1、河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文題 目 安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用學(xué) 院 機(jī)電工程系 專業(yè)班級(jí) 汽車檢測(cè)與維修 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 撰寫(xiě)日期： 2011年 4月 10日摘 要安全氣囊的雛形是美國(guó)人 Jhon.W.Hetrick 發(fā)明的安全氣墊。1952 年 Hetrick 發(fā)明了他自己之稱為“汽車安全氣墊”的裝置，用來(lái)減輕急剎車或正面碰撞帶來(lái)的嚴(yán)重傷害。這是一種純機(jī)械裝置。用于使氣囊膨脹的壓縮空氣貯存在一個(gè)壓力容器中，連接著彈簧的質(zhì)量塊用來(lái)感應(yīng)汽車的減速度。當(dāng)質(zhì)量塊產(chǎn)生位移時(shí)，能打開(kāi)一個(gè)閥使壓力空氣從壓力容器中沖出來(lái)，以使氣囊膨脹。氣囊可裝在方向盤(pán)中、手套箱門(mén)上、儀表板上部以及前排座椅的靠背。安全氣囊系統(tǒng)主

2、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(hào)；氣體發(fā)生器根據(jù)信號(hào)指示產(chǎn)生點(diǎn)火動(dòng)作，點(diǎn)燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹。關(guān)鍵詞：安全氣囊，Jhon.W.Hetrick，傳感器，微處理器，膨脹AbstractPrototype airbag safety of American air Jhon.W.Hetrick invention. 1952 Hetrick invented himself called it "car safety cushion" of the device used to red

3、uce the braking or positive impact of the serious injury. This is a purely mechanical device. Compressed air for the air bag stored in a pressure vessel, connected to the spring mass for sensing vehicle deceleration. When the displacement of mass produced, they can open a valve so that the pressure

4、in the air rushed out from the pressure vessel, so that the air bag inflates. Airbag can be mounted on the steering wheel, the glove box door, instrument panel and the front seat backrest Department.Airbag system consists of sensors, microprocessors, gas generator and air bag and other major parts.

5、Crash sensors and microprocessors used to determine the extent, distribution and transmission signal; gas generator produces the signal indicating the ignition movement, ignited the gas to solid fuel and produce inflated balloon, so that the rapid expansion of air bag.Key Words：airbags, Jhon.W.Hetri

6、ck, sensors, microprocessors, expansion目 錄摘 要- 1 -前 言- 5 -安全氣囊的發(fā)展- 6 -1.1國(guó)外汽車安全氣囊的發(fā)展- 6 -1.2國(guó)內(nèi)汽車安全氣囊的發(fā)展- 7 -1.3國(guó)內(nèi)安全氣囊的評(píng)價(jià)- 9 -1.4汽車安全氣囊的發(fā)展趨勢(shì)- 9 -安全氣囊- 12 -2.1汽車安全氣囊的組成- 12 -（1）碰撞傳感器- 12 -（2）氣囊電腦- 13 -（3）氣囊指示燈- 14 -（4）氣囊- 14 -（5）氣體發(fā)生器- 15 -（6）點(diǎn)火器- 15 -（7）氣囊系統(tǒng)線束連接器及保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)- 15 -2.2安全氣囊系統(tǒng)的分類- 17 -1、按引爆方式分類

7、- 17 -2、按安全氣囊數(shù)量分類- 18 -3、按保護(hù)類型分類按保護(hù)類型分類- 18 -2.3汽車安全氣囊的工作原理- 19 -2.4汽車安全氣囊需定期檢修- 21 -2.5汽車安全氣囊使用三注意- 22 -1、氣囊需與安全帶一起使用- 22 -2、兒童不能坐在有安全氣囊的位置- 22 -3、擋風(fēng)玻璃不能掛小掛件和飾物。- 22 -安全氣囊的應(yīng)用及展望- 23 -3.1安全氣囊的應(yīng)用- 23 -3.2安全氣囊展望- 24 -總 結(jié)- 25 -參考文獻(xiàn)- 26 -致 謝- 27 - 前 言車輛是現(xiàn)代道路交通的主要運(yùn)行工具，是道路交通系統(tǒng)的重要組成元素，汽車的安全性也成為人們生命安全的重要保證要

8、素之一。隨著經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(huì)經(jīng)濟(jì)生活不可缺少的工具，交通的進(jìn)步與發(fā)展給人類帶來(lái)了數(shù)不盡的生活便利、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)繁榮，但也給道路帶來(lái)很大的壓力和問(wèn)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(lái)災(zāi)難，使人類蒙受了難以計(jì)數(shù)的損失，交通事故已成為當(dāng)今社會(huì)的一大公害。在許多國(guó)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(jì)損失方面看也是如此，中國(guó)的火災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失只相當(dāng)與交通事故經(jīng)濟(jì)損失的10%，因此，為了更大限度地減少經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、事故次

9、數(shù)等，人們通常會(huì)對(duì)汽車的車身結(jié)構(gòu)、安全帶、制動(dòng)性、轉(zhuǎn)向性等方面進(jìn)行考慮、改進(jìn)和設(shè)計(jì)，以減輕乘員傷害的各個(gè)部件著手，已得到最佳的乘員保護(hù)效果。本文正是以此為出發(fā)點(diǎn)來(lái)談?wù)劙踩珰饽覍?duì)對(duì)車上乘員的保護(hù)及其發(fā)展與應(yīng)用的。安全氣囊的發(fā)展2.1 國(guó)外汽車安全氣囊的發(fā)展安全氣囊的雛形是美國(guó)人 Jhon.W.Hetrick 發(fā)明的安全氣墊。赫特里特（JohnHotrich ）發(fā)明。他是一位自學(xué)成才的阿賓夕法尼亞州工程師。1952 年，在遭遇一次事故后，他萌發(fā)了設(shè)計(jì)撞車安全裝置的想法。在這次事故中，約翰為躲避一個(gè)障礙物而猛打方向盤(pán)進(jìn)行制動(dòng)，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(shí)到必須

10、要有一個(gè)良好的方法來(lái)保護(hù)乘員，兩周之后他繪好了設(shè)計(jì)圖紙交給了代理人，這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛型。1953 年 8 月 18日，他獲得了" 汽車緩沖安全裝置" 的美國(guó)專利。 雖然安全氣囊從 1953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(guò)了 30 多年的漫長(zhǎng)路途。直至 1984 年，汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS208) 在美國(guó)經(jīng)多次被廢除后又重新被認(rèn)可并開(kāi)始實(shí)施，1952 年 Hetrick 發(fā)明的他自己之稱為“汽車安全氣墊”的裝置，用來(lái)減輕急剎車或正面碰撞帶來(lái)的嚴(yán)重傷害。這是一種純機(jī)械裝置，用于使氣囊膨脹的壓縮空氣貯存在一個(gè)壓力容器中，連接著彈簧的

