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汽车安全气囊的工作原理与应用研究目的意义,汽车安全气囊的组成、原理及工作过程

tamoadmin 2024-05-28 人已围观

简介1.汽车安全气囊背景2.简述安全气囊括的工作原理3.安全气囊是一种什么装置,安全气囊工作原理解读4.汽车SRS 是什么 ?有什么用途?5.汽车安全气囊的工作原理和工作过程是怎样的?6.汽车的安全气囊运用的是什么原理汽车安全气囊原理及工作过程汽车安全气囊的工作原理是什么?据汽车编辑介绍,安全气囊的关键是避免汽车发生碰撞时,车内乘客与车内零件发生碰撞而造成伤害。下面就让本站的汽车编辑为朋友们简单介绍一

1.汽车安全气囊背景

2.简述安全气囊括的工作原理

3.安全气囊是一种什么装置,安全气囊工作原理解读

4.汽车SRS 是什么 ?有什么用途?

5.汽车安全气囊的工作原理和工作过程是怎样的?

6.汽车的安全气囊运用的是什么原理汽车安全气囊原理及工作过程

汽车安全气囊的工作原理与应用研究目的意义,汽车安全气囊的组成、原理及工作过程

汽车安全气囊的工作原理是什么?据汽车编辑介绍,安全气囊的关键是避免汽车发生碰撞时,车内乘客与车内零件发生碰撞而造成伤害。下面就让本站的汽车编辑为朋友们简单介绍一下安全气囊的工作原理。汽车安全气囊简介!

安全气囊工作原理简介:简介

当汽车在行驶过程中发生碰撞时,安全气囊传感器开始接收碰撞信号。当达到规定的强度时,传感器将做出响应,并向电子调节器发送信号。电子调节器收到信号后,相当于原来存储的信号。如果满足气囊展开条件,驱动电路将向气囊模块中的气体发生器发送启动信号。气体发生器收到信号后,点燃气体发生器,引起大范围的气体,经过过滤冷却后进入气囊,使气囊在极短的时间内突破垫片迅速膨胀,通过发展变化成为驾驶员或乘客前方的弹性气垫,并立即泄漏、收缩、吸收冲击能量,可有效保护人体头部和胸部免受伤害或减轻伤害程度。

气囊工作原理简介:原理

安全气囊系统电子控制是一种具有被动安全系数的安全系统(参见汽车安全系数功能)。配合安全带使用,可以为乘客提供有效的防撞安全。当汽车发生碰撞时,气囊可以使头部受伤率降低25%,面部受伤率降低80%左右。

1953年8月,赫里克首次提出了安全气囊,并赢得了美国大奖。汽车缓冲安全装置;\\\\。专利。随着各国汽车安全标准的发展,安全气囊装备率越来越高。在欧美、日本等国家,汽车安全气囊的装备率已经达到近100%。[1]

钥匙由气囊传感器、防撞气囊和电子调节装置组成。驾驶员侧防撞气囊装置在方向盘内;大多数乘客防撞气囊装置安装在仪表板上。安全气囊传感器分别安装在驾驶室隔音板的左、右、中间;中间的气囊传感器和气囊系统与电子调节装置安装在一起。气囊的关键部件是气囊、气体发生器和点火器。电子调节装置用于数据采集和数据处理,诊断安全气囊的可靠性,保证达到预设值时立即发出点火信号,并定时点火,保证驱动气体发生器有足够的驱动电流。

当汽车在行驶过程中发生碰撞时,安全气囊传感器开始接收碰撞信号。当达到规定的强度时,传感器将做出响应,并向电子调节器发送信号。电子调节器收到信号后,相当于原来存储的信号。如果满足气囊展开条件,驱动电路将向气囊模块中的气体发生器发送启动信号。气体发生器收到信号后,点燃气体发生器,引起大范围的气体,经过过滤冷却后进入气囊,使气囊在极短的时间内突破垫片迅速膨胀,通过发展变化成为驾驶员或乘客前方的弹性气垫,并立即泄漏、收缩、吸收冲击能量,可有效保护人体头部和胸部免受伤害或减轻伤害程度。

