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汽車安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用論文_汽車安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用的準(zhǔn)備情況

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  1. 安全氣囊的發(fā)明史哪國發(fā)明的
  2. 馳易佳分析汽車安全氣囊工作原理是什么?
  3. 氣囊游絲的發(fā)展歷史
  4. 安全氣囊:汽車安全的新的防護(hù)措施

汽車安全氣囊是20世紀(jì)汽車上的十***明之一,但也曾因成本高、安全性能上不穩(wěn)定而倍受爭議。安全氣囊的作用到底有多大?安全氣囊是否是必要的?安全氣囊是絕對安全的嗎? 1、 對大多數(shù)汽車來說,安全氣囊屬被動安全裝置,其是否作用不取決于駕駛乘坐者。(不同于安全帶,乘坐者系上才有作用)。從實踐上講,安全氣囊正是保護(hù)了那些沒有系安全帶的人或安全帶不能保護(hù)的區(qū)域。 2、 由于氣囊爆發(fā)是由一個氣體發(fā)生器控制的,發(fā)生器內(nèi)裝有Sodium Azide ,其發(fā)生氧化 反應(yīng),生成大量氣體,產(chǎn)生爆發(fā),而這是在很短時間內(nèi)發(fā)生的,因此這種爆發(fā)沖擊力在保護(hù)駕乘者的同時,也可能因各種原因產(chǎn)生一定的危險。 3、 車速越快,碰撞時間越短,一旦碰撞時間比氣囊的爆發(fā)時間還短時,氣囊的作用就很有限了。 4、 氣囊的爆發(fā)已由過去的傳感器控制觸發(fā),發(fā)展到今天計算機(jī)收集傳感器信息,經(jīng)過一定算法后再決定是否啟動氣囊,不同品牌和類型的車這一算法是不同的。這就是為什么同一類碰撞,不同的汽車氣囊爆***況不同的原因。 5、 由于氣囊是通過爆發(fā)產(chǎn)生作用。而設(shè)計者往往是從大多數(shù)、正常的碰撞模擬中尋找最佳方案。但生活中,駕駛或乘坐者的坐姿一定是多種多樣的,正是因為這種人與氣囊不同的位置關(guān)系,決定了氣囊工作的不穩(wěn)定性。 6、 一般在設(shè)計上,設(shè)計者認(rèn)為氣囊安裝位置與乘坐者的距離應(yīng)在300mm以上,至少也要250mm,在這個距離外才是安全而作用最大的。因此安全帶的重要性在這里不得不提。 7、 應(yīng)該說安全帶與安全氣囊是同一系統(tǒng)的兩大部件,缺少任何一方,系統(tǒng)的作用都會打折扣。比如碰撞前的剎車多數(shù)會使駕駛乘坐者向前傾,從而造成與安全氣囊的距離不足,造成危險或減弱氣囊的作用。 8、 由于80-90年代,出現(xiàn)了許多氣囊意外,為此汽車生產(chǎn)商要求駕乘者胸部必須與氣囊保持250mm以上的距離,對于無法做到的車主,生產(chǎn)商們會提供“踏板改進(jìn)裝置”,即將踏板向后延長,以保證標(biāo)準(zhǔn)坐姿。甚至氣囊開關(guān)也是無奈之舉。 9、近年來,由于技術(shù)的更新,大多數(shù)汽車都***用了強(qiáng)度較小的氣脹器,增加氣囊尾段的彈性,以及方向盤自動潰散等技術(shù),來降低氣囊的危險性。這時駕駛者的安全性大大駕駛了,氣囊開關(guān)的作用也變成了純成本上的考慮。(如帕利奧的乘坐氣囊開關(guān)是在副駕駛位無人的情況下使用,以減少碰撞時的經(jīng)濟(jì)損失)但與氣囊保持一定距離還是必要的。 10、建議大家在駕駛汽車時(有無氣囊都一樣),應(yīng)使胸部(最重要的部件哦)與方向盤保持一定距離,并一定要系安全帶。乘坐者的令人坐姿也不能太隨意,應(yīng)盡可能正襟而坐。對于兒童,應(yīng)用專用的兒童座椅,在后排中間位置安放,并固定好。在副駕駛位無人或必須坐兒童的情況下,應(yīng)考慮使用氣囊開關(guān)。 隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高,汽車的行駛速度越來越快,特別是由于汽車擁有量的迅速增加,交通越來越擁擠,使得事故更為頻繁,所以汽車的安全性就變得尤為重要。 汽車的安全性分為主動安全和被動安全兩種,主動安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力,被動安全是指在萬一發(fā)生事故的情況下,汽車保護(hù)乘員的能力。當(dāng)汽車發(fā)生事故時,對乘員的傷害是在瞬間發(fā)生的。例如,以車速50公里/時進(jìn)行正面撞車時,其發(fā)生時間只有十分之一秒左右。為了在這樣短暫的時間中防止對乘員的傷害,必須設(shè)置安全裝備,目前主要有安全帶、防撞式車身和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng) (SupplementalInflatableRestraintSystem,簡稱SRS)等。 由于很多事故是難以避免的,因此被動安全性也非常重要,安全氣囊作為被動安全性的研究成果,由于使用方便,效果顯著,造價不高,得到了迅速的發(fā)展和普及。 安全氣囊發(fā)展史 安全氣囊從1952年就取得了專利,但在應(yīng)用推廣中經(jīng)歷了幾上幾下的波折,足足走過了30多年的漫長路途。直至年,汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn) (FMVSS208)在美國經(jīng)多次被廢除后又重新被認(rèn)可并開始實施,其中規(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,同時還要求 1998年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊,自此才確認(rèn)了安全氣囊的作用。如今,這個在當(dāng)年頗具創(chuàng)意性的發(fā)明已轉(zhuǎn)為千百萬個產(chǎn)品,種類也發(fā)展為正面氣囊、側(cè)面氣囊、安全氣簾等等。各國生產(chǎn)的中高級轎車,大多數(shù)都裝有安全氣囊,有些轎車已將安全氣囊列入必裝件。在國內(nèi),隨著CMVDR294碰撞安全法規(guī)的開始實施,國內(nèi)消費者對汽車被動安全性能的要求也越來越高,但目前除了極少數(shù)高級車裝備了側(cè)面氣囊之外,大部分車型還只是安裝了正面氣囊。 安全氣囊系統(tǒng)組成 駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi),因此,當(dāng)您看見方向盤上標(biāo)有“SRS”或“Airbag”字樣,就可知此車裝有安全氣囊。安全氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度,傳遞及發(fā)送信號;

