”等。從用途上講則是汽車專用微機控制器，也叫汽車專用單片器。它和普通的單片機一樣，由微處理器（C

12、PU） 、存儲器（ROM、 、RAM） 、輸入/輸出接口（I/O） 、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）以及整形、驅(qū)動等大規(guī)模集成電路組成。電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對空氣流量器及各種傳感器輸入的信息進行運算、處理、判斷，然后輸出指令，向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號以控制噴油量。電控單元由微型計算機、輸入、輸出及控制電路等組成。山東華宇工學(xué)院4ECU 的結(jié)構(gòu)框圖氣體發(fā)生器又稱充氣器，用于點火器引爆點火劑時，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊膨開。氣體發(fā)生器用專用螺栓螺母固定在氣囊支架上，裝配時只能用專用工具進行裝配。氣體發(fā)生器由上蓋、下蓋、充氣劑和金屬濾網(wǎng)組成。上蓋上有若干個充氣孔，充氣盡職盡責(zé)有長方

13、孔和圓孔兩種。下蓋上有安裝孔，以便將氣體發(fā)生器安裝到氣囊支架上。上蓋與下蓋用冷壓工藝裝成一體，殼體內(nèi)裝充氣劑、濾網(wǎng)和點器。金屬濾網(wǎng)安放在氣體發(fā)生器的內(nèi)表面，用以過濾充氣劑和點火劑燃燒后的渣粒。 目前，大多數(shù)氣體發(fā)生器都是利用熱效反應(yīng)產(chǎn)生氮氣而充入氣囊。在點火器引爆點火劑的瞬間，點火劑會產(chǎn)生大量熱量，疊氮化鈉受熱立即分解釋放氮氣，并從充氣孔充入氣囊。氣囊組件由充氣元件和氣囊組成，均安裝在方向盤內(nèi)或工具箱上端，不可分解。充氣元件由電爆管、點火藥粉及氣體發(fā)生劑組成。充氣元件的功用是給氣囊充氣。氣囊由尼龍布制成，內(nèi)表面敷有樹脂。車輛發(fā)生碰撞時，碰撞沖擊力使碰撞傳感器和觸發(fā)傳感器接通，SRS 電腦接通引

14、爆電路，使電流流過電爆管，使其發(fā)熱將電爆管內(nèi)的點火介質(zhì)引燃，火焰隨即擴散到點火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體。氣體經(jīng)濾網(wǎng)冷卻后進入氣囊內(nèi)，氣囊急劇膨脹，沖破方向盤，緩沖對駕駛員和乘員的沖擊。充氣元件與氣囊安裝在方向盤上，與方向盤一起轉(zhuǎn)動，電爆管與 SRS 電腦之間的導(dǎo)線聯(lián)接是靠螺旋導(dǎo)線游絲來聯(lián)接的。3、汽車安全氣囊的分類3.1 按系統(tǒng)的控制形式分按控制類型不同，安全氣囊可分為電子式和機械式兩種。無論是電子式還是機械式，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。山東華宇工學(xué)院5（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后，將信號傳至

15、中央電子控制器（ECU），信號經(jīng)過判斷、確認(rèn)，當(dāng)需要時，立即向引爆裝置發(fā)出引爆指令，使氣囊迅速充氣。電子式安全氣囊已經(jīng)在現(xiàn)代汽車上被廣泛使用。（2）機械式安全氣囊，由機械式傳感器、氣體發(fā)生器、氣囊組成。氣囊裝于方向盤襯墊內(nèi)，氣體發(fā)生器在氣囊之下，傳感器在氣體發(fā)生器的下面。這種氣囊系統(tǒng)通過機械式傳感器監(jiān)測碰撞慣性力大小，并以機械式觸發(fā)氣囊充氣。機械式安全氣囊在現(xiàn)代汽車上已經(jīng)很少使用。3.2 按系統(tǒng)的功用劃分安全氣囊系統(tǒng)可分為正面 SRS 氣囊系統(tǒng)、側(cè)面 SRS 氣囊系統(tǒng)。 （1）正面 SRS 氣囊系統(tǒng)安全氣囊以汽車前方碰撞保護為前提而設(shè)計的，叫前方電子控制式安全氣囊系統(tǒng)。（2）側(cè)面 SRS 氣囊

