用于汽車安全系統的形狀記憶合金

用于汽車安全系統的形狀記憶合金

Viorel Gheorghita et al. Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress. Springer Berlin Heidelberg,2013:909-917.

編譯：劉曉瑩

各種各樣的執行器應用于現代汽車的安全系統中，驅動形式有機械式、電動機械式和電磁式，均采用電能或者機械能作為驅動能量來源。提出一種新的采用形狀記憶合金的執行器，并應用于汽車安全系統。在轉向柱的夾緊裝置中采用形狀記憶模塊，可使汽車達到安全、舒適。形狀記憶模塊控制打開和關閉功能的最大轉向力為5000N。第1種類型為鼓式執行器，其利用形狀記憶合金打開系統，并且利用碟片彈簧關閉系統。第2種類型為橫向執行器，其直接采用形狀記憶模塊來控制打開和關閉功能。對采用16根合金線的鼓式執行器進行測試。每根合金線預先加載50N，與之對應的碟片彈簧壓緊力為800N。合金線被電激活后，當碟片彈簧力達到1200N時，其對應縮短1mm。此時，采用的電源電壓為16V，電流為56A。橫向執行器采用4根半徑為0.5mm的合金線控制關閉，采用2根合金線控制夾緊機構的開啟。開啟夾緊機構的時間不到1s，需要7A電流和12V電源電壓，而在1.5s內關閉則需要14A電流和12V電源電壓。目前第1種類型執行器的使用受到能量的限制，因為目前汽車上的電池不能提供足夠的電壓。在轉向柱設計中采用形狀記憶合金的優點是質量輕，由于形狀記憶執行器是由電激活，并由電阻進行控制，所以其還具有較高的可控性。當車輛發生碰撞時，執行器被激活，轉向盤甚至可以被釋放，為安全氣囊留出足夠的空間，避免駕駛員與轉向盤發生碰撞。