安全氣囊的發(fā)明史哪國發(fā)明的

1 前言

隨著汽車綜合性能的提高,

汽車安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用論文_汽車安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用的準(zhǔn)備情況
(圖片來源網(wǎng)絡(luò),侵刪)

汽車的安全裝置越來越重要,汽車的安裝置分為主動安全和被動安全兩種,主動安全裝置(如ABS、ASR等)是指汽車防止發(fā)生事故的能力,被動安全裝置是指汽車一旦發(fā)生事故,汽車保護(hù)乘員的能力。汽車發(fā)生事故時,對乘員的傷害是在瞬間發(fā)生的,例如,以車速50公里/時進(jìn)行正面撞車時,其發(fā)生時間只有十分之一秒左右。為了在這樣短暫的時間中防止或減小對乘員的傷害,

目前汽車主要裝有安全帶、防撞式車身和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)(SRS是英文Supplemental RestraintSystem的縮寫)等。

2 汽車安全氣囊發(fā)展

安全氣囊是1953年由美國人約翰·赫綴克發(fā)明的。1***3年日本本田汽車公司引進(jìn)安全氣囊技術(shù)進(jìn)行實車應(yīng)用。經(jīng)過了30多年的漫長歷程,直至年,汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS208)在美國經(jīng)多次被廢除后又重新被認(rèn)可并開始實施,

其中規(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,同時還要求1998年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊,自此才確認(rèn)了安全氣囊的作用。如今,這個在當(dāng)年頗具創(chuàng)意性的發(fā)明已轉(zhuǎn)為千百萬個產(chǎn)品,種類也發(fā)展為正面氣囊、側(cè)面氣囊、安全氣簾等等。各國生產(chǎn)的中高級轎車,大多數(shù)都裝有安全氣囊,有些轎車已將安全氣囊列入必裝件。在國內(nèi)消費者對汽車被動安全性能的要求也越來越高,

但目前除了極少數(shù)高級車裝備了側(cè)面氣囊之外,大部分車型還只是安裝了正面氣囊。

3 汽車安全氣囊系統(tǒng)的基本組成及工作過程

3.1 汽車安全氣囊系統(tǒng)的基本組成

駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi),當(dāng)您看見方向盤上標(biāo)有“SRS”或“Airbag”字樣,就可知此車裝有安全氣囊。按其總體結(jié)構(gòu)可分為機(jī)械式和電子式安全氣囊系統(tǒng)兩類。機(jī)械式安全氣囊不需要電源,檢測碰撞和引爆點火劑都是利用機(jī)械裝置來完成。電子式安全氣囊是機(jī)械式安全氣囊與電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。目前汽車***用的安全氣囊系統(tǒng)普遍都是電子式安全氣囊系統(tǒng)。電子式安全氣囊系統(tǒng)主要由碰撞傳感器、微處理器(SRSECU)、***防護(hù)系統(tǒng)指示燈(SRS指示燈)、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成,如下圖為汽車安全氣囊系統(tǒng)的組成示意圖1。

