汽車行駛過程中，傳感器系統(tǒng)不斷向控制裝置發(fā)送速度變化（或加速度）信息，由控制裝置（中央控制器）對這些信息加以分析判斷，如果所測的加速度、速度變化量或其它指標超過預定值（即真正發(fā)生了碰撞），則控制裝置向氣體發(fā)體發(fā)生器發(fā)出點火命令或傳感器直接控制點火，點火后發(fā)生爆炸反應，產(chǎn)生N2或?qū)?a href="/tags-q-g.html" target="_blank" class="9dfb155e0bcb7088 relatedlink">氣罐中壓縮氮氣釋放出來充滿碰撞氣袋。乘員與氣袋接觸時，通過氣袋上排氣孔的阻尼吸收碰撞能量，達到保護乘員的目的。
汽車的安全氣囊內(nèi)有疊氮化鈉（NaN3）與硝酸銨（NH4NO3）等物質(zhì)。當汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時，這些物質(zhì)會迅速發(fā)生分解反應，產(chǎn)生大量氣體，充滿氣囊。疊氮化鈉分解產(chǎn)生氮氣和固態(tài)鈉，硝酸銨作為氧化劑參與。
新型安全氣囊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，兩級點爆的最大壓力小于單級點爆。這種形式，壓力逐步增加。
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。
深入淺出揭真相！汽車安全氣囊工作原理全解析
安全氣囊時下已經(jīng)成為非常重要的汽車被動安全設(shè)備，安全氣囊的數(shù)量已經(jīng)成為衡量車輛安全性的標志之一。
下面管車俠就為大家說說汽車安全氣囊那些事？
安全氣囊和安全帶現(xiàn)在已經(jīng)成為所有乘用汽車的標配，當***發(fā)生時能夠及時對駕駛員和乘客起到保護作用。
車輛發(fā)生碰撞時，車內(nèi)的人員會由于慣性而向前飛出，這時安全帶會瞬間收緊起到將乘客栓在座椅上的作用，但僅憑安全帶還是不能完全保證人們的安全，所以還需要使用安全氣囊。
那么安全氣囊是怎么樣在短時間彈出的呢？
當汽車撞上物體時，只需要0.09秒人就可能沖出座位從而發(fā)生危險，而這0.09秒也就相當于一眨眼的時間，所以安全氣囊要想保護人體，就需要在這0.09秒的時間內(nèi)成功打開。
安全氣囊的打開是由氣囊內(nèi)控制器來控制的，當撞擊力達到設(shè)定的數(shù)值時，也就是會造成人體受傷時，它就會發(fā)出打開的指令，理論上汽車時速超過30公里每小時撞擊物體，氣囊就會被打開。但實際情況還是有出入的，有時車甚至撞報廢了也沒有彈出，還有車輪壓過小石頭顛簸一下彈出的。
安全氣囊系統(tǒng)主要是由氣囊，充氣機構(gòu)以及氣體發(fā)生器組成的，當發(fā)生碰撞時，氣囊里面氣體發(fā)生器觸發(fā)點火裝置后，會引起疊氮化鈉與硝酸鉀發(fā)生化學反應，從而產(chǎn)生氮氣，氮氣形成的熱流會讓氣囊迅速膨脹并彈出，接住向前撞擊的人體。
柔軟且抗壓的氣囊就變成了一個緩沖墊，以此來保護人們的身體不會直接撞擊到車體。
同時，為了防止氣囊被氣體撐爆，在氣囊上也會留有排氣孔，可以排出多余氣體，以此減輕氣囊的內(nèi)部壓力防止爆裂。
從無數(shù)交通事故中可以看出，安全氣囊是可以為我們提供有效的保護，但是安全氣囊也只是降低危害的***設(shè)備，還是要遵守交通規(guī)則。
