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  • 轿车安全气囊工作结构原理及发展趋势

    发布日期:2020-10-18 发布者:德帮汽车

      其一、轿车安全气囊的结构与工作原理
      轿车安全气囊在车辆发生碰撞时能够起到缓冲作用,从而降低撞击对车内乘客造成的伤害。很多人将轿车安全气囊等同于SRS,这是不准确的,其实轿车安全气囊只是SRS的一种。SRS是英文SUP,PlementalRestraintSystem的缩写,中文含义是辅助防护系统,常见的辅助防护系统有轿车安全气囊和安全带。在很多汽车的转向盘上和仪表板右侧杂物箱上方都标有SRS或AIRBAG,这表不有轿车安全气囊安装在此处。
      1、轿车安全气囊的的组成
      (1)轿车安全气囊的分类
      按轿车安全气囊数量分类可分为单安全系统,双轿车安全气囊系统和多轿车安全气囊系统:
      ①单轿车安全气囊系统,只是在驾驶员侧的转向盘中安装拉一个轿车安全气囊。②双轿车安全气囊系统近儿年生产的轿车大多都采用拉双轿车安全气囊系统,即在驾驶员侧和前座乘员侧各安装了一个轿车安全气囊,如本田雅阁,市民,丰田佳美,马自达626、929,福特林肯城市及国产的奥迪a6等轿车均采用的是双轿车安全气囊系统。
      ③多轿车安全气囊系统多安全系统是指在车上安装了3个或3个以上的轿车安全气囊。
      例如,瑞典沃尔沃850、960,通用的别克,上海大众帕萨特轿车等。
      (2)轿车安全气囊的工作原理
      当车辆发生碰撞时,轿车安全气囊控树模块快速对信号做出处理,确认发生碰撞的严重程度已超出安全带的保护能力,便迅速释放气囊,使乘员的头、胸部直接与较为柔软有弹性的气囊接触,从而通过气囊的缓:中作用减轻乘员的伤害。现在国内外气囊厂家主要采用的是电子式轿车安全气囊系统。基本型轿车安全气囊系统包含了驾驶员、乘员正而保护轿车安全气囊及安全带预紧装置。现在国内外电子式轿车安全气囊系统特点是由传感器感知车辆运动情况,由MCU监控并作出判断,判断当前的事件是否是严重碰撞事件,如果是严重碰撞事件则驱动气囊展开,保护驾乘人员的安全。轿车安全气囊作用过程为:碰撞发生后0~20ms内传感器将信号输送到中央电子控制器(ECU),ECU判断后确认是严重碰撞则引发气体发生器,在20~60ms内高温、高压气体(氮气)经过滤冷却进入气袋,气袋张开形成气垫,将乘员与车内装备隔开,60~100ms后气袋排气孔打开,气囊泄气并收缩。气体的阻尼作用吸收了碰撞的能量,气囊对乘员头部和脸部的压力,乘员陷入较柔软的气囊中,使得乘员得到保护。较后气体全部从排气孔排出,气囊瘪下。
      近年来,智能型轿车安全气囊的研究致力于开发一种能够较大限度地保护乘员的轿车安全气囊系统。这种气囊系统能够在汽车碰撞的一瞬间根据碰撞条件和乘员状况来调节气囊的工作性能。智能型气囊的关键技术之一是先进的传感系统和电子运算系统,它们在事故发生的短暂时刻内能够提供可靠的碰撞环境的信息。这些信息包括汽车碰撞的剧烈程度,碰撞的方位,乘员的身材、体重、位置,乘员是否系有安全带。智能气囊系统根据原有探测的信息作出判决怎样调节和控制气囊的工作性能,使气囊能充分发挥其保护效果。
      安全气囊的控制研究主要包括两个方面,一是研究点火控制,另一个是研究安全气囊的体积形扰放气特性等。目的是为了使气囊气体发生器能够准确地点火,防止误点火(不该点火而点火升漏点火(应该点火而没有点火)和迟点火(点火时间太晚);研究二个问题的目的是为了尽可能保护乘员。
      其二、轿车安全气囊发展趋势
      随着轿车安全气囊的普遍推广应用,轿车安全气囊系统的各关键技术环节均成为汽车安全研究领域的。根据目前轿车安全气囊的发展现状,其新技术的开发研究可以概括为向着气囊的智能化、绿色环保化、虚拟技术化等方向发展。
      (1)轿车安全气囊的智能化
      这是在普通轿车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。如:重量传感器能根据重量感知乘客是大人还是儿童,红外线传感器能根据热量探测座椅上是人还是物,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,使轿车安全气囊对乘客提供较合理的保护。
      (2)轿车安全气囊的绿色环保化
      目前轿车安全气囊中普遍使用了迭叠化钠,从环保和人体健康角度讲,要避免使用有潜在危险和有毒性的含钠物质。所以,采用新型气体发生技术,使之符合环境保护的要求,是轿车安全气囊发展的一个方向。如有采用非叠氮化合物的推进剂作动力,替代了原来轿车安全气囊所用的固体氮化合物;有采用空气和氢的混合物的轿车安全气囊,氢燃烧后产生的热气体,能以千赞决的速度充满轿车安全气囊;也有其他采用氦气膨胀的新型轿车安全气囊系统。
      (3)轿车安全气囊的虚拟技术化
      可以应用计算机模拟的“虚拟技术”方式替代轿车实物碰撞。由一台计算机进行“虚拟试验”,一方而减少人力、物力、财力的消耗;另一方而也加快了产品的开发周期。计算机位于一间配有精密气候调控系统的机房中,进行模拟碰撞试验时,一边测算轿车的设计对减少,J驶员和乘客受伤的风险能起多少作用,一边研究轿车受撞变形的方式以及安全带、轿车安全气囊等防护系统应如何设计才能达到较佳的防护效果。
      (4)轿车安全气囊的保护化
      轿车安全气囊不仅仅局限于保护驾驶员与前座乘员。现代汽车还采用了窗帘一般的侧气囊,这样即使是侧而被撞,车内乘员的安全也能得到充分的保证。
      如:侧翼气囊,它是置于车门两侧及车顶的气囊装置,来自侧翼撞击的力量足够大时才能触发气囊充气,仅是踢瑞或撞击产生的能量还不足以造成气囊装置的触发。当侧而撞击发生时,撞击力虽被分散,但还有一部分由车门传至装有传感器的座椅上,就在门与传感器接触的刹那,火焰推动两个气体发生器,以高达每秒2000米的速度,差不多是七倍的音速为气囊充满氮气。它还可以在撞击发生的关键瞬间,自始至终地保护着人体的上身。
      轿车安全气囊在整个汽车的安全系统中的重要作用不言而喻。据统计,如果使用安全带,可挽救45%的生命;如果同时使用安全带和轿车安全气囊,这一比例将上升到60%。需要注意的是,在不带安全带的状况下,轿车安全气囊不但不能对乘员起到保护作用,反而会带来严重的杀伤力,轿车安全气囊的爆发力是惊人的,足以给,J驶者以重创。轿车安全气囊性能的好坏是评价汽车安全性的重要指标,轿车安全气囊的升级改进之路才刚起步,仍需不断创新、开发新技术。

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