现代汽车不仅增加了侧面防撞气囊,而且在气囊织物材料、点火器和传感器技术方面也不断取得进步。

好了,今天汽车编辑的简单介绍就到这里。以上是汽车编辑对气囊原理的简要介绍。希望能有朋友解决麻烦。如果你想了解更多,请关注这个网站。

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汽车安全气囊背景

安全气囊的工作原理是:当汽车遭受一定碰撞力量后,气囊系统会引发某种类似微量炸药爆炸的化学反应,隐藏在车内的安全气囊会在瞬间充气弹出,在乘员的身体与车内零部件碰撞之前能及时到位,在人体接触到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气,起到铺垫作用,减轻身体所受冲击力。安全气囊是车身被动安全性的辅助配置,由安全气囊传感器、防撞安全气囊及电子控制装置组成,其需要与座椅安全带配合使用,可以为乘员提供有效的防撞保护。

简述安全气囊括的工作原理

汽车安全气囊是20世纪汽车上的十大发明之一,但也曾因成本高、安全性能上不稳定而倍受争议。安全气囊的作用到底有多大?安全气囊是否是必要的?安全气囊是绝对安全的吗?

1、 对大多数汽车来说,安全气囊属被动安全装置,其是否作用不取决于驾驶乘坐者。(不同于安全带,乘坐者系上才有作用)。从实践上讲,安全气囊正是保护了那些没有系安全带的人或安全带不能保护的区域。

2、 由于气囊爆发是由一个气体发生器控制的,发生器内装有Sodium Azide ,其发生氧化 反应,生成大量气体,产生爆发,而这是在很短时间内发生的,因此这种爆发冲击力在保护驾乘者的同时,也可能因各种原因产生一定的危险。

3、 车速越快,碰撞时间越短,一旦碰撞时间比气囊的爆发时间还短时,气囊的作用就很有限了。

4、 气囊的爆发已由过去的传感器控制触发,发展到今天计算机收集传感器信息,经过一定算法后再决定是否启动气囊,不同品牌和类型的车这一算法是不同的。这就是为什么同一类碰撞,不同的汽车气囊爆发情况不同的原因。

5、 由于气囊是通过爆发产生作用。而设计者往往是从大多数、正常的碰撞模拟中寻找最佳方案。但生活中,驾驶或乘坐者的坐姿一定是多种多样的,正是因为这种人与气囊不同的位置关系,决定了气囊工作的不稳定性。

6、 一般在设计上,设计者认为气囊安装位置与乘坐者的距离应在300mm以上,至少也要250mm,在这个距离外才是安全而作用最大的。因此安全带的重要性在这里不得不提。

7、 应该说安全带与安全气囊是同一系统的两大部件,缺少任何一方,系统的作用都会打折扣。比如碰撞前的刹车多数会使驾驶乘坐者向前倾,从而造成与安全气囊的距离不足,造成危险或减弱气囊的作用。

8、 由于80-90年代,出现了许多气囊意外,为此汽车生产商要求驾乘者胸部必须与气囊保持250mm以上的距离,对于无法做到的车主,生产商们会提供“踏板改进装置”,即将踏板向后延长,以保证标准坐姿。甚至气囊开关也是无奈之举。

9、近年来,由于技术的更新,大多数汽车都采用了强度较小的气胀器,增加气囊尾段的弹性,以及方向盘自动溃散等技术,来降低气囊的危险性。这时驾驶者的安全性大大驾驶了,气囊开关的作用也变成了纯成本上的考虑。(如帕利奥的乘坐气囊开关是在副驾驶位无人的情况下使用,以减少碰撞时的经济损失)但与气囊保持一定距离还是必要的。

