汽車安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用

摘 要：安全氣囊系統(tǒng)是一種被動(dòng)的保護(hù)系統(tǒng)，它通過(guò)與汽車座椅和安全帶配合使用，能夠在危急時(shí)刻對(duì)乘員進(jìn)行十分有效的保護(hù)。本文我將從安全氣囊的發(fā)展歷史和在當(dāng)代應(yīng)用兩方面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：安全氣囊； 發(fā)展； 應(yīng)用

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，汽車作為一種出行的代步工具，越來(lái)越常見(jiàn)。汽車數(shù)量的增多必然導(dǎo)致發(fā)生車禍?zhǔn)鹿实母怕试黾?，在汽車相撞時(shí)，第一時(shí)間由安全氣囊中配置的傳感器接收到撞擊信號(hào)，信號(hào)達(dá)到默認(rèn)的強(qiáng)度，傳感器立即作出反應(yīng)向電腦控制器傳遞信號(hào)?？刂破鹘邮盏叫盘?hào)后，與其默認(rèn)存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行比較，如果達(dá)到條件，則由驅(qū)動(dòng)電路向氣囊組件中的氣體發(fā)生器送去啟動(dòng)信號(hào)。由此引燃安全氣囊內(nèi)的點(diǎn)火管，氣體發(fā)生器接到信號(hào)后引燃?xì)饽覂?nèi)的氣體發(fā)生劑，迅速產(chǎn)生大量氣體（氮?dú)猓?jīng)過(guò)濾并冷卻后進(jìn)入氣囊，使氣囊在極短的時(shí)間內(nèi)迅速展開(kāi)，沖開(kāi)方向盤上的外蓋，形成一個(gè)飽滿的氣袋從方向盤中彈出，在駕駛員和乘員的前部形成彈性氣墊，并及時(shí)分散、收縮，吸收沖擊帶來(lái)的能量，緩沖了撞擊事故對(duì)駕駛員的沖擊，從而有效地保護(hù)人體頭部和胸部，使之免于傷害或減輕傷害程度，重要性不言而喻。而在時(shí)代飛速發(fā)展的今天，安全氣囊又該如何發(fā)展和應(yīng)用呢？

一、安全氣囊的發(fā)展

1、安全氣囊發(fā)展的前時(shí)代

俗話說(shuō)靈感來(lái)源于生活，而安全氣囊最初的靈感就是來(lái)源于美國(guó)人約翰克一次偶然的交通事故。1952年希特里克開(kāi)車載著妻兒正常在馬路上行駛，路上突然出現(xiàn)的障礙物讓他趕緊猛打方向盤，強(qiáng)大的慣性，讓他們一家三口都猛地向前傾，發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)父母的本能反應(yīng)就是保護(hù)自己的孩子。這場(chǎng)開(kāi)車行駛的意外激發(fā)了希特里克發(fā)明一個(gè)撞車安全設(shè)置的念頭。一年后，希特里克申請(qǐng)了汽車緩沖安全裝置的美國(guó)專利。最初的安全氣囊是一個(gè)主動(dòng)的系統(tǒng)，由駕駛者操控，原理是壓縮空氣，開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后，空氣充滿氣囊，但是研究表明這種類型的安全氣囊在發(fā)生碰撞事故時(shí)并不能及時(shí)彈出，不能對(duì)駕駛員提供及時(shí)有效的保護(hù)。希特里克吸取前人的研究成果，創(chuàng)新性的使用魚(yú)雷發(fā)射器中的壓縮空氣設(shè)置，使得氣囊可以更迅速的彈出。他聯(lián)系了眾多汽車廠商來(lái)介紹他的設(shè)計(jì)，但并沒(méi)有引起廠商們的重視。

2、安全氣囊發(fā)展的中時(shí)代

1967年，可以感知事故發(fā)生的傳感器的發(fā)明是前中兩個(gè)時(shí)代的分水嶺。在感知事故發(fā)生方面，傳感器這項(xiàng)重要技術(shù)突破克服了這一難題，安全氣囊從主動(dòng)裝置變?yōu)楸粍?dòng)裝置。在彈出氣囊方面，一個(gè)小型的爆炸系統(tǒng)取代了之前的壓縮空氣系統(tǒng)，氣囊彈出及時(shí)性方面大大提高。這兩個(gè)方面的改進(jìn)與創(chuàng)新，使得安全氣囊離實(shí)用性汽車配置更近了。由于觀念限制，當(dāng)時(shí)的消費(fèi)者連安全帶都不愿意系，更別提安裝一個(gè)多余的安全氣囊了。福特公司和通用汽車公司組建了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的車隊(duì)，通過(guò)撞車實(shí)驗(yàn)得出，在不系安全帶的情況下，安全氣囊非但不能保護(hù)駕駛員的安全，反而可能造成更大的傷害。現(xiàn)在汽車上安裝的多是SRS安全系統(tǒng)，由四部分組成。傳感器接受信號(hào)，把信號(hào)傳遞給電腦控制器，分析信號(hào)，與默認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析得出是否彈出氣囊。美國(guó)頒布法律，官方承認(rèn)安全氣囊的必要性，安全氣囊成為汽車標(biāo)準(zhǔn)配置。當(dāng)前歐美國(guó)家和日本的車輛大都配置有SRS安全系統(tǒng)。