16、系統(tǒng)為了解決側(cè)面碰撞的安全氣囊，稱為側(cè)面安全氣囊一般安裝在車門上。33 按安全氣囊數(shù)量分類可分為單安全氣囊系統(tǒng)，雙安全氣囊系統(tǒng)和多安全氣囊系統(tǒng)（1）單安全氣囊系統(tǒng)單安全氣囊系統(tǒng)只有一個安全氣囊，該氣囊安裝在駕駛員側(cè)的轉(zhuǎn)向盤中。（2）雙安全氣囊系統(tǒng)雙安全氣囊系統(tǒng)除了安裝在駕駛員側(cè)外，在前座乘員側(cè)也安裝了一個安全氣囊。由于前座乘員在汽車發(fā)生碰撞時的危險性比駕駛員的要大，所以前座乘員側(cè)的安全氣囊的尺寸通常比較大，并與駕駛員側(cè)的安全氣囊同時起作用。一些車型將前座乘員側(cè)安全氣囊作為選裝配置。（3）多安全氣囊系統(tǒng)多安全氣囊系統(tǒng)是指在車上安裝了 3 個或 3 個以上的安全氣囊。例如，瑞典沃爾沃 850、96

17、0，通用的別克，上海大眾帕薩特轎車等。4、汽車安全氣囊的發(fā)展史早在 40 年前就發(fā)明了安全氣囊。1953 年 8 月 18 日，美國人約翰赫特里特獲得了“汽車緩沖安全裝置”的美國專利。赫特里特是一位自學(xué)成才的賓夕法尼亞州工程師，他在 1952 年的一次事故后，萌發(fā)了設(shè)計撞車安全裝置的想法。在這次事故中，他為躲避一個障礙物而猛打方向盤進行制動，他和妻子都用手臂本能地保護坐在前座中間位置上的女兒。這次事故后他意識到必須有一個更好的方法來保護乘員，兩周之后他繪好了設(shè)計圖紙交給了代理人，這份圖紙確定了安全氣囊的雛形。 當(dāng)然，事物的發(fā)展不是一帆風(fēng)順的，安全氣囊從取得專利到應(yīng)用推廣，竟然走了三十多年的時間

18、，經(jīng)歷了幾上幾下的波折，因為汽車制造商以成本理由拒絕接受山東華宇工學(xué)院6安全氣囊裝置。前幾年才由美國參議院通過公路死傷減少條例，確認(rèn)了安全氣囊的作用，規(guī)定從 1995 年 9 月 1 日以后制造的轎車前排座前均應(yīng)裝備安全氣囊，美國政府還要求 1998 年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊。目前各國生產(chǎn)的中高級轎車，大多數(shù)有安全氣囊，有些轎車已將安全氣囊列入必件。在現(xiàn)在有著廣泛使用。二、汽車安全氣囊的應(yīng)用問題1、安全氣囊的使用安全氣囊是一種一次性的安全防護裝置，不允許在裝車后進行任何試驗。汽車若無碰撞事故正常行駛長達 10 年時，應(yīng)更換新的安全氣囊系統(tǒng)。使用時應(yīng)注意：（1）安全氣囊必須和