10、建议大家在驾驶汽车时(有无气囊都一样),应使胸部(最重要的部件哦)与方向盘保持一定距离,并一定要系安全带。乘坐者的令人坐姿也不能太随意,应尽可能正襟而坐。对于儿童,应用专用的儿童座椅,在后排中间位置安放,并固定好。在副驾驶位无人或必须坐儿童的情况下,应考虑使用气囊开关。

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,特别是由于汽车拥有量的迅速增加,交通越来越拥挤,使得事故更为频繁,所以汽车的安全性就变得尤为重要。

汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种,主动安全是指汽车防止发生事故的能力,被动安全是指在万一发生事故的情况下,汽车保护乘员的能力。当汽车发生事故时,对乘员的伤害是在瞬间发生的。例如,以车速50公里/时进行正面撞车时,其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止对乘员的伤害,必须设置安全装备,目前主要有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统 (SupplementalInflatableRestraintSystem,简称SRS)等。

由于很多事故是难以避免的,因此被动安全性也非常重要,安全气囊作为被动安全性的研究成果,由于使用方便,效果显著,造价不高,得到了迅速的发展和普及。

安全气囊发展史

安全气囊从1952年就取得了专利,但在应用推广中经历了几上几下的波折,足足走过了30多年的漫长路途。直至1984年,汽车碰撞安全标准 (FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施,其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,同时还要求 1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊,自此才确认了安全气囊的作用。如今,这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品,种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车,大多数都装有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内,随着CMVDR294碰撞安全法规的开始实施,国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外,大部分车型还只是安装了正面气囊。

安全气囊系统组成

驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内,因此,当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样,就可知此车装有安全气囊。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤;气囊中所用的气体多是氮气。

安全气囊的工作原理

典型的气囊系统包括二个组成部分:探测碰撞点火装置(或称传感器),气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后,控制线路即开始处于工作状态,并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位,因此,安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后,控制回路便会将电流送至点火器,借着瞬时快速加热,将内含的氮化钠推进剂点燃。

在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时,会产生大量无害的以氮气为主的气体,将气囊充气至饱满的状态,并借着强大的冲击力,气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开,以保护驾驶者头部不受伤害。同时在推进剂点燃的过程之中,点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体,随即气囊可由设计好的小排气口排气,以发挥逐渐缓冲功能,并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线。

需要特别说明的是,传感器只有在满足了一定的条件下才会工作。安全气囊的传感器的设计有很多种,有一部分是采用摆锤或杠杆式开关,还有的是弹簧负载的转轮式,此外还有用水银开关的产品。但不论感测器开关型式如何,都必须有足够的撞击力才能使得开关启动,同时这个撞击力必须来自正的方向才行。通常这个撞击力约等于以时速25公里至50公里左右碰撞固定物所产生的结果。当汽车受到这种高速碰撞时,装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器,就可检测到车速突然减速,并将这一信号迅速传递给安全气囊系统的控制电脑,电脑在经过分析确认之后,才会引爆安全气囊包内的电热点火器,使气囊发生迅速膨胀。

据计算,正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作,0.03秒内点火装置启动,0.05秒内高压气体进入气囊,0.08秒内气囊向外膨胀,0.11秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。

可见,气囊的打开与否与撞击角度和撞击速度都有关,一般来说在汽车翻转、轻微碰撞、侧面碰撞或后面碰撞时,气囊均不会打开,比如桑塔纳2000升级版在车身正面左右各30度以内受到重创时才会打开安全气囊。再有一点,对于撞击速度而言,安全气囊系统测定的是撞击后车辆的减速度,因此,在做安全碰撞实验时,一般都是让车笔直地撞在不能移动且不能变形的墙上。

安全气囊的安全性

安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部,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。

万事都是一把双刃剑,安全气囊同样也有它不安全的一面。据计算,若汽车以60km的时速行驶,突然的撞击会令车辆在0.2秒之内停下,而气囊则会以大约 300km/h的速度弹出,而由此所产生的撞击力约有180公斤,这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承。因此,如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错,就有可能酿出一场“悲剧”。

安全气囊在近几年得到了飞速的发展,价格大幅度下降,装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时,有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。进入90年代以来,安全气囊的安全性能已被人们普遍接受,并被视为一种现代化和高档次的安全装置。了解安全气囊的工作原理及注意事宜对我们更好的保护自己有很重要的作用,但对于驾驶员来说,安全驾驶才是第一位的,这是任何先进的安全装置都无法替代的!

