1、安全气囊的发展与应用摘 要随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，特别是由于汽车保有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得交通事故更为频繁，因此汽车的安全性就变得尤为重要。安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。汽车安全气囊系统的包括传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警告灯等。当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可以检测到车突然减速，并将这一信号在 0。01 秒之内速度传递给安全气囊系统的控制电脑。因此，确保汽车行驶的安全性，解决乘车人员的安全越来越受到人们的重视。而在汽车上装配安全气囊就是一种有效的解决方法。本
2、文主要介绍安全气囊的结构与工作原理、安全气囊的发展、气囊在车内的应用等。 关键词安全气囊 技术 发展 应用 中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0300-01 一、汽车安全气囊的应用 1、安全气囊打开所需要的条件 安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约 60之间位置撞击在固定的物体上，速度高于30km/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。 2、安全气囊的安全性 安全气囊可将撞击力均匀地
3、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。安全气囊对于在遭受正面撞击时，的确能有效保护乘客，即使未系上安全带，防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。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。 3、安全气囊的使用和缺点 安全气囊分布在车内前方（正副
4、驾驶位） ，侧方（车内前排和后排）和车外三个方向。在正驾驶位的气囊装在方向盘的中间位置，副驾驶位的安全气囊安装在正前方的平台内部，在意外发生的瞬间可以有效的保护驾驶员和副驾驶位乘员的头部和胸部，因为正面发生的猛烈碰撞会导致车辆前方大幅度的变形，而车内乘员会随着这股猛烈的惯性向前俯冲，造成跟车内构件的相互撞击，另外车内正驾驶位置的安全气囊可以有效的防止在发生碰撞时方向盘顶到驾驶者的胸部，避免致命的伤害。侧面气囊系统是保护汽车遭侧面碰撞以及车辆翻滚时乘员的安全一般安装于车门上，在车辆遭到侧面碰撞会导致车门严重变形，以至于无法开启车门，车内乘员被困于车内，侧面安全气囊可以有效的保护车内驾乘人员来自侧
5、面撞击导致的腰部，腹部，胸部外侧，以及胳膊的伤害，保证身体上肢的活动能力和逃生能力。 安全气囊的缺点： （1）在低速碰撞不致命情况下，由于气囊起爆使一些近视眼带眼镜的人眼睛受到伤害甚至失明。 （2）由于气囊是按大人身高匹配，而对于孩子来说是致命的，曾经发生过多起气囊在碰撞起爆后将孩子颈椎折断致死案例，为此国外已立法禁止前排乘座幼童。 （3）气囊必须配合安全带使用，否则在气囊作用下人有被甩到车外可能。 4、对现有安全气囊的改进 从安全气囊在使用过程中存在的缺陷可知，现有安全气囊的基本设计目标是用来对付严重交通事故的，但在一些不太严重，的事故中，系统反应过度，反而会对驾乘人员施加作用过大，适得其反
6、，造成不必要的伤害。 针对实际使用中存在的问题，我们更希望在安全气囊展开之前，安全气囊系统能够精确感应汽车发生的碰撞，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；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。这也就是要求安全气囊系统能够准确地感应所发生的碰撞事故；并且能模仿人脑，根据实际的碰撞程度来判别安全气囊是否需要展开，有一定灵活性；并且能够针对不同体形的乘员适当的调整安全气囊。 二、安全气囊的发展 （一）欧洲安全气囊的发展状况 在欧洲，按照法规规定，汽车必须装配安全带，并强制所有乘员必须佩带安全带，三点式安全带完全
7、可以在汽车碰撞速度 30km/h 以下时，为乘员提供良好的束紧和保护。但试验结果表明，在汽车碰撞速度超过30km/h 时，安全带不能对驾驶员和乘员的头部、面部提供有效的保护。在正确使用三点式安全带的基础上，开发了安全气囊系统来提高安全防护能力。 在汽车发生碰撞事故时，主要由安全带来约束乘员并承受主要的惯性力的作用，安全气囊只是用于保护乘员的头部和面部。安全气囊系统气囊起动车速达到 3040km/h，使得安全气囊产生“误爆”的可能性较小，危险性也较小。在这种安全气囊系统中，可采用单点式传感器等装置来控制，因而使得其控制系统也更加简单一些。因此，在欧洲的安全气囊系统中，驾驶员用安全气囊的容积为 2
8、030L，前排座乘员用安全气囊的容积为 6080L，比美国的安全气囊系统中的气囊容积要小得多，可以实现小型化，更加适合在装有安全带的中、小型汽车上装备的安全气囊。 （二）国内安全气囊的发展 在我国，汽车安全气囊的起步较晚，开始于八十年代末九十年代初。在十多年的研究与发展过程中，国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础 ，其中部分研究与技术已接近国际水平。 未来安全气囊技术的发展趋势，将主要朝着以下几个方向发展： （1）智能化 随着电子信息技术的飞速发展，形形色色的智能技术在汽车上得到推广应用，智能化安全气囊就是其中之一。它是在普通安全气囊的基础上增设传感器和与之相配套的计算机软件而制成。其
9、重量传感器能根据重量感知乘客是大人还是儿童，其红外线传感器能根据热量探测座椅上是人还是物，其超声波传感器能探明乘员的存在和位置等。计算机软件则能根据乘客的身体、体重、所处位置和是否系安全带以及汽车碰撞速度及撞击程度等，及时调整气囊的膨胀时机、速度和程度，使安全气囊对乘客提供最合理有效的保护。 （2）绿色环保化 目前汽车安全气囊中普遍使用了叠氮化钠。从环保和人体健康角度讲，叠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。因而，避免使用有潜在危险和有毒性的含钠物
10、质，采用新型气体发生技术，使之符合环境保护的要求，是汽车安全气囊发展的一个方向。 （3）小型、轻型化 安全气囊总成将采用体积小的新型气体发生器，它采用压缩气体的混合式气体发生器及采用有机气体的纯气体式气体发生器。另外，安全气囊作为一个高度集成化的系统和模块，德尔福传感器公司将推出了世界上最小的安全气囊模块，使方向盘既美观简洁，又有足够的空间来集成更多的控制系统。 （4）保护全方位化 安全气囊不再仅局限于保护驾驶员与前座乘员。现代汽车还将采用了窗帘一般的侧气囊，这样即使是侧面被撞，车内乘员的安全也能得到充分的保证。 结论：通过上面对汽车安全气囊的简要分析，初步了解了安全气囊的发展、工作原理、缺点与其对它的改进，不管有多认为有效的保护乘车人员的安全气囊，它都不能确切保护我们的安全，要想安全的行驶，最好控制好车速，文明驾驶！ 参考文献 1 钟志华等.汽车安全气囊技术及其应用。中国机械工程，2000. 2 苏慧青主编.安全气囊的使用 北京：机械工业出版社.2006. 3 徐安主编. 汽车安全气囊技术发展趋向北京：人民交通出版社.2006. 4 黄宁军等.汽车安全带安全气囊的新发展。汽车科技.
