汽車安全氣囊的發展與應用

摘 要：安全氣囊系統是一種被動的保護系統，它通過與汽車座椅和安全帶配合使用，能夠在危急時刻對乘員進行十分有效的保護。本文我將從安全氣囊的發展歷史和在當代應用兩方面進行探討。

關鍵詞：安全氣囊； 發展； 應用

隨著時代的發展，科技的進步，汽車作為一種出行的代步工具，越來越常見。汽車數量的增多必然導致發生車禍事故的概率增加，在汽車相撞時，第一時間由安全氣囊中配置的傳感器接收到撞擊信號，信號達到默認的強度，傳感器立即作出反應向電腦控制器傳遞信號?？刂破鹘邮盏叫盘柡?，與其默認存儲的信號進行比較，如果達到條件，則由驅動電路向氣囊組件中的氣體發生器送去啟動信號。由此引燃安全氣囊內的點火管，氣體發生器接到信號后引燃氣囊內的氣體發生劑，迅速產生大量氣體（氮氣），經過濾并冷卻后進入氣囊，使氣囊在極短的時間內迅速展開，沖開方向盤上的外蓋，形成一個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，并及時分散、收縮，吸收沖擊帶來的能量，緩沖了撞擊事故對駕駛員的沖擊，從而有效地保護人體頭部和胸部，使之免于傷害或減輕傷害程度，重要性不言而喻。而在時代飛速發展的今天，安全氣囊又該如何發展和應用呢？

一、安全氣囊的發展

1、安全氣囊發展的前時代

俗話說靈感來源于生活，而安全氣囊最初的靈感就是來源于美國人約翰克一次偶然的交通事故。1952年希特里克開車載著妻兒正常在馬路上行駛，路上突然出現的障礙物讓他趕緊猛打方向盤，強大的慣性，讓他們一家三口都猛地向前傾，發生危險時父母的本能反應就是保護自己的孩子。這場開車行駛的意外激發了希特里克發明一個撞車安全設置的念頭。一年后，希特里克申請了汽車緩沖安全裝置的美國專利。最初的安全氣囊是一個主動的系統，由駕駛者操控，原理是壓縮空氣，開關開啟后，空氣充滿氣囊，但是研究表明這種類型的安全氣囊在發生碰撞事故時并不能及時彈出，不能對駕駛員提供及時有效的保護。希特里克吸取前人的研究成果，創新性的使用魚雷發射器中的壓縮空氣設置，使得氣囊可以更迅速的彈出。他聯系了眾多汽車廠商來介紹他的設計，但并沒有引起廠商們的重視。

2、安全氣囊發展的中時代

1967年，可以感知事故發生的傳感器的發明是前中兩個時代的分水嶺。在感知事故發生方面，傳感器這項重要技術突破克服了這一難題，安全氣囊從主動裝置變為被動裝置。在彈出氣囊方面，一個小型的爆炸系統取代了之前的壓縮空氣系統，氣囊彈出及時性方面大大提高。這兩個方面的改進與創新，使得安全氣囊離實用性汽車配置更近了。由于觀念限制，當時的消費者連安全帶都不愿意系，更別提安裝一個多余的安全氣囊了。福特公司和通用汽車公司組建了幾個實驗的車隊，通過撞車實驗得出，在不系安全帶的情況下，安全氣囊非但不能保護駕駛員的安全，反而可能造成更大的傷害?，F在汽車上安裝的多是SRS安全系統，由四部分組成。傳感器接受信號，把信號傳遞給電腦控制器，分析信號，與默認數據進行比較分析得出是否彈出氣囊。美國頒布法律，官方承認安全氣囊的必要性，安全氣囊成為汽車標準配置。當前歐美國家和日本的車輛大都配置有SRS安全系統。

3、安全氣囊的后時代

安全氣囊的技術在當今已經發展的相對成熟，但在材料和傳感系統方面仍有不足（下文有詳細介紹），技術的再次突破會帶我們進入更安全更環保的后時代，期待那一天的到來。

我國對安全氣囊的研究較晚，伴隨著改革開放，汽車工業迅速進入中國市場。急劇增長的車輛增加了交通事故的比例，我國的一些軍工專家和汽修人才才開始著手研究安全氣囊。我國“九五”規劃和“十五”規劃期間，國家層面把安全氣囊作為重點研究項目，我國自行研制的FS-01安全氣囊通過了撞車實驗。中國汽車市場巨大，想在競爭激烈的市場中站穩腳跟，優秀的汽車性能暫且不提，有保障的安全系統也是一個重要競爭因素。

二、安全氣囊的應用

現代的安全氣囊主要有以下幾個優點：

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

2、氣囊彈出時的音量有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人體無害的氮氣，氮氣是空氣的主要組成成分，化學性質穩定；隨著氣囊彈開帶出的粉末，是用于折疊情況下氣囊的潤滑，對人體也沒有什么不利影響；氣囊內裝有壓力安全閥，當充氣過量或者壓力過大時，會反饋給電腦控制器，分析計算后會自動放出一部分氣體，避免擠壓車內人員，造成二次傷害。

三、安全氣囊弄存在的問題

現代的安全氣囊普遍存在以下幾個問題：

1、安全氣囊的安全性不能完全保證。在發生碰撞事故時，由于慣性，駕駛員和乘客會往前傾。如果安全氣囊沒有第一時間彈出并迅速膨脹，駕駛員的臉會狠狠撞在方向盤上，對人的大腦產生不可逆的傷害。在人臉和內有安全氣囊的方向盤中間如果存在雜物，巨大的慣性可能會把雜物變成傷人利器，后果不堪設想。而且氣囊是為成人設計的，并不針對兒童。有的父母不信任嬰兒安全座椅，覺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，大量血淋淋的事實表明：在沒有嬰兒安全座椅的情況下，發生碰撞事故，兒童死傷率極高。

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

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

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作者簡介：

姓名：張科 性別： 男 出生年月： 1995.11.10 籍貫：四川安岳

民族： 漢 學歷： 本科 職稱（職務）： 學生 研究方向： 汽車工程