安全气囊是一种什么装置,安全气囊工作原理解读

安全气囊系统称为SRS,相对于安全带,安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成,工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活,该传感器用于监视碰撞中汽车速度减小的程度。在碰撞发生的早期,安全气囊开始充气,安全充气大约需要0.03秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要,这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时,安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率,确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时,碰撞时如果人的乘坐姿势不正确,将给人带来严重的伤害。

如果前排装备了安全气囊,不要让6岁或140CM以下的儿童坐在前座,更不要将婴儿座椅安置在前乘客座。

安全最为重要 现场爆破的安全气囊是VOLVOS80的双段式前安全气囊,分为两段激活式,能够根据碰撞强度设定气囊的充气压力,更加人性化地保护驾驶者的人身安全。严重碰撞时,气囊迅速充气,压力最大;非严重碰撞时,气囊先充70%的气体,经过0.1秒的间隔后再充30%的气体,从而来减小充气压力,让人的头部与气囊更柔和地接触。VOLVOS80轿车配备有22个安全气囊,有前部先进的双段式安全气囊,安装在前乘客座上的保护乘客胸部的SIPS防侧撞气囊,还有保护侧面乘客头部的IC气帘等。

瑞典VOLVO轿车以安全高质闻名于世,1959年VOLVO的工程师发明了三点式安全带,至今已拯救了数百万人的生命。

在正面撞车时,安全带是最重要的安全设施,但实际上在严重碰撞中它也只能避免头部受重伤。因为尽管有安全带,但在发生严重碰撞时人的上身还是会由于巨大的惯性而往前冲。所以安全带只有与气囊配合起来,才能使乘客在重大事故中得到最好的保护。

化学原理:汽车的安全气囊内有叠氮化钠(NaN3)或硝酸铵(NH4NO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生分解反应,产生大量气体,充满气囊。[叠氮化钠分解产生氮气和固态钠;硝酸铵分解产生大量的一氧化二氮(N2O)气体和水蒸气]

汽车SRS 是什么 ?有什么用途?

在汽车中,安全气囊和安全带一样,是典型的被动安全保护装置。安全气囊的英文名是SRS,"SRS ”它的全称是辅助充气约束系统,原意是辅助乘员约束系统。从这里可以看出,安全气囊是"辅助”,不作为主要安全功能使用。我们可以简单的把安全气囊看成是安全带的辅助装置。

安全气囊的结构原理

汽车安全气囊一般由传感器、微处理器、电子控制单元、气囊盖和支撑环、气囊、气囊模块等组成。当发生碰撞时,传感器感测车辆的碰撞强度,并将感测到的信号传输到控制器。控制器接收传感器的信号并对其进行处理。当它判断有必要打开安全气囊时,立即发出点火信号,触发气体发生器。气体发生器收到点火信号后,迅速点火下井产生大量气体给安全气囊充气。

安全气囊的工作原理

当汽车受到一定的碰撞力时,安全气囊系统会触发某种类似于低剂量炸药爆炸的化学反应,隐藏在车内的安全气囊会在瞬间膨胀弹出,为乘员身体与车内设备的碰撞做铺垫,从而降低对乘员身体的冲击力,从而达到减少对乘员伤害的效果。由于安全气囊设有安全阀,当充气过度或气囊内压力超过一定值时,会自动排出部分气体,可防止乘客被挤伤。

