您好,為您介紹安全氣囊的工作原理
當(dāng)汽車(chē)發(fā)生正面碰撞事故時(shí),安全氣囊控制系統(tǒng)檢測(cè)到?jīng)_擊力(減速度)超過(guò)設(shè)定值時(shí),安全氣囊電腦立即接通充氣元件中的電爆管電路,點(diǎn)燃電爆管內(nèi)的點(diǎn)火介質(zhì),火焰引燃點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑,產(chǎn)生大量氣體,在0.03秒鐘的時(shí)間內(nèi)即將氣囊充氣,使氣囊急劇膨脹,沖破方向盤(pán)上裝飾蓋板鼓向駕駛員和乘員,使駕駛員和乘員的頭部和胸部壓在充滿(mǎn)氣體的氣囊上,緩沖對(duì)駕駛員和乘員的沖擊,隨后又將氣囊中的氣體放出。
安全氣囊可將撞擊力均勻地分布在頭部和胸部,防止脆弱的乘客肉體與車(chē)身產(chǎn)生直接碰撞,大大減少受傷的可能性。安全氣囊對(duì)于在遭受正面撞擊時(shí),的確能有效保護(hù)乘客,即使未系上安全帶,防撞安全氣囊仍足以有效減低傷害。據(jù)統(tǒng)計(jì),配備安全氣囊的車(chē)發(fā)生正面碰撞時(shí),可降低乘客受傷的程度高達(dá)64%,甚至在其中有80%的乘客未系上安全帶!至于來(lái)自側(cè)方及后座的碰撞,則仍有賴(lài)于安全帶的功能。
此外,氣囊爆發(fā)時(shí)的音量大約只有130分貝,在人體可忍受的范圍;氣囊中78%的氣體是氮?dú)?,十分安定且不含毒性,?duì)人體無(wú)害;爆出時(shí)帶出的粉末是維持氣囊在折疊狀態(tài)下不粘在一起的潤(rùn)滑粉末,對(duì)人體亦無(wú)害。
萬(wàn)事都是一把雙刃劍,安全氣囊同樣也有它不安全的一面。據(jù)計(jì)算,若汽車(chē)以60km的時(shí)速行駛,突然的撞擊會(huì)令車(chē)輛在0.2秒之內(nèi)停下,而氣囊則會(huì)以大約300km/h的速度彈出,而由此所產(chǎn)生的撞擊力約有180公斤,這對(duì)于頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。因此,如果安全氣囊彈出的角度、力度稍有差錯(cuò),就有可能釀出一場(chǎng)“悲劇”。
在汽車(chē)行駛中,3個(gè)傳感器不斷將車(chē)速變化的信息輸入到電子控制器,經(jīng)電子控制器不斷地計(jì)算、分析、比較和判斷,并隨時(shí)準(zhǔn)備發(fā)出指令。當(dāng)車(chē)速小于30km/h沖撞時(shí),前方傳感器和其串聯(lián)的安全傳感器同時(shí)向電子控制器輸入撞車(chē)信號(hào),并發(fā)出引爆安全帶預(yù)緊器電雷管的指令,而中央傳感器發(fā)出的信號(hào)不能使電子控制器發(fā)出引爆氣囊電雷管的指令。所以,在低速(減速度較?。_撞時(shí),只要預(yù)緊器向后拉緊安全帶,就足以保護(hù)駕乘人員不撞向前方。
在高速(減速度較大)沖撞時(shí),前方傳感器和中央傳感器同時(shí)向電子控制器輸入沖撞信號(hào),電子控制器在迅速判斷后發(fā)出指令,同時(shí)引爆左右預(yù)緊器和雙氣囊的電雷管。安全帶向后拉緊的同時(shí),2個(gè)氣囊同時(shí)張開(kāi),吸收駕乘人員因減速度大而產(chǎn)生的沖撞能量,有效地保護(hù)他們的安全。
當(dāng)汽車(chē)和前面的固定物沖撞時(shí),汽車(chē)行駛的速度越快,減速度就越大,傳感器接受到的力就越大。若將前方傳感器和中央傳感器預(yù)設(shè)定的力分為上、下限,即前方傳感器的預(yù)定沖撞速度在小于30km/h的下限值,并且相應(yīng)的安全傳感器預(yù)設(shè)值也是下限值,則汽車(chē)發(fā)生低速?zèng)_撞時(shí),電子控制器只使安全帶預(yù)緊器引爆。中央傳感器預(yù)設(shè)值為上限,則汽車(chē)高速?zèng)_撞時(shí),前方傳感器,中央傳感器和安全傳感器同時(shí)向電子控制器輸出沖撞信號(hào),電子控制器使所有的電雷管引爆,則安全帶拉緊,氣囊張開(kāi)。
從發(fā)生沖撞、傳感器發(fā)出信號(hào)到控制器判斷引爆電雷管,大約需要10ms時(shí)間。引爆后,氣體發(fā)生器產(chǎn)生大量氮?dú)?,迅速吹脹氣囊。從發(fā)生沖撞到氣囊形成,進(jìn)而到安全帶拉緊,全過(guò)程所需時(shí)間為30-35ms,所以氣囊系統(tǒng)的保護(hù)效果是非常好的。
當(dāng)氣囊引爆后,由于產(chǎn)生的氣體大量涌進(jìn)氣囊,使氣囊的壓力增高,不利吸收沖撞能量,所以,在氣囊的后面有2個(gè)排泄壓力的氣體排放孔,有利于保護(hù)駕乘人員的安全。
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、二次碰撞前迅速打開(kāi)一個(gè)充滿(mǎn)氣體的氣墊,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(chē)也從過(guò)去的中高級(jí)轎車(chē)向中低級(jí)轎車(chē)發(fā)展。同時(shí),有些轎車(chē)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(chē)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!