19、安全帶配合使用。安全氣囊屬于輔助防撞安全裝置，只有和安全帶配合使用，才能獲得滿意的效果，所以駕駛員和乘員在汽車運行時必須系好安全帶。（2）注意日常檢查。主要檢查各碰撞傳感器的固定是否牢固，搭鐵線部位是否清潔、連接是否可靠，方向盤轉(zhuǎn)動時是否有卡滯現(xiàn)象，以判斷方向盤內(nèi)的 SRS 螺旋電纜是否完好。起動車輛時特別要注意觀察 SRS 報警燈是否自動熄滅，如果接通點火開關(guān) 6s 后，它依然閃爍或長亮不熄，則表示 SRS 系統(tǒng)有故障。在運行過程中，如果指示燈閃爍 5min 后長亮，也表示 SRS 系統(tǒng)出現(xiàn)故障。 （3）及時排除安全氣囊的故障，否則會產(chǎn)生兩種嚴(yán)重后果。一種是當(dāng)汽車發(fā)生嚴(yán)重碰撞，需要安全氣囊展

20、開起保護作用時，它卻不能工作。另一種是在汽車正常運行，安全氣囊不應(yīng)工作時，它卻突然膨脹展開，給駕駛員和乘員造成不應(yīng)有的意外傷害，甚至發(fā)生安全事故。（4）避免高溫。安全氣囊裝置的部件應(yīng)妥善保管，不要讓它承受 85以上的高溫，以免造成安全氣囊誤打開。（5）避免意外磕碰和振動。安全氣囊傳感器等部件對碰撞和沖擊很敏感，因此應(yīng)盡量避免碰撞和沖擊，以免造成安全氣囊不必要的突然展開。（6）不要擅自改變安全氣囊系統(tǒng)及其周邊布置。不能擅自改動系統(tǒng)的線路和組件及更改保險杠和車輛前面部分結(jié)構(gòu)。在方向盤和乘員側(cè)氣囊部位不可粘貼任何裝飾品和膠條，以防影響氣囊的爆開。（7）乘員盡量坐后排。兒童和身材矮小的乘員在乘坐有安全

21、氣囊的車輛時應(yīng)盡量坐后排，因氣囊對他們的保護效果并不理想。（8）嚴(yán)格按規(guī)范保管安全氣囊系統(tǒng)元器件。安全氣囊系統(tǒng)中有火藥、傳爆管等易燃易爆物品，必須嚴(yán)格按規(guī)范運輸、保管，否則將會造成嚴(yán)重后果。2、安全氣囊使用期間存在的缺陷安全氣囊同樣也有它不安全的一面。據(jù)計算，若汽車以 60km 的時速行駛，突然的撞擊會令車輛在 0.2 秒之內(nèi)停下，而氣囊則會以大約 300km/h 的速度彈出，而由此所產(chǎn)生的撞擊力約有 180 公斤，這對于頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。因此，如果安全氣囊彈出的角度、力度稍有差錯，就有可能釀出一場“悲劇”。（1）氣囊可能在很低的車速時打開。汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故

22、時，乘員和駕駛員系上安全帶即可，完全不需要安全氣囊展開起保護作用。如果這時展開氣囊反而會造成不必要的浪費，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。山東華宇工學(xué)院7（2）氣囊的啟動會對乘員造成傷害。安全氣囊系統(tǒng)啟動時將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成沖擊；產(chǎn)生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。（3）當(dāng)乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時，氣囊系統(tǒng)的啟動不僅起不到應(yīng)有的保護作用，還可能會對乘員造成一定的傷害。3、安全氣囊的檢修檢測、安裝和維修工作必須由專業(yè)人員來進行。檢測時不可使用檢測燈、電壓表和歐姆表。安全氣囊只可在安裝好后用V.A.G1551/1552 來檢查。檢查安全氣囊時，