碰撞傳感器和微處理器用以判斷撞車程度,傳遞及發(fā)送信號;氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作,點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣,使氣囊迅速膨脹。氣囊裝在方向盤轂內(nèi)緊靠緩沖墊處,其容量約50至90升不等,做氣囊的布料具有很高的抗拉強(qiáng)度,多以尼龍材質(zhì)制成,折疊起來的表面附有干粉,以防安全氣囊粘著在一起爆發(fā)時被沖破;為了防止氣體泄漏,氣囊內(nèi)層涂有密封橡膠;同時氣囊設(shè)有安全閥,當(dāng)充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體,避免將乘客擠壓受傷。氣囊中所用的氣體多為氮氣

3.2 汽車安全氣囊的工作過程

汽車在行駛中發(fā)生一定強(qiáng)度碰撞后,傳感器開關(guān)啟動,控制線路即開始處于工作狀態(tài),并接著偵測回路來判斷是否真有碰撞發(fā)生。如果訊號是同時來自兩個傳感器的話才會使安全氣囊開始作用。

由于汽車的發(fā)電機(jī)及蓄電池通常都處于車頭易受損的部位,因此,安全氣囊的控制系統(tǒng)皆具有自備的電源以確保作用的發(fā)揮。在判定施放安全氣囊的條件正確之后,控制回路便會將電流送至點火器,接著瞬時快速加熱,將內(nèi)含的氮化鈉推進(jìn)劑點燃。安全氣囊組件工作過程如(圖2)。

(1)將從碰撞傳感器接收的電信號傳給充氣器的引爆劑。

(2)引爆劑像根“電火柴”通電后著火,然后再點燃充氣器組件內(nèi)的擴(kuò)爆劑,擴(kuò)爆劑又稱為引爆管。

(3)擴(kuò)爆劑點燃后,點燃主裝藥-主推進(jìn)劑。傳統(tǒng)的主推進(jìn)劑由氮化鈉加氧化劑組成,也有些使用壓縮氮氣或氬氣,還有兩種混合應(yīng)用。

(4)推進(jìn)劑燃燒生成氮氣流。

(5)迅速膨脹的氣體經(jīng)過過濾進(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,安全氣囊張開至織物繃緊。

(10)乘員接觸和壓迫安全氣囊,實現(xiàn)安全保護(hù);通過氣體的粘性阻尼作用,乘員前移能量被吸收和耗散, 安全氣囊中過壓氣體經(jīng)過安全氣囊通氣孔排出而不致傷害乘員。

據(jù)計算, 正規(guī)的安全氣囊必須在發(fā)生汽車碰撞后的0.01秒內(nèi)微處理器開始工作,0.03秒內(nèi)點火裝置啟動,0.05秒內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣囊,0.08秒內(nèi)氣囊向外膨脹,0.11秒內(nèi)氣囊完全脹大,此刻之后,駕車者才會撞上氣囊。

4 安全氣囊系統(tǒng)的檢修

如果安全氣囊已經(jīng)引爆,

必須更換而不能修復(fù)使用。檢修安全氣囊系統(tǒng)與檢修汽車的其它系統(tǒng)不同,若操作錯誤,可能使安全氣囊意外引爆導(dǎo)致傷亡。各個廠家***用的傳感器、充氣器類別和級數(shù)、引爆電路布局、引爆~擴(kuò)爆~推進(jìn)劑等都有差別,因此,對安全氣囊系統(tǒng)檢修的注意事項,大致歸納如下,詳細(xì)作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按各車型維修手冊的規(guī)定。

安全氣囊系統(tǒng)的故障,必須***用顯碼法、外接儀器診斷法、閃碼法或參數(shù)測量法以確定故障部位,再進(jìn)入維修或換件階段;檢修安全氣囊系統(tǒng)時,將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“LOCK”位置以及拆下蓄電池負(fù)極電纜,還需再等2~5分鐘(讓電能貯存電容器放電完畢)以上,才能進(jìn)行維修工作,否則安全氣囊有不適時引爆張開的危險;

不能用萬用表測量安全氣囊組件引爆電阻的阻值(引爆電阻時所需的電流極小,萬用表電阻檔的輸出電流一般都大于引爆電流,

即使選用輸出電流只有幾毫安培的高阻檔, 也不能保證安全氣囊不會誤爆)。目前,大多進(jìn)口汽車的車型都用安全氣囊ECU內(nèi)的診斷電路,

發(fā)送比引爆電流微弱許多的監(jiān)測電流對引爆電阻實行檢測。***設(shè)方向盤內(nèi)螺旋電纜聚酯薄膜與銅導(dǎo)體面間的阻值在規(guī)定容限,各接觸面(點)接觸良好,將引爆電阻從引爆電路分離,

確診了安全氣囊ECU功效正常后,才可以診斷引爆電阻。下面以奧迪A6轎車SRS系統(tǒng)為例做簡要介紹。

4.1 SRS 系統(tǒng)的組成部件

奧迪A6

轎車SRS系統(tǒng)的主要部件有電子控制及監(jiān)測單元J234(即氣囊電腦),SRS故指示燈,氣囊組件,爆燃式安全帶張緊器,螺旋導(dǎo)線單元(即氣囊滑環(huán)F138)和連接線束等,它取消了傳統(tǒng)的車身前部碰撞傳感器,