11、質(zhì)量塊用來(lái)感應(yīng)汽車的減速度。當(dāng)質(zhì)量塊產(chǎn)生位移時(shí)，能打開(kāi)一個(gè)閥使壓力空氣從壓力容器中沖出來(lái)，以使氣囊膨脹。氣囊可裝在方向盤(pán)中、手套箱門(mén)上、儀表板上部以及前排座椅的靠背。 早期的空氣囊主要用于與其它安全裝置一起防止飛機(jī)著陸時(shí)與地面的碰撞。1960 年，安全氣囊技術(shù)開(kāi)始在原有的基礎(chǔ)上研制并轉(zhuǎn)為民用。 60 年代末, 美國(guó)高速公路交通安全委員會(huì)(NHTSA)開(kāi)始建議制定一個(gè)可選擇的安全氣囊法則, 鼓勵(lì)汽車廠商去發(fā)展安全氣囊。70 年代, 美國(guó)通用、福特, 德國(guó)奔馳，日本豐田等汽車公司以及美國(guó) MORTON 公司、TRW 公司、德國(guó) TEMIC 公司、ICT 研究院、日本 DAICEL 公司、瑞典 AU

12、TOLIV 公司等均開(kāi)始投入大量資金和人力研究與發(fā)展安全氣囊, 其中 1971 年 5 月德國(guó)的一個(gè)研究小組成功地將火箭推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于汽車安全氣囊。這些綜合力量使安全氣囊的研究與發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。 1984 年, 美國(guó)高速公路交通安全委員會(huì)(NHTSA) 在著名的“聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)”中的 208 條款乘員碰撞保護(hù)(Federal MotorVehicl Safety Standard208, 簡(jiǎn)稱 FMVSS208) 中增加了安裝氣囊的要求, 這為安全氣囊的發(fā)展和使用提供了一個(gè)明確的法則及指導(dǎo)方向。FMVSS208 條款是汽車安全氣囊發(fā)展史上的一個(gè)重要的里程碑。此后, 歐洲也頒布了

13、 ECER94 法規(guī), 緊接著日本豐田、本田, 美國(guó)福特、克萊斯勒, 德國(guó)寶馬, 瑞典富豪等汽車公司紛紛開(kāi)始銷售配有安全氣囊的汽車。20 世紀(jì) 90 年代后期, 美國(guó)、歐共體、日本已正式立法在汽車上配置安全氣囊, 雙氣囊已成為絕大多數(shù)主流轎車的標(biāo)準(zhǔn)件。 近幾年安全氣囊在年得到了飛速的發(fā)展，價(jià)格大幅度下降，裝備了安全氣囊的轎車也從過(guò)去的中高級(jí)轎車向中低級(jí)轎車發(fā)展。同時(shí)，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(jìn)入 90 年代以來(lái)，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

14、安全裝置。現(xiàn)如今，這個(gè)在當(dāng)年頗具創(chuàng)意性的發(fā)明已轉(zhuǎn)為千百萬(wàn)個(gè)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(guó)生產(chǎn)的中高級(jí)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(guó)內(nèi)，隨著 CMVDR294 碰撞安全法規(guī)的開(kāi)始實(shí)施，國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)汽車被動(dòng)安全性能的要求也越來(lái)越高，但目前除了極少數(shù)高級(jí)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。 了解了安全氣囊的工作原理及注意事宜對(duì)我們更好的保護(hù)自己有很重要的作用，但對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，安全駕駛才是第一位的，這是任何先進(jìn)的安全裝置都無(wú)法替代的。2.2 國(guó)內(nèi)汽車安全氣囊的發(fā)展我國(guó)汽車業(yè)的高速發(fā)展，帶動(dòng)我國(guó)汽車安全氣囊市場(chǎng)需求持續(xù)大幅增

15、長(zhǎng)。我國(guó)汽車安全氣囊的市場(chǎng)容量增長(zhǎng)主要取決于四個(gè)因素，一是法規(guī)強(qiáng)制安裝因素；二是汽車產(chǎn)量；三是匹配安全氣囊的車型數(shù)量；四是平均每輛車應(yīng)用安全氣囊的數(shù)量。目前我國(guó)安全氣囊市場(chǎng)正處于普及應(yīng)用的成長(zhǎng)期，政策法規(guī)和汽車產(chǎn)量這兩個(gè)因素起著主導(dǎo)作用。我國(guó)汽車安全氣囊市場(chǎng)需求容量的快速增長(zhǎng)并沒(méi)有改變外資品牌占據(jù)絕對(duì)配套優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)格局。現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)有將近20家左右的安全氣囊生產(chǎn)廠家，由 Autoliv、Takata、Plast、Delphi、TRW等跨國(guó)公司在中國(guó)投資的企業(yè)仍然占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額。以東方久樂(lè)、錦恒、和昌、比亞迪、太航常青等為代表的國(guó)產(chǎn)品牌企業(yè)雖然所配套的中低端經(jīng)濟(jì)型轎車的產(chǎn)量比重在近年有

16、所上升，但由于中低端經(jīng)濟(jì)型轎車安全氣囊的標(biāo)配數(shù)量不多，其中選裝或者不裝的車型比例較大，所以我國(guó)汽車產(chǎn)量的增加并未提升國(guó)產(chǎn)品牌的市場(chǎng)份額。在我國(guó)汽車安全氣囊市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)品牌仍然處于不利的競(jìng)爭(zhēng)地位。安全氣囊雖然具有技術(shù)要求高、投資大、風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)，但中國(guó)汽車業(yè)高速發(fā)展所帶來(lái)的巨大商機(jī)仍吸引著國(guó)內(nèi)外企業(yè)進(jìn)入我國(guó)汽車安全氣囊市場(chǎng)。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)型轎車安全氣囊安裝比率不高，經(jīng)濟(jì)型轎車需求規(guī)模在不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)存在巨大的發(fā)展?jié)摿Γ俏覈?guó)汽車安全氣囊市場(chǎng)未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的方向。中國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布2010年汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù),去年全國(guó)汽車產(chǎn)銷均突破1800萬(wàn)輛,蟬聯(lián)全球第一并刷新美國(guó)創(chuàng)下的世界紀(jì)

17、錄。中汽協(xié)同時(shí)預(yù)測(cè),在高速增長(zhǎng)之后,今年車市增速將有所放緩,但仍能保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。中汽協(xié)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)董揚(yáng)介紹,2010年全國(guó)汽車產(chǎn)銷1826.47萬(wàn)輛和1806.19萬(wàn)輛,同比分別增長(zhǎng)32.44%和32.37%,產(chǎn)銷再創(chuàng)新高,刷新全球歷史紀(jì)錄。但由于2009年走勢(shì)前低后高,而2010年上半年產(chǎn)銷水平較高,造成2010年以來(lái)增速呈逐月回落態(tài)勢(shì),同比增長(zhǎng)由年初80%回落至32%；與上年產(chǎn)銷增長(zhǎng)48.30%和46.15%相比,增幅分別回落15.86個(gè)百分點(diǎn)和13.78個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)福特汽車最近發(fā)布的數(shù)據(jù),2010年全球的汽車銷量達(dá)到約7200萬(wàn)輛,比2009年的6500萬(wàn)輛增長(zhǎng)11%。而中國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車加上