23、必須斷開蓄電池地線。斷開蓄電池后不需等待。將安全氣囊與電源相連時，車內(nèi)不可有人。安全氣囊從運輸器具內(nèi)取出后必須馬上裝車。如須中止工作，應(yīng)將安全氣囊放回運輸器具內(nèi)。不可將安全氣囊放到無人照管的地方。存放拆開安全氣囊時，起緩沖作用的面應(yīng)朝上。安全氣囊不可打開及修理，必須使用新件。掉到過堅硬地面上的或有損傷的安全氣囊不可再用。更換安全氣囊時應(yīng)遵守下述規(guī)定：拆下舊安全氣囊，緩沖面朝上放置。從運輸器具中取出新安全氣囊，緩沖面朝上放置。將舊安全氣囊裝入運輸器具。將新安全氣囊裝到車上。安全氣囊有一定使用壽命（見 B 柱上不干膠標(biāo)簽） 。如更換安全氣囊，應(yīng)將新標(biāo)簽取下并貼到 B 柱的舊標(biāo)簽上面。每 14 年必

24、須更換安全氣囊和不干膠標(biāo)簽。如果車的 B 柱上無標(biāo)簽，應(yīng)在保養(yǎng)手冊中注明更換安全氣囊。安全氣囊上不能沾油脂、清潔劑等，也不能置溫度在 100以上的地方（短時也不可） 。三、汽車安全氣囊與其他安全裝置1、ABS 防抱死制動系統(tǒng)ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統(tǒng)，通過安裝在車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號，控制器指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動缸的油壓，減小制動力矩，經(jīng)一定時間后，再恢復(fù)原有的油壓，不斷的這樣循環(huán)（每秒可達 510次） ，始終使車輪處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)而又有最大的制動力矩。ABS 這種最初被應(yīng)用于火車上的技術(shù)，后應(yīng)用于飛機，現(xiàn)在已經(jīng)十分普及，在十萬元以上級

25、別的轎車上都可見到它的蹤影，有些大客車上也裝有 ABS。裝有 ABS的車輛在遇到積雪、冰凍或雨天等打滑路面時，可放心的操縱方向盤，進行制動。它不僅有效的防止了事故的發(fā)生，還能減少對輪胎的摩損，但它并不能使汽車縮短制動距離，在某些情況下反而會有所增加。2、安全帶安全帶是運用在設(shè)備上的安全件，乘坐飛機等飛行器，或在高空作業(yè)與進行技藝表演時，為保障安全所用的帶子。 主要原料是滌綸,丙綸，尼龍。安全帶不單指織帶，除了織帶，安全帶還有其它零件組裝而成。理想的安全帶作用過程是：首先，山東華宇工學(xué)院8及時收緊，在事故發(fā)生的第一時刻毫不猶豫地把人按在座椅上。然后，適度放松，待沖擊力峰值過去，或人已能受到氣囊的

26、保護時，即適當(dāng)放松安全帶。避免因拉力過大而使人肋骨受傷。3、安全枕頭很多人都認(rèn)為，頭枕是作為一項舒適配置而運用到汽車上的。其實這種認(rèn)識誤區(qū)也有情可原。前幾年，市場上銷售的很多轎車只有配置相對較高的舒適型和豪華型的車型后排座椅才配備頭枕，而基本型的車型后排座椅大多都沒有配備頭枕，車主只能選擇花錢安裝。所以難怪很多人都認(rèn)為頭枕是一項相對比較奢侈的舒適性配置。隨后出臺的汽車座椅固定裝置和頭枕強度要求及實驗方法汽車安全強制性標(biāo)準(zhǔn)將汽車后座頭枕列為強制性國家標(biāo)準(zhǔn)。所以，近幾年上市的車型不分基本配置和豪華配置，統(tǒng)一在后排座椅上都安裝了頭枕。 其實，與舒適性相比，頭枕的安全性更重要。實際上，頭枕應(yīng)該更多地被