這些安全氣囊，可以有效的保護我們的生命和財產(chǎn)安全，如果能普及，相對于安全來說，還是不錯的。
今天管車俠會員日?暖心送好禮，讓你與寒冬里的溫暖不期而遇！搜“管車俠”?立享管車俠會員日***~
本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
題記
對于車主來說，安全氣囊是我們司空見慣的汽車安全配置，這種高科技的***安全裝置，能在嚴重交通事故中大概率挽救駕乘人員的生命。
也許讀者朋友們并不知道，相對于汽車的發(fā)明，安全氣囊被真正廣泛裝備的歷史并不算太長。上世紀50年代一項大膽的發(fā)明專利，在彼時似乎毫無實用價值。但在進入21世紀后被廣泛應用于汽車之上。
正是由于安全氣囊與安全帶的配合使用，在嚴重交通事故中，駕乘人員致死的可能性降低了67％，每年有數(shù)十萬駕乘人員的生命得以挽救。
安全氣囊在其未被完全證實可靠、實用的幾十年間，在不斷的研發(fā)演變過程中，逐漸滲透了大量跨學科的科技成果，使之成為汽車上科技含量相當高的軟硬件系統(tǒng)。
為什么筆者認為安全氣囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、設(shè)計精巧、高科技含量高呢？
答案就在此篇圖文中，本期為大家?guī)戆踩珰饽一驹淼姆治?。與往期類似，我們會通過形象直觀，同時結(jié)合實際的解析方法，幫助大家全面透徹地了解其工作原理。
為避免技術(shù)內(nèi)容過于繁雜，導致讀者朋友們閱讀疲勞，無法全都理解，筆者將剝離與安全氣囊系統(tǒng)密切相關(guān)的安全帶方面的內(nèi)容，這方面的內(nèi)容，以后筆者可以再做專題圖文解析。
什么是安全氣囊系統(tǒng)
我們常說的的安全氣囊（Airbag），其實擁有一個難以理解的專業(yè)稱謂：
***約束系統(tǒng)（SRS，Supplemental?Restraint?System）。
事實上，安全氣囊只是安全氣囊系統(tǒng)中的組件之一。在統(tǒng)一這個命名以前，各廠家還賦予過它不同的專業(yè)描述，例如：氣墊約束系統(tǒng)（ACRS）、***充氣約束（SIR）。
不過，它們本質(zhì)上都是同一種汽車安全裝備。
本文將***用大家熟知的“安全氣囊系統(tǒng)”來代替其正式名稱“***約束系統(tǒng)”。
安全氣囊系統(tǒng)是汽車被動安全系統(tǒng)中最重要的子系統(tǒng)，其主要目的是配合安全帶系統(tǒng)，對車輛撞擊后的乘客身體進行約束與緩沖，從而保護其人身安全。
其工作原理也非常簡單，可以這樣形象地進行描述：當汽車發(fā)生較嚴重碰撞或翻覆事故時，安全氣囊系統(tǒng)會被迅速激活，“吹”出軟質(zhì)具有緩沖功能的大“氣袋”，配合安全帶的約束功能，防止駕乘人員與車內(nèi)物體發(fā)生致命碰撞。
根據(jù)功能的不同，安全氣囊分為不同的類型，并被配置于車內(nèi)與車外各個關(guān)鍵位置，高檔汽車裝備多達10個以上安全氣囊也并不令人驚訝。
分類多樣保安全
安全氣囊的類型
讀者朋友們最熟悉的，恐怕是方向盤上的前排安全氣囊，但其實氣囊類產(chǎn)品根據(jù)功能的而不同，可細分為多種類型，本節(jié)將為大家全面進行分類，并逐一解析其特點。
1.前排安全氣囊
前排安全氣囊位于汽車方向盤、儀表臺處，用以在車輛嚴重碰撞時，保護駕駛者與副駕駛乘客，其保護功能主要針對來自前方的強烈沖擊，這類氣囊并不為乘員提供側(cè)方與后方的保護。
