汽車(chē)安全氣囊應(yīng)用研究

公鑫 賀元宇 陳文敬

摘要：隨著汽車(chē)越來(lái)越多的走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，車(chē)流量劇增，對(duì)于汽車(chē)的安全技術(shù)的要求也越來(lái)越高，安全氣囊作為消除安全隱患最便捷的技術(shù)，已經(jīng)越來(lái)越多的受到人們的重視。對(duì)于安全氣囊的發(fā)展經(jīng)歷了一系列的革新，對(duì)于他未來(lái)的發(fā)展人們也是充滿(mǎn)了期待，本文主要概述了汽車(chē)安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)安全氣囊 運(yùn)行原理 實(shí)際應(yīng)用

1.安全氣囊的發(fā)展?fàn)顩r

1.1國(guó)外安全氣囊的發(fā)展

對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠淦?chē)工業(yè)起步較早，技術(shù)相對(duì)成熟。現(xiàn)今，最大的安全氣囊供應(yīng)商主要是德國(guó)的奧托立夫公司，美國(guó)的德?tīng)柛９荆S田 Toyoda 等，所有高端品牌汽車(chē)安全氣囊的供應(yīng)幾乎被他們壟斷。相比于發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)成熟的技術(shù)，國(guó)外的一些發(fā)展中國(guó)家汽車(chē)工業(yè)發(fā)展較為落后，對(duì)于安全方面的考慮較少，安全氣囊的普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)安全氣囊的發(fā)展都是非常有潛力的，因此對(duì)于發(fā)展中國(guó)家來(lái)講發(fā)展

安全氣囊技術(shù)非常有必要的，由于技術(shù)的限制和創(chuàng)新能力不高，初期僅是對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)的模仿，并沒(méi)有相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專(zhuān)利發(fā)明，例如南美、非洲等國(guó)家。上述這些國(guó)家呈現(xiàn)的主要特點(diǎn)是正面安全氣囊已經(jīng)的到了全面的普及，側(cè)面氣囊也得到了基本上的普及，但是對(duì)于一些新的課題的研究力度較差，比如，汽車(chē)翻滾，兒童乘員以及對(duì)行人的保護(hù)的研究發(fā)展緩慢，有待提高。

1.2國(guó)內(nèi)安全氣囊的發(fā)展

我國(guó)安全氣囊的發(fā)展開(kāi)始于二十世紀(jì)六十年代，與發(fā)達(dá)國(guó)家成熟的安全氣囊防護(hù)相比，我國(guó)安全氣囊發(fā)展較慢的主要原因主要是因?yàn)槲覈?guó)工業(yè)化程度較低，汽車(chē)制造水平較差。但是從改革開(kāi)放以來(lái)至今我國(guó)的工業(yè)化水平的到了較快的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)化汽車(chē)已經(jīng)占據(jù)了普通車(chē)市場(chǎng)的一半以上，汽車(chē)制造技術(shù)的飛速發(fā)展同時(shí)也帶動(dòng)了安全氣囊等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，安全氣囊產(chǎn)業(yè)開(kāi)始慢慢的發(fā)展起來(lái)，目前，我國(guó)汽車(chē)主要使用兩種安全氣囊，一種是安裝在方向盤(pán)上用于保護(hù)駕駛員正面的氣囊，另一種是安裝在儀表盤(pán)上用于保護(hù)保護(hù)副駕駛的側(cè)面氣囊，兩種氣囊相比較，正面氣囊具有更高的安裝率，安裝率達(dá) 100% 。對(duì)于側(cè)面氣囊來(lái)說(shuō)僅為一些高檔汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)配置安裝，相對(duì)于正面氣囊來(lái)說(shuō)安裝率較低。

