汽車安全之被動安全設備篇

汽車安全之被動安全設備篇

一般所謂的被動安全性包括車身結構強度、內飾強化、系能式轉向柱、乘員約束系統、內飾件抗燃性及與人體生物力學特性等有關內容。為避免或減輕人員在車禍中受到傷害而采取的安全設計稱為被動安全設計，如安全帶，安全氣囊，車身的前后吸能區，車門防撞桿都屬被動安全設計。

也就是說，被動安全是指汽車在發生事故以后對車內乘員的保護。如今這一保護的概念已經延伸到車內外所有的人甚至物體。由于國際汽車界對于被動安全已經有著非常詳細的測試細節的規定，所以在某種程度上，被動安全是可以量化的。

側門防撞桿

眾所周知，當汽車受到側面撞擊時，車門很容易受到沖擊而變形，從而直接傷害到車內乘員。為了提高汽車的安全性能，不少汽車公司就在汽車兩側門夾層中間放置一兩根非常堅固的鋼梁，這就是常說的側門防撞桿。防撞桿的防撞作用是：當側門受到撞擊對，堅固的防撞桿能大大減輕側門的變形程度，從而能減少汽車撞擊對車內乘員的傷害。

安全車身

為了減輕汽車碰撞時乘員的傷亡，在設計車身時著重加固乘客艙部分，削弱汽車頭部和尾部。當汽車碰撞時，頭部或尾部被壓扁變形并同時吸收碰撞能量，而客艙不產生變形以便保證乘員安全。

安全玻璃

安全玻璃有兩種,鋼化玻璃與夾層玻璃。鋼化玻璃是在玻璃處于熾熱狀態下使之迅速冷卻而產生預應力的強度較高的玻璃，鋼化玻璃破碎時分裂成許多無銳邊的小塊，不易傷人。夾層玻璃共有3層，中間層韌性強并有粘合作用，被撞擊破壞時內層和外層仍粘附在中間層上，不易傷人。汽車用的夾層玻璃，中間層加厚一倍，有較好的安全性而被廣泛采用。

預緊式安全帶

預緊式安全帶的特點是當汽車發生碰撞事故的一瞬間，乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶，立即將乘員緊緊地綁在座椅上，然后鎖上織帶防止乘員身體前傾，有效保護乘員的安全。預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同，除了普通卷收器的收放織帶功能外，還具有當車速發生急劇變化時，能夠在0.1s左右加強對乘員的約束力，因此它還有控制裝置和預拉緊裝置。

控制裝置分有兩種：一種是電子式控制裝置，另一種是機械式控制裝置。預拉緊裝置則有多種形式，常見的預拉緊裝置是一種爆燃式的，由氣體引發劑、氣體發生劑、導管、活塞、繩索和驅動輪組成。當汽車受到碰撞時預拉緊裝置受到激發后，密封導管內底部的氣體引發劑立即自燃，引爆同一密封導管內的氣體發生劑，氣體發生劑立即產生大量氣體膨脹，迫使活塞向上移動拉動繩索，繩索帶動驅動輪旋轉號驅動輪使卷收器卷筒轉動，織帶被卷在卷筒上，使織帶被回拉。最后，卷收器會緊急鎖止織帶，固定乘員身體，防止身體前傾避免與方向盤、儀表板和玻璃窗相碰撞。

安全氣囊（SRS）

安全氣囊是轎車上引人注目的高技術裝置。安裝了安全氣囊裝置的轎車方向盤，平常與普通方向盤沒有什么區別，一旦車前端發生了強烈的碰撞，安全氣囊就會瞬間從方向盤內彈出來，墊在方向盤與駕駛者之間，防止駕駛者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上。安全氣囊面世以來，已經挽救了許多人的性命。研究表明，有氣囊裝置的轎車發生正面撞車，駕駛者的死亡率，大轎車降低了30%，中型轎車降低11%，小型轎車降低14%。

安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發生器和氣囊等部件組成。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50-90L。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多是氮氣或一氧化碳。除了駕駛員側有安全氣囊外，有些轎車前排也安裝了乘客用的安全氣囊（即雙安全氣囊規格），乘客用的與駕車者用的相似，只是氣囊的體積要大些，所需的氣體也多一些而已。另外，有些轎車還在座位側面靠門一側安裝了側面安全氣囊。

智能安全氣囊

智能安全氣囊就是在普通型的基礎上增加傳感器，以探測出座椅上的乘員是兒童還是成年人，他們系好的安全帶以及所處的位置是怎樣的高度。通過采集這些數據，由電子計算機軟件分析和處理控制安全氣囊的膨脹，使其發揮最佳作用，避免安全氣囊出現無必要的膨脹，從而極大地提高其安全作用。智能安全氣囊比普通型主要多了兩個核心元件，即傳感器及與之配套的計算機軟件。

目前使用的傳感器主要有：重量傳感器，根據座椅上的重量感知是否有人，是大人還是小孩；電子區域傳感器，能在駕駛室中產生一個低能量的電子區域，測量通過該區域的電流測定乘員的存在和位置；紅外線傳感器，根據熱量探測人的存在，以區別于無生命的東西；光學傳感器，如同一臺照相機注視著座椅，并與存儲的空座椅的圖像進行比較，以判別人體的存在和位置；超聲波傳感器，通過發射超聲波，然后分析遇到的物體后的反射波探明乘員的存在和位置。

設計開發智能安全氣囊的另一個重要工作就是編制計算機軟件。一般地說，計算機軟件要能根據乘員的身材、體重、是否系好安全帶、人在座椅上所處位置、車輛碰撞時的車速以及撞擊程度等，在一剎那間做出反應，調整安全氣囊的膨脹時機、速度和程度，使安全氣囊對乘客提供最合理和最有效的保護，特別是減少對兒童等身體矮小者的傷害。

乘員頭頸保護系統（WHIPS）

WHIPS一般設置于前排座椅。當轎車受到后部的撞擊時，頭頸保護系統會迅速充氣膨脹起來，整個靠背都會隨乘坐者一起后傾。而乘坐者的整個背部和靠背會緊密地貼在一起，靠背則會后傾以最大限度地降低頭部向前甩的力量，座椅的椅背和頭枕會向后水平移動，使身體的上部和頭部得到輕柔、均衡地支撐與保護，以減輕脊椎以及頸部所承受的沖擊力，并防止頭部向后甩所帶來的傷害。

被動安全性又可分為降低碰撞時的損壞和碰撞后急救等兩方面工作。其中，碰撞后急救包括乘員自救和車外人員能及時給予乘員救援等。降低碰撞時的損壞包括6方面內容：

一、增大碰撞后的生存空間。其中包括提高車頂強度、邊門強度、門鎖強度、門鉸鏈強度、座椅和座椅固定強度；

二、減少兩次碰撞對乘員的傷害。包括安裝安全性保險桿、可折疊系能轉向盤、膝部的緩沖墊，另外考慮車內飾軟化、儀表盤軟化，以及使風窗玻璃固定牢固和避免風窗玻璃碎片的侵害等；

三、預防乘員被拋出。包括增強門鎖強度、安全帶固定強度等；

四、預防車輛火災。包括內飾材料的阻燃性、燃料系統的防滲漏、電氣系統的防火等；

五、便于乘員逃出或被救出的措施。包括設置安全出口，車門、車窗便于開啟和不易變形等；

六、預防撞擊路上行人。