3、安全氣囊的后時(shí)代

安全氣囊的技術(shù)在當(dāng)今已經(jīng)發(fā)展的相對(duì)成熟，但在材料和傳感系統(tǒng)方面仍有不足（下文有詳細(xì)介紹），技術(shù)的再次突破會(huì)帶我們進(jìn)入更安全更環(huán)保的后時(shí)代，期待那一天的到來(lái)。

我國(guó)對(duì)安全氣囊的研究較晚，伴隨著改革開(kāi)放，汽車工業(yè)迅速進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。急劇增長(zhǎng)的車輛增加了交通事故的比例，我國(guó)的一些軍工專家和汽修人才才開(kāi)始著手研究安全氣囊。我國(guó)“九五”規(guī)劃和“十五”規(guī)劃期間，國(guó)家層面把安全氣囊作為重點(diǎn)研究項(xiàng)目，我國(guó)自行研制的FS-01安全氣囊通過(guò)了撞車實(shí)驗(yàn)。中國(guó)汽車市場(chǎng)巨大，想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟，優(yōu)秀的汽車性能暫且不提，有保障的安全系統(tǒng)也是一個(gè)重要競(jìng)爭(zhēng)因素。

二、安全氣囊的應(yīng)用

現(xiàn)代的安全氣囊主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、主駕駛的安全氣囊在裝備在方向盤內(nèi)，副駕駛的氣囊在右側(cè)儀表板里，在發(fā)生碰撞事故時(shí)，特別是高速正面碰撞，氣囊彈出，可以分散慣性帶來(lái)的強(qiáng)大沖力對(duì)人腦的壓迫，減少傷害和被甩出車外的危險(xiǎn)，有效的保護(hù)車上人員的生命安全。

2、氣囊彈出時(shí)的音量有130分貝，可能造成短暫耳鳴，但是仍處于人類可以接受的范圍；氣囊中四分之三的充滯氣體是對(duì)人體無(wú)害的氮?dú)?，氮?dú)馐强諝獾闹饕M成成分，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；隨著氣囊彈開(kāi)帶出的粉末，是用于折疊情況下氣囊的潤(rùn)滑，對(duì)人體也沒(méi)有什么不利影響；氣囊內(nèi)裝有壓力安全閥，當(dāng)充氣過(guò)量或者壓力過(guò)大時(shí)，會(huì)反饋給電腦控制器，分析計(jì)算后會(huì)自動(dòng)放出一部分氣體，避免擠壓車內(nèi)人員，造成二次傷害。

三、安全氣囊弄存在的問(wèn)題

現(xiàn)代的安全氣囊普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、安全氣囊的安全性不能完全保證。在發(fā)生碰撞事故時(shí)，由于慣性，駕駛員和乘客會(huì)往前傾。如果安全氣囊沒(méi)有第一時(shí)間彈出并迅速膨脹，駕駛員的臉會(huì)狠狠撞在方向盤上，對(duì)人的大腦產(chǎn)生不可逆的傷害。在人臉和內(nèi)有安全氣囊的方向盤中間如果存在雜物，巨大的慣性可能會(huì)把雜物變成傷人利器，后果不堪設(shè)想。而且氣囊是為成人設(shè)計(jì)的，并不針對(duì)兒童。有的父母不信任嬰兒安全座椅，覺(jué)得孩子抱在自己懷里才是最安全的，而且有安全帶和安全氣囊的保護(hù)，大量血淋淋的事實(shí)表明：在沒(méi)有嬰兒安全座椅的情況下，發(fā)生碰撞事故，兒童死傷率極高。

2、安全氣囊的實(shí)用性較差。每個(gè)氣囊只能使用一次，在氣囊彈出后，就喪失了保護(hù)的能力，也不能塞回原處，必須回原廠更換一個(gè)新的安全氣囊。新的安全氣囊包括一個(gè)新的傳感器和電腦控制器，不同車型，安全氣囊的價(jià)格也不盡相同，但為了生命安全又不得不換。一次性的特點(diǎn)讓安全氣囊看起來(lái)不那實(shí)惠，如何讓安全氣囊變成可重復(fù)使用的物品，提高實(shí)用性，是從事汽車行業(yè)所要攻克的難題。

以小見(jiàn)大，安全氣囊的發(fā)展也反映了時(shí)代的發(fā)展，人類在追求生活的便利的同時(shí)，更加注重自身的安全是否得到保障，另外技術(shù)的革新對(duì)安全氣囊的發(fā)展起到了密不可分的作用。汽車在配備安全氣囊后，受到正面沖撞時(shí)對(duì)駕駛員和乘客的傷害程度大大減小。安全氣囊的編制材質(zhì)如何更加環(huán)保，感知事故發(fā)生傳感器的靈敏度如何提高，如何解決生產(chǎn)成本高和車外安全氣囊有效配置的問(wèn)題，是眾多汽車從業(yè)人員需要攻克的難題和努力的方向。

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作者簡(jiǎn)介：

姓名：張科 性別： 男 出生年月： 1995.11.10 籍貫：四川安岳

民族： 漢 學(xué)歷： 本科 職稱（職務(wù)）： 學(xué)生 研究方向： 汽車工程