2.安全氣囊的工作原理

當(dāng)車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)，安全氣囊控樹(shù)模塊會(huì)快速對(duì)信號(hào)做出處理，確認(rèn)發(fā)生碰撞的嚴(yán)重程度是不是超出安全帶的保護(hù)能力，然后決定是否釋放氣囊。車(chē)內(nèi)成員的頭部、胸部直接與較為柔軟有彈性的氣囊接觸，極大緩沖了人員的傷害。目前，國(guó)際上通用的氣囊主要是電子式安全氣囊系統(tǒng)。基本型安全氣囊系統(tǒng)包含了駕駛員、乘員正面保護(hù)安全氣囊及安全帶預(yù)緊裝置。國(guó)內(nèi)外電子式安全氣囊系統(tǒng)特點(diǎn)是由傳感器感知車(chē)輛運(yùn)動(dòng)情況，由 MCU 監(jiān)控并做出判斷，判斷當(dāng)前的事件是否是嚴(yán)重碰撞事件，如果是嚴(yán)重碰撞事件，驅(qū)動(dòng)氣囊會(huì)展開(kāi)保護(hù)駕乘人員的安全。安全氣囊作用過(guò)程為：碰撞發(fā)生后 0 ～ 20ms 內(nèi)傳感器將信號(hào)輸送到中央電子控制器（ ECU ） ，ECU 判斷后確認(rèn)是嚴(yán)重碰撞則引發(fā)氣體發(fā)生器，在 20 ～60ms 內(nèi)高溫、高壓氣體（ 氮?dú)猓?經(jīng)過(guò)濾冷卻進(jìn)入氣袋，氣袋張開(kāi)形成氣墊，將乘員與車(chē)內(nèi)裝備隔開(kāi)，60 ～ 100ms 后氣袋排氣孔打開(kāi)，氣囊泄氣并收縮。氣體的阻力吸收了碰撞的能量，緩解了氣囊對(duì)乘員頭部和臉部的壓力，乘員陷入較柔軟的氣囊中，會(huì)得到保護(hù)，最后氣體全部從排氣孔排出，氣囊癟下，完成保護(hù)任務(wù)。

3.安全氣囊的應(yīng)用

3.1安全氣囊的類(lèi)型選擇

近年來(lái)，由于技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新能力的不斷增強(qiáng)，我國(guó)汽車(chē)安全氣囊技術(shù)得到了飛快的提升，加工制造業(yè)的快速發(fā)展使得中國(guó)制造的正面或是側(cè)面安全氣囊日趨完美，但是在一些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展上仍然有待提高，仍有一些決定性的因素影響著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)安全氣囊技術(shù)的革新。影響我國(guó)安全氣囊產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的最主要因素是國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的汽車(chē)市場(chǎng)屬于價(jià)格帶動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)力的模式，安裝安全氣囊必定會(huì)增加汽車(chē)的制造成本進(jìn)而會(huì)提高汽車(chē)的銷(xiāo)售價(jià)格，價(jià)格的上升必然會(huì)導(dǎo)致銷(xiāo)量的下降，因此許多汽車(chē)制造企業(yè)會(huì)權(quán)衡利弊選擇性的安裝。

3.2安全氣囊的國(guó)產(chǎn)化

目前，我國(guó)的安全氣囊的生產(chǎn)廠家以中外合資企業(yè)為主，國(guó)產(chǎn)自主品牌的安全氣囊生產(chǎn)廠家發(fā)展勢(shì)頭迅速。在我國(guó)安全氣囊的發(fā)展歷史上國(guó)產(chǎn)化率一直處在一個(gè)比較低的數(shù)字運(yùn)行，改革開(kāi)放后的到了一點(diǎn)的發(fā)展，20 世紀(jì)末迎來(lái)了發(fā)展的高峰期，到2006年我國(guó)安全氣囊的國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到了60%。

4.結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的快速提高，越來(lái)越多的人對(duì)于安全的意識(shí)有了很大的提高，汽車(chē)安全氣囊對(duì)于提高行車(chē)安全起到了至關(guān)重要的作用，對(duì)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展也是一次新的機(jī)遇，安全氣囊一定會(huì)得到人們的認(rèn)可并且普及到所有汽車(chē)中。相關(guān)研發(fā)制造企業(yè)應(yīng)該抓住契機(jī)加大技術(shù)創(chuàng)新，加大研制高性能的國(guó)產(chǎn)自主品牌安全氣囊，以智能化、小型化、多樣化及更環(huán)保等指標(biāo)作為發(fā)展趨勢(shì)，爭(zhēng)取在以后不斷擴(kuò)大在汽車(chē)工業(yè)的占有率，期待日后取代國(guó)外安全氣囊。

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