而把它們集成在了控制單元J234內(nèi)。

4.2 維修注意事項

(1)絕對不能用萬用表測量任何與SRS系統(tǒng)有關(guān)的電路( 在拔掉組件的情況下可以測量其導(dǎo)線的導(dǎo)通與否)。

(2)維修SRS系統(tǒng)之前,應(yīng)將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到OFF位置,拆除電瓶線負(fù)極并等待5分鐘

以上( 拆電瓶線前應(yīng)向車主索要錄音機(jī)密碼,修復(fù)完成后要對錄音機(jī)進(jìn)行解碼)。

(3)安裝電子控制及監(jiān)測單元J234時,必須按照規(guī)定的方向安裝,使箭頭指向車

的前方。

(4)安裝螺旋導(dǎo)線單元時,必須使汽車前輪處于直行位置,并且使螺旋導(dǎo)線也在中間位置(即往正反兩個方向轉(zhuǎn)的圈數(shù)相同的那個位置),否則裝上后,轉(zhuǎn)動方向盤時有可能拉斷螺旋導(dǎo)線。

(5)更換SRS電腦J234后,必須對新電腦J234進(jìn)行編碼,否則故障燈常亮,SRS系統(tǒng)不工作。

(6)若線束有損壞,必須更換新件。

奧迪A6轎車SRS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自診斷能力,內(nèi)容包括:讀取故障代碼、清除故障代碼、查詢控制電腦編號、給控制單元編碼、讀取測量數(shù)據(jù)流等功能。奧迪A6的OBDⅡ診斷接口在方向盤下駕駛員右腿上方,接上診斷儀(如V.A.G1552)就可以通過它的自診斷系統(tǒng)診斷出故障的大致原因,

再通過查閱具體的資料,就可以確定正確的維修方法。

5 安全氣囊未來發(fā)展方向

5.1新型材料的應(yīng)用

杜邦公司與德國阿莎芬堡的TakataPetri聯(lián)合開發(fā)中,推出一個新的HytrelRS材料規(guī)格,成為業(yè)界第一個可以應(yīng)用于安全氣囊系統(tǒng)中的來源于可再生***的熱塑性彈性體。杜邦HytrelRS保留了Hytel標(biāo)準(zhǔn)等級的技術(shù)特性,含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%

以上的可再生物質(zhì),可以滿足汽車制造業(yè)對可持續(xù)發(fā)展方案的需求。

5.2頂棚安全氣囊系統(tǒng)

美國TRW汽車集團(tuán)推出一種全新的裝配于汽車頂棚的安全氣囊系統(tǒng),可取代通常安裝在汽車儀表盤里面的安全氣囊。TRW全新的頂棚安全氣囊系統(tǒng)是一項獨特的技術(shù)。有研究表明,該技術(shù)提高了未來汽車內(nèi)飾風(fēng)格的靈活性,并可為乘員提供優(yōu)異的約束和保護(hù)功能。此外,這種全新的設(shè)計,不需將安全氣囊安裝在儀表盤內(nèi),也不需專門制作一扇為安全氣囊打開的門,顯著降低了汽車儀表盤的開發(fā)制造成本,提高了開發(fā)效率且適用于各種汽車架構(gòu)。該頂棚安全氣囊系統(tǒng)包括一個氣袋和一個氣體發(fā)生器。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時,氣體發(fā)生器向氣袋充氣并打開,對乘員實施保護(hù)。其不僅有助于減輕事故中乘員所受的傷害,而且提高了車廂內(nèi)飾設(shè)計的美感,同時也節(jié)省了儀表盤內(nèi)的空間。

5.3智能化、多安全氣囊

隨著科技的發(fā)展和人們對汽車安全重視程度的提高,汽車安全技術(shù)中的安全氣囊技術(shù)近年來也發(fā)展得很快,智能化、多安全氣囊是今后整體安全氣囊系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

新的技術(shù)可以更好地識別乘客類型,***取不同的保護(hù)措施。系統(tǒng)***用重量、紅外、超聲波等傳感器來判斷乘客與儀表板遠(yuǎn)近、重量、身高等因素,進(jìn)而在碰撞時判斷是否點爆氣囊、***用1級點火還是多級點火、點爆力有多大,并與安全帶形成總體控制。通過傳感器,氣囊系統(tǒng)還可以判斷出車輛當(dāng)前經(jīng)歷的碰撞形式,是正面碰撞還是角度碰撞,側(cè)面碰撞還是整車的翻滾運動,以便驅(qū)動車身不同位置的氣囊,形成對乘客的最佳保護(hù)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也是安全氣囊系統(tǒng)的發(fā)展方向。在汽車網(wǎng)絡(luò)中,有一種應(yīng)用面比較窄,但是非常重要的網(wǎng)絡(luò)即Safe-By-Wire。

