汽車(chē)安全氣囊分類(lèi)和功能淺析

汽車(chē)安全氣囊的分類(lèi)與功能分析安全氣囊氣囊做為車(chē)身被動(dòng)安全性的輔助配置，日漸受到人們的重視。當(dāng)汽車(chē)與障礙物碰撞后，稱(chēng)為一次碰撞，乘員與車(chē)內(nèi)構(gòu)件發(fā)生碰撞，稱(chēng)為二次碰撞，氣囊在一次碰撞后、在第二次碰撞之前快速打開(kāi)充氣氣墊，使乘員因慣性而移動(dòng)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。安全氣囊分布在車(chē)內(nèi)前方（正副駕駛位），側(cè)方（車(chē)內(nèi)前排和后排）和車(chē)頂三個(gè)方向。在裝有安全氣囊系統(tǒng)的容器外部都印有SupplementalInflatableRestraintSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)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(chēng)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(chēng)中忽略了這一點(diǎn)，容易給用戶(hù)帶來(lái)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(huà)，在某些情況下，安全氣囊展開(kāi)時(shí)會(huì)對(duì)乘員造成不必要的傷害。在正駕駛位的氣囊裝在方向盤(pán)的中間位置，副駕駛位的安全氣囊安裝在正前方的平臺(tái)內(nèi)部，在意外發(fā)生的瞬間可以有效的保護(hù)駕駛員和副駕駛位乘員的頭部和胸部，因?yàn)檎姘l(fā)生的猛烈碰撞會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛前方大幅度的變形，而車(chē)內(nèi)乘員會(huì)隨著這股猛烈的慣性向前俯沖，造成跟車(chē)內(nèi)構(gòu)件的相互撞擊，此外，汽車(chē)駕駛位置的安全氣囊可以有效防止方向盤(pán)在發(fā)生碰撞時(shí)撞到駕駛員的胸部，避免致命的傷害。側(cè)氣囊系統(tǒng)通常安裝在車(chē)門(mén)上，以在發(fā)生側(cè)面碰撞和車(chē)輛側(cè)翻時(shí)保護(hù)乘客的安全，在車(chē)輛遭到側(cè)面碰撞會(huì)導(dǎo)致車(chē)門(mén)嚴(yán)重變形，以至于無(wú)法開(kāi)啟車(chē)門(mén)，車(chē)內(nèi)乘員被困于車(chē)內(nèi)，側(cè)面安全氣囊可以有效的保護(hù)車(chē)內(nèi)駕乘人員來(lái)自側(cè)面撞擊導(dǎo)致的腰部，腹部，胸部外側(cè)，以及胳膊的傷害，保證身體上肢的活動(dòng)能力和逃生能力。隨著整車(chē)被動(dòng)安全重要性的深入人心，在一些高檔豪華車(chē)中出現(xiàn)了高達(dá)30幾個(gè)氣囊從頸部、膝部、甚至是在車(chē)頂?shù)膬蓚?cè)會(huì)配有兩條管狀氣囊，在發(fā)生事故時(shí)，它可以有效地釋放屋頂頂部的向下壓力，配合側(cè)面氣簾能夠有效的保護(hù)乘客的頭部和頸部。膝蓋部分的氣囊位于前排駕駛座椅內(nèi)，一旦打開(kāi)能夠有效保護(hù)后排乘客的腰下肢體部位，從而也能緩解來(lái)自正面碰撞的前沖力。外部安全氣囊系統(tǒng)也稱(chēng)為保險(xiǎn)杠內(nèi)置安全氣囊。當(dāng)汽車(chē)在正面碰撞行人時(shí)，氣囊迅速向前張開(kāi)和向兩側(cè)舉升，托起被撞行人同時(shí)防止行人跌向兩側(cè)。目前車(chē)外氣囊系統(tǒng)正處于研制階段。安全氣囊概述安全氣囊是汽車(chē)被動(dòng)安全技術(shù)含量高的產(chǎn)品。它的保護(hù)效果已經(jīng)被人們普遍認(rèn)識(shí)，有關(guān)安全氣囊的第一個(gè)專(zhuān)利始于1958年。1970年，制造商開(kāi)始開(kāi)發(fā)能夠減少碰撞事故中乘客受傷的安全氣囊；20世紀(jì)80年代，汽車(chē)生產(chǎn)廠家開(kāi)始逐漸裝用安全氣囊；進(jìn)人90年代，安全氣囊的裝用量急劇上升；而進(jìn)入新世紀(jì)以后，汽車(chē)上普遍都裝有安全氣囊。汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)SRS）是輔助安全系統(tǒng)，它通常是作為安全帶的輔助安全裝置出現(xiàn)。安全帶與安全氣囊是配套使用，沒(méi)有安全帶，安全氣囊的安全效果將要大打折扣。據(jù)調(diào)查，單獨(dú)使用安全氣囊可使事故死亡率降低18%左右，單獨(dú)使用安全帶可使事故死亡率下降42%左右，當(dāng)安全氣囊與安全帶一起使用時(shí)，可以降低事故死亡率47%左右。由此可見(jiàn)，只有兩者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全氣囊系統(tǒng)必然作為安全帶的輔助系統(tǒng)出現(xiàn)。