安全氣囊在汽車上的應用與發展

張良勇

摘 要：隨著高速公路的發展和汽車性能的提高，汽車的行駛速度越來越快，使得交通事故更為頻繁，所以汽車的安全性就變得尤為重要。為此，汽車的安全措施也就應運而生，目前主要有安全帶、防撞式車身和安全氣囊防護系統。安全氣囊由于使用方便，效果顯著，造價不高，得到了迅速的發展和普及。

關鍵詞：交通事故；安全氣囊；應用；發展

1.安全氣囊的組成和工作原理

1.1安全氣囊的組成

安全氣囊系統主要由碰撞傳感器、安全氣囊電腦、SRS指示燈和氣囊組件四部分組成，如圖1。駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內，因此，當您看見方向盤上標有“SRS”或“Airbag”字樣，就可知此車裝有安全氣囊。

圖1

1.2 安全氣囊的工作原理

傳感器和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發送信號；氣體發生器根據信號指示產生點火動作，點燃固態燃料并產生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹，氣囊容量約在（50-90）L。同時氣囊設有安全閥，當充氣過量或囊內壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體是疊氮化物爆炸產生的氣體，不含一氧化碳的，主要是N2。傳感器測出加速度，加速度大到一定值時，微處理器發出點火信號，點燃疊氮化物，使之爆炸產生氣體充囊入氣，如圖2。

圖2

2.安全氣囊的運用

2.1汽車安全氣囊的打開條件

為了保證安全氣囊在適當的時候打開，汽車生產廠家都規定了氣囊的起爆條件，只有滿足了這些條件，氣囊才會爆炸。雖然在一些交通事故中，車內乘員碰得頭破血流，甚至出現生命危險，車輛接近報廢，但是如果達不到安全氣囊爆炸的條件，氣囊還是不會打開。如圖3.

圖3

2.2 汽車安全氣囊的安全性

安全氣囊對于在遭受正面撞擊時，的確能有效保護乘客，即使未系上安全帶，防撞安全氣囊仍足以有效減低傷害。

安全氣囊同樣也有它不安全的一面。據計算，若汽車以60km的時速行駛，突然的撞擊會令車輛在0.2秒之內停下，而氣囊則會以大約300km/h的速度彈出，而由此所產生的撞擊力約有180公斤，這對于頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。

2.3 汽車安全氣囊的正確使用

a.駕駛者應將座位盡量向后移，以便有足夠空間使安全氣囊在發生意外擴張后充分發揮其保護作用。

b.系上安全帶。

c.注意日常檢查，檢查SRS系統是否有故障。

d.避免高溫。

e.注意不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品，因為在緊急時刻這些物品有可能防礙氣囊充氣或被拋射出去，造成更大的危險。

2.4 汽車安全氣囊的缺點

在一些實際的碰撞事故中證明安全氣囊確實具有降低乘員傷亡的功效，但也發現了其存在的一些間題：

a.氣囊可能在很低的車速時打開。汽車在很低車速行駛而發生碰撞事故時，乘員和駕駛員系上安全帶即可，完全不需要安全氣囊展開起保護作用。如果這時展開氣囊反而會造成不必要的浪費，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。

b.氣囊的啟動會對乘員造成傷害。安全氣囊系統啟動時將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成沖擊；產生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。

3.安全氣囊的發展前景

3.1 汽車安全氣囊的智能化

傳統的正面碰撞安全氣囊系統是根據前座乘員的常規乘座位置和氣囊的理想點火時刻為原則設計的。但是在實際的汽車碰撞事故中，影響氣囊保護性能的因素很多，例如乘員的身高和體重、乘員相對于方向盤或儀表板的位置、碰撞的劇烈程度等等。不同的碰撞條件及乘員和乘員的位置的變化會導致乘員不是在最佳時刻與氣囊接觸，從而降低對乘員的保護效果。

3.2 汽車安全氣囊的全方位保護

安全氣囊不再僅局限于保護駕駛員與前座乘員。現代汽車還將采用了窗簾一般的側氣囊，這樣即使是側面被撞，車內乘員的安全也能得到充分的保證。如：側翼氣囊，它是置于車門兩側及車頂的氣囊裝置。當側面撞擊發生時，撞擊力雖被分散，但還有一部分由車門傳至裝有傳感器的座椅上，就在門與傳感器接觸的剎那，火焰推動兩個氣體發生器，以高達每秒2000米的速度，差不多是七倍的音速為氣囊充滿氮氣。它還可以在撞擊發生的關鍵瞬間，自始至終地保護著人體的上身，如圖4.

圖4

3.3 汽車安全氣囊的小型化

縮小安全氣囊總成的體積是當前發展的趨勢之一。新型發生器工作時，壓縮氣體從氣罐中噴出充滿氣袋。這種發生器氣體產生率高，因而尺寸小，便于安裝和布置。

4.結束語

綜上所述，我們可以清楚看到安全氣囊在整個汽車的安全系統中的重要作用。安全氣囊是一種集機械、電子、化學化工等多學科于一體的高新產品，技術含量高、結構復雜、裝配精度高、安全要求高是它的特點。安全氣囊的研究還在繼續創新，安全氣囊的工作狀況的好壞直接影響駕乘的安全。據有關機構統計，在所有可能致命的車禍中，如果使用安全帶，可挽救45%的生命；如果同時使用安全氣囊，這一比例將上升到60%。在不系安全帶的狀況下，安全氣囊不但不能對乘員起到保護作用，還會對乘員有嚴重的殺傷力，所以，安全氣囊一定要配合安全帶一起使用。

參考文獻：

[1]劉希恭編.《國產汽車安全氣囊系統》.北京：機械工業出版社，2007

[2]蘇慧青編.《安全氣囊的使用》.北京：機械工業出版社，2006

[3]汪立亮編.《現代汽車安全氣囊系統（SRS）原理與檢修》.北京：電子工業出版社，2000

[4]徐安編.《汽車安全氣囊技術發展趨向》.北京：人民交通出版社，2006