辅助安全气囊

为了防止突然点爆产生的巨大压力伤及人的头部,副气囊应运而生。在原来的基础上,它增加了一个可以分阶段充气或泄压的装置。其原理是:当加减速率较低时,碰撞触发的充气量较小"软”安全气囊;当加减速速度较高时,主副安全气囊会同时触发,避免对人员造成不必要的伤害。但是普通气囊大概两三千,副气囊要几万,所以高端车都会配备。

安全气囊标志

汽车安全气囊分布在汽车的前部(驾驶座和副驾驶座)、侧面(车头和车尾)和车顶,印在装有安全气囊系统的容器外侧"SRS/气囊”的话。

安全气囊的类型

1.单气囊和双气囊

单、双安全气囊是主、副安全气囊,分别位于方向盘中央和副驾驶座前面板。并非所有车型都配备了安全气囊。国内部分中低端车型只配备了主安全气囊,有的甚至没有。要知道从上 世纪 80年代安全气囊正式安装在车辆上到现在已经过去30多年了,今天仍然有家用车没有配备。这种汽车制造 理念 值得我们深思。

2.四个气囊/六个气囊

除了前排座椅和副驾驶座椅的两个安全气囊,在一些中级车型的高配版本中,我们经常可以看到在侧门处也安装了两个安全气囊,主要是为了解决来自前方和侧面的碰撞冲击力。同时,在前排座椅的膝部和头部位置会安装膝部和头部安全气囊,进行全面保护。

3.多个安全气囊/气帘

在一些高端车型上,特别注重被动安全的作用。六气囊甚至八气囊加上多重气帘的辅助,为车内乘客提供全方位保护。空气幕将分布在前后挡风玻璃和侧窗处。与最新款 凯美瑞 一样,全系标配10个气囊/气帘。这个数字真的很少见。

气囊打开的条件

理论上,只有车辆的前部大约为60度安全气囊只有在以高于30km/h的速度撞击固定物体时才会展开,由于车辆设计的差异,不同的车型可能会有差异。比如 桑塔纳 2000升级版,只有在车身前部30度范围内受到猛烈撞击才会展开气囊。

当汽车与障碍物碰撞时,称为第一次碰撞,当乘员与汽车的内部部件碰撞时,称为第二次碰撞。当安全气囊在第一次碰撞后和第二次碰撞前迅速打开充满气体的气垫,使乘员因惯性而移动"跳上气垫”从而减轻乘客的冲击,吸收碰撞能量,降低乘客的受伤程度。

安全气囊的预防措施

1、要配备安全带;从设计上看,安全带不仅能为乘员提供保护,还能在碰撞事故初期控制乘员身体的速度变化,使乘员在合适的时间和位置与安全气囊接触,将安全气囊产生的冲击力降到最低。如果乘员不系安全带,碰撞后的初始阶段受到的约束较小,基本没有减速,乘员会过早接触到尚未完全展开的安全气囊。此时,安全气囊的快速展开速度和不平衡的压力可能会对乘员造成伤害。

2.不要在安全气囊周围放置物品;安全气囊在弹出的瞬间力量很大。爆炸瞬间速度可达250 km/h ~ 350 km/h,冲击力高达150-200 kg。如果东西放在上面,弹出的物品会造成二次伤害。所以不要在安全气囊前面或附近放任何东西。

3.避免意外碰撞和修改;一方面要避免猛烈撞击震动安全气囊传感器导致其非正常爆炸。另一方面,改装时也需要注意。如果不小心改变了安全气囊系统电路,安全气囊可能会失效。还有一种情况是座椅套的安装,主要会影响侧气囊弹开时的效果。

4.座椅和坐姿调整;驾驶员座椅安全气囊的危险区域在充气系统前方5到8厘米的范围内。因此,与驾驶员安全气囊保持25厘米的距离,可以让你处于安全区域。这个距离应该是从方向盘中心到胸骨的距离。此外,安全气囊可以弹开并以高达320公里/小时的速度膨胀,如果在碰撞过程中人的坐姿不正确,会对人造成严重伤害。