Safe-By-Wire是專門用于汽車安全氣囊系統(tǒng)的總線,Safe-By-Wire技術(shù)旨在通過綜合運用多個傳感器和控制器來實現(xiàn)安全氣囊系統(tǒng)的細(xì)微控制。Safe-By-Wire

Plus總線標(biāo)準(zhǔn)是由汽車電子供應(yīng)商和部件供應(yīng)商如飛利浦、德爾福等公司提出。與整車系統(tǒng)常用的CAN、FlexRay等總線相比,Safe-By-Wire的優(yōu)勢在于它是專門面向安全氣囊系統(tǒng)的汽車LAN接口標(biāo)準(zhǔn)。為了保證系統(tǒng)在汽車出事故時也不受破壞,Safe-By-Wire中嵌入有多重保護(hù)功能。比如說,即使線路發(fā)生短路,安全氣囊系統(tǒng)也不會因出錯而起動。Safe-By-Wire技術(shù)將會在汽車安全氣囊系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 惠彬.安全氣囊系統(tǒng)的使用及檢測維護(hù).哈飛汽車工業(yè)集團(tuán)有限公司,2010.

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[3] 朱忠倫.安全氣囊系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與機(jī)械工程系,2010.

[4] 趙翔.汽車安全氣囊系統(tǒng)的安全檢修[J].安徽電氣工程學(xué)校,2010.

[5] 百度百科.安全氣囊[OL]. ,2012.

馳易佳分析汽車安全氣囊工作原理是什么?

安全氣囊發(fā)展史:安全氣囊從1952年就取得了專利,但在應(yīng)用推廣中經(jīng)歷了幾上幾下的波折,足足走過了30多年的漫長路途。直至年,汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)在美國經(jīng)多次被廢除后,又重新被認(rèn)可并開始實施,其中規(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。安全氣囊是由美國發(fā)明的。

安全氣囊系統(tǒng)是一種被動安全性的保護(hù)系統(tǒng),它與座椅安全帶配合使用,可以為乘員提供有效的防撞保護(hù)。在汽車相撞時,汽車安全氣囊可使頭部受傷率減少百分之25,面部受傷率減少百分之80左右。

氣囊游絲的發(fā)展歷史

前言

隨著汽車綜bai合性能的提高,du

汽車的安全裝置越來越重要,zhi汽車的安裝置分為主動dao安全和被動安全兩種,主動安全裝置(如ABS、ASR等)是指汽車防止發(fā)生事故的能力,被動安全裝置是指汽車一旦發(fā)生事故,汽車保護(hù)乘員的能力。汽車發(fā)生事故時,對乘員的傷害是在瞬間發(fā)生的,例如,以車速50公里/時進(jìn)行正面撞車時,其發(fā)生時間只有十分之一秒左右。為了在這樣短暫的時間中防止或減小對乘員的傷害,

目前汽車主要裝有安全帶、防撞式車身和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)(SRS是英文Supplemental RestraintSystem的縮寫)等。

2 汽車安全氣囊發(fā)展

安全氣囊是1953年由美國人約翰·赫綴克發(fā)明的。1***3年日本本田汽車公司引進(jìn)安全氣囊技術(shù)進(jìn)行實車應(yīng)用。經(jīng)過了30多年的漫長歷程,直至年,汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS208)在美國經(jīng)多次被廢除后又重新被認(rèn)可并開始實施,

其中規(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,同時還要求1998年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊,自此才確認(rèn)了安全氣囊的作用。如今,這個在當(dāng)年頗具創(chuàng)意性的發(fā)明已轉(zhuǎn)為千百萬個產(chǎn)品,種類也發(fā)展為正面氣囊、側(cè)面氣囊、安全氣簾等等。各國生產(chǎn)的中高級轎車,大多數(shù)都裝有安全氣囊,有些轎車已將安全氣囊列入必裝件。在國內(nèi)消費者對汽車被動安全性能的要求也越來越高,

但目前除了極少數(shù)高級車裝備了側(cè)面氣囊之外,大部分車型還只是安裝了正面氣囊。

3 汽車安全氣囊系統(tǒng)的基本組成及工作過程

3.1 汽車安全氣囊系統(tǒng)的基本組成

駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi),當(dāng)您看見方向盤上標(biāo)有“SRS”或“Airbag”字樣,就可知此車裝有安全氣囊。按其總體結(jié)構(gòu)可分為機(jī)械式和電子式安全氣囊系統(tǒng)兩類。機(jī)械式安全氣囊不需要電源,檢測碰撞和引爆點火劑都是利用機(jī)械裝置來完成。電子式安全氣囊是機(jī)械式安全氣囊與電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。目前汽車***用的安全氣囊系統(tǒng)普遍都是電子式安全氣囊系統(tǒng)。電子式安全氣囊系統(tǒng)主要由碰撞傳感器、微處理器(SRSECU)、***防護(hù)系統(tǒng)指示燈(SRS指示燈)、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成,如下圖為汽車安全氣囊系統(tǒng)的組成示意圖1。