當(dāng)發(fā)生碰撞事故時(shí)，安全帶將乘員“約束”在座椅上，使乘員的身體不至于撞到方向盤(pán)、儀表板和風(fēng)窗玻璃上，避免乘員發(fā)生二次碰撞；同時(shí)，避免在車(chē)輛翻車(chē)等危險(xiǎn)情況下將乘客從座位上扔下。安全氣囊的保護(hù)原理是：當(dāng)汽車(chē)遭受一定碰撞力量以后，氣囊系統(tǒng)就會(huì)引發(fā)某種類(lèi)似小劑量炸藥爆炸的化學(xué)反應(yīng)，隱藏在車(chē)內(nèi)的安全氣囊就在瞬間充氣彈出，在乘員的身體與車(chē)內(nèi)設(shè)備碰撞之前起到鋪墊作用，減輕身體所受沖擊力，從而達(dá)到減輕乘員傷害的效果。安全氣囊系統(tǒng)稱(chēng)為SRS，相對(duì)于安全帶，安全氣囊只是一個(gè)輔助保護(hù)設(shè)備。安全氣囊是用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成，工作時(shí)用無(wú)害的氦氣填充。此系統(tǒng)由一個(gè)傳感器激活，該傳感器用于監(jiān)視碰撞中汽車(chē)速度減小的程度。在碰撞發(fā)生的早期，安全氣囊開(kāi)始充氣，安全充氣大約需要0.03秒。安全氣囊可以非常快的速度充氣十分重要，這樣可以確保當(dāng)乘客的身體受到安全帶約束且頭部仍向前移動(dòng)時(shí)，安全氣囊能及時(shí)到位。在頭部碰到安全氣囊時(shí)，安全氣囊通過(guò)氣囊表面的氣孔開(kāi)始排氣。氣體的排出有一定的速率，確保讓人的身體部位緩慢地減速。由于安全氣囊彈開(kāi)充氣的速度可高達(dá)320公里/小時(shí)，碰撞時(shí)如果人的乘坐姿勢(shì)不正確，將給人帶來(lái)嚴(yán)重的傷害。如果前排裝備了安全氣囊，不要讓6歲或140CM以下的兒童坐在前座，不要將嬰兒座椅放在前排乘客座椅上。安全最為重要現(xiàn)場(chǎng)爆破的安全氣囊是VOLVOS80的雙段式前安全氣囊，分為兩段激活式，它可以根據(jù)沖擊強(qiáng)度設(shè)置安全氣囊的充氣壓力，更加人性化地保護(hù)駕駛者的人身安全。嚴(yán)重碰撞時(shí)，氣囊迅速充氣，壓力最大；非嚴(yán)重碰撞時(shí)，氣囊先充70%的氣體，經(jīng)過(guò)0.1秒的間隔后再充30%的氣體，從而來(lái)減小充氣壓力，讓人的頭部與氣囊更柔和地接觸。VOLVOS80轎車(chē)配備有22個(gè)安全氣囊，有前部先進(jìn)的雙段式安全氣囊，安裝在前乘客座上的保護(hù)乘客胸部的SIPS防側(cè)撞氣囊，還有保護(hù)側(cè)面乘客頭部的IC氣簾等。瑞典VOLVO轎車(chē)以安全高質(zhì)聞名于世，1959年VOLVO我們的工程師發(fā)明了三點(diǎn)式安全帶，至今已拯救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。在正面撞車(chē)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，然而，如果發(fā)生嚴(yán)重碰撞，人們的上身仍會(huì)因大慣性而向前沖。所以安全帶只有與氣囊配合起來(lái)，才能使乘客在重大事故中得到最好的保護(hù)?；瘜W(xué)原理：汽車(chē)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(chē)在高速行駛時(shí)被猛烈撞擊，這些物質(zhì)會(huì)迅速發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，充滿(mǎn)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]安全氣囊的來(lái)源安全帶自發(fā)明以來(lái)一直發(fā)揮著非常重要的保護(hù)作用，但在強(qiáng)烈的碰撞發(fā)生時(shí)，前座駕乘者的頭部和胸部還是很容易受到傷害，于是安全氣囊便誕生了。眾所周知，氣囊對(duì)沖擊的緩沖作用是非常有效的，它會(huì)充分吸收駕乘者的部分沖力，輔助安全帶保護(hù)駕乘者。于是更多的氣囊出現(xiàn)在了駕乘者的頭部和側(cè)面。例如VOLVO公司開(kāi)發(fā)的SIPS（車(chē)側(cè)碰撞防護(hù)系統(tǒng)）的防側(cè)撞氣囊和ICSystem（充氣保護(hù)屏障系統(tǒng)）的充氣簾。這些保護(hù)系統(tǒng)為駕駛員和乘客提供全面的安全保護(hù)，一旦汽車(chē)發(fā)生正面碰撞、側(cè)撞或翻滾，安全帶加上安全氣囊將全力保護(hù)駕乘者的安全。安全氣囊的結(jié)構(gòu)原理現(xiàn)代安全氣囊系統(tǒng)由碰撞傳感器組成、緩沖氣囊、氣體發(fā)生器及控制塊（電腦）等組成。3.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)（30ms左右）產(chǎn)生大量的氣體充滿(mǎn)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型式?；旌蠚怏w發(fā)生器是壓縮氣體和煙火發(fā)生器的組合，也是目前廣泛應(yīng)用一種氣體發(fā)生器。