由于車輛正前方發(fā)生碰撞的概率最大，因此前排安全氣囊在絕大多數(shù)國家屬于汽車強制裝備的配置！
您會在我們后文模擬視圖中看到其特點：由于前排安全氣囊工作時間非常短，展開后又迅速排氣，如果車輛隨后遭遇二次碰撞，此時氣囊將不起任何保護作用。
前排安全氣囊又可細分為：?駕駛座安全氣囊（DAB）與副駕駛座安全氣囊（PAB）。
2.側(cè)面安全氣囊（SAB）
側(cè)面安全氣囊一般位于車側(cè)座椅或車門內(nèi)，當車輛遭受較強的側(cè)面碰撞時，側(cè)面安全氣囊迅速彈出，并在車門與座椅之間狹小空間膨脹展開，這類氣囊維持充氣狀態(tài)的時間稍長。
其主要功能是：為該側(cè)乘客提供頭部或軀干的保護，防止其碰撞車內(nèi)物體受傷。
側(cè)面安全氣囊在功能上也各有側(cè)重點：
有的氣囊偏重于乘客胸部、軀干的側(cè)面保護，而有的氣囊則偏重于乘客頭部側(cè)面保護，另一部分氣囊兼具前兩者的功能。
部分設(shè)計精巧的側(cè)面氣囊組件，還能根據(jù)人體側(cè)面不同部位的生理特點，提供軟硬度不同的緩沖。
對乘客相對柔軟的盆腔、下腹部位，氣囊提供較為輕柔的緩沖，而對于有肋骨保護的胸部，氣囊提供的緩沖則較為厚重！
◥安全氣囊分類
3.側(cè)簾安全氣囊（CAB）
側(cè)簾安全氣囊一般配置于車門上方內(nèi)飾板內(nèi)，因展開后外形呈細管狀且可覆蓋整個車窗，形似窗簾而得名。
它不僅會對碰撞會作出反應，部分產(chǎn)品對車輛傾覆也能非常敏銳地感知，當以上兩種情況發(fā)生時，側(cè)簾安全氣囊會從上至下迅速膨脹展開，重點保護乘客頭部。
在各種側(cè)碰與翻車事故中，側(cè)簾安全氣囊可以降低乘客45％的腦部重傷死亡率。
與前排安全氣囊相比，此種類型的氣囊不但保持充氣狀態(tài)時間較長，而且保護覆蓋面亦較大，部分車型甚至可以提供多達三排乘客的側(cè)方位保護！
側(cè)簾式安全氣囊與上文的側(cè)面安全氣囊通常搭配使用。
（以下類型氣囊一般裝備于中高端車型）
4.膝部安全氣囊（KAB）
隨著用戶對安全氣囊系統(tǒng)的要求越來越高，為駕乘者提供更全面保護的產(chǎn)品開始逐漸裝備汽車。
工程師對長期的碰撞測試與交通事故案例進行統(tǒng)計時發(fā)現(xiàn)，前排安全氣囊雖然能良好地保護乘員的軀干與頭部，但嚴重的碰撞，幾乎都會導致受害人膝部遭受嚴重損傷！
膝部安全氣囊一般部署于前排儀表臺處，其主要功能是防止車輛前部嚴重變形時，潰塌的儀表臺嚴重擠傷乘員膝部。
5.中央安全氣囊
中央安全氣囊可在車內(nèi)中間位置膨脹展開，其作用是防止乘客之間因猛烈碰撞相互進行撞擊。
6.安全帶氣囊
安全帶氣囊配置于安全帶上，主要功能是當其激活展開后，可擴大與乘客身體的接觸面積，緩沖安全帶收緊后產(chǎn)生的巨大拉力，避免乘客被安全帶嚴重勒傷。
7.行人安全氣囊
行人安全氣囊是近些年才出現(xiàn)的安全氣囊類產(chǎn)品，也僅有高檔豪華車型才會裝備，它并不保護車內(nèi)駕乘人員的安全，其主要功能是當機動車與行人發(fā)生碰撞事故時，減少后者的身體傷害。
安全氣囊系統(tǒng)主要構(gòu)件
安全氣囊系統(tǒng)主要由三大組成構(gòu)件，分別為：安全氣囊控制單元、傳感器、安全氣囊模塊。
簡要了解本節(jié)基本知識，有助于讀者朋友們輕松閱讀后文即將呈現(xiàn)的模擬演示內(nèi)容。