5.不要让孩子坐在副驾驶;安全气囊和三点式安全带可以为成人提供最好的保护,但对儿童来说可能是灾难性的。发生汽车碰撞时,儿童胸部可能因安全带的拉扯而破裂,儿童可能因弹出的安全气囊而窒息,这是致命的危险,所以为后排的儿童准备一个安全座椅更安全。

6.安全气囊也有保质期;由于各个厂家对安全气囊的技术保密,以及相关标准的缺失,很多人认为汽车的使用寿命与安全气囊的设计寿命是一致的。事实上,安全气囊使用8-10年后质量将难以保证。所以建议10-20000公里后做一次保养。如果车辆启动后安全气囊的指示灯仍然闪烁或保持亮6-8秒,应尽快达到4。

(关于安全气囊对汽车的影响,可以点击安全气囊是什么样的装置,安全气囊可以贬值多少。)

@2019

汽车安全气囊的工作原理和工作过程是怎样的?

这是电子安全气囊的意思(electronic control of safety airbag)

安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统,它与座椅安全带配合使用,可以为乘员提供有效的防撞保护。

汽车的安全气囊运用的是什么原理汽车安全气囊原理及工作过程

1 前言

随着汽车综合性能的提高,

汽车的安全装置越来越重要,汽车的安装置分为主动安全和被动安全两种,主动安全装置(如ABS、ASR等)是指汽车防止发生事故的能力,被动安全装置是指汽车一旦发生事故,汽车保护乘员的能力。汽车发生事故时,对乘员的伤害是在瞬间发生的,例如,以车速50公里/时进行正面撞车时,其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止或减小对乘员的伤害,

目前汽车主要装有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统(SRS是英文Supplemental RestraintSystem的缩写)等。

2 汽车安全气囊发展

安全气囊是1953年由美国人约翰·赫缀克发明的。1973年日本本田汽车公司引进安全气囊技术进行实车应用。经过了30多年的漫长历程,直至1984年,汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施,

其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊,自此才确认了安全气囊的作用。如今,这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品,种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车,大多数都装有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,

但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外,大部分车型还只是安装了正面气囊。

3 汽车安全气囊系统的基本组成及工作过程

3.1 汽车安全气囊系统的基本组成

驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内,当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样,就可知此车装有安全气囊。按其总体结构可分为机械式和电子式安全气囊系统两类。机械式安全气囊不需要电源,检测碰撞和引爆点火剂都是利用机械装置来完成。电子式安全气囊是机械式安全气囊与电子技术结合的产物。目前汽车采用的安全气囊系统普遍都是电子式安全气囊系统。电子式安全气囊系统主要由碰撞传感器、微处理器(SRSECU)、辅助防护系统指示灯(SRS指示灯)、气体发生器和气囊等主要部件组成,如下图为汽车安全气囊系统的组成示意图1。

碰撞传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘着在一起爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤。气囊中所用的气体多为氮气。

3.2 汽车安全气囊的工作过程

汽车在行驶中发生一定强度碰撞后,传感器开关启动,控制线路即开始处于工作状态,并接着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。

由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位,因此,安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后,控制回路便会将电流送至点火器,接着瞬时快速加热,将内含的氮化钠推进剂点燃。安全气囊组件工作过程如(图2)。