18、80萬(wàn)輛進(jìn)口汽車,去年汽車總銷量超過(guò)全球汽車銷量的1/4。美國(guó)市場(chǎng)曾創(chuàng)下一年1700萬(wàn)輛的世界銷售紀(jì)錄。但現(xiàn)在中國(guó)已刷新全球紀(jì)錄,并可望永久性成為全球第一大市場(chǎng)。隨著世界汽車進(jìn)軍我國(guó)，我國(guó)的汽車工業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展契機(jī)。1992 年，我過(guò)自行研制的 FS-01 安全氣囊通過(guò)撞車試驗(yàn)。我國(guó)的政策法規(guī)也對(duì)我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展空間。在我國(guó)“九五”規(guī)劃期間和“十五”規(guī)劃中, 國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和汽車行業(yè)將安全氣囊列為我國(guó)汽車零配件三大重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目( 電子噴油系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)) 之一, 尤其是在 1999 年 1 0 月 28 日, 國(guó)家機(jī)械工業(yè)局發(fā)布關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)

19、計(jì)規(guī)則( CMVDR294) 。這個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)則明確提出對(duì)汽車乘員在發(fā)生汽車碰撞時(shí)的安全標(biāo)準(zhǔn)。所述的安全要求。CMVDR294 的發(fā)布間接地對(duì)汽車配置安全氣囊提出了新的要求, 這無(wú)疑是中國(guó)安全氣囊發(fā)展史上的一個(gè)進(jìn)步, 同時(shí)也對(duì)安全氣囊的研究與發(fā)展指明了正確的方向和注入了新的活力。在十多年的研究與發(fā)展過(guò)程中, 國(guó)內(nèi)許多大學(xué)與事業(yè)公司的研究與產(chǎn)品已初具基礎(chǔ), 其中部分研究與技術(shù)已接近國(guó)際水平。清華大學(xué)的黃世霖等人在汽車碰撞實(shí)驗(yàn)研究中, 系統(tǒng)地研究了多種國(guó)產(chǎn)汽車中安全氣囊的匹配技術(shù)對(duì)汽車安全氣囊的點(diǎn)火控制模擬、汽車碰撞的過(guò)程模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及有關(guān)軟件在汽車安全氣囊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等方面作了大量工作, 對(duì)

20、國(guó)內(nèi)的汽車安全氣囊研究具有重要的指導(dǎo)作用。坐落在錦州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的錦恒公司是國(guó)內(nèi)唯一一家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車安全氣囊生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)能力和所占市場(chǎng)份額在國(guó)內(nèi)最大。錦恒公司建有國(guó)內(nèi)一流的研發(fā)中心，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)了國(guó)家 CNAL 認(rèn)證，具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、側(cè)面撞等實(shí)車碰撞試驗(yàn)?zāi)芰团_(tái)車試驗(yàn)?zāi)芰Α９镜闹饕鲎病z測(cè)設(shè)備和組裝生產(chǎn)線均由國(guó)外引進(jìn)，技術(shù)裝備水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。他們通過(guò)引進(jìn)美國(guó)公司的安全氣囊生產(chǎn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的機(jī)械式安全氣囊產(chǎn)品；與一汽汽研所共同承擔(dān)了國(guó)家 “九五”汽車電子產(chǎn)品攻關(guān)計(jì)劃，開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)立知 識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子式安全氣囊產(chǎn)品。目前，該公司共為國(guó)內(nèi) 20 多個(gè)汽車生產(chǎn)廠

21、家的 30 多個(gè)車型研發(fā)、配套安全氣囊，已形成單班年產(chǎn) 20 萬(wàn)套安全氣囊總成、120 萬(wàn)只氣囊、15 萬(wàn)只飾蓋的生產(chǎn)能力，是國(guó)內(nèi)同行業(yè)中首家實(shí)現(xiàn)為整車配套的企業(yè)。近年，他們還與國(guó)際著名的安全氣囊供應(yīng)商簽訂加工安全氣囊零部件的協(xié)議，產(chǎn)品將走向歐洲、北美等國(guó)家。2.3 國(guó)內(nèi)安全氣囊的評(píng)價(jià)盡管我國(guó)安全氣囊的研究與發(fā)展已初具基礎(chǔ)和規(guī)模, 但是離世界先進(jìn)水平還相距甚遠(yuǎn), 這些差距主要包含安全氣囊法規(guī)、撞車實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、安全氣囊的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試等方面。事實(shí)上, 我國(guó)的撞車實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還不能完全滿足美國(guó) FMVSS208 條款的技術(shù)要求; 其次在安全氣囊方面, 我們還缺少關(guān)鍵技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán); 此外, 傳感器

22、、氣體發(fā)生器和氣囊的技術(shù)規(guī)范及檢測(cè)還未達(dá)到一個(gè)令人滿意的狀態(tài)。因此，我們業(yè)內(nèi)人士還要付出艱辛的努力！ 2.4 汽車安全氣囊的發(fā)展趨勢(shì)新的技術(shù)可以更好地識(shí)別乘客類型，采取不同的保護(hù)措施。系統(tǒng)采用重量、紅外、超聲波等傳感器來(lái)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(shí)判斷是否點(diǎn)爆氣囊、采用1級(jí)點(diǎn)火還是多級(jí)點(diǎn)火、點(diǎn)爆力有多大，并與安全帶形成總體控制。通過(guò)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(yùn)動(dòng)，以便驅(qū)動(dòng)車身不同位置的氣囊，形成對(duì)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，

23、但是非常重要的網(wǎng)絡(luò)即Safe-By-Wire。 Safe-By-Wire是專門(mén)用于汽車安全氣囊系統(tǒng)的總線，Safe-By-Wire技術(shù)旨在通過(guò)綜合運(yùn)用多個(gè)傳感器和控制器來(lái)實(shí)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?tīng)柛５裙咎岢觥Ｅc整車系統(tǒng)常用的CAN、FlexRay等總線相比，Safe-By-Wire的優(yōu)勢(shì)在于它是專門(mén)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(shí)也不受破壞，Safe-By-Wire中嵌入有多重保護(hù)功能。比如說(shuō)，即使線路發(fā)生短路，安全氣囊系統(tǒng)也不會(huì)因出錯(cuò)而起動(dòng)。Safe-By-Wire技術(shù)將

24、會(huì)在汽車安全氣囊系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用。汽車安全系統(tǒng)是汽車電子領(lǐng)域增長(zhǎng)最快的一部分。汽車的安全設(shè)計(jì)在整車設(shè)計(jì)中所占的比例也越來(lái)越大。汽車安全性分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全兩種，主動(dòng)安全系統(tǒng)旨在提高車輛行駛的穩(wěn)定性，防范事故于未然。被動(dòng)安全系統(tǒng)是事故發(fā)生后開(kāi)始起作用，以減緩事故嚴(yán)重程度。汽車安全氣囊屬于被動(dòng)安全系統(tǒng)。我國(guó) 2000 年實(shí)施了 CMVDR 294 關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則，該法規(guī)等效于歐洲 ECER94 法規(guī)。最近，我國(guó)的側(cè)面碰撞法規(guī)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，這將對(duì)我國(guó)車輛的碰撞安全性能和駕乘人員保護(hù)系統(tǒng)提出更高的要求。汽車安全法規(guī)體系的不斷完善，將帶動(dòng)中國(guó)汽車電子市場(chǎng)的發(fā)展。汽車安全氣囊作為一