4.控制裝置。一般集成在微計(jì)算機(jī)中。當(dāng)汽車(chē)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(chē)身不同位置的減速信號(hào)，經(jīng)過(guò)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)?？刂蒲b置需要在復(fù)雜的碰撞情況下做出非常準(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(chē)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），然后，控制裝置向氣體發(fā)生器發(fā)送點(diǎn)火命令，或者傳感器直接控制點(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(mǎn)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，它通常安裝在前排座椅的背面或頭枕內(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(chē)上使用。安全氣囊的化學(xué)原理汽車(chē)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(chē)在高速行駛時(shí)被猛烈撞擊，這些物質(zhì)會(huì)迅速發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，充滿(mǎn)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(jí)充氣或釋放壓力的裝置，防止頭部被突然爆炸產(chǎn)生的巨大壓力損壞，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(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?？偟膩?lái)說(shuō)，兩級(jí)點(diǎn)爆破的最大壓力小于單級(jí)點(diǎn)爆破的最大壓力。這種形式，壓力逐步增加。2.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，它可以分為完全由氣體壓力頂升的方式或由計(jì)算機(jī)控制的拉環(huán)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。安全氣囊打開(kāi)條件為了保證安全氣囊在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候打開(kāi)，汽車(chē)制造商規(guī)定了安全氣囊的點(diǎn)火條件，只有滿(mǎn)足了這些條件，氣囊才會(huì)爆炸。雖然在一些交通事故中，車(chē)內(nèi)乘員碰得頭破血流，甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，車(chē)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(huì)打開(kāi)。安全氣囊打開(kāi)需要合適的速度和碰撞角度。從理論上講，只有車(chē)輛的正前方左右大約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(kāi)。這里所說(shuō)的速度不是我們通常意義上所理解的車(chē)速，它是車(chē)輛在實(shí)驗(yàn)室中與相對(duì)剛性固定障礙物碰撞的速度，實(shí)際碰撞中汽車(chē)的速度高于試驗(yàn)速度氣囊才能打開(kāi)。汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)的主要受力部位是保險(xiǎn)杠和車(chē)身縱梁，為了緩沖碰撞時(shí)的沖擊力，車(chē)身前部大都設(shè)計(jì)有碰撞緩沖區(qū)，而且車(chē)身的剛度公布也是不均勻的。在一些事故中，例如，當(dāng)汽車(chē)與沒(méi)有后擋板的卡車(chē)發(fā)生貫穿件追尾碰撞時(shí)，或轎車(chē)碰撞護(hù)欄后發(fā)生翻車(chē)事故，或發(fā)生車(chē)身側(cè)面碰撞等，這樣的事故往往沒(méi)有車(chē)身前部的直接撞擊，主要是車(chē)身上部和側(cè)面發(fā)生碰撞，碰撞車(chē)身部位的剛度很小，雖然車(chē)艙發(fā)生了很大的變形，造成了車(chē)內(nèi)乘員受傷或死亡，但是由于碰撞部位不對(duì)，有時(shí)候氣囊并不能打開(kāi)。安全氣囊使用缺陷安全氣囊作為提高汽車(chē)安全性的有效措施之一，越來(lái)越受到人們的重視。世界各國(guó)都投人大量的人力物力致力予安全氣囊的開(kāi)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(wèn)題有：1.氣囊可能在很低的車(chē)速時(shí)打開(kāi)。