后排頭部氣囊

1、后排頭部氣囊目錄隱藏后排頭部氣囊安全氣囊的化學(xué)原理氣囊打開條件氣囊改進(jìn)方向安全氣襄的改進(jìn)和引用安全氣囊的發(fā)展趨勢編輯本段后排頭部氣囊后排頭部氣囊是安全氣囊系統(tǒng)的一部分，做為車身被動安全性的輔助配置，日漸受到人們的重視。當(dāng)汽車碰撞后，乘員與車內(nèi)構(gòu)件尚未發(fā)生 二次碰撞前”迅速在兩者之間打開一個(gè) 充滿氣體的氣墊，使乘員因慣性而移動時(shí) 撲在氣墊上”從而緩和乘員受到的沖擊并吸收碰撞 能量，減輕乘員的傷害程度。簾式氣囊（CAB ）是一種安裝在汽車頂部的安全氣囊系統(tǒng)，在汽車發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)用于保 護(hù)車內(nèi)乘員的頭部。 CAB組件總成是由一個(gè)氣袋、氣袋包布、氣體發(fā)生器、氣體發(fā)生器支架和導(dǎo)管組成。在裝有安全氣囊系統(tǒng)

2、的容器外部都印有Supplemental InflatableRestraint System，簡稱SRS的字樣，直譯成中文，應(yīng)為輔助可充氣約束系統(tǒng)”。英文名稱中強(qiáng)調(diào)了安全氣囊是輔助性的設(shè)備，應(yīng)該與安全帶配合工作才能起到最佳的保護(hù)作用。可惜的是中文名稱中忽略了這一點(diǎn)，容易給用戶帶來誤解，以為僅靠安全氣囊就能獲得良好的保護(hù)效果。其實(shí)，若不配合安全帶使用的話，在某些情況下，安全氣囊展開時(shí)會對乘員造成不必要的傷害。在正面撞車時(shí)，安全帶是最重要的安全設(shè)施，但實(shí)際上在嚴(yán)重碰撞中它也只能避免頭部受重傷。因?yàn)楸M管有安全帶，但在發(fā)生嚴(yán)重碰撞時(shí)人的上身還是會由于巨大的慣性而往前沖。所以安全帶只有與氣囊配合起來，

3、才能使乘客在重大事故中得到最好的保護(hù)。編輯本段安全氣囊的化學(xué)原理汽車的安全氣囊內(nèi)有 疊氮化鈉（NaN3 ）或硝酸銨（NH4NO3 ）等物質(zhì)。當(dāng)汽車在 高速行駛中受到猛烈撞擊時(shí)，這些物質(zhì)會迅速發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，充滿氣囊。疊氮化鈉分解產(chǎn)生 氮?dú)夂凸虘B(tài)鈉；硝酸銨分解產(chǎn)生大量的一氧化二氮（N2O）氣體和水蒸氣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(diǎn)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(shí)候，可導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。具體形式有：1分級點(diǎn)爆裝置，即氣體發(fā)生器分兩級點(diǎn)爆，第一級產(chǎn)生約 40%的氣體容積，遠(yuǎn)低于最大壓力，對人頭部移動產(chǎn)生緩沖作用， 第二級點(diǎn)爆產(chǎn)生剩

4、余氣體，并且達(dá)到最大壓力。 總的來說，兩級點(diǎn)爆的最大壓力小于單級點(diǎn)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(dá)到設(shè)定極限，然后瞬時(shí)釋放壓力，以避免過大傷害。編輯本段氣囊打開條件為了保證安全氣囊在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候打開，汽車生產(chǎn)廠家都規(guī)定了氣囊的起爆條件，只有滿足了這些條件，氣囊才會爆炸。雖然在一些交通事故中， 車內(nèi)乘員碰得頭破血流，甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，車輛接近報(bào)廢，但是如果達(dá)不到安全氣囊爆炸的條件，氣囊還是不會打開。安全氣囊打開需要合適的速度和碰撞角度。從理論上講，只有車輛的正前方左右

5、大約60之間位置撞擊在固定的物體上，速度高于30KM/h，這時(shí)安全氣囊才可能打開。這里所說的速度不是我們通常意義上所理解的車速，而是在試驗(yàn)室中車輛相對剛性固定障礙物碰撞的速度， 實(shí)際碰撞中汽車的速度高于試驗(yàn)速度氣囊才能打開。汽車發(fā)生碰撞時(shí)的主要受力部位是保險(xiǎn)杠和車身縱梁，為了緩沖碰撞時(shí)的沖擊力，車身前部大都設(shè)計(jì)有碰撞緩沖區(qū)，而且車身的剛度公布也是不均勻的。在一些事故中，例如當(dāng)轎車與沒有后部防護(hù)裝置的卡車發(fā)生鉆 入性追尾事故，或轎車碰撞護(hù)欄后發(fā)生翻車事故，或發(fā)生車身側(cè)面碰撞等， 這樣的事故往往沒有車身前部的直接撞擊， 主要是車身上部和側(cè)面發(fā)生碰撞，碰撞車身部位的剛度很小，雖然車艙發(fā)生了很大的變形