27、認(rèn)為是一種安全配置。小小的一個汽車頭枕能在發(fā)生交通事故的一剎那，保護車內(nèi)駕乘人員的頭部與頸部，使其盡可能受到最小傷害。汽車在發(fā)生激烈碰撞，比如追尾時，沖擊力很大，駕乘人員的頭部會突然后仰，脆弱的頸部很容易受到傷害。如果沒有頭枕保護，駕乘人員可能會造成頸部僵硬疼痛或者頸部肌肉和骨骼損傷，更嚴(yán)重的會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題甚至癱瘓。 為了使座椅頭枕在關(guān)鍵時刻達到保護駕乘人員頸部免受傷害的目的，國家有關(guān)強制性標(biāo)準(zhǔn)中對汽車頭枕的材質(zhì)、強度、吸能性、位置和大小等都有嚴(yán)格規(guī)定。四、汽車安全氣囊的改進和引用1、磁電式傳感器的采用分析傳感器的觸發(fā)通常有：開關(guān)式，純機械式，單點電子式，側(cè)撞式，應(yīng)變式等。目前國際上對

28、汽車上安全氣囊的傳感器觸發(fā)方式也沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。不僅是因為其種類繁多，而且是因為裝于車身上不同位置的傳感器觸發(fā)方式也不同。為使傳感器能夠方便地安裝在各個需要的感應(yīng)部位，使其能夠正確、適時地感應(yīng)碰撞，可選用磁電式傳感器。磁電式傳感器可以安裝在車身上的任何位置，只要稍微調(diào)整一下某些參數(shù)值，使得其能夠識別峰值為 0588 m/s：和時間脈沖為 0-20 ms 的碰撞加速度信號即可。只要碰撞加速度峰值和時間脈沖寬度同時滿足條件就會向氣囊發(fā)出觸發(fā)信號，展開氣囊，對人體進行保護。傳感器結(jié)構(gòu)由外殼（非磁性材料） 、磁性材料、慣性體（非磁性材料） 、連接在慣性體上的軟鐵、支持和調(diào)節(jié)位移幅值的彈簧、安裝在與外

29、殼連接的凸柱內(nèi)的永久磁鐵和繞制在軟鐵上的線圈及引線組成。當(dāng)傳感器受到碰撞加速度時，慣性體產(chǎn)生反向加速度，導(dǎo)致通過線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈引線兩端產(chǎn)生鐘形脈沖信號，當(dāng)調(diào)整彈簧剛度時，可改變加速度信號的寬度。傳感器的信號判別電路由三部分組成：信號幅度判別電路；信號寬度判別電路；有用、無用信號判別電路。通過對碰撞信號進行多方位的判別，可使控制裝置獲取的碰撞信號更全面，發(fā)出的點火控制更準(zhǔn)確，從而確保安全氣囊在必要的情況下展開。磁電式傳感器不僅電子判別電路出錯率低，感應(yīng)碰撞信號的可信度高而準(zhǔn)確；而且通過標(biāo)錘落定實驗可以調(diào)節(jié)它的感應(yīng)范圍寬度，滿足汽車碰撞產(chǎn)生脈沖的再現(xiàn)，從而還可以安裝于車身上任何部位。

30、還有就是它設(shè)計簡單，價格低廉，對絕大多數(shù)山東華宇工學(xué)院9汽車使用者來說都不再是望而卻步的奢侈品。2、智能化控制系統(tǒng)采用分析對安全氣囊控制系統(tǒng)的要求是準(zhǔn)確判斷事故的碰撞強度，控制氣囊的展開與否。針對安全氣囊在使用中的缺陷，必須進一步提高控制系統(tǒng)靈活性、準(zhǔn)確性，為此我們可以采用智能式控制系統(tǒng)。智能式控制系統(tǒng)一般由兩部分組成，軟件部分和硬件部分。硬件部分主要由車載部分的電子控制單元（包括單片機、傳感器、點火電路等）和地面部分（包括串行通訊電路、計算機系統(tǒng)等） ；軟件部分主要由單、片機部分和微機部分組成。氣囊傷人、保護效果不佳或者浪費等狀況。3、乘員探測系統(tǒng)的選擇分析針對氣囊未能對不同的乘員做出相應(yīng)的