汽車(chē)在很低車(chē)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(kāi)起保護(hù)作用。如果此時(shí)安全氣囊展開(kāi)，將造成不必要的浪費(fèi)，甚至還可能因安全氣囊的展開(kāi)加重碰撞傷害。2.氣囊的啟動(dòng)會(huì)對(duì)乘員造成傷害。安全氣囊系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)將沖開(kāi)氣囊蓋板，并且在瞬間展開(kāi)充氣，很可能對(duì)乘員造成沖擊；產(chǎn)生的高溫氣體也會(huì)灼傷乘客和司機(jī)。3.當(dāng)乘客偏離座椅或座椅上沒(méi)有人或兒童時(shí)，氣囊系統(tǒng)的啟動(dòng)不僅起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，還可能會(huì)對(duì)乘員造成一定的傷害。對(duì)現(xiàn)有安全氣囊改進(jìn)的思考從安全氣囊在使用過(guò)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)是應(yīng)對(duì)嚴(yán)重的交通事故，但在一些不太嚴(yán)重，的事故中，系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)度，反而會(huì)對(duì)駕乘人員施加作用過(guò)大，適得其反，造成不必要的傷害。針對(duì)實(shí)際使用中存在的問(wèn)題，我們更希望在安全氣囊展開(kāi)之前，安全氣囊系統(tǒng)能夠精確感應(yīng)汽車(chē)發(fā)生的碰撞，并按照程序來(lái)判斷碰撞事故的嚴(yán)重程度，如果碰撞級(jí)別比較低的話(huà)，只需將安全帶的預(yù)緊機(jī)構(gòu)拉緊即可；如果碰撞級(jí)別比較高，需要啟動(dòng)安全氣囊，則將點(diǎn)燃?xì)饽业闹噶顐鬟f給氣囊系統(tǒng)。這要求安全氣囊系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確感應(yīng)碰撞事故；并且能模仿人腦，根據(jù)實(shí)際的碰撞程度來(lái)判別安全氣囊是否需要展開(kāi)，有一定靈活性；并且能夠針對(duì)不同體形的乘員適當(dāng)?shù)恼{(diào)整安全氣囊。安全氣囊的改進(jìn)和報(bào)價(jià)1.磁電傳感器的應(yīng)用傳感器的觸發(fā)通常有：開(kāi)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，世界上沒(méi)有統(tǒng)一的安全氣囊傳感器觸發(fā)方法標(biāo)準(zhǔn)。不僅是因?yàn)槠浞N類(lèi)繁多，而且.是因?yàn)檠b于車(chē)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(chē)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(shí)別峰值為0588m/s：和時(shí)間脈沖為0-20ms的碰撞加速度信號(hào)即可。只要峰值碰撞加速度和時(shí)間脈沖寬度同時(shí)滿(mǎn)足條件，就會(huì)向氣囊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，展開(kāi)氣囊，對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)。傳感器結(jié)構(gòu)如圖1所示，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、它由安裝在與殼體相連的凸臺(tái)上的永磁體和繞在軟鐵上的線(xiàn)圈和導(dǎo)線(xiàn)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(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，在線(xiàn)圈引線(xiàn)兩端產(chǎn)生鐘形脈沖信號(hào)，當(dāng)調(diào)整彈簧剛度時(shí)，可改變加速度信號(hào)的寬度。傳感器的信號(hào)判別電路由三部分組成：信號(hào)幅度判別電路；信號(hào)寬度判別電路；有用、無(wú)用信號(hào)判別電路。通過(guò)對(duì)碰撞信號(hào)進(jìn)行多方位的判別，可使控制裝置獲取的碰撞信號(hào)更全面，發(fā)出的點(diǎn)火控制更準(zhǔn)確，以確保安全氣囊在必要時(shí)展開(kāi)。如何獲得穩(wěn)定的沖擊加速度信號(hào)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(hào)的關(guān)鍵。磁電加速度傳感器采用落錘沖擊測(cè)試裝置來(lái)調(diào)整和校正其感應(yīng)靈敏度。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?jīng)_擊加速度。