6、，造成了車內(nèi)乘員受傷或死亡，但是由于碰撞部位不對， 有時(shí)候氣囊并不能打開。安全氣囊使用過程中存在的缺陷安全氣囊作為提高汽車安全性的有效措施之一越來越受到人們的重視。世界各國都投人大量的人力物力致力予安全氣囊的開發(fā)，使得安全氣囊系統(tǒng)得到大力發(fā)展。在一些實(shí)際的碰撞事故中證明安全氣囊確實(shí)具有降低 乘員傷亡的功效，但也發(fā)現(xiàn)了其存在的一些間題。安全氣囊在使用中存在的問題有：1.氣囊可能在很低的車速時(shí)打開。汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故時(shí)，乘員和駕駛員系上安全帶即可，完全不需要安全氣囊展開起保護(hù)作用。如果這時(shí)展開氣囊反而會造成不必要的浪費(fèi)，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。2氣囊的啟動會對乘員造成

7、傷害。安全氣囊系統(tǒng)啟動時(shí)將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣， 很可能對乘員造成沖擊； 產(chǎn)生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。3.當(dāng)乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時(shí)，氣囊系統(tǒng)的啟動不僅起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，還可能會對乘員造成一定的傷害。編輯本段氣囊改進(jìn)方向從安全氣囊在使用過程中存在的缺陷可知，現(xiàn)有安全氣囊的基本設(shè)計(jì)目標(biāo)是用來對付嚴(yán)重交通事故的，但在一些不太嚴(yán)重， 的事故中，系統(tǒng)反應(yīng)過度，反而會對駕乘人員施加作用 過大，適得其反，造成不必要的傷害。針對實(shí)際使用中存在的問題，我們更希望在安全氣囊展開之前，安全氣囊系統(tǒng)能夠精確感應(yīng)汽車發(fā)生的碰撞，并按照程序來判斷碰撞事故的嚴(yán)重程度，如果碰撞級別比較低

8、的話，只需將安全帶的預(yù)緊機(jī)構(gòu)拉緊即可；如果碰撞級別比較高，需要啟動安全氣囊，則將點(diǎn)燃?xì)饽业闹噶顐鬟f給氣囊系統(tǒng)。這也就是要求安全氣囊系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地感應(yīng)所發(fā)生的碰撞事故；并且能模仿人腦，根據(jù)實(shí)際的碰撞程度來判別安全氣囊是否需要展開，有一定靈活性；并且能夠針對不同體形的乘員適當(dāng)?shù)恼{(diào)整安全氣囊。編輯本段安全氣襄的改進(jìn)和引用1.磁電式傳感器的采用傳感器的觸發(fā)通常有：開關(guān)式，純機(jī)械式，單點(diǎn)電子式，側(cè)撞式，應(yīng)變式等。目前國際上對汽車上安全氣囊的傳感器觸發(fā)方式也沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 不僅是因?yàn)槠浞N類繁多， 而且.是因?yàn)檠b于車身上不同位置的傳感器觸發(fā)方式也不同。為使傳感器能夠方便地安裝在各個(gè)需要的感應(yīng)部位，使其能

9、夠正確、適時(shí)地感應(yīng)碰撞，可選用磁電式傳感器。磁電式傳感器可以安裝在車身上的任何位置，只要稍微調(diào)整一下某些參數(shù)值，使得其能夠識別峰值為 0588 m/s：和時(shí)間脈沖為0-20 ms的碰撞加速度信號即可。只 要碰撞加速度峰值和時(shí)間脈沖寬度同時(shí)滿足條件，就會向氣囊發(fā)出觸發(fā)信號，展開氣囊，對人體進(jìn)行保護(hù)。傳感器結(jié)構(gòu)，它由外殼（非磁性材料）、磁性材料、慣性體（非磁性材料）、連接在慣性體上 的軟鐵、支持和調(diào)節(jié)位移幅值的彈簧、安裝在與外殼連接的凸柱內(nèi)的 永久磁鐵和繞制在軟鐵上的線圈及引線組成。當(dāng)傳感器受到碰撞加速度時(shí)，慣性體產(chǎn)生反向加速度，導(dǎo)致通過線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈引線兩端產(chǎn)生鐘形脈沖信號，當(dāng)調(diào)整

