汽車氣囊的組成及工作原理

一、基本組成

雖說汽車氣囊有很多種類型，但是它們的基本組成相同，由防撞汽車氣囊組件、碰撞傳感器、控制組成單元等組成。

二、工作原理及其工作過程

(1)汽車氣囊的工作過程。由于各車輛的型號或者汽車氣囊的類型有所區(qū)別，它工作過程也受到外界眾多因素的影響。

然而其工作過程大致一樣。現(xiàn)以汽車發(fā)生正面碰撞時(shí)主駕駛的汽車氣囊工作過程為例，從汽車開始碰撞計(jì)時(shí)：①由于在汽車的易碰處安裝了碰撞傳感器。所以當(dāng)足夠強(qiáng)度的碰撞沖量作用在車體時(shí)，碰撞傳感器不慢將觸發(fā)信號輸送到SRSECU。②當(dāng)碰撞發(fā)生約10ms后，對汽車氣囊系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和控制的微處理器在置于中心電子控制器中，碰撞傳感器輸入的觸發(fā)信號被微處理器立刻進(jìn)行分析處理。如果碰撞強(qiáng)度超過系統(tǒng)中的設(shè)定值，此時(shí)SRSECU發(fā)出控制指令，使氣體發(fā)生器中的雷管爆炸。③當(dāng)碰撞約發(fā)生約60ms后：雷管引爆擊穿裝有充氣劑的燃料盒，將充氣劑受熱并產(chǎn)生高溫、高壓氣體，快沖人汽車氣囊。使汽車氣囊沖破其裝飾板在人體和車內(nèi)構(gòu)件之間形成一個(gè)氣墊，從而達(dá)到保護(hù)的目的。④碰撞發(fā)生約110ms后：裝在汽車氣囊后面的排氣孔打開，在氣體的阻尼作用下，氣囊吸收了碰撞的沖擊能量，氣囊對駕乘人員頭部和面部的壓力，將駕乘人員受到的傷害降低。

(2)工作原理。當(dāng)汽車行駛時(shí)，如果汽車發(fā)生較嚴(yán)重碰撞，這一信息將被轉(zhuǎn)換成電信號由汽車氣囊傳感器輸送到汽車氣囊ECU，汽車氣囊ECU接收到碰撞信號后，將該信號與系統(tǒng)中設(shè)定的信號進(jìn)行分析和對比。如果該碰撞強(qiáng)度達(dá)到或超過氣囊工作條件，則汽車氣囊ECU發(fā)出控制工作指令，氣囊組件中的點(diǎn)火器電路被接通，點(diǎn)火劑因受熱而被引爆釋放出大量的熱量，使充氣劑受熱并體不慢充人汽車氣囊。

汽車氣囊在短時(shí)間內(nèi)突破氣囊主件上的裝飾蓋板，快膨脹展開，在人體和車內(nèi)部件之間形成彈性氣墊，通過氣囊產(chǎn)生變形和排氣節(jié)流吸收人體和氣囊之間因碰撞產(chǎn)生的沖擊力，從而保護(hù)人體頭部、胸部。

汽車氣囊的應(yīng)用

一、汽車氣囊的使用和缺點(diǎn)

汽車氣囊分布在車內(nèi)前方(正副駕駛位)，側(cè)方(車內(nèi)前排和后排)和車外三個(gè)方向。在正駕駛位的氣囊裝在方向盤的中間位置，副駕駛位的汽車氣囊安裝在正前方的平臺內(nèi)部，在意外發(fā)生的瞬間可以的保護(hù)駕駛員和副駕駛位乘員的頭部和胸部，因?yàn)檎姘l(fā)生的猛烈碰撞會導(dǎo)致車輛前方大幅度的變形，而車內(nèi)乘員會隨著這股猛烈的慣性向前俯沖，造成跟車內(nèi)構(gòu)件的相互撞擊，另外車內(nèi)正駕駛位置的汽車氣囊可以的防止在發(fā)生碰撞時(shí)方向盤頂?shù)今{駛者的胸部，避免致命的傷害。側(cè)面氣囊系統(tǒng)是保護(hù)汽車遭側(cè)面碰撞以及車輛翻滾時(shí)乘員的一般安裝于車門上，在車輛遭到側(cè)面碰撞會導(dǎo)致車門嚴(yán)重變形，以至于無法開啟車門，車內(nèi)乘員被困于車內(nèi)，側(cè)面汽車氣囊可以的保護(hù)車內(nèi)駕乘人員來自側(cè)面撞擊導(dǎo)致的腰部，腹部，胸部外側(cè)，以及胳膊的傷害，確定身體上肢的活動(dòng)能力和逃生能力。