不同落高對(duì)應(yīng)不同加速度；調(diào)整橡膠厚度，可改變信號(hào)寬度；調(diào)整落錘高度，可改變信號(hào)幅度。磁電式傳感器不僅電子判別電路出錯(cuò)率低，感應(yīng)碰撞信號(hào)的可信度高而準(zhǔn)確；而且通過(guò)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(mǎn)足汽車(chē)碰撞產(chǎn)生脈沖的再現(xiàn)，從而還可以安裝于車(chē)身上任何部位。還有就是它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，它不再是大多數(shù)汽車(chē)用戶(hù)的奢侈品。2.采用智能控制系統(tǒng)安全氣囊控制系統(tǒng)的要求是準(zhǔn)確判斷事故的沖擊強(qiáng)度，控制氣囊的展開(kāi)與否。針對(duì)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(cè)、判斷汽車(chē)發(fā)生碰撞后的撞擊信號(hào)，以便決定是否展開(kāi)緩沖氣囊。有三種主要類(lèi)型的碰撞傳感器。機(jī)械傳感器廣泛應(yīng)用于早期安全氣囊中，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(lái)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(dòng)氣囊，可靠性較高；但只能單點(diǎn)傳感，對(duì)機(jī)械部件的品質(zhì)、精度和耐磨性要求極高。電子傳感器是最早的碰撞傳感器之一，根據(jù)電子原理，利用電信號(hào)來(lái)反映車(chē)身減速度，而后根據(jù)電信號(hào)來(lái)判別是否展開(kāi)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(hào)轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)，再利用電子信號(hào)點(diǎn)爆安全氣囊。即具有機(jī)械式的優(yōu)點(diǎn)，它還可以克服機(jī)械傳感器本身的缺陷，安裝在車(chē)身上任何位置，以便得到較好的減速信號(hào)，而且能夠在同一位置安裝多個(gè)傳感器。2.緩沖氣囊。氣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(guò)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、漏氣性能是決定安全氣囊保護(hù)效果的重要因素，必須根據(jù)不同汽車(chē)的實(shí)際情況來(lái)確定。目前，安全氣囊系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員正在開(kāi)發(fā)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的智能安全氣囊系統(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?chē)h(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(lèi)型，碰撞事故嚴(yán)重程度以及碰撞時(shí)的車(chē)速等信息一起傳遞給電腦，由電腦對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理分析，做出相應(yīng)反應(yīng)，并執(zhí)行與這些信息相對(duì)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(chē)載部分的電子控制單元組成（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.乘員檢測(cè)系統(tǒng)的選擇針對(duì)氣囊未能對(duì)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(cè)系統(tǒng)，對(duì)車(chē)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(cè)。相當(dāng)于專(zhuān)門(mén)安裝一個(gè)傳感器，探測(cè)的乘員乘坐信息，并傳遞給中央電腦控制中心。如果發(fā)生碰撞的話(huà)，控制中心綜合考慮乘客檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的乘客乘坐信息，同時(shí)判斷各種傳感器傳輸?shù)男畔ⅰ＿@樣的話(huà)，安全氣囊系統(tǒng)就可以針對(duì)駕駛員和乘員的乘坐情況適時(shí)適量展開(kāi)氣囊，完全避免理想的安全氣囊是可以針對(duì)各種不同的特殊情況對(duì)汽車(chē)的使用者進(jìn)行保護(hù)。