论汽车被动安全技术的毕业论文(4)

一种不需乘员动作，完全自动佩带在乘员身体上的被动安全带也已装车使用，但尚未普及。对安全带的改进，一个是解决织带对人体的伤害问题，有的在胸部的织带上装一个小气囊，有的在设法提高织带吸能性。

2.3 汽车安全气囊

2.3.1 汽车安全气囊的历史发展

使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年美国汽车生产者联合会在理论中阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。几乎同时，这种系统的原理图也绘制了出来。1953年，第一个气囊的专利就诞生了。但是，由于当时技术水平的限制，还不能把这种想法或专利付诸实践。到了1980年，德国默谢台斯公司开始实现这种设想，它在自己生产的部分汽车上安装了安全气囊。而从1985年起，在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。随后，又出现了第一个保护驾驶员旁前排座乘员头部的气囊。

2.3.2 汽车安全气囊系统组成、原理

安全气囊系统主要由碰撞传感器、安全气囊电脑、SRS指示灯和气囊组件四部分组成。其中气囊组件由充气元件和气囊组成，均安装在方向盘内或工具箱上端，不可分解。充气元件由电爆管、点火药粉及气体发生剂组成。充气元件的功用是给气囊充气。气囊由尼龙布制成，材料厚度为0．45mm，为了保证气囊的气密性，在其内表面涂复薄薄一层介成橡胶或硅橡胶。在气囊的内表面固定有专门的带子，这些带子在气囊充气时能使

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汽车安全性涉及的范围很广,本文简述我国汽车被动安全技术现状、发展趋势及被动安全标准。着重介绍了汽车被动安全系统组成、原理。

其保持一定形状。气囊侧面设有许多孔，这些孔用来快速从气囊中排出气体。这点十分重要。否则，人就会被气囊推向后面或被一个气囊或几个气囊挤住而受伤。

车辆发生碰撞时，碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通，将信号输送到中央电子控制器(ECU)，ECU检测到冲击力(减速度)超过设定值，经判断后确认是严重碰撞，SRS电脑接通引爆电路，使电流流过电爆管，使其发热将电爆管内的点火介质引燃，火焰随即扩散到点火药粉和气体发生剂。产生大量气体，气体经滤网冷却后进入气囊内，气囊急剧膨胀，冲破方向盘，在0．03秒钟的时间内即将气囊充气。气体的阻力作用吸收了碰撞的能量，缓解了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，6100ms后气袋排气孔打开，气囊泄气并收缩。充气元件与气囊安装在方向盘上，与方向盘一起转动，电爆管与SRS电脑之间的导线联接是靠螺旋导线(游丝)来联接的。

安全气囊根据安装的位置及保护对象不同，主要分为：对驾驶员进行保护的气囊，装备方向盘内，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；对前排乘员进行保护的气囊，装在仪表板内，防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞；对后排乘员进行保护的气囊，一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部，防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻，后座椅安全气囊一般只在高级轿车上使用。

2.3.3 汽车安全气囊相关标准和法规

国外一般都从两个方面来对气囊提出性能要求：一是气囊本身的要求，另一个是从汽车本身出发对气囊提出匹配性能要求。目前世界世界上还没有一个关于气囊的标准法规，但ECE标准草案《安全气囊的保护作用》、ISO/TC22/SC12/WG8ISO/DP12097道路车辆的气囊系统的测试标准草案《气囊组件的测试及环境要求》、ISO/TC22/SC12/WG8ISO/DP12097III道路车辆的气囊系统的测试标准草案《充气系统的测试及环境模拟III》等则对气囊系统及其充气系统提出了性能要求。这些标准草案标准对气囊主要提出了两个方面性能要求：一个是环境试验性能的要求；另一个是机械试验性能的要求。

2.3.4 安全气囊在使用过程中存在的缺陷及改进

(1)安全气囊使用过程中存在的缺陷

目前世界各国都投入大量的人力物力致力于安全气囊的开发，使得安全气囊系统得到大力发展。一些实际的碰撞事故证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效。但也发现了其存在的一些问题。安全气囊在紧急情况下迅速膨胀释放出气体，里面有一些类似火药雷管的危险物质，像气囊零件的运输都要多加小心，不能强烈砸或撞击气囊处，尤其是气囊的敏感部位，因为这可能造成内部电路回路，发生危险。安全气囊在使用中存在的问题有：

①气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾 10

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驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。

②气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击，产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。

③当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。

④如果有身高不足140cm的儿童在车里，一定不要让他们坐在副驾驶位置，因为安全气囊在喷出的时候，可能正好撞击到他们的头部，应该给他们选装安全座椅，坐在后排相对安全些。如果有条件的车子，可以在儿童乘坐之前手动关闭此位置的安全气囊。

(2)对现有安全气囊的改进思考

从安全气囊在使用过程中存在的缺陷可知，现有安全气囊的基本设计目标是来对付严重交通事故的。但在一些不太严重的事故中，系统反应过度，反而会对驾乘人员施加作用过大，适得其反，造成不必要的伤害。针对实际使用中存在的问题，我们更希望在安全气囊展开之前，安全气囊系统能够精确感应汽车发生的碰撞，并按照程序来判断碰撞事故的严重程度，如果碰撞级别比较低的话，只需将安全带的预紧机构拉紧即可；如果碰撞级别比较高，需要启动安全气囊，则将点燃气囊的指令传递给气囊系统。这也就是要求安全气囊系统能够准确地感应所发生的碰撞事故，并且能模仿人脑，根据实际的碰撞程度来判别安全气囊是否需要展开，有一定灵活性；并且能够针对不同体形的乘员适当的调整安全气囊。安全气囊作为被动乘员保护装置之一，在防止头部二次碰撞中。有安全带不可替代的作用。其最重要的部件是碰撞传感器，它与气体发生装置及气袋组成完整的气囊系统。碰撞传感器的作用是探测接受碰撞信号，经判别确需使用气囊后， 向引爆系统发出点火信号，引爆气体发生装置内的气体发生剂产生气体，使气袋充气膨胀。从发生碰撞事故前到气袋充满仅50ms左右，气囊能否在需要时适时打开，在正常行驶遇到颠簸、制动时不发生误动作，完全取决于碰撞传感器的判别。为此而开发了数种点火/不点火判别算法，为速度变化法、比功率法等。

2.3.5 汽车安全气囊的发展趋势

在发达的西方国家，气袋已在轿车上普及使用，但在我国尚是发展中阶段。我国的微型轿车，如果不安装安全气袋是很难达到法规的要求。所以安全气袋在国产轿车的达标上是一条重要措施，而且根据发展趋势，也必然使用安全气袋。

气囊的改进主要是开发新的气体发生装置和更合理的点火不点火判别算法。目前在气体发生装置内的气体发生剂多为固态叠氮化钠，其引爆后产生的气体必须经过滤才能充入气袋，而且其残留物还需处理。代替的方法之一是用增大式充气装置，即用少量固体燃料加热储存的气体；方法之二是采用有 …… 此处隐藏：2998字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……