31、保護，我們可在乘員座位上安裝一個乘員探測系統(tǒng)，對車座上是否有人，乘員的體型大小，以及就座時偏離正中情況進行探測。相當(dāng)于專門安裝一個傳感器，探測的乘員乘坐信息，并傳遞給中央電腦控制中心。如果發(fā)生碰撞的話，控制中心在對各種傳感器傳過來的信息進行判斷的同時綜合考慮乘員探測系統(tǒng)探測所得的乘員乘坐信息。這樣的話，安全氣囊系統(tǒng)就可以針對駕駛員和乘員的乘坐情況適時適量展開氣囊，完全避免。理想的安全氣囊是可以針對各種不同的特殊情況對汽車的使用者進行保護。安全氣囊應(yīng)盡可能多地收集和利用有關(guān)乘員形體位置信息及撞車類型和撞車速度的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，對碰撞中乘員和車的有關(guān)信息進行識別判斷，調(diào)整安全約束系統(tǒng)參數(shù)，使人體

32、獲得最佳保護。要實現(xiàn)這一理想，以我們目前的研究來說可能還有很長的一段差距，但我們可以逐步完成。以上的探討思考也只是向理想邁進的一個步伐而已，相信今后隨著科學(xué)技術(shù)研究的發(fā)展，我們的汽車安全措施會更加的完善，4、氣體發(fā)生器的多元化發(fā)展對于氣體發(fā)生器，不僅要求其工作可靠，性能穩(wěn)定，耐久性好，符合環(huán)保要求，而且要求盡量減輕其質(zhì)量和降低成本。尤其針對安全氣囊氣體傷人的情況，更是要求對氣體發(fā)生器加以改進。目前汽車上的氣囊系統(tǒng)大量采用以疊氮化物作為氣體發(fā)生物質(zhì)的推進劑型氣體發(fā)生器，其它類型的氣體發(fā)生器，包括混合氣體型氣體發(fā)生器、液體（液態(tài)氣）型氣體發(fā)生器、壓縮空氣蓄能型氣體發(fā)生器和硝化纖維型氣體發(fā)生器等也在

33、積極研制。如摩爾頓公司生產(chǎn)的一種低密度、無毒的氣體型氣體發(fā)生器，與現(xiàn)用的相比具有體積小、質(zhì)量輕的優(yōu)點；布雷德公司開發(fā)的一種新型無鈉疊氮化物氣體發(fā)生器，耗用量不到鈉疊氮化物發(fā)氣劑的 40%，而能產(chǎn)生等量的氣體，從而使其體積減小，質(zhì)量減輕。5、可分級充氣或釋放壓力裝置的采用加入了可分級充氣或釋放壓力的裝置，以防止一次突然點爆產(chǎn)生的巨大壓力對人頭部產(chǎn)生的傷害，特別在乘客未佩戴安全帶的時候，可導(dǎo)致生命危險。具體形式有：（1）分級點爆裝置，即氣體發(fā)生器分兩級點爆，第一級產(chǎn)生約 40%的氣體容積，遠(yuǎn)低于最大壓力，對人頭部移動產(chǎn)生緩沖作用，第二級點爆產(chǎn)生剩余氣體，并且達到最大壓力?？偟膩碚f，兩級點爆的最大壓

34、力小于單級點爆。這種形式，壓力逐步增加。山東華宇工學(xué)院10（2）分級釋放壓力方式，囊袋上開有泄壓孔或可調(diào)節(jié)壓力的孔，分為完全憑借氣體壓力頂開的方式或電腦控制的拉片 Tether。這種方式，一開始壓力達到設(shè)定極限，然后瞬時釋放壓力，以避免過大傷害。五、汽車安全氣囊的發(fā)展趨勢1、安全氣囊的綠色環(huán)?；壳捌嚢踩珰饽抑衅毡槭褂昧说B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，還會生成固態(tài)的鈉，鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，特別是在與水接觸時可以直接燃燒。因而，避免使用有潛在危險和有毒性的含鈉物質(zhì)，采用新型氣體