碰撞傳感器和微處理器用以判斷撞車程度,傳遞及發(fā)送信號;氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作,點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣,使氣囊迅速膨脹。氣囊裝在方向盤轂內(nèi)緊靠緩沖墊處,其容量約50至90升不等,做氣囊的布料具有很高的抗拉強(qiáng)度,多以尼龍材質(zhì)制成,折疊起來的表面附有干粉,以防安全氣囊粘著在一起爆發(fā)時被沖破;為了防止氣體泄漏,氣囊內(nèi)層涂有密封橡膠;同時氣囊設(shè)有安全閥,當(dāng)充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體,避免將乘客擠壓受傷。氣囊中所用的氣體多為氮氣。

3.2 汽車安全氣囊的工作過程

汽車在行駛中發(fā)生一定強(qiáng)度碰撞后,傳感器開關(guān)啟動,控制線路即開始處于工作狀態(tài),并接著偵測回路來判斷是否真有碰撞發(fā)生。如果訊號是同時來自兩個傳感器的話才會使安全氣囊開始作用。

由于汽車的發(fā)電機(jī)及蓄電池通常都處于車頭易受損的部位,因此,安全氣囊的控制系統(tǒng)皆具有自備的電源以確保作用的發(fā)揮。在判定施放安全氣囊的條件正確之后,控制回路便會將電流送至點火器,接著瞬時快速加熱,將內(nèi)含的氮化鈉推進(jìn)劑點燃。安全氣囊組件工作過程如(圖2)。

(1)將從碰撞傳感器接收的電信號傳給充氣器的引爆劑。

(2)引爆劑像根“電火柴”通電后著火,然后再點燃充氣器組件內(nèi)的擴(kuò)爆劑,擴(kuò)爆劑又稱為引爆管。

(3)擴(kuò)爆劑點燃后,點燃主裝藥-主推進(jìn)劑。傳統(tǒng)的主推進(jìn)劑由氮化鈉加氧化劑組成,也有些使用壓縮氮氣或氬氣,還有兩種混合應(yīng)用。

(4)推進(jìn)劑燃燒生成氮氣流。

(5)迅速膨脹的氣體經(jīng)過過濾進(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,安全氣囊張開至織物繃緊。

(10)乘員接觸和壓迫安全氣囊,實現(xiàn)安全保護(hù);通過氣體的粘性阻尼作用,乘員前移能量被吸收和耗散, 安全氣囊中過壓氣體經(jīng)過安全氣囊通氣孔排出而不致傷害乘員。

據(jù)計算, 正規(guī)的安全氣囊必須在發(fā)生汽車碰撞后的0.01秒內(nèi)微處理器開始工作,0.03秒內(nèi)點火裝置啟動,0.05秒內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣囊,0.08秒內(nèi)氣囊向外膨脹,0.11秒內(nèi)氣囊完全脹大,此刻之后,駕車者才會撞上氣囊。

4 安全氣囊系統(tǒng)的檢修

如果安全氣囊已經(jīng)引爆,

必須更換而不能修復(fù)使用。檢修安全氣囊系統(tǒng)與檢修汽車的其它系統(tǒng)不同,若操作錯誤,可能使安全氣囊意外引爆導(dǎo)致傷亡。各個廠家***用的傳感器、充氣器類別和級數(shù)、引爆電路布局、引爆~擴(kuò)爆~推進(jìn)劑等都有差別,因此,對安全氣囊系統(tǒng)檢修的注意事項,大致歸納如下,詳細(xì)作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按各車型維修手冊的規(guī)定。

安全氣囊系統(tǒng)的故障,必須***用顯碼法、外接儀器診斷法、閃碼法或參數(shù)測量法以確定故障部位,再進(jìn)入維修或換件階段;檢修安全氣囊系統(tǒng)時,將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“LOCK”位置以及拆下蓄電池負(fù)極電纜,還需再等2~5分鐘(讓電能貯存電容器放電完畢)以上,才能進(jìn)行維修工作,否則安全氣囊有不適時引爆張開的危險;

不能用萬用表測量安全氣囊組件引爆電阻的阻值(引爆電阻時所需的電流極小,萬用表電阻檔的輸出電流一般都大于引爆電流,

即使選用輸出電流只有幾毫安培的高阻檔, 也不能保證安全氣囊不會誤爆)。目前,大多進(jìn)口汽車的車型都用安全氣囊ECU內(nèi)的診斷電路,

發(fā)送比引爆電流微弱許多的監(jiān)測電流對引爆電阻實行檢測。***設(shè)方向盤內(nèi)螺旋電纜聚酯薄膜與銅導(dǎo)體面間的阻值在規(guī)定容限,各接觸面(點)接觸良好,將引爆電阻從引爆電路分離,

