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汽车安全气囊系统

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。据专业研究数据可知,正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作,0.03秒内点火装置启动,0.05秒内高压气体进入气囊,0.08秒内气囊向外膨胀,0.11秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。

安全气囊现代轿车上引人注目的新技术装置,为了减小汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力对驾驶员和乘员所造成的伤害,现代汽车在驾驶员前端方向盘中央和副座前的工具箱上端装有安全气囊系统。

安全气囊从1953年就取得了专利,但应用推广过程却用了30多年的时间。直至1984年,汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施,其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前都要装备安全气囊,同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊。现在安全气囊种类已发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等。现代轿车大多数都装有安全气囊。我国颁布了CMVDR294碰撞安全法规后,国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,目前大部分车型都安装了正面气囊。

安全气囊存放在方向盘衬垫内。副座前的工具箱上端安装安全气囊,一般都标有“SRS”字样,表示此车装有安全气囊。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘内紧靠缓冲垫处,其容量约50~90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘在一起在爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤;气囊中一般都是对人体无害的氮气。

安全气囊系统由两个部分组成:探测碰撞点火装置(或称传感器)和气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后,控制线路即开始工作,并借助侦测回路来判断是否发生碰撞。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。安全气囊的控制系统都具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定释放安全气囊的条件准确无误之后,控制回路便会将电流送至点火器,瞬时加热,将内含的氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时,会产生大量无害的以氮气为主的气体,将气囊充气至饱满的状态,并借着强大的冲击力,气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开,以保护驾驶者头部不受伤害。在推进剂点燃的同时,点火器中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体,随即气囊可由设计好的小排气口排气,以发挥逐渐缓冲功能,并避免在车身仍继续移动阻碍驾驶者的视线。

安全气囊的传感器采用摆锤或杠杆式开关,还有的是弹簧负载的转轮式。但不论感测器开关形式如何,都必须有足够的撞击力才能使开关启动,同时这个撞击力必须来自正的方向才行。通常这个撞击力约等于以时速25~50千米碰撞固定物所产生的结果。当汽车受到这种高速碰撞时,装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器,就可检测到车速突然减速,并将这一信号迅速传递给安全气囊系统的控制电脑,电脑在经过分析确认之后,才会引爆安全气囊包内的电热点火器,使气囊发生迅速膨胀。需要特别说明的是,传感器只有在满足了一定的条件下才会工作。

据专业研究数据可知,正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作,0.03秒内点火装置启动,0.05秒内高压气体进入气囊,0.08秒内气囊向外膨胀,0.11秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部,防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞,大大减少受伤的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时,的确能有效保护乘客,即使未系上安全带,防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。据统计,配备安全气囊的车发生正面碰撞时,可降低乘客受伤的程度高达64%,至于来自侧方及后座的碰撞,则仍有赖于安全带的功能。气囊爆发时的音量大约是130分贝,在人体可忍受的范围。

安全气囊也有不安全的一面。有人测算过,若汽车以60千米的时速行驶,突然的撞击会令车辆在0.2秒之内停下,而气囊则会以大约每小时300千米的速度弹出,而由此所产生的撞击力约有180公斤,这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承受。因此,如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错,就有可能出现意外。

现在安全气囊的应用已比较广泛,价格相对以前有所下降,装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时,有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。如今,安全气囊的安全性能已被人们普遍接受,并被视为一种现代化和高档次的安全装置。

安全气囊为一次性产品,每个气囊只能使用一次。气囊只要引爆就不再有下一次保护的能力,也不能塞回去再使用,引爆后须回厂换一个新的气囊。由于气囊是通过爆发起作用,而设计者往往是从大多数、正常的碰撞模拟试验中寻找最佳方案,但实际上,每一位乘驾者都有自己乘驾习惯,这就造成了人与气囊会有不同的位置关系,也就决定了气囊工作的不稳定性。因此,要保证安全气囊真正起到安全的作用,驾乘人员一定要养成良好的驾乘习惯,保证胸部与方向盘保持一定距离。最有效的措施就是系好安全带,安全气囊只是辅助安全系统,需与安全带配合使用才能发挥最大的安全保护效果。

司机要多注意观察位于仪表盘上的安全气囊警告灯。在正常情况下,点火开关转到“ACC”或“ON”位置时,警告灯会亮大约6秒钟,进行自检,然后熄灭,若警告灯一直亮,则表明安全气囊系统有故障,应立即进行修理。否则,有可能出现气囊不起作用或误弹出的情况。了解安全气囊的工作原理及注意事项对乘客更好地保护自己有很重要的作用,但对于驾驶员来说,安全驾驶才是第一位的,这是任何先进的安全装置都无法替代的。

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