(1)将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂。

(2)引爆剂像根“电火柴”通电后着火,然后再点燃充气器组件内的扩爆剂,扩爆剂又称为引爆管。

(3)扩爆剂点燃后,点燃主装药-主推进剂。传统的主推进剂由氮化钠加氧化剂组成,也有些使用压缩氮气或氩气,还有两种混合应用。

(4)推进剂燃烧生成氮气流。

(5)迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫,形成安全气囊雏形。

(6)充气器使充入安全气囊的气体压力增高,并开始推压安全气囊饰罩。

(7)安全气囊饰罩上的压力不断上升,饰罩材料延伸变形和撕裂薄弱区的接缝。

(8)随着裂缝的出现,饰罩门开启,为充气安全气囊的喷出提供最佳通路。

(9)气体压力继续增长,安全气囊张开至织物绷紧。

(10)乘员接触和压迫安全气囊,实现安全保护;通过气体的粘性阻尼作用,乘员前移能量被吸收和耗散, 安全气囊中过压气体经过安全气囊通气孔排出而不致伤害乘员。

据计算, 正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作,0.03秒内点火装置启动,0.05秒内高压气体进入气囊,0.08秒内气囊向外膨胀,0.11秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。

4 安全气囊系统的检修

如果安全气囊已经引爆,

必须更换而不能修复使用。检修安全气囊系统与检修汽车的其它系统不同,若操作错误,可能使安全气囊意外引爆导致伤亡。各个厂家采用的传感器、充气器类别和级数、引爆电路布局、引爆~扩爆~推进剂等都有差别,因此,对安全气囊系统检修的注意事项,大致归纳如下,详细作业应严格按各车型维修手册的规定。

安全气囊系统的故障,必须采用显码法、外接仪器诊断法、闪码法或参数测量法以确定故障部位,再进入维修或换件阶段;检修安全气囊系统时,将点火开关转至“LOCK”位置以及拆下蓄电池负极电缆,还需再等2~5分钟(让电能贮存电容器放电完毕)以上,才能进行维修工作,否则安全气囊有不适时引爆张开的危险;

不能用万用表测量安全气囊组件引爆电阻的阻值(引爆电阻时所需的电流极小,万用表电阻档的输出电流一般都大于引爆电流,

即使选用输出电流只有几毫安培的高阻档, 也不能保证安全气囊不会误爆)。目前,大多进口汽车的车型都用安全气囊ECU内的诊断电路,

发送比引爆电流微弱许多的监测电流对引爆电阻实行检测。假设方向盘内螺旋电缆聚酯薄膜与铜导体面间的阻值在规定容限,各接触面(点)接触良好,将引爆电阻从引爆电路分离,

确诊了安全气囊ECU功效正常后,才可以诊断引爆电阻。下面以奥迪A6轿车SRS系统为例做简要介绍。

4.1 SRS 系统的组成部件

奥迪A6

轿车SRS系统的主要部件有电子控制及监测单元J234(即气囊电脑),SRS故指示灯,气囊组件,爆燃式安全带张紧器,螺旋导线单元(即气囊滑环F138)和连接线束等,它取消了传统的车身前部碰撞传感器,

而把它们集成在了控制单元J234内。

4.2 维修注意事项

(1)绝对不能用万用表测量任何与SRS系统有关的电路( 在拔掉组件的情况下可以测量其导线的导通与否)。

(2)维修SRS系统之前,应将点火开关转到OFF位置,拆除电瓶线负极并等待5分钟

以上( 拆电瓶线前应向车主索要录音机密码,修复完成后要对录音机进行解码)。

(3)安装电子控制及监测单元J234时,必须按照规定的方向安装,使箭头指向车

的前方。

(4)安装螺旋导线单元时,必须使汽车前轮处于直行位置,并且使螺旋导线也在中间位置(即往正反两个方向转的圈数相同的那个位置),否则装上后,转动方向盘时有可能拉断螺旋导线。

(5)更换SRS电脑J234后,必须对新电脑J234进行编码,否则故障灯常亮,SRS系统不工作。

(6)若线束有损坏,必须更换新件。

奥迪A6轿车SRS系统具有强大的自诊断能力,内容包括:读取故障代码、清除故障代码、查询控制电脑编号、给控制单元编码、读取测量数据流等功能。奥迪A6的OBDⅡ诊断接口在方向盘下驾驶员右腿上方,接上诊断仪(如V.A.G1552)就可以通过它的自诊断系统诊断出故障的大致原因,