希望可以幫到您
深圳市南山區(qū)西麗麗水路1052號(hào)
安全氣囊是現(xiàn)代轎車(chē)上引人注目的高技術(shù)裝置。安裝了安全氣囊裝置的轎車(chē)方向盤(pán),平常與普通方向盤(pán)沒(méi)有什么區(qū)別,但一旦車(chē)前端發(fā)生了強(qiáng)烈的碰撞,安全氣囊就會(huì)瞬間從方向盤(pán)內(nèi)“蹦”出來(lái),墊在方向盤(pán)與駕駛者之間,防止駕駛者的頭部和胸部撞擊到方向盤(pán)或儀表板等硬物上。安全氣囊面世以來(lái),已經(jīng)挽救了許多人的性命。研究表明,有氣囊裝置轎車(chē)發(fā)生正面撞車(chē),駕駛者的死亡率,大轎車(chē)降低了30%,中型轎車(chē)降低11%,小型轎車(chē)降低14%。
安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車(chē)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,氣囊容量約在(50-90)L。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,避免將乘客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體多是氮?dú)饣蛞谎趸肌?
除了駕駛員側(cè)有安全氣囊外,有些轎車(chē)前排也安裝了乘客用的安全氣囊(即雙安全氣囊規(guī)格),乘客用的與駕車(chē)者用的相似,只是氣囊的體積要大些,所需的氣體也多一些而已。另外,有些轎車(chē)還在座位側(cè)面靠門(mén)一側(cè)安裝了側(cè)面安全氣囊。
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,這能確保當(dāng)乘客的身體被安全帶束縛不動(dòng)而頭部仍然向前行進(jìn)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,更不要將嬰兒座椅安置在前乘客座。
何為安全氣囊安全氣囊系統(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)感測(cè)器啟動(dòng),該感測(cè)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??斓乃俣瘸錃馐种匾@能確保當(dāng)乘客的身體被安全帶束縛不動(dòng)而頭部仍然向前行進(jìn)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,更不要將嬰兒座椅安置在前乘客座。 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,分為兩段啟動(dòng)式,能夠根據(jù)碰撞強(qiáng)度設(shè)定氣囊的充氣壓力,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,但在發(fā)生嚴(yán)重碰撞時(shí)人的上身還是會(huì)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(lái),才能使乘客在重大事故中得到最好的保護(hù)。 。
當(dāng)車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí),碰撞傳感器和電腦會(huì)判斷出撞擊的力度,并及時(shí)向氣囊發(fā)出指令。
不過(guò)氣囊彈出的沖擊力在保護(hù)駕乘者安全的同時(shí),也可能造成危險(xiǎn)隱患,所以并不是安全氣囊打開(kāi)就一定安全。而且車(chē)速越快,碰撞的時(shí)間也就越短,一旦碰撞時(shí)間比氣囊的爆發(fā)時(shí)間還短時(shí),氣囊的作用就非常微小了。
正常情況下,安全氣囊從出廠一直到報(bào)廢都是不用自行維護(hù)的。每次啟動(dòng)車(chē)輛前,儀表臺(tái)上的SRS警告燈會(huì)亮5秒鐘左右表示在自檢,當(dāng)電腦確認(rèn)無(wú)誤后警告燈自動(dòng)熄滅。
如果警告燈一直閃爍,則表明安全氣囊系統(tǒng)已經(jīng)存在故障,應(yīng)立即送修。 此外,氣囊在彈出的瞬間力量很大,所以不要在氣囊的前方或附近放置任何物品。
而且氣囊屬于一次性使用物品,在彈出后就需要重新安裝,成本不扉,所以在副駕位無(wú)人的情況下,可以考慮關(guān)閉副氣囊。
安全氣囊一般由傳感器(sensor)、電控單元(ECU)、氣體發(fā)生器(inflator)、氣囊(bag)、續(xù)流器(clockspring)等組成,通常氣體發(fā)生器和氣囊等做在一起構(gòu)成氣囊模塊(airbag module)。