汽車氣囊的缺點(diǎn)：1.是在低速碰撞不致命情況下，由于氣囊起爆使一些近視眼帶眼鏡的人眼睛受到傷害甚至失明。2.由于氣囊是按大高匹配，而對于孩子來說是致命的，曾經(jīng)發(fā)生過多起氣囊在碰撞起爆后將孩子頸椎折斷導(dǎo)致案例，為此外洋已立法禁止前排乘座幼童。3.氣囊配合帶使用，否則在氣囊作用下人有被甩到車外可能。

二、汽車氣囊打開所需要的條件

汽車氣囊打開需要適當(dāng)?shù)乃俣群团鲎步嵌?。從理論上講，只有車輛的正前方左右大約600之間位置撞擊在固定的物體上，速度高于30km/h，這時(shí)汽車氣囊才可能打開。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。

三、汽車氣囊的性

汽車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身產(chǎn)生直接碰撞，減少受傷的可能性。汽車氣囊對于在遭受正面撞擊時(shí)，的確能保護(hù)乘客，即使未系上帶，防撞汽車氣囊仍足以減低傷害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，配備汽車氣囊的車發(fā)生正面碰撞時(shí)，可降低乘客受傷的程度高達(dá)鼠%，甚至在其中有80%的乘客未系上帶！至于來自側(cè)方及后座的碰撞，則仍有賴于帶的功能。

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)?，安定且不含毒性，對人體沒有危害；爆出時(shí)帶出的粉末是維持氣囊在折疊狀態(tài)下不粘在一起的潤滑粉末，對人體亦沒有危害。

汽車氣囊同樣也有它不的一面。根據(jù)計(jì)算，如果汽車以60km/h的速度行駛，突然的撞擊會在0.2s內(nèi)停止車輛。汽車氣囊將以大約300km/h的速度彈出，產(chǎn)生的沖擊力將達(dá)到180kg。這對頭部和頸部等身體脆弱部位很困難。因此，如果氣囊彈出的角度和強(qiáng)度稍微有點(diǎn)不對，很可能會造成“悲劇”。

一、汽車氣囊的啟動(dòng)會導(dǎo)致乘員受傷。當(dāng)汽車氣囊系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，汽車氣囊蓋會被沖洗，汽車氣囊會立即充氣，這可能會對乘員造成沖擊，產(chǎn)生的熱氣也會生病住戶和司機(jī)。

二、氣囊可能在很低的車速時(shí)打開。當(dāng)汽車低速行駛并發(fā)生碰撞時(shí)，乘員和司機(jī)可以系緊帶，并且全部不需要汽車氣囊保護(hù)。如果此時(shí)展開汽車氣囊，則會造成不需要的浪費(fèi)，甚至?xí)黾悠嚉饽艺归_造成的碰撞損壞。

三、當(dāng)乘客偏離座位或座椅無人看管或小孩乘坐時(shí)，氣囊系統(tǒng)的啟動(dòng)不僅不能提供需要的保護(hù)，還可能對乘員造成相應(yīng)的損害。

從使用汽車氣囊的缺陷可以看出，現(xiàn)有汽車氣囊是處理嚴(yán)重的交通事故為基本設(shè)計(jì)目標(biāo)。然而，在某些事故中，不需要彈出汽車氣囊時(shí)而彈出，反而會對駕駛員或乘客造成多余的傷害，對于實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題，希望在汽車氣囊爆炸前，系統(tǒng)能夠的感知汽車的撞擊情況，來準(zhǔn)確的判斷出氣囊爆破與否。當(dāng)碰撞條件相對較低時(shí)，只需擰緊帶的預(yù)緊機(jī)構(gòu)；如果碰撞水平較不錯(cuò)并且需要啟動(dòng)汽車氣囊，則將汽車氣囊點(diǎn)亮的命令傳輸至汽車氣囊系統(tǒng)。