10、彈簧剛度時(shí)，可改變加速度信號的寬度。傳感器的信號判別電路由三部分組成：信號幅度判別電路；信號寬度判別電路； 有用、無用信號判別電路。通過對碰撞信號進(jìn)行多方位的判 別，可使控制裝置獲取的碰撞信號更全面，發(fā)出的點(diǎn)火控制更準(zhǔn)確，從而確保安全氣囊在必要的情況下展開。如何獲得穩(wěn)定的沖擊加速度信號是研究；傳感器的關(guān)鍵，也是保證傳感器準(zhǔn)確獲取碰撞信號的關(guān)鍵。磁電加速度傳感器采用落錘沖擊試驗(yàn)裝置來調(diào)整校正其感 應(yīng)敏感度。釋放錘頭，與橡膠面碰擊時(shí)，安裝在錘頭上面的加速度或磁電式傳感器將感受到 沖擊加速度。不同落高對應(yīng)不同加速度；調(diào)整橡膠厚度，可改變信號寬度；調(diào)整落錘高度， 可改變信號幅度。磁電式傳感器不僅電子判

11、別電路出錯(cuò)率低，感應(yīng)碰撞信號的可信度高而準(zhǔn)確； 而且通過標(biāo)錘落定實(shí)驗(yàn)可以調(diào)節(jié)它的感應(yīng)范圍寬度， 滿足汽車碰撞產(chǎn)生脈沖的再 現(xiàn)，從而還可以安裝于車身上任何部位。 還有就是它設(shè)計(jì)簡單，價(jià)格低廉， 對絕大多數(shù)汽車 使用者來說都不再是望而卻步的奢侈品。2.智能化控制系統(tǒng)的采用對安全氣囊控制系統(tǒng)的要求是準(zhǔn)確判斷事故的碰撞強(qiáng)度， 控制氣囊的展開與否。 針對安全氣囊在使用中的 缺陷，必須進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)靈活性、 準(zhǔn)確性，為此我們可以采用智能式控制系統(tǒng)。 1. 碰撞傳感器。 安全氣囊系統(tǒng)中的重要部件， 其功能是檢測、 判斷汽車發(fā)生碰撞后的撞擊信號，以便決定是否展開緩沖氣囊。 碰撞傳感器主要有三種類機(jī)械式傳感

12、器在早期的安全氣囊中使 用較多， 主要應(yīng)用慣性原理， 利用傳感器中元件的慣性力克服彈簧力來觸發(fā)氣體發(fā)生器。 機(jī) 械式在加速度較低時(shí)保證不啟動氣囊，可靠性較高；但只能單點(diǎn)傳感，對機(jī)械部件的品質(zhì)、 精度和耐磨性要求極高。 電子式傳感器是一種應(yīng)用最早的碰撞傳感器， 根據(jù)電子原理， 利用電信號來反映車身減速度，而后根據(jù)電信號來判別是否展開緩沖氣囊。 機(jī)電式傳 感器采用機(jī)電結(jié)合的方式， 將機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為電子信號， 再利用電子信號點(diǎn)爆安全氣囊。 即 具有機(jī)械式的優(yōu)點(diǎn)， 又能克服機(jī)械式傳感器本身存在的缺陷， 安裝在車身上任何位置， 以便 得到較好的減速信號，而且能夠在同一位置安裝多個(gè)傳感器。2.緩沖氣囊。氣

13、囊一般由防裂性能好的聚酞胺織物制成， 它是一種半硬的泡沫塑料， 能承受較大的壓力； 經(jīng)過硫化 處理， 可減少氣囊沖氣膨脹時(shí)的慣性力； 為使氣體密封， 氣囊里面涂有涂層材料。 氣囊的大 小、形狀、 漏氣性能是確定安全氣囊保護(hù)效果的重要因素，必須根據(jù)不同汽車的實(shí)際情況來確定。 目前，安全氣囊系統(tǒng)開發(fā)人員正在根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理開發(fā)智能型氣囊系統(tǒng)。它 主要是利用神經(jīng)末梢 （即各種傳感器） 將各自探索到的周圍環(huán)境的各種信息傳輸給中樞神經(jīng) （即電腦或微機(jī)） ，并能將碰撞事故的碰撞類型，碰撞事故嚴(yán)重程度以及碰撞時(shí)的車速等信 息一起傳遞給電腦， 由電腦對這些信息進(jìn)行加工處理分析， 做出相應(yīng)反應(yīng)， 并執(zhí)行與這些信