確診了安全氣囊ECU功效正常后,才可以診斷引爆電阻。下面以奧迪A6轎車SRS系統(tǒng)為例做簡要介紹。

4.1 SRS 系統(tǒng)的組成部件

奧迪A6

轎車SRS系統(tǒng)的主要部件有電子控制及監(jiān)測單元J234(即氣囊電腦),SRS故指示燈,氣囊組件,爆燃式安全帶張緊器,螺旋導(dǎo)線單元(即氣囊滑環(huán)F138)和連接線束等,它取消了傳統(tǒng)的車身前部碰撞傳感器,

而把它們集成在了控制單元J234內(nèi)。

4.2 維修注意事項

(1)絕對不能用萬用表測量任何與SRS系統(tǒng)有關(guān)的電路( 在拔掉組件的情況下可以測量其導(dǎo)線的導(dǎo)通與否)。

(2)維修SRS系統(tǒng)之前,應(yīng)將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到OFF位置,拆除電瓶線負(fù)極并等待5分鐘

以上( 拆電瓶線前應(yīng)向車主索要錄音機(jī)密碼,修復(fù)完成后要對錄音機(jī)進(jìn)行解碼)。

(3)安裝電子控制及監(jiān)測單元J234時,必須按照規(guī)定的方向安裝,使箭頭指向車

的前方。

(4)安裝螺旋導(dǎo)線單元時,必須使汽車前輪處于直行位置,并且使螺旋導(dǎo)線也在中間位置(即往正反兩個方向轉(zhuǎn)的圈數(shù)相同的那個位置),否則裝上后,轉(zhuǎn)動方向盤時有可能拉斷螺旋導(dǎo)線。

(5)更換SRS電腦J234后,必須對新電腦J234進(jìn)行編碼,否則故障燈常亮,SRS系統(tǒng)不工作。

(6)若線束有損壞,必須更換新件。

奧迪A6轎車SRS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自診斷能力,內(nèi)容包括:讀取故障代碼、清除故障代碼、查詢控制電腦編號、給控制單元編碼、讀取測量數(shù)據(jù)流等功能。奧迪A6的OBDⅡ診斷接口在方向盤下駕駛員右腿上方,接上診斷儀(如V.A.G1552)就可以通過它的自診斷系統(tǒng)診斷出故障的大致原因,

再通過查閱具體的資料,就可以確定正確的維修方法。

5 安全氣囊未來發(fā)展方向

5.1新型材料的應(yīng)用

杜邦公司與德國阿莎芬堡的TakataPetri聯(lián)合開發(fā)中,推出一個新的HytrelRS材料規(guī)格,成為業(yè)界第一個可以應(yīng)用于安全氣囊系統(tǒng)中的來源于可再生***的熱塑性彈性體。杜邦HytrelRS保留了Hytel標(biāo)準(zhǔn)等級的技術(shù)特性,含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%

以上的可再生物質(zhì),可以滿足汽車制造業(yè)對可持續(xù)發(fā)展方案的需求。

5.2頂棚安全氣囊系統(tǒng)

美國TRW汽車集團(tuán)推出一種全新的裝配于汽車頂棚的安全氣囊系統(tǒng),可取代通常安裝在汽車儀表盤里面的安全氣囊。TRW全新的頂棚安全氣囊系統(tǒng)是一項獨特的技術(shù)。有研究表明,該技術(shù)提高了未來汽車內(nèi)飾風(fēng)格的靈活性,并可為乘員提供優(yōu)異的約束和保護(hù)功能。此外,這種全新的設(shè)計,不需將安全氣囊安裝在儀表盤內(nèi),也不需專門制作一扇為安全氣囊打開的門,顯著降低了汽車儀表盤的開發(fā)制造成本,提高了開發(fā)效率且適用于各種汽車架構(gòu)。該頂棚安全氣囊系統(tǒng)包括一個氣袋和一個氣體發(fā)生器。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時,氣體發(fā)生器向氣袋充氣并打開,對乘員實施保護(hù)。其不僅有助于減輕事故中乘員所受的傷害,而且提高了車廂內(nèi)飾設(shè)計的美感,同時也節(jié)省了儀表盤內(nèi)的空間。

5.3智能化、多安全氣囊

隨著科技的發(fā)展和人們對汽車安全重視程度的提高,汽車安全技術(shù)中的安全氣囊技術(shù)近年來也發(fā)展得很快,智能化、多安全氣囊是今后整體安全氣囊系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

新的技術(shù)可以更好地識別乘客類型,***取不同的保護(hù)措施。系統(tǒng)***用重量、紅外、超聲波等傳感器來判斷乘客與儀表板遠(yuǎn)近、重量、身高等因素,進(jìn)而在碰撞時判斷是否點爆氣囊、***用1級點火還是多級點火、點爆力有多大,并與安全帶形成總體控制。通過傳感器,氣囊系統(tǒng)還可以判斷出車輛當(dāng)前經(jīng)歷的碰撞形式,是正面碰撞還是角度碰撞,側(cè)面碰撞還是整車的翻滾運動,以便驅(qū)動車身不同位置的氣囊,形成對乘客的最佳保護(hù)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也是安全氣囊系統(tǒng)的發(fā)展方向。在汽車網(wǎng)絡(luò)中,有一種應(yīng)用面比較窄,但是非常重要的網(wǎng)絡(luò)即Safe-By-Wire。