35、發(fā)生技術(shù)，使之符合環(huán)境保護的要求，是汽車安全氣囊發(fā)展的一個方向。如 TRW 公司采用非疊氮化合物的推進劑作動力，替代了原來安全氣囊所用的固體氮化合物；有采用空氣和氫的混合物的安全氣囊，氫燃燒后產(chǎn)生的熱氣體，能以很快的速度充滿安全氣囊；也有其他采用氦氣其膨脹的新型安全氣囊系統(tǒng)。另外，最近法國地區(qū)發(fā)展規(guī)劃和環(huán)境部建議，抓緊對汽車安全氣囊進行技術(shù)改造，今后，車輛安全氣囊中的迭氮化鈉將由推進劑代替，避免使用存在潛在危險和有毒性的含鈉物質(zhì)。而推進劑是火箭所使用的燃料，在特定條件下，它可以釋放出強大的能量。2、安全氣囊的小型、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

36、及采用有機氣體的純氣體式氣體發(fā)生器。另外，安全氣囊作為一個高度集成化的系統(tǒng)和模塊，德爾福傳感器公司將推出了世界上最小的安全氣囊模塊，使方向盤既美觀簡潔，又有足夠的空間來集成更多的控制系統(tǒng)。德爾福的技術(shù)可以提供高度緊湊型的乘員正面保護安全氣囊，而且氣囊系統(tǒng)的蓋板與方向盤的接縫非常細(xì)小，幾乎看不出來；安裝的位置也比較獨特，且方向盤看上去更漂亮。3、安全氣囊的智能化傳統(tǒng)的正面碰撞安全氣囊系統(tǒng)是根據(jù)前座乘員的常規(guī)乘座位置和氣囊的理想點火時刻為原則設(shè)計的。但是在實際的汽車碰撞事故中，影響氣囊保護性能的因素很多，例如乘員的身高和體重、乘員相對于方向盤或儀表板的位置、碰撞的劇烈程度等等。不同的碰撞條件及乘員

37、和乘員的位置的變化會導(dǎo)致乘員不是在最佳時刻與氣囊接觸，從而降低對乘員的保護效果。為了充分發(fā)揮安全氣囊的保護效果，自適應(yīng)式或稱為智能型安全氣囊的概念也就應(yīng)運而生。 近年來，智能型安全氣囊的研究致力于開發(fā)一種能夠最大限度地保護乘員的安全氣囊系統(tǒng)。這種氣囊系統(tǒng)能夠在汽車碰撞的一瞬間根據(jù)碰撞條件和乘員狀況來調(diào)節(jié)氣囊的工作性能。智能型氣囊的關(guān)鍵技術(shù)之一是先進的傳感系統(tǒng)和電子運算系統(tǒng)，它們在事故發(fā)生的短暫時刻內(nèi)能夠提供可靠的碰撞環(huán)境的信息。這些信息包括汽車碰撞的劇烈程度，碰撞的方位，乘員的身材、體重、位置，乘員是否系有安全帶。智能氣囊系統(tǒng)根據(jù)原有探測的信息作出判決怎樣調(diào)節(jié)和控制氣囊的工作性能，使氣囊能充分

38、發(fā)揮其保護效果。4、安全氣囊的虛擬技術(shù)化采用計算機模擬的“虛擬技術(shù)”方式替代轎車實物碰撞。它由一臺超級計算機山東華宇工學(xué)院11進行“虛擬試驗” ，從而一方面減少人力、物力、財力的消耗；另一方面也加快了產(chǎn)品的開發(fā)周期。超級計算機位于一間配有精密氣候調(diào)控系統(tǒng)的機房中，進行模擬碰撞試驗時，一方面測算轎車的設(shè)計對減少駕駛員和乘客受傷的風(fēng)險能起多少作用，另一方面研究轎車受撞變形的方式，以及安全帶和安全氣囊之類防護系統(tǒng)應(yīng)如何設(shè)計，才能達到最佳的防護效果。而各種運算都是以現(xiàn)實交通中發(fā)生的同類事故為依據(jù)進行的。5、安全氣囊的保護全方位化安全氣囊不再僅局限于保護駕駛員與前座乘員。現(xiàn)代汽車還將采用了窗簾一般的側(cè)氣