25、種設(shè)想提出來(lái)后到今天成為必需的安全裝備在汽車上廣泛應(yīng)用已經(jīng)過(guò)了整整半個(gè)世紀(jì)的歷程。安全氣囊有效地減小了在汽車碰撞事故中乘員的傷亡，它的保護(hù)效果在汽車安全研究領(lǐng)域得到廣泛的認(rèn)識(shí)和高度重視。隨著汽車安全氣囊的普遍推廣應(yīng)用，安全氣囊系統(tǒng)的各關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)均成為汽車安全研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。 隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)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(lái)也發(fā)展得很快，當(dāng)前安全氣囊新技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究可以概括為向著氣囊的智能化、小型化、多樣化、無(wú)污染的方向發(fā)展。 （1）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(diǎn)火時(shí)刻為原則設(shè)計(jì)的。但是在實(shí)際的汽車碰撞事故中

26、，影響氣囊保護(hù)性能的因素很多，例如乘員的身高和體重、乘員相對(duì)于方向盤(pán)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和乘員的位置的變化會(huì)導(dǎo)致乘員不是在最佳時(shí)刻與氣囊接觸，從而降低對(duì)乘員的保護(hù)效果。為了充分發(fā)揮安全氣囊的保護(hù)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(yùn)而生。 近年來(lái)，智能型安全氣囊的研究致力于開(kāi)發(fā)一種能夠最大限度地保護(hù)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(lái)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(jìn)的傳感系統(tǒng)和電子運(yùn)算系統(tǒng)，它們?cè)谑鹿拾l(fā)生的短暫時(shí)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

27、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(cè)的信息作出判決怎樣調(diào)節(jié)和控制氣囊的工作性能，使氣囊能充分發(fā)揮其保護(hù)效果。（2）安全氣囊的小型化 縮小安全氣囊總成的體積是當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì) 之一。 新型發(fā)生器工作時(shí)，壓縮氣體從氣罐中噴出充滿氣袋。這種發(fā)生器氣體產(chǎn)生率高，因而尺寸小，便于安裝布置。 （3）環(huán)境保護(hù)型安全氣囊 采用壓縮氣體的氣體發(fā)生器對(duì)人體無(wú)毒害 ，且易于回收處理，沒(méi)有環(huán)境污染的問(wèn)題。（4）安全氣囊的多樣化 駕駛員和前座乘員安全氣囊已成為轎車生產(chǎn)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，作為正碰撞事故中的安全措施。側(cè)面碰撞氣囊正在迅速發(fā)展。不同設(shè)計(jì)形式的側(cè)碰 撞氣囊可分別安裝在坐椅靠背外側(cè)、

28、車門(mén)中部、車身中立柱、車身頂部與車門(mén)交界部位。這些安裝在不同部位的側(cè)碰撞氣囊可分別起到保護(hù)乘員頭部、胸部和臀部的作用。 正在研制的新型保護(hù)氣囊還有以下 5 種：安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)下方膝墊部位的安全氣囊可保護(hù)下腳正碰撞中免受傷害。 安裝在制動(dòng)踏板下的安全氣囊以保護(hù)腳和踝關(guān)節(jié)在正碰撞中免受傷害。 安裝在前座椅靠背上的安全氣囊以保護(hù)后座乘員。安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的安全氣囊，保護(hù)行人。安裝在前擋風(fēng)玻璃邊框的安全氣囊以減少行人在汽車碰撞事故中頭部的損傷。安全氣囊2.1汽車安全氣囊的組成安全氣囊系統(tǒng)主要包括碰撞傳感器、氣囊電腦、系統(tǒng)指示燈、氣囊組件以及連接線路，氣囊組件主要包括氣囊、氣體發(fā)生器以及點(diǎn)火器等。駕駛

29、員處的安全氣囊是存放在方向盤(pán)襯墊內(nèi)，因此，當(dāng)您看見(jiàn)方向盤(pán)上標(biāo)有"SRS"或"Airbag"字樣，就可知此車裝有安全氣囊。傳感器和氣囊電腦用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號(hào)；氣體發(fā)生器根據(jù)信號(hào)指示產(chǎn)生點(diǎn)火動(dòng)作，點(diǎn)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(pán)轂內(nèi)緊靠緩沖墊處，其容量約 5 0 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(lái)的表面附有干粉，以防安全氣囊粘著在一起在爆發(fā)時(shí)被沖破；為了防止氣體泄漏，氣囊內(nèi)層涂有密封橡膠；同時(shí)氣囊設(shè)有安全閥，當(dāng)充氣過(guò)量或囊內(nèi)壓力超過(guò)一定值時(shí)會(huì)自動(dòng)泄放部分氣體，避免將乘客擠壓

30、受傷；氣囊中所用的氣體多是氮?dú)狻＃?）碰撞傳感器對(duì)于各汽車制造廠生產(chǎn)的車輛，碰撞傳感器的安裝位置不盡相同，而且碰撞傳感器的名稱也不統(tǒng)一，例如有些碰撞傳感器按照工作原理也稱為加速度傳感器。按照用途的不同，碰撞傳感器分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強(qiáng)度傳感器，用于檢測(cè)碰撞時(shí)的減速度或慣性，并將碰撞信號(hào)傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號(hào)；防護(hù)碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器，它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。按照結(jié)構(gòu)的不同，碰撞傳感器分為機(jī)電式碰撞傳感器、電子式碰撞傳感器以及機(jī)械式碰撞傳感器。防護(hù)碰撞傳感器一般采用電子式結(jié)構(gòu)，觸發(fā)碰撞傳感器一般采用機(jī)電結(jié)合式結(jié)構(gòu)或

31、機(jī)械式結(jié)構(gòu)。機(jī)電結(jié)合式碰撞傳感器是利用機(jī)械的運(yùn)動(dòng)(滾動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng))來(lái)控制電氣觸點(diǎn)動(dòng)作，再由觸點(diǎn)斷開(kāi)和閉合來(lái)控制氣囊電路的接通和切斷，常見(jiàn)的有滾球式和偏心錘式碰撞傳感器。電子式碰撞傳感器沒(méi)有電氣觸點(diǎn)，目前常用的有電阻應(yīng)變式和壓電效應(yīng)式2種。機(jī)械式碰撞傳感器常見(jiàn)的有水銀開(kāi)關(guān)式，它是利用水銀導(dǎo)電的特性來(lái)控制氣囊電路的接通和切斷對(duì)于早期的汽車，一般設(shè)有多個(gè)觸發(fā)碰撞傳感器，安裝位置一般在車身的前部和中部，例如車身兩側(cè)的翼子板內(nèi)側(cè)、前照燈支架下面以及發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器支架兩側(cè)等部位。隨著碰撞傳感器制造技術(shù)的發(fā)展，有些汽車將觸發(fā)碰撞傳感器安裝在氣囊電腦內(nèi)。防護(hù)碰撞傳感器一般都與氣囊電腦組裝在一起(圖21)，多數(shù)安裝在