1.安全氣囊控制單元（ACU）
◥氣囊電腦實物
安全氣囊控制單元（ACU）俗稱氣囊電腦，是由計算機處理器、存儲器、輸入和輸出模塊構(gòu)成，是整個安全氣囊系統(tǒng)的核心控制組件。
這個“大腦”的軟件編程算法，會根據(jù)相關(guān)傳感器傳送的信息，進行邏輯判斷，最終決定氣囊是否觸發(fā)。
另外，氣囊電腦還為系統(tǒng)提供備用電源服務，對整個系統(tǒng)進行隨時自我診斷，當系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障時，故障詳細信息也將被之記錄，并通過故障燈警示使用者。
當然，氣囊電腦也負責向其它車載系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。
2.傳感器
安全氣囊系統(tǒng)內(nèi)各種不同功能傳感器***集的信息，是氣囊控制電腦決策時必須依賴的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
根據(jù)功能的不同，各種傳感器被部署到汽車的不同位置，為盡量確保氣囊不會錯誤彈出，氣囊電腦邏輯程序不會因為單一傳感器傳輸?shù)呐鲎残畔?，而觸發(fā)氣囊彈出！
以下列出主流安全氣囊系統(tǒng)必須擁有的數(shù)種傳感器（高級安全氣囊系統(tǒng)使用的傳感器更多，筆者將在以后為大家專題解析）：
盡管新舊款傳感器實現(xiàn)功能的方式略有不同，但所有傳感器的共同工作目標，毫無例外是將偵測到的車輛物理運動特征轉(zhuǎn)換成電信號，迅速傳送給氣囊控制電腦。
◥安全氣囊系統(tǒng)ACU與傳感器
①外部碰撞傳感器
外部碰撞傳感器作為最直接的碰撞感應組件，被配置在車輛前后以及車側(cè)的關(guān)鍵輪廓位置。
②加速度傳感器
該傳感器一般配置于車內(nèi)，通過測量內(nèi)部小質(zhì)量塊因慣性位移的情況，將其運動特征轉(zhuǎn)換成電信號，用以檢測加速度的變化。
例如：正面碰撞將會引起快速減速，而側(cè)面碰撞則會引起快速加速。
③陀螺儀傳感器
陀螺儀傳感器通過測量因振動而引起的方向變化（如：車輛失控旋轉(zhuǎn)），將運動特征轉(zhuǎn)換成電信號，輸出至氣囊電腦。
裝備該傳感器的車輛發(fā)生翻轉(zhuǎn)時，該傳感器與加速度傳感器的共同信號，將被氣囊電腦定義為翻車事故已發(fā)生，此時側(cè)簾式安全氣囊將展開，以保護車內(nèi)駕乘人員。
④座位占用傳感器
早期的安全氣囊系統(tǒng)，并沒有這種類型的傳感器，座位占用傳感器用于更精確地控制安全氣囊展開，當座位沒有乘員時，氣囊系統(tǒng)將不被激活！
該傳感器一般被部署于前排座位內(nèi)，通過電壓力感知的方式實現(xiàn)其功能。
⑤輪速傳感器
輪速傳感器被配置與車輪位置，通過電磁信號***集車輛運行速度。
車輛是否處于運動狀態(tài)，且是否超過氣囊激活的最低速度？
這些信息是氣囊電腦進行邏輯運算判斷，必須參照的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一！
3.安全氣囊模塊
安全氣囊充氣過程必須迅速而精確。
因此，安全氣囊模塊不僅只是充滿氣體的彈性氣囊，其構(gòu)造也較為復雜，它由充氣裝置、氣囊本體兩個主要部分構(gòu)成：
①充氣裝置
◥兩種類型充氣機激活過程?點火方式一致