14、 息相對應(yīng)的、正確的氣囊保護(hù)程序，即所謂的智能式控制系統(tǒng)。 智能式控制系統(tǒng)一般 由兩部分組成， 軟件部分和硬件部分。 硬件部分主要由車載部分的電子控制單元 （包括單片 機(jī)、傳感器、點(diǎn)火電路等）和地面部分（包括串行通訊電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等） ；軟件部分主 要由單、片機(jī)部分和微機(jī)部分組成?？刂葡到y(tǒng)框圖如圖2所示。氣囊傷人、保護(hù)效果不佳或者浪費(fèi)等狀況。3.乘員探測系統(tǒng)的選擇針對氣囊未能對不同的乘員做出相應(yīng)的保護(hù)，我們可在乘員座位上安裝一個(gè)乘員探測系統(tǒng)， 對車座上是否有人， 乘員的體型大小，以 及就座時(shí)偏離正中情況進(jìn)行探測。 相當(dāng)于專門安裝一個(gè)傳感器， 探測的乘員乘坐信息， 并傳 遞給中央電腦控制中心。

15、 如果發(fā)生碰撞的話， 控制中心在對各種傳感器傳過來的信息進(jìn)行判 斷的同時(shí)綜合考慮乘員探測系統(tǒng)探測所得的乘員乘坐信息。 這樣的話， 安全氣囊系統(tǒng)就可以 針對駕駛員和乘員的乘坐情況適時(shí)適量展開氣囊，完全避免 理想的安全氣囊是可以針 對各種不同的特殊情況對汽車的使用者進(jìn)行保護(hù)。 安全氣囊應(yīng)盡可能多地收集和利用有關(guān)乘 員形體位置信息及撞車類型和撞車速度的數(shù)據(jù)， 建立數(shù)據(jù)庫， 對碰撞中乘員和車的有關(guān)信息 進(jìn)行識別判斷， 調(diào)整安全約束系統(tǒng)參數(shù)， 使人體獲得最佳保護(hù)。要實(shí)現(xiàn)這一理想， 以我們目 前的研 究來說可能還有很長的一段差距， 但我們可以逐步完成。 以上的探討思考也只是向 理想邁進(jìn)的一個(gè)步伐而已， 相

16、信今后隨著科學(xué)技術(shù)研究的發(fā)展， 我們的汽車安全措施會更加 的完善。4.氣體發(fā)生器的多元化發(fā)展對于氣體發(fā)生器，不僅要求其工作可靠，性能穩(wěn)定，耐久性好， 符合環(huán)保要求， 而且要求盡量減輕其質(zhì)量和降低成本。 尤其針對安全氣 囊氣體傷人的情況， 更是要求對氣體發(fā)生器加以改進(jìn)。 目前汽車上的氣囊系統(tǒng)大量采用以疊 氮化物作為氣體發(fā)生物質(zhì)的推進(jìn)劑型氣體發(fā)生器， 其它類型的氣體發(fā)生器， 包括混合氣體型 氣體發(fā)生器、液體（液態(tài)氣）型氣體發(fā)生器、 壓縮空氣蓄能型氣體發(fā)生器和硝化纖維型氣體 發(fā)生器等也在積極研制。 如摩爾頓公司生產(chǎn)的一種低密度、 無毒的氣體型氣體發(fā)生器， 與現(xiàn) 用的相比具有體積小、 質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)；

17、布雷德公司開發(fā)的一種新型無鈉疊氮化物氣體發(fā)生器， 耗用量不到鈉疊氮化物發(fā)氣劑的 40% ，而能產(chǎn)生等量的氣體， 從而使其體積減小， 質(zhì)量減輕。編輯本段安全氣囊的發(fā)展趨勢隨著科技的發(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，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級點(diǎn)火還是多級點(diǎn)火、點(diǎn)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

18、正面碰撞還是角度碰撞， 側(cè)面碰撞還是整車的翻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也滾運(yùn)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)。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技術(shù)旨在Safe-By-Wire Plus 總線Safe-By-Wire。 Safe-By-Wire是專門用于汽車安全氣囊系統(tǒng)的總線, 通過綜合運(yùn)用多個(gè)傳感器和控制器來實(shí)現(xiàn)安全氣囊系統(tǒng)的細(xì)微控制。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(shí)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(cuò)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。A安全氣囊的歷史汽車安全氣囊系統(tǒng)，簡稱SRS，是一種輔助保護(hù)系統(tǒng)。安全氣囊最早由瑞典人發(fā)明，到