32、駕駛艙內(nèi)中央控制臺(tái)下面。圖21 帶有碰撞傳感器的氣囊電腦（2）氣囊電腦它是氣囊系統(tǒng)的核心部件，大多安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺(tái)下面(圖22)。氣囊爆炸后，在氣囊電腦中會(huì)存儲(chǔ)碰撞數(shù)據(jù)和故障碼，這些故障碼用普通儀器無(wú)法清除。為了保證氣囊工作的可靠性，很多汽車生產(chǎn)廠家建議氣囊電腦一次性使用。但是氣囊電腦的價(jià)格很高，因此很多具有氣囊電腦數(shù)據(jù)修復(fù)功能的儀器被開(kāi)發(fā)出來(lái)，通過(guò)讀取并修復(fù)碰撞數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)氣囊電腦的再次使用。需要注意的是，配件市場(chǎng)上存在將修復(fù)電腦作為新配件銷售的情況，購(gòu)買(mǎi)配件時(shí)應(yīng)注意。圖22 帕薩特B5氣囊電腦氣囊系統(tǒng)有2個(gè)電源，即汽車電源(蓄電池和發(fā)電機(jī))和備用電源，備用電源電路由電源控制電路和

33、若干電容器組成。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞導(dǎo)致蓄電池和發(fā)電機(jī)與氣囊系統(tǒng)斷開(kāi)時(shí)，備用電源在一定時(shí)間內(nèi)(一般為6 s)可以維持氣囊系統(tǒng)供電。在維修氣囊系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意備用電源的作用，在斷開(kāi)蓄電池電源后仍需要等待一段時(shí)間以使備用電源放電，具體等待時(shí)間請(qǐng)參閱相關(guān)維修手冊(cè)。（3）氣囊指示燈安裝在儀表板上，用于指示氣囊系統(tǒng)功能是否處于正常狀態(tài)。正常情況下，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，氣囊指示燈應(yīng)點(diǎn)亮幾秒鐘后熄滅。如果氣囊指示燈不亮、一直亮或在行駛途中突然點(diǎn)亮，表示氣囊系統(tǒng)有故障，應(yīng)及時(shí)檢修。（4）氣囊按照安裝位置的不同，氣囊可以分為正面氣囊和側(cè)面氣囊(氣簾)，或者分為駕駛員氣囊、前排乘客氣囊以及后排乘客氣囊。為了提高乘客的安全性，有

34、些轎車還在座位側(cè)面和車門(mén)內(nèi)側(cè)等部位安裝了安全氣囊。氣囊采用尼龍制成，內(nèi)層涂有聚氯丁二烯，用以密封氣體。氣囊靜止時(shí)被折疊成包，安放在氣體發(fā)生器上部和氣囊飾蓋之間，氣囊飾蓋表面模壓有淺印，以便氣囊充氣爆開(kāi)時(shí)撕裂飾蓋，并減小沖出飾蓋的阻力。氣囊背面或頂部設(shè)置有排氣孔，當(dāng)駕駛員壓在氣囊上時(shí)，氣囊受壓后便從排氣孔排氣。圖23 駕駛員安全氣囊駕駛員氣囊安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)的中央(圖23)，氣囊大小因制造公司的不同而有所差別，例如在歐洲和日本的很多地方，駕駛員安全帶是強(qiáng)制使用的，因此歐洲車和日本車的駕駛員安全氣囊較小，一般充氣后為40 L。圖24 前排乘客氣囊前排乘客氣囊(圖24)安裝在前排乘客座椅正前方，儀表板上

35、的雜物箱和儀表板之間。由于乘客氣囊距離乘客的距離比較遠(yuǎn)，因此乘客氣囊的體積比駕駛員氣囊的體積大。為了避免前排乘客氣囊不必要爆炸造成浪費(fèi)(例如座椅上沒(méi)有乘客)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)或儀器將前排乘客氣囊關(guān)閉(圖25)。圖25 前排乘客氣囊開(kāi)關(guān)（5）氣體發(fā)生器功能是在點(diǎn)火器引爆點(diǎn)火劑時(shí)，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊爆開(kāi)。氣囊發(fā)生器使用專用螺栓固定在氣囊支架上，只有使用專用工具才能進(jìn)行裝配。氣體發(fā)生器自安裝之日起，應(yīng)10年更換1次。為了便于安裝，駕駛員氣囊氣體發(fā)生器一般都做成圓形。目前，大多數(shù)氣體發(fā)生器都是利用熱效應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)獬淙霘饽摇Ｇ芭懦丝蜌饽业臍怏w發(fā)生器為長(zhǎng)筒形，其工作原理與駕駛員側(cè)氣體發(fā)生器相同。（6）點(diǎn)

36、火器安裝在氣體發(fā)生器的中央位置，作用是在觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器將氣囊電路接通時(shí)，引爆點(diǎn)火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。（7）氣囊系統(tǒng)線束連接器及保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)為了便于將氣囊系統(tǒng)線束與其他電氣系統(tǒng)線束區(qū)別開(kāi)，目前大多數(shù)汽車的氣囊系統(tǒng)線束采用黃色連接器(圖26)，也有采用深藍(lán)色或橘紅色連接器。連接器采用了導(dǎo)電性能和耐久性能良好的鍍金端子，并設(shè)計(jì)有防止氣囊誤爆機(jī)構(gòu)，以保證氣囊系統(tǒng)可靠工作。圖26 氣囊線束采用黃色連接線從氣囊電腦到點(diǎn)火器之間的連接器采用了防止氣囊誤爆的短路片機(jī)構(gòu)(銅質(zhì)彈簧片，又稱為短路彈簧片)。當(dāng)連接器拔開(kāi)時(shí)(插頭拔下或插頭與插座未完全結(jié)合)，短路片自動(dòng)將靠近氣囊點(diǎn)火器一側(cè)插頭或插座的

37、2個(gè)引線端子短接，防止靜電或誤通電造成氣囊誤爆。為了保證轉(zhuǎn)向盤(pán)具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而又不致于損傷氣囊組件的連接線束，在轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向柱之間采用了螺旋線束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內(nèi)。在不同汽車制造廠提供的維修手冊(cè)中，螺旋線束的名稱各有不同，例如也稱為螺旋彈簧、游絲或游絲彈簧。螺旋彈簧在轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向柱之間安裝時(shí)，需要注意安裝位置和方向(圖27)，當(dāng)拆卸和安裝轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，應(yīng)將轉(zhuǎn)向柱固定在“直向前”的位置，以免損壞螺旋線束。圖27 安裝螺旋彈簧時(shí)應(yīng)注意方向 2.2安全氣囊系統(tǒng)的分類汽車安全涵蓋的內(nèi)容很多，下圖28顯示了汽車安全方面的分類。 圖281、按引爆方式分類 按引爆方式分類，安全氣囊系統(tǒng)可