再通过查阅具体的资料,就可以确定正确的维修方法。

5 安全气囊未来发展方向

5.1新型材料的应用

杜邦公司与德国阿莎芬堡的TakataPetri联合开发中,推出一个新的HytrelRS材料规格,成为业界第一个可以应用于安全气囊系统中的来源于可再生资源的热塑性弹性体。杜邦HytrelRS保留了Hytel标准等级的技术特性,含有质量分数35%

以上的可再生物质,可以满足汽车制造业对可持续发展方案的需求。

5.2顶棚安全气囊系统

美国TRW汽车集团推出一种全新的装配于汽车顶棚的安全气囊系统,可取代通常安装在汽车仪表盘里面的安全气囊。TRW全新的顶棚安全气囊系统是一项独特的技术。有研究表明,该技术提高了未来汽车内饰风格的灵活性,并可为乘员提供优异的约束和保护功能。此外,这种全新的设计,不需将安全气囊安装在仪表盘内,也不需专门制作一扇为安全气囊打开的门,显著降低了汽车仪表盘的开发制造成本,提高了开发效率且适用于各种汽车架构。该顶棚安全气囊系统包括一个气袋和一个气体发生器。当车辆发生碰撞时,气体发生器向气袋充气并打开,对乘员实施保护。其不仅有助于减轻事故中乘员所受的伤害,而且提高了车厢内饰设计的美感,同时也节省了仪表盘内的空间。

5.3智能化、多安全气囊

随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高,汽车安全技术中的安全气囊技术近年来也发展得很快,智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势。

新的技术可以更好地识别乘客类型,采取不同的保护措施。系统采用重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素,进而在碰撞时判断是否点爆气囊、采用1级点火还是多级点火、点爆力有多大,并与安全带形成总体控制。通过传感器,气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式,是正面碰撞还是角度碰撞,侧面碰撞还是整车的翻滚运动,以便驱动车身不同位置的气囊,形成对乘客的最佳保护。

网络技术的应用也是安全气囊系统的发展方向。在汽车网络中,有一种应用面比较窄,但是非常重要的网络即Safe-By-Wire。

Safe-By-Wire是专门用于汽车安全气囊系统的总线,Safe-By-Wire技术旨在通过综合运用多个传感器和控制器来实现安全气囊系统的细微控制。Safe-By-Wire

Plus总线标准是由汽车电子供应商和部件供应商如飞利浦、德尔福等公司提出。与整车系统常用的CAN、FlexRay等总线相比,Safe-By-Wire的优势在于它是专门面向安全气囊系统的汽车LAN接口标准。为了保证系统在汽车出事故时也不受破坏,Safe-By-Wire中嵌入有多重保护功能。比如说,即使线路发生短路,安全气囊系统也不会因出错而起动。Safe-By-Wire技术将会在汽车安全气囊系统中获得广泛的应用。

参考文献

[1] 惠彬.安全气囊系统的使用及检测维护.哈飞汽车工业集团有限公司,2010.

[2] 董震,席金波.奥迪A6轿车维修手册[M].机械工业出版社,2006.

[3] 朱忠伦.安全气囊系统及关键技术[J]. 安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系,2010.

[4] 赵翔.汽车安全气囊系统的安全检修[J].安徽电气工程学校,2010.

[5] 百度百科.安全气囊[OL]. ,2012.

汽车的安全气囊运用的是什么原理汽车安全气囊原理及工作过程

汽车安全气囊的工作原理:行驶过程中传感器系统不断向控制装置发送速度变化信息,由控制装置对这些信息进行分析判断,当所测的加速度、速度变化量或其他指标超过预定值,控制装置向气体发生器发出点火命令后发生爆炸反应,产生大量气体释放出来充满碰撞气袋,其上排气孔阻尼吸收碰撞能量保护乘员。安全气囊系统是一种被动的安全性保护系统,其与座椅安全带配合使用,可以为乘员提供有效的防撞保护。

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