39、囊，這樣即使是側(cè)面被撞，車內(nèi)乘員的安全也能得到充分的保證。如：側(cè)翼氣囊，它是置于車門兩側(cè)及車頂?shù)臍饽已b置。來自側(cè)翼撞擊的力量必須足夠大時才能觸發(fā)氣囊充氣，僅是踢踹或撞擊產(chǎn)生的能量還不足以造成氣囊裝置的觸發(fā)。當(dāng)側(cè)面撞擊發(fā)生時，撞擊力雖被分散，但還有一部分由車門傳至裝有傳感器的座椅上，就在門與傳感器接觸的剎那，火焰推動兩個氣體發(fā)生器，以高達每秒 2000 米的速度，差不多是七倍的音速為氣囊充滿氮氣。它還可以在撞擊發(fā)生的關(guān)鍵瞬間，自始至終地保護著人體的上身。六、汽車安全氣囊的市場狀況1、汽車安全氣囊市場特點分析車輛是現(xiàn)代道路交通的主要運行工具，是道路交通系統(tǒng)的重要組成元素，也是人們生命安全的重要把保

40、證要素。隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市化的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平在交通運輸領(lǐng)域中的應(yīng)用，汽車已在全球范圍內(nèi)迅速普及，并成為人類社會經(jīng)濟生活不可缺少的工具，交通的進步與發(fā)展給人類帶來了數(shù)不盡的生活便利、經(jīng)濟效益和社會繁榮，但也給道路帶來很大的壓力和問題，交通工具的使用導(dǎo)致交通事故的頻繁發(fā)生也給人類帶來災(zāi)難，使人類蒙受了難以計數(shù)的損失，交通事故已成為當(dāng)今社會的一大公害。在許多國家，由交通事故引起的人員傷亡數(shù)比火災(zāi)、水災(zāi)和意外爆炸等事故造成的傷亡總數(shù)和還要大得多。從經(jīng)濟損失方面看也是如此，中國的火災(zāi)經(jīng)濟損失只相當(dāng)與交通事故經(jīng)濟損失的 10%，因此，為了更大限度地減少經(jīng)濟損失、人員傷亡、事故

41、次數(shù)等，人們通常會對汽車的車身結(jié)構(gòu)、安全帶、制動性、轉(zhuǎn)向性等方面進行考慮、改進和設(shè)計，以減輕乘員傷害的各個部件著手，已得到最佳的乘員保護效果。2、安全氣囊供求情況2000 年以來，我國安全氣囊市場需求平均每年都有超過 200%的速度在增長，到 2004 年我國安全氣囊市場總配套量接近 400 萬套。目前，國內(nèi)生產(chǎn)安全氣囊企業(yè)有近 20 家，2004 年產(chǎn)量超過 200 萬套，安全氣囊的國產(chǎn)化率超過 50%。國內(nèi)安全企業(yè)的生產(chǎn)和配套市場基本上分外資企業(yè)和國產(chǎn)企業(yè)兩大陣營。外資企業(yè)主要以Autoliv 、Plast、T akawa、Mobis 等為代表，國內(nèi) 80%以上的安全氣囊由他們生產(chǎn)，外資企業(yè)占據(jù)著我國安全氣囊的中高端配套市場。國產(chǎn)企業(yè)主要是以錦州錦恒、東方久樂、上海比亞迪等為代表，他們國內(nèi)安全氣囊的產(chǎn)量只占 15%左右，主要在一些國產(chǎn)化的經(jīng)濟型乘用車有所配套。我國安全氣囊在經(jīng)歷