38、分為機(jī)械控制式和電子控制式兩類。機(jī)械控制是安全氣囊系統(tǒng) 機(jī)械控制是安全氣囊系統(tǒng)不需要電源，電子電路和電路配線，其全部零件都組裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)裝飾蓋板的下面，檢測(cè)碰撞動(dòng)作和引爆點(diǎn)火劑都是利用機(jī)械裝置的動(dòng)作來(lái)完成的。目前，這種類型的安全氣囊很少使用。 （1）電子控制是安全氣囊系統(tǒng) 電子控制式安全氣囊系統(tǒng)是目前普遍采用的一種安全氣囊系統(tǒng)。這種類型的傳感器是利用碰撞傳感器來(lái)檢測(cè)碰撞信號(hào)并把信號(hào)發(fā)送到安全氣囊系統(tǒng)的控制單元，控制單元根據(jù)碰撞傳感器發(fā)送來(lái)的信號(hào)由在其內(nèi)部預(yù)先設(shè)置的程序不斷不得進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯判斷，當(dāng)判斷結(jié)果是發(fā)生碰撞時(shí)，srs 的 ecu 便立即發(fā)出點(diǎn)火指令引爆點(diǎn)火劑，點(diǎn)火劑引爆時(shí)所產(chǎn)生的大量

39、熱量使疊氮化鈉藥片的氣體發(fā)生劑分解，產(chǎn)生大量的氮?dú)馐箽饽遗蜷_(kāi)。（2）目前日本的本田公司的雅閣，市民，豐田公司的凌志，皇冠，佳美，日產(chǎn)公司的尼桑星球，瑞士沃爾沃公司的 850,960，美國(guó)福特公司的林肯城市，通用公司的凱迪拉克，國(guó)產(chǎn)轎車的紅旗世紀(jì)星，奧迪 a6 ，帕薩特 b5，捷達(dá)王以及高爾夫等轎車采用的都是電子控制式安全氣囊系統(tǒng) 。 2、按安全氣囊數(shù)量分類 按安全氣囊數(shù)量分類可分為單安全系統(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)，只是在駕駛員側(cè)的轉(zhuǎn)向盤(pán)中安裝拉一個(gè)安全氣囊。 （2）雙安全氣囊系統(tǒng)近幾年生產(chǎn)的轎車大多都采用拉雙安全氣囊系統(tǒng)，即在駕駛員側(cè)和前座乘員

40、側(cè)各安裝了一個(gè)安全氣囊，如本田雅閣，市民，豐田佳美，馬自達(dá) 626,929，福特林肯城市及國(guó)產(chǎn)的奧迪 a6 等轎車均采用的是雙安全氣囊系統(tǒng)。由于前座乘員在汽車發(fā)生碰撞時(shí)的危險(xiǎn)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(shí)起作用。 （3）多安全氣囊系統(tǒng)多安全系統(tǒng)是指在車上安裝了 3 個(gè)或 3 個(gè)以上的安全氣囊。例如，瑞典沃爾沃 850,960，通用的別克，上海大眾帕薩特轎車等。 3、按保護(hù)類型分類按保護(hù)類型分類安全氣囊系統(tǒng)可分為駕駛員用安全氣囊，前排成員安全氣囊，防側(cè)撞安全氣囊和后座成員用安全氣囊。 （1）駕駛員用安全氣囊 駕駛員用安全氣囊是汽車最廣泛采用

41、的安全氣囊，他在車輛發(fā)生碰撞時(shí)對(duì)駕駛員起保護(hù)作用。這種氣囊分為美式和歐式兩種，并安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)中。 美式安全氣囊的設(shè)計(jì)原則是嘉定駕駛員未系座椅安全帶時(shí)車輛發(fā)生碰撞，為了更好的保護(hù)駕駛員，所以氣囊體積較大，約 60 升。歐式安全氣囊則是假定駕駛員系上安全帶時(shí)車輛發(fā)生碰撞，這時(shí)由于安全帶已起保護(hù)作用，所以其體積較小，通常約為 40 升。 （2）前排成員用安全氣囊 前排成員用安全氣囊也分為歐式，美式兩種。由于前排成員在車內(nèi)的位置不固定，所以設(shè)計(jì)的安全氣囊的體積也較大，以保證在發(fā)生撞車時(shí)成員免受傷害。通常美式前排成員用安全氣囊體積約為 160 升，歐式前排成員安全氣囊設(shè)計(jì)約為 75 升。 （3）防側(cè)撞安

42、全氣囊 根據(jù)使用要求的不同，防側(cè)撞安全氣囊可以安裝在車門(mén)上橫梁中，車門(mén)內(nèi)板中或座椅側(cè)面。安裝在車門(mén)上橫梁中的防側(cè)撞安全氣囊，用以保護(hù)乘員的頭部，安裝在車門(mén)板內(nèi)的防側(cè)撞安全氣囊和安裝在座椅側(cè)面的防側(cè)撞安全氣囊，用以保護(hù)乘員的胸部和心，肺臟等重要器官。由于空間的限制，通常防側(cè)撞安全氣囊的體積都較小，安裝在車門(mén)板內(nèi)的 安全氣囊體積通常為 3540 升，而安裝在座椅側(cè)面的安全氣囊體積僅為 12 升左右。（4）后排座成員用安全氣囊 近年來(lái)，由于對(duì)后排座成員的安全防護(hù)的重視，所以在后排座椅上不僅安裝了安全帶，而且還在前排座椅的后面安裝了保護(hù)后排座成員的安全氣囊。后排座成員安全氣囊在結(jié)構(gòu)上同其他安全氣囊基本

43、相同，其體積通常可達(dá) 100 升。在車輛發(fā)生碰撞并引爆后，安全氣囊 便在后排座乘員與前排座椅間形成一個(gè)防護(hù)氣墊，從而達(dá)到對(duì)后排座成員的保護(hù)作用。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，安全氣囊控樹(shù)模塊快速對(duì)信號(hào)做出處理，確認(rèn)發(fā)生碰撞的嚴(yán)重程度已超出安全帶的保護(hù)能力，便迅速釋放氣囊，使乘員的頭、胸部直接與較為柔軟有彈性的氣囊接觸，從而通過(guò)氣囊的緩：中作用減輕乘員的傷害。一般說(shuō)來(lái)，輕微的碰撞不會(huì)打開(kāi)安全氣囊，只有在車輛正面一定角度范圍內(nèi)才是打開(kāi)安全氣囊的有效碰撞范圍，后碰、側(cè)碰、翻轉(zhuǎn)都不會(huì)引發(fā)安全氣囊打開(kāi)。 需要強(qiáng)調(diào)的是，安全氣囊只是輔助，在不系安全帶的狀況下，安全氣囊不但不能對(duì)乘員起到防護(hù)作用，還會(huì)對(duì)乘員有嚴(yán)重的殺傷