傳感器感受汽車(chē)碰撞強(qiáng)度,并將感受到的信號(hào)傳送到控制器,控制器接收傳感器的信號(hào)并進(jìn)行處理,當(dāng)它判斷有必要打開(kāi)氣囊時(shí),立即發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)以觸發(fā)氣體發(fā)生器,氣體發(fā)生器接收到點(diǎn)火信號(hào)后,迅速點(diǎn)火井產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣。 安全氣囊系統(tǒng)的組成 安全氣囊最重要的指標(biāo)是可靠性,如果不該點(diǎn)火而點(diǎn)火打開(kāi)氣囊稱(chēng)毒為誤點(diǎn)火:如果應(yīng)該點(diǎn)火而沒(méi)有點(diǎn)火稱(chēng)之為漏點(diǎn)火,如果點(diǎn)火太晚則稱(chēng)之為遲點(diǎn)火,無(wú)論是誤點(diǎn)火、漏點(diǎn)火、還是遲點(diǎn)火都是不能允許的。
為了提高安全氣囊系統(tǒng)的可靠性,防止電源線(xiàn)在碰撞中斷線(xiàn)、電池遭到破壞,系統(tǒng)中備有儲(chǔ)能電容或電池,以保證即使掉電也能夠開(kāi)氣囊。 為了監(jiān)測(cè)傳感器、電子電路、氣體發(fā)生器;系統(tǒng)一般還有故障診斷模塊、并設(shè)有信號(hào)燈于予以顯示。
圖6。1。
3是本田汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)的布置圖,這個(gè)系統(tǒng)有左右擋板傳感器各一個(gè),還有一個(gè)傳感器放在含有診斷模塊的控制器中,氣囊有司機(jī)席(Driver Side)正面碰撞氣囊和乘客席(Pssseneer Side)正面碰撞氣囊,另外還有警告燈。 當(dāng)發(fā)生前面碰撞時(shí),兩個(gè)擋板傳感器中只要有一個(gè)閉合,診斷模塊就會(huì)根據(jù)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理和判斷,認(rèn)為有必要點(diǎn)火后時(shí)即發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)使氣囊充氣。
隨著高速公路的發(fā)展和汽車(chē)性能的提高,汽車(chē)行駛速度越來(lái)越快,特別是由于汽車(chē)擁有量的迅速增加,交通越來(lái)越擁擠,使得事故更為頻繁,所以汽車(chē)的安全性就變得尤為重要。 汽車(chē)的安全性分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全兩種,主動(dòng)安全是指汽車(chē)防止發(fā)生事故的能力,主要有操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性能、平順性等,被動(dòng)安全是指在萬(wàn)一發(fā)生事故的情況下,汽車(chē)保護(hù)乘員的能力,目前主要有安全帶、安全氣墊、防撞式車(chē)身和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)(Airbag RestraintSystem,以下簡(jiǎn)稱(chēng)安全氣囊)等。
由于現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性,有些事故是難以避免的,因此被動(dòng)安全性也非常重要,安全氣囊作為被動(dòng)安全性的研究成果,由于使用方便、效果顯著、造價(jià)不高,所以得到迅速發(fā)展和普及。 為了說(shuō)明安全氣囊的基本原理,這里首先說(shuō)明汽車(chē)發(fā)生事故時(shí)造成乘員傷亡的原因。
當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞事故時(shí),汽車(chē)和障礙物之間的碰撞稱(chēng)為一次碰撞,一次碰撞的結(jié)果導(dǎo)致汽車(chē)速度急劇下降,速度從35km/h降到零的時(shí)間約150ms左右;乘員和汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的碰撞稱(chēng)之為二次碰撞,由于慣性的作用,當(dāng)汽車(chē)急劇降速時(shí),乘員要保持原來(lái)的速度向前運(yùn)動(dòng),于是就發(fā)生了乘員和方向盤(pán)、儀表板、擋風(fēng)玻璃等之間的碰撞,從而造成了乘員的傷亡。 汽車(chē)安全氣囊的基本思想是,在發(fā)生—次碰撞后,二次碰撞前,迅速在乘員和汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間打開(kāi)一個(gè)充滿(mǎn)氣體的袋子,使乘員撲在氣袋上,避免或減緩二次碰撞,從而達(dá)到保護(hù)乘員的目的。
由于乘員和氣袋相碰時(shí),因振蕩造成乘員傷害,所以一般在氣囊的背面開(kāi)兩個(gè)直徑25mm左右的圓孔。 這樣,當(dāng)乘員和氣整相碰時(shí),借助圓孔的放氣可減輕振蕩,放氣過(guò)程同時(shí)也是一個(gè)釋放能量的過(guò)程,因此可以很快地吸收乘員的動(dòng)能,有助于保護(hù)乘員。
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