汽車安全氣囊應用研究

公鑫 賀元宇 陳文敬

摘要：隨著汽車越來越多的走進千家萬戶，車流量劇增，對于汽車的安全技術的要求也越來越高，安全氣囊作為消除安全隱患最便捷的技術，已經越來越多的受到人們的重視。對于安全氣囊的發(fā)展經歷了一系列的革新，對于他未來的發(fā)展人們也是充滿了期待，本文主要概述了汽車安全氣囊的發(fā)展與應用。

關鍵詞：汽車安全氣囊 運行原理 實際應用

1.安全氣囊的發(fā)展狀況

1.1國外安全氣囊的發(fā)展

對于國外來說，因為其汽車工業(yè)起步較早，技術相對成熟。現(xiàn)今，最大的安全氣囊供應商主要是德國的奧托立夫公司，美國的德爾福公司，豐田 Toyoda 等，所有高端品牌汽車安全氣囊的供應幾乎被他們壟斷。相比于發(fā)達國家先進成熟的技術，國外的一些發(fā)展中國家汽車工業(yè)發(fā)展較為落后，對于安全方面的考慮較少，安全氣囊的普及程度遠遠落后于發(fā)達國家，在今后相當長的時間內安全氣囊的發(fā)展都是非常有潛力的，因此對于發(fā)展中國家來講發(fā)展

安全氣囊技術非常有必要的，由于技術的限制和創(chuàng)新能力不高，初期僅是對發(fā)達國家技術的模仿，并沒有相關的知識產權和專利發(fā)明，例如南美、非洲等國家。上述這些國家呈現(xiàn)的主要特點是正面安全氣囊已經的到了全面的普及，側面氣囊也得到了基本上的普及，但是對于一些新的課題的研究力度較差，比如，汽車翻滾，兒童乘員以及對行人的保護的研究發(fā)展緩慢，有待提高。

1.2國內安全氣囊的發(fā)展

我國安全氣囊的發(fā)展開始于二十世紀六十年代，與發(fā)達國家成熟的安全氣囊防護相比，我國安全氣囊發(fā)展較慢的主要原因主要是因為我國工業(yè)化程度較低，汽車制造水平較差。但是從改革開放以來至今我國的工業(yè)化水平的到了較快的發(fā)展，國產化汽車已經占據(jù)了普通車市場的一半以上，汽車制造技術的飛速發(fā)展同時也帶動了安全氣囊等相關產業(yè)的發(fā)展，安全氣囊產業(yè)開始慢慢的發(fā)展起來，目前，我國汽車主要使用兩種安全氣囊，一種是安裝在方向盤上用于保護駕駛員正面的氣囊，另一種是安裝在儀表盤上用于保護保護副駕駛的側面氣囊，兩種氣囊相比較，正面氣囊具有更高的安裝率，安裝率達 100% 。對于側面氣囊來說僅為一些高檔汽車標準配置安裝，相對于正面氣囊來說安裝率較低。

2.安全氣囊的工作原理

當車輛發(fā)生碰撞時，安全氣囊控樹模塊會快速對信號做出處理，確認發(fā)生碰撞的嚴重程度是不是超出安全帶的保護能力，然后決定是否釋放氣囊。車內成員的頭部、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、乘員正面保護安全氣囊及安全帶預緊裝置。國內外電子式安全氣囊系統(tǒng)特點是由傳感器感知車輛運動情況，由 MCU 監(jiān)控并做出判斷，判斷當前的事件是否是嚴重碰撞事件，如果是嚴重碰撞事件，驅動氣囊會展開保護駕乘人員的安全。安全氣囊作用過程為：碰撞發(fā)生后 0 ～ 20ms 內傳感器將信號輸送到中央電子控制器（ ECU ） ，ECU 判斷后確認是嚴重碰撞則引發(fā)氣體發(fā)生器，在 20 ～60ms 內高溫、高壓氣體（ 氮氣） 經過濾冷卻進入氣袋，氣袋張開形成氣墊，將乘員與車內裝備隔開，60 ～ 100ms 后氣袋排氣孔打開，氣囊泄氣并收縮。氣體的阻力吸收了碰撞的能量，緩解了氣囊對乘員頭部和臉部的壓力，乘員陷入較柔軟的氣囊中，會得到保護，最后氣體全部從排氣孔排出，氣囊癟下，完成保護任務。

3.安全氣囊的應用

3.1安全氣囊的類型選擇

近年來，由于技術引進和自主創(chuàng)新能力的不斷增強，我國汽車安全氣囊技術得到了飛快的提升，加工制造業(yè)的快速發(fā)展使得中國制造的正面或是側面安全氣囊日趨完美，但是在一些關鍵技術的發(fā)展上仍然有待提高，仍有一些決定性的因素影響著我國汽車工業(yè)安全氣囊技術的革新。影響我國安全氣囊產業(yè)發(fā)展速度的最主要因素是國內汽車市場，國內的汽車市場屬于價格帶動競爭力的模式，安裝安全氣囊必定會增加汽車的制造成本進而會提高汽車的銷售價格，價格的上升必然會導致銷量的下降，因此許多汽車制造企業(yè)會權衡利弊選擇性的安裝。

3.2安全氣囊的國產化

目前，我國的安全氣囊的生產廠家以中外合資企業(yè)為主，國產自主品牌的安全氣囊生產廠家發(fā)展勢頭迅速。在我國安全氣囊的發(fā)展歷史上國產化率一直處在一個比較低的數(shù)字運行，改革開放后的到了一點的發(fā)展，20 世紀末迎來了發(fā)展的高峰期，到2006年我國安全氣囊的國產化率已經達到了60%。

4.結語

隨著社會經濟的快速發(fā)展，人民生活水平的快速提高，越來越多的人對于安全的意識有了很大的提高，汽車安全氣囊對于提高行車安全起到了至關重要的作用，對我國汽車工業(yè)的發(fā)展也是一次新的機遇，安全氣囊一定會得到人們的認可并且普及到所有汽車中。相關研發(fā)制造企業(yè)應該抓住契機加大技術創(chuàng)新，加大研制高性能的國產自主品牌安全氣囊，以智能化、小型化、多樣化及更環(huán)保等指標作為發(fā)展趨勢，爭取在以后不斷擴大在汽車工業(yè)的占有率，期待日后取代國外安全氣囊。

參考文獻

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