44、力。安全氣囊的爆發(fā)力是驚人的，足以擊斷駕駛者的頸椎。因此，系好安全帶是安全氣囊發(fā)揮保護(hù)作用的一個(gè)重要條件。2.3汽車安全氣囊的工作原理安全氣囊系統(tǒng)屬于汽車安全部件，它所采用的電子器件均有較高的特殊性能要求，需要精度高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。典型的氣囊系統(tǒng)包括二個(gè)組成部分：探測(cè)碰撞點(diǎn)火裝置(或稱傳感器)，氣體發(fā)生器的氣囊(或稱氣袋)。當(dāng)傳感器開(kāi)關(guān)啟動(dòng)后，控制線路即開(kāi)始處于工作狀態(tài)，并借著偵測(cè)回路來(lái)判斷是否真有碰撞發(fā)生。如果訊號(hào)是同時(shí)來(lái)自兩個(gè)傳感器的話才會(huì)使安全氣囊開(kāi)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

45、施放安全氣囊的條件正確之后，控制回路便會(huì)將電流送至點(diǎn)火器，借著瞬時(shí)快速加熱，將內(nèi)含的氮化鈉推進(jìn)劑點(diǎn)燃。在近乎爆炸的化學(xué)反應(yīng)快速發(fā)生的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)害的以氮?dú)鉃橹鞯臍怏w，將氣囊充氣至飽滿的狀態(tài)，并借著強(qiáng)大的沖擊力，氣囊能夠沖開(kāi)方向盤(pán)上的蓋而完全展開(kāi)，以保護(hù)駕駛者頭部不受傷害。同時(shí)在推進(jìn)劑點(diǎn)燃的過(guò)程之中，點(diǎn)火器總成中的金屬網(wǎng)罩可冷卻快速膨脹的氣體，隨即氣囊可由設(shè)計(jì)好的小排氣口排氣，以發(fā)揮逐漸緩沖功能，并避免在車身仍繼續(xù)移動(dòng)時(shí)阻礙碰撞后的視線 需要特別說(shuō)明的是，傳感器只有在滿足了一定的條件下才會(huì)工作。安全氣囊的傳感器的設(shè)計(jì)有很多種，有一部分是采用擺錘或杠桿式開(kāi)關(guān)，還有的是彈簧負(fù)載的轉(zhuǎn)輪式，此外還

46、有用水銀開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品。但不論感測(cè)器開(kāi)關(guān)型式如何，都必須有足夠的撞擊力才能使得開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，同時(shí)這個(gè)撞擊力必須來(lái)自正的方向才行。通常這個(gè)撞擊力約等于以時(shí)速25公里至50公里左右碰撞固定物所產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)汽車受到這種高速碰撞時(shí)，裝在車前端的碰撞傳感器和裝在汽車中部的安全傳感器，就可檢測(cè)到車速突然減速，并將這一信號(hào)迅速傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦，電腦在經(jīng)過(guò)分析確認(rèn)之后，才會(huì)引爆安全氣囊包內(nèi)的電熱點(diǎn)火器，使氣囊發(fā)生迅速膨脹。據(jù)計(jì)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(kāi)始工作，0.03秒內(nèi)點(diǎn)火裝置啟動(dòng)，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

47、刻之后，駕車者才會(huì)撞上氣囊。 可見(jiàn)，氣囊的打開(kāi)與否與撞擊角度和撞擊速度都有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)在汽車翻轉(zhuǎn)、輕微碰撞、側(cè)面碰撞或后面碰撞時(shí)，氣囊均不會(huì)打開(kāi)，比如桑塔納2000升級(jí)版在車身正面左右各30度以內(nèi)受到重創(chuàng)時(shí)才會(huì)打開(kāi)安全氣囊。再有一點(diǎn)，對(duì)于撞擊速度而言，安全氣囊系統(tǒng)測(cè)定的是撞擊后車輛的減速度，因此，在做安全碰撞實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般都是讓車筆直地撞在不能移動(dòng)且不能變形的墻上。常規(guī)安全氣囊的電子控制系統(tǒng)包括加速度傳感器和 MCU 等。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外氣囊廠家常用的安全氣囊傳感器為微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器，MEMS 傳感器的感應(yīng)范圍比較寬，可以感應(yīng) 1G 到 100G 值的加速度，感應(yīng)方向可從單軸向到三軸向，在

48、正面、側(cè)面、垂直三個(gè)方向感應(yīng)汽車碰撞過(guò)程中的加速度變化，并輸出模擬信號(hào)。安全氣囊控制要求 MCU 運(yùn)算能力強(qiáng)、I/O 口充足等，從可靠性角度考慮，需要使用汽車級(jí)的具有一些特殊功能模塊的 MCU 。根據(jù)系統(tǒng)性能的不同要求使用的 MCU 有 8 位、16 位，對(duì)于更復(fù)雜的系統(tǒng)，許多氣囊系統(tǒng)供應(yīng)商已經(jīng)采用了 32 位的高性能。現(xiàn)代安全氣囊系統(tǒng)由碰撞傳感器，緩沖氣囊，氣體發(fā)生器及控制塊等組成。氣體發(fā)生器。安全氣囊系統(tǒng)要求氣體發(fā)生器能夠在較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體充滿氣囊，產(chǎn)生的氣體必須對(duì)人體無(wú)害，且不能溫度太高，同時(shí)要求氣體發(fā)生器有很高的可靠性和穩(wěn)定性。氣體發(fā)生器主要有：壓縮氣體式、煙火式和混合式三種

49、型式。混合式氣體發(fā)生器是壓縮氣體式和煙火式相結(jié)合的發(fā)生器，也是目前廣泛應(yīng)用一種氣體發(fā)生器。控制裝置。一般集成在微計(jì)算機(jī)中。當(dāng)汽車 發(fā)生碰撞事故時(shí)，電控裝置接收多個(gè)傳感器傳來(lái)的車身不同位置的減 速信號(hào)，經(jīng)反復(fù)不斷的分析、比較、計(jì)算，決定是否發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)。要求控制裝置能夠在復(fù)雜的碰撞情況下作出非常準(zhǔn)確的判斷，點(diǎn)火時(shí)刻也必須精確控制。雖然安全氣囊在結(jié)構(gòu)上會(huì)有所不同，但其工作原理基本一致。汽車行駛過(guò)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(duì)這些信息加以分析判斷，如果所測(cè)的加速度、速度變化量或其它指標(biāo)超過(guò)預(yù)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)

50、出點(diǎn)火命令或傳感器直接控制點(diǎn)火，點(diǎn)火后發(fā)生爆炸反應(yīng)，產(chǎn)生 N2 或?qū)?chǔ)氣罐中壓縮氫氣釋放出來(lái)充滿碰撞氣袋。乘員與氣袋接觸時(shí)，通過(guò)氣袋上排氣孔的阻尼吸收碰撞能量，達(dá)到保護(hù)乘員的目的。安全氣囊根據(jù)安裝的位置及保護(hù)對(duì)象不同，主要分為：對(duì)駕駛員進(jìn)行保護(hù)的氣囊，裝在方向盤(pán)內(nèi)，防止駕駛員與轉(zhuǎn)向盤(pán)、儀表板及前擋風(fēng)玻璃發(fā)生碰撞；對(duì)前排乘員進(jìn)行保護(hù)的氣囊，裝在儀表板內(nèi)，防止乘員與儀表板、前擋風(fēng)玻璃發(fā)生碰撞；對(duì)后 排乘員進(jìn)行保護(hù)的氣囊，一般安裝在前排座椅的靠背上后部或頭枕內(nèi)部，防止乘員與前排座椅發(fā)生碰撞。由于后排乘員受到的傷害程度較輕，后座椅安全氣囊一般只在高級(jí)轎車上使用。新型安全氣囊加入了可分級(jí)充氣或釋放壓力的