安全氣囊應(yīng)收集和使用盡可能多的有關(guān)乘客物理位置信息、碰撞類(lèi)型和碰撞速度的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)碰撞中乘員和車(chē)的有關(guān)信息進(jìn)行識(shí)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(lái)說(shuō)可能還有很長(zhǎng)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，相信今后隨著科學(xué)技術(shù)研究的發(fā)展，我們的汽車(chē)安全措施會(huì)更加的完善。4.燃?xì)獍l(fā)生器的多元化發(fā)展對(duì)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(duì)安全氣囊氣體傷人的情況，更是要求對(duì)氣體發(fā)生器加以改進(jìn)。目前，疊氮化物作為氣體發(fā)生材料的推進(jìn)劑氣體發(fā)生器廣泛應(yīng)用于汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)，其它類(lèi)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(wú)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)；布雷德公司開(kāi)發(fā)的一種新型無(wú)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。安全氣囊的發(fā)展趨勢(shì)隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)汽車(chē)安全重視程度的提高，近年來(lái)，安全氣囊技術(shù)在汽車(chē)安全技術(shù)中也得到了迅速發(fā)展，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(shì)。新的技術(shù)可以更好地識(shí)別乘客類(lèi)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，安全氣囊系統(tǒng)還可以判斷車(chē)輛當(dāng)前的碰撞形式，是正面碰撞還是角度碰撞，側(cè)面碰撞還是整車(chē)的翻滾運(yùn)動(dòng)，以便驅(qū)動(dòng)車(chē)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(chē)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。Safe-By-Wire是專(zhuān)門(mén)用于汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)的總線(xiàn)，Safe-By-Wire該技術(shù)旨在通過(guò)綜合使用多個(gè)傳感器和控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)安全氣囊系統(tǒng)的精細(xì)控制。Safe-By-WirePlus總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是由汽車(chē)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(chē)系統(tǒng)常用的CAN、FlexRay等總線(xiàn)相比，Safe-By-Wire的優(yōu)勢(shì)在于它是專(zhuān)門(mén)面向安全氣囊系統(tǒng)的汽車(chē)LAN接口標(biāo)準(zhǔn)。為了保證系統(tǒng)在汽車(chē)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(xiàn)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)將會(huì)在汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用。A安全氣囊歷史汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)SRS，它是一個(gè)輔助保護(hù)系統(tǒng)。安全氣囊最早由瑞典人發(fā)明，到20世紀(jì)80年代，安全氣囊技術(shù)基本成熟。1972年，通用汽車(chē)公司首次進(jìn)行了大規(guī)模的安全氣囊現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并于1974年將安全氣囊列為若干型號(hào)轎車(chē)的選購(gòu)配置。1996年，通用汽車(chē)推出了業(yè)界第一款側(cè)面碰撞安全氣囊，可減輕氣囊膨脹給兒童造成傷害。2002年，通用汽車(chē)宣布將在2003車(chē)型年的大型卡車(chē)和運(yùn)動(dòng)休閑車(chē)上的前氣囊傳感器，可根據(jù)副駕駛座上乘員的體重自動(dòng)關(guān)閉安全氣囊。B安全氣囊工作原理當(dāng)車(chē)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