盡管安全氣囊系統(tǒng)被認為是一種“被動”的安全保護技術(shù)，但其工作原理其實非?！爸鲃印倍氨┝Α保?/p>
引燃器由包裹在可燃材料內(nèi)的電阻絲制成，電流接通后導致其高溫，從而引燃烈性可燃材料。
我們可將之形象地比喻為微型“電***”，而整個充氣過程更像是***爆炸，事實上兩者的基本工作原理完全一致。
請記住這個比喻，后文會用到它。
如上圖所示：引燃器的小規(guī)模爆炸會沖破第一爆破片，這會直接導致充氣裝置內(nèi)的大量烈性易燃化學制劑（主要成分是環(huán)保的硝酸銨與硝基胍）開始第二次猛烈大爆燃，第二階段爆燃產(chǎn)生大量氮氣，隨即涌入氣囊內(nèi)部。
高壓強的氣體使氣囊瞬間膨脹，沖破容器迅速彈出，其平均展開時間僅為20毫秒，而其彈出速度高達近300公里/小時！
要知道，我們?nèi)祟愓Ｑ鄣臅r間約為200毫秒，這樣的部署速度，完全可以在人體因慣性移動之初，就已順利筑好生命保護軟墻！
②氣囊本體
◥氣囊本體結(jié)構(gòu)
為確保氣囊在需要時能順利展開，氣囊本體由抗老化、高耐久性的聚酰胺織物制成，此種類型的面料具有較低的摩擦系數(shù)，廠方于其中還預置潤滑粉（通常為滑石粉或玉米淀粉）。
這也是為什么我們看到氣囊展開后，駕駛室內(nèi)白煙四溢的原因，讀者朋友們，那可不是著火！
氣囊本體是以緊密折疊的方式，存儲于狹窄的氣囊模塊內(nèi)，后部結(jié)構(gòu)保留允許氣體逸出排氣口，供氣囊完全展開以后，泄氣緩沖使用。
觸發(fā)條件
各種不同類型的安全氣囊均有不同的觸發(fā)條件，為節(jié)約篇幅，筆者僅列出部分與下一節(jié)模擬事故場景中需要了解的觸發(fā)條件：
Tips：記住，每項單獨的觸發(fā)條件無法迫使氣囊電腦做出展開安全氣囊的決定！
①速度
還記得我們前文提到的輪速傳感器嗎？
前排安全氣囊在正面與前側(cè)面碰撞的絕對觸發(fā)條件為：絕對行駛速度約為50公里/小時以上（不同系統(tǒng)略有差異）。
②角度
對于下一節(jié)模擬案例中，我們即將介紹的正面碰撞傳感器，只有在車輛中心線的任何一側(cè)成30度角（合計60度）的碰撞，才被系統(tǒng)認定為有效的正面碰撞。
③加速度
我們前文提到過的加速度傳感器，正是由它傳輸數(shù)據(jù)供氣囊電腦參考。
其觸發(fā)條件為碰撞時加速度絕對值約為40g以上。
④座位上是否有乘客
裝備座位占用傳感器的安全氣囊系統(tǒng)，將根據(jù)座位上是否有乘客，來決定有否打開安全氣囊的必要。
當然，目前汽車安全氣囊的觸發(fā)算法，變得更加復雜，而且越是高檔的多氣囊車型，需要綜合衡量的細節(jié)數(shù)據(jù)越多。本節(jié)僅為讀者更透徹理解原理，列出幾項示例性的觸發(fā)條件。
最佳認知方式
安全氣囊系統(tǒng)模擬演示
在了解前面章節(jié)解析的內(nèi)容以后，再來觀看筆者制作的安全氣囊系統(tǒng)動態(tài)工作模擬動圖，相信大家就一定能很直觀系統(tǒng)地了解其工作原理。
◥典型前碰撞交通事故?安全氣囊系統(tǒng)工作模擬動圖
在本次“事故”中，因駕駛員操作不當，該車右前側(cè)撞擊高速公路護欄。
碰撞瞬間，右前側(cè)撞擊傳感器因猛烈碰撞而率先響應，與此同時，輪速傳感器、加速度傳感器、座位占用傳感器等相關(guān)組件，也將自己捕獲的數(shù)據(jù)傳回氣囊電腦。