51、裝置，以防止一次突然點(diǎn)爆產(chǎn)生的巨大壓力對(duì)人頭部產(chǎn)生的傷害，特別在乘客未佩戴安全帶的時(shí)候，可導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。具體形式有：分級(jí)點(diǎn)爆裝置，即氣體發(fā)生器分兩級(jí)點(diǎn)爆，第一級(jí)產(chǎn)生約 40%的氣體容積，遠(yuǎn)低于最大壓力，對(duì)人頭部移動(dòng)產(chǎn)生緩沖作用，第二級(jí)點(diǎn)爆產(chǎn)生剩余氣體，并且達(dá)到最大壓力。總的來(lái)說(shuō)，兩級(jí)點(diǎn)爆的最大壓力小于單級(jí)點(diǎn)爆。這種形式，壓力逐步增加。分級(jí)釋放壓力方式，囊袋上開(kāi)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(kāi)的方式或電腦控制的拉片 Tether。這種方式，一開(kāi)始?jí)毫_(dá)到設(shè)定極限，然后瞬時(shí)釋放壓力，以避免過(guò)大傷害。安全氣囊在近幾年得到了飛速的發(fā)展，價(jià)格大幅度下降，裝備了安全氣囊的轎車也從過(guò)去的中

52、高級(jí)轎車向中低級(jí)轎車發(fā)展。同時(shí)，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(jìn)入90年代以來(lái)，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(duì)我們更好的保護(hù)自己有很重要的作用，但對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，安全駕駛才是第一位的，這是任何先進(jìn)的安全裝置都無(wú)法替代的！2.4汽車安全氣囊需定期檢修據(jù)了解，現(xiàn)在安全氣囊的檢修要求在行駛3萬(wàn)公里左右做一次電腦檢測(cè)，也就是在4S店里常說(shuō)的“大保養(yǎng)”時(shí)進(jìn)行。黃旭峰說(shuō)，駕駛員在平時(shí)駕駛中要注意觀察位于儀表盤(pán)上的安全

53、氣囊警告燈。在正常情況下，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到“ACC”或“ON”位置時(shí)，警告燈會(huì)亮大約6秒，進(jìn)行自檢后熄滅。若警告燈長(zhǎng)亮，則表明安全氣囊系統(tǒng)有故障，應(yīng)進(jìn)行修理。否則，有可能出現(xiàn)氣囊不起作用或誤彈出的情況。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(cuò)誤，可能使安全氣囊意外引爆導(dǎo)致傷亡。各個(gè)廠家采用的傳感器、充氣器類別和級(jí)數(shù)、引爆電路布局、推進(jìn)劑等都有差別，因此，對(duì)安全氣囊系統(tǒng)檢修應(yīng)找專業(yè)的維修人員，檢修時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按各車型維修手冊(cè)的規(guī)定進(jìn)行。另外，黃旭峰強(qiáng)調(diào)，安全氣囊炸開(kāi)后必須更換！“不但安全氣囊本身要更換，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)模塊也要更換。”在安裝新氣囊時(shí)必須注意，碰撞傳感器裝在電腦板內(nèi)的要隨電腦板更換，裝在

54、電腦板外的也要單獨(dú)更換，不然容易引爆。由于氣囊是配合安全帶使用的，拉緊裝置的安全帶拉緊器也要更換。2.5汽車安全氣囊使用三注意目前，因?yàn)槠嚢踩珰饽椅创蜷_(kāi)而造成的人身傷亡事件和消費(fèi)糾紛屢見(jiàn)不鮮。許多人責(zé)問(wèn)，為什么車子撞擊嚴(yán)重，而安全氣囊未打開(kāi)？專業(yè)汽車維修人員提醒廣大車主，氣囊的使用有三大注意事項(xiàng)：1、氣囊需與安全帶一起使用黃旭峰提醒廣大車主，氣囊的起爆需要兩個(gè)前提：撞擊的位置是不是正好在傳感器的感應(yīng)范圍之內(nèi)？撞擊的力度是不是大于制造商的設(shè)定值？就算這兩個(gè)前提都具備了，還有氣囊工作的可靠性問(wèn)題。畢竟氣囊的起爆，需要傳感器、點(diǎn)火器、點(diǎn)火劑和氣體發(fā)生器等4個(gè)部分的共同工作才能實(shí)現(xiàn)，這里面有一個(gè)元件

55、出了問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致氣囊失靈。相比之下，顯然是安全帶更為可靠。因?yàn)樗臉?gòu)造簡(jiǎn)單，越是簡(jiǎn)單的構(gòu)造，越不容易出問(wèn)題。設(shè)計(jì)安全氣囊的初衷就是在安全帶的作用下輔助保護(hù)駕乘者的安全，而大家往往容易將安全氣囊與安全帶分開(kāi)來(lái)看，認(rèn)為有了安全氣囊，安全帶的作用就不大了，因此就出現(xiàn)了當(dāng)發(fā)生正面碰撞時(shí)，沒(méi)有佩戴安全帶而被安全氣囊所傷的情況。黃旭峰說(shuō)，由于安全氣囊的充氣速度非常快，充氣瞬間的沖擊力也很大，如果不佩戴安全帶，駕乘者就會(huì)由于巨大的慣性而過(guò)早地沖向未充滿氣的安全氣囊，這時(shí)就會(huì)發(fā)生意外中的意外，安全氣囊反而起了負(fù)面作用。因此，在駕駛和乘坐裝有正面安全氣囊的汽車時(shí)，一定要系上安全帶。2、兒童不能坐在有安全氣囊的位置臺(tái)州豪情汽車銷售有限公司售后經(jīng)理朱策說(shuō)：“如果可以手動(dòng)關(guān)閉兒童座位前的安全氣囊，那么應(yīng)該在兒童乘坐之前關(guān)閉此位置的安全氣囊。因?yàn)榘踩珰饽业钠鸨瑫?huì)對(duì)其造成一定程度上的傷害，前排位置氣囊的爆發(fā)力是兒童承受不了的。”3、擋風(fēng)玻璃不能掛小掛件和飾物。許多車主喜歡在擋風(fēng)玻璃上粘上一些小飾物，尤其是女性朋友，對(duì)堅(jiān)硬的小水晶、玻璃制品情有獨(dú)鐘。專家建議，最好不要在擋風(fēng)玻璃上懸掛小飾物，尤其是質(zhì)地堅(jiān)硬的物品。因?yàn)樵跉饽覐棾鰰r(shí)，掛件飾物突然受撞，會(huì)產(chǎn)生猛力，像子彈一樣射向乘坐者，后果不堪設(shè)想。安全氣囊的應(yīng)用及展望3.1