Safe-By-Wire是專門用于汽車安全氣囊系統(tǒng)的總線,Safe-By-Wire技術(shù)旨在通過綜合運用多個傳感器和控制器來實現(xiàn)安全氣囊系統(tǒng)的細(xì)微控制。Safe-By-Wire

Plus總線標(biāo)準(zhǔn)是由汽車電子供應(yīng)商和部件供應(yīng)商如飛利浦、德爾福等公司提出。與整車系統(tǒng)常用的CAN、FlexRay等總線相比,Safe-By-Wire的優(yōu)勢在于它是專門面向安全氣囊系統(tǒng)的汽車LAN接口標(biāo)準(zhǔn)。為了保證系統(tǒng)在汽車出事故時也不受破壞,Safe-By-Wire中嵌入有多重保護(hù)功能。比如說,即使線路發(fā)生短路,安全氣囊系統(tǒng)也不會因出錯而起動。Safe-By-Wire技術(shù)將會在汽車安全氣囊系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[5] 百度百科.安全氣囊[OL]. ,2012.

安全氣囊:汽車安全的新的防護(hù)措施

其實,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(jìn)行制動,他和妻子都用手臂本能地保護(hù)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(hù)乘員,兩周之后他繪好了設(shè)計圖紙交給了代理人,這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛型。

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,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***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裝件。

在現(xiàn)在有著廣泛使用。

安全氣囊:汽車安全的新的防護(hù)措施

在汽車行業(yè)中,安全氣囊是一項非常新的的安全裝置。它可以在車輛發(fā)生碰撞時,通過充氣迅速彈出,為乘客提供額外的保護(hù)和減輕碰撞帶來的沖擊力。安全氣囊不僅可以減少事故中人員傷亡的風(fēng)險,還可以提高駕駛者和乘客的安全感,讓他們更加放心地駕駛和乘坐汽車。

安全氣囊的發(fā)展歷史

安全氣囊的概念最早可以追溯到20世紀(jì)50年代,當(dāng)時國外汽車制造商開始研究如何在車輛碰撞時提供更好的保護(hù)措施。1960年代,國外汽車制造商福特公司率先將安全氣囊應(yīng)用于其車型中,并在1***3年推出了第一款配備安全氣囊的汽車。此后,安全氣囊逐漸得到了廣泛應(yīng)用,并成為了現(xiàn)代汽車中不可或缺的一部分。

安全氣囊的工作原理

安全氣囊是由一個稱為“氣體發(fā)生器”的裝置和一個被稱為“氣囊”的袋子組成。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時,車輛上的傳感器會檢測到撞擊,并向氣體發(fā)生器發(fā)送信號。氣體發(fā)生器隨即會迅速地將一種叫做“火藥”的化學(xué)物質(zhì)點燃,產(chǎn)生大量的氣體。這些氣體會通過管道進(jìn)入氣囊袋子中,使其迅速充氣并彈出。

當(dāng)安全氣囊彈出時,它會迅速填充空間,并為乘客提供額外的保護(hù)。由于安全氣囊充氣速度非常快,因此它可以在車輛發(fā)生碰撞時迅速彈出,并在短時間內(nèi)為乘客提供有效的保護(hù)。此外,安全氣囊還可以減少乘客在碰撞中受到的沖擊力,從而減少人身傷害。

安全氣囊的使用注意事項

雖然安全氣囊可以在車輛碰撞時提供有效的保護(hù),但是在使用過程中也需要注意一些事項。首先,安全氣囊只能在發(fā)生碰撞時才能使用,而不能用于其他場合。其次,在駕駛時需要系好安全帶,因為安全帶可以與安全氣囊配合使用,提供更好的保護(hù)效果。此外,在進(jìn)行維修或更換零部件時,也需要注意不要損新或誤操作安全氣囊。

安全氣囊的未來發(fā)展

隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步和消費者對汽車安全性能要求的提高,未來安全氣囊也將繼續(xù)得到改進(jìn)和完善。例如,一些汽車制造商正在研究如何將安全氣囊與其他技術(shù)結(jié)合起來,提供更好的保護(hù)效果。另外,還有一些新型安全氣囊正在研發(fā)之中,例如多方向充氣式安全氣囊、側(cè)面碰撞安全氣囊等。總之,安全氣囊是現(xiàn)代汽車中非常新的的一部分,它可以為乘客提供有效的保護(hù)和減輕碰撞帶來的沖擊力。在使用過程中需要注意一些事項,并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來安全氣囊也將繼續(xù)得到改進(jìn)和完善。

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