大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匯總排列在氣囊電腦處理隊列中，計算機芯片根據(jù)這些實時基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，依照廠方預先設(shè)定的運算規(guī)則進行邏輯判斷，筆者給出一個形象而簡單的算式：
①速度條件（√）+②角度條件（√）+③加速度（√）+④座位上是否有乘客（√）=立即部署前排駕駛員側(cè)安全氣囊（運算結(jié)果）
氣囊電腦隨即向指定位置安全氣囊發(fā)出激活展開指令，還記得前文筆者請大家記住的“電***”嗎？
一次小的爆炸將會引起另一次更大的爆燃。。。。。。
就這么簡單！
通過前文層層基礎(chǔ)知識的鋪墊，在這個真正模擬安全氣囊工作原理的環(huán)節(jié)，卻不再需要太多語言進行解析了。
您不但理解了整個系統(tǒng)中各個組件是如何協(xié)同工作，更知道每個組件的內(nèi)部工作細節(jié)（比如：氣囊是如何展開）！
Tips：有時，當我們發(fā)生交通事故時，安全氣囊并未展開。閱讀完本期圖文，您腦海里就有了觸發(fā)條件這個概念。
有的時候，并非車輛有故障，而是碰撞結(jié)果構(gòu)不成氣囊展開的綜合觸發(fā)條件。
奉獻給讀者的實用建議
以下是筆者根據(jù)國內(nèi)車主的不良習慣，總結(jié)出幾點有關(guān)安全氣囊的實用建議（限于篇幅，不于文中展開解析，可回復評論交流）：
1.副駕駛位置決不能供兒童使用（即使有兒童安全座椅也必須禁止）；
2.安全氣囊彈出位置，不允許有任何物品覆蓋，這包括部分花哨的儀表臺墊、劣質(zhì)的座椅套、窗簾等；
3.所有安全氣囊組件，原則上不允許維修，即：只換不修；
4.駕車時盡量不要將座椅調(diào)整得過于靠前，方向盤應與胸部保持一定距離；
5.喜歡極限越野的讀者朋友們，參加此類活動前，請先關(guān)閉安全氣囊系統(tǒng)（部分硬派SUV與皮卡車型，具有此功能開關(guān)。無此功能的車型，可手工關(guān)閉）；
6.當安全氣囊故障燈亮起時，盡快尋求維修支持。
筆者寄語
汽車的安全性能，已經(jīng)成為相當一部分消費者購車的首要考慮因素，而安全氣囊系統(tǒng)也能從側(cè)面反映出該車型的整體安全性。
本圖文示例中的安全氣囊系統(tǒng)，僅屬中等配置水平，更高級的安全氣囊系統(tǒng)配置，不但擁有更多的氣囊與傳感器，而且要求氣囊電腦擁有更復雜、精細的邏輯算法。
目前部分高級安全氣囊系統(tǒng)，已經(jīng)發(fā)展到能根據(jù)事故發(fā)生瞬間，駕乘人員的具體身體條件，智能調(diào)控安全氣囊的展開強度，從而最大限度保護駕乘人員。
但是，無論從哪方面來說，安全氣囊僅屬于***約束系統(tǒng)，這也證明其僅僅是一種補充安全手段。在不系安全帶的情況下，其防護性能會大打折扣，甚至完全不起作用！
除了交通事故傷亡統(tǒng)計，筆者只給出最直接的原因：安全氣囊在長時間實用化的演變過程中，有一種分支理論的實踐，就是期望其完全代替令人不適的安全帶，但最后的結(jié)果完??！
因此，提醒各位讀者朋友，如果不系安全帶，即使是最高檔車型的高級安全氣囊系統(tǒng)，也不一定能在嚴重交通事故中挽救您的生命！
祝各位讀者朋友出行順利，旅途平安！
本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
標簽： #氣囊
