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汽車安全氣囊發(fā)生器的工作原理?

那為朋友知道?請(qǐng).....: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-07-02

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安全氣囊系統(tǒng)及工作原理- - 汽車的安全性分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全兩種，主動(dòng)安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力，被動(dòng)安全是指在萬(wàn)一發(fā)生事故的情況下，汽車保護(hù)乘員的能力。當(dāng)汽車發(fā)生事故時(shí)，對(duì)乘員的傷害是在瞬間發(fā)生的。例如，以車速50公里/時(shí)進(jìn)行正面撞車時(shí)，其發(fā)生時(shí)間只有十分之一秒左右。為了在這樣短暫的時(shí)間中防止對(duì)乘員的傷害，必須設(shè)置安全裝備，目前主要有安全帶、防撞式車身和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)(Supplemental Inflatable Restraint System，簡(jiǎn)稱SRS)等。由于很多事故是難以避免的，因此被動(dòng)安全性也非常重要，安全氣囊作為被動(dòng)安全性的研究成果，由于使用方便，效果顯著，造價(jià)不高，得到了迅速的發(fā)展和普及。安全氣囊發(fā)展史安全氣囊從1952年就取得了專利，但在應(yīng)用推廣中經(jīng)歷了幾上幾下的波折，足足走過了30多年的漫長(zhǎng)路途。直至1984年，汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS208)在美國(guó)經(jīng)多次被廢除后又重新被認(rèn)可并開始實(shí)施，其中規(guī)定從1995年9月1日以后制造的轎車前排座前均應(yīng)裝備安全氣囊，同時(shí)還要求1998年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊，自此才確認(rèn)了安全氣囊的作用。如今，這個(gè)在當(dāng)年頗具創(chuàng)意性的發(fā)明已轉(zhuǎn)為千百萬(wàn)個(gè)產(chǎn)品，種類也發(fā)展為正面氣囊、側(cè)面氣囊、安全氣簾等等。各國(guó)生產(chǎn)的中高級(jí)轎車，大多數(shù)都裝有安全氣囊，有些轎車已將安全氣囊列入必裝件。在國(guó)內(nèi)，隨著CMVDR294碰撞安全法規(guī)的開始實(shí)施，國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)汽車被動(dòng)安全性能的要求也越來(lái)越高，但目前除了極少數(shù)高級(jí)車裝備了側(cè)面氣囊之外，大部分車型還只是安裝了正面氣囊。安全氣囊系統(tǒng)組成駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi)，因此，當(dāng)您看見方向盤上標(biāo)有""SRS""或""Airbag""字樣，就可知此車裝有安全氣囊。安全氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號(hào)；氣體發(fā)生器根據(jù)信號(hào)指示產(chǎn)生點(diǎn)火動(dòng)作，點(diǎn)燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹。氣囊裝在方向盤轂內(nèi)緊靠緩沖墊處，其容量約50至90升不等，做氣囊的布料具有很高的抗拉強(qiáng)度，多以尼龍材質(zhì)制成，折疊起來(lái)的表面附有干粉，以防安全氣囊粘著在一起在爆發(fā)時(shí)被沖破；為了防止氣體泄漏，氣囊內(nèi)層涂有密封橡膠；同時(shí)氣囊設(shè)有安全閥，當(dāng)充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時(shí)會(huì)自動(dòng)泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷；氣囊中所用的氣體多是氮?dú)狻?安全氣囊的工作原理典型的氣囊系統(tǒng)包括二個(gè)組成部分：探測(cè)碰撞點(diǎn)火裝置(或稱傳感器)，氣體發(fā)生器的氣囊(或稱氣袋)。當(dāng)傳感器開關(guān)啟動(dòng)后，控制線路即開始處于工作狀態(tài)，并借著偵測(cè)回路來(lái)判斷是否真有碰撞發(fā)生。如果訊號(hào)是同時(shí)來(lái)自兩個(gè)傳感器的話才會(huì)使安全氣囊開始作用。由于汽車的發(fā)電機(jī)及蓄電池通常都處于車頭易受損的部位，因此，安全氣囊的控制系統(tǒng)皆具有自備的電源以確保作用的發(fā)揮。在判定施放安全氣囊的條件正確之后，控制回路便會(huì)將電流送至點(diǎn)火器，借著瞬時(shí)快速加熱，將內(nèi)含的氮化鈉推進(jìn)劑點(diǎn)燃。在近乎爆炸的化學(xué)反應(yīng)快速發(fā)生的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)害的以氮?dú)鉃橹鞯臍怏w，將氣囊充氣至飽滿的狀態(tài)，并借著強(qiáng)大的沖擊力，氣囊能夠沖開方向盤上的蓋而完全展開，以保護(hù)駕駛者頭部不受傷害。同時(shí)在推進(jìn)劑點(diǎn)燃的過程之中，點(diǎn)火器總成中的金屬網(wǎng)罩可冷卻快速膨脹的氣體，隨即氣囊可由設(shè)計(jì)好的小排氣口排氣，以發(fā)揮逐漸緩沖功能，并避免在車身仍繼續(xù)移動(dòng)時(shí)阻礙碰撞后的視線。需要特別說明的是，傳感器只有在滿足了一定的條件下才會(huì)工作。安全氣囊的傳感器的設(shè)計(jì)有很多種，有一部分是采用擺錘或杠桿式開關(guān)，還有的是彈簧負(fù)載的轉(zhuǎn)輪式，此外還有用水銀開關(guān)的產(chǎn)品。但不論感測(cè)器開關(guān)型式如何，都必須有足夠的撞擊力才能使得開關(guān)啟動(dòng)，同時(shí)這個(gè)撞擊力必須來(lái)自正的方向才行。通常這個(gè)撞擊力約等于以時(shí)速25公里至50公里左右碰撞固定物所產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)汽車受到這種高速碰撞時(shí)，裝在車前端的碰撞傳感器和裝在汽車中部的安全傳感器，就可檢測(cè)到車速突然減速，并將這一信號(hào)迅速傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦，電腦在經(jīng)過分析確認(rèn)之后，才會(huì)引爆安全氣囊包內(nèi)的電熱點(diǎn)火器，使氣囊發(fā)生迅速膨脹。據(jù)計(jì)算，正規(guī)的安全氣囊必須在發(fā)生汽車碰撞后的0.01秒內(nèi)微處理器開始工作，0.03秒內(nèi)點(diǎn)火裝置啟動(dòng)，0.05秒內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣囊，0.08秒內(nèi)氣囊向外膨脹，0.11秒內(nèi)氣囊完全脹大，此刻之后，駕車者才會(huì)撞上氣囊。可見，氣囊的打開與否與撞擊角度和撞擊速度都有關(guān)，一般來(lái)說在汽車翻轉(zhuǎn)、輕微碰撞、側(cè)面碰撞或后面碰撞時(shí)，氣囊均不會(huì)打開，比如桑塔納2000升級(jí)版在車身正面左右各30度以內(nèi)受到重創(chuàng)時(shí)才會(huì)打開安全氣囊。再有一點(diǎn)，對(duì)于撞擊速度而言，安全氣囊系統(tǒng)測(cè)定的是撞擊后車輛的減速度，因此，在做安全碰撞實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般都是讓車筆直地撞在不能移動(dòng)且不能變形的墻上。安全氣囊的安全性安全氣囊可將撞擊力均勻地分布在頭部和胸部，防止脆弱的乘客肉體與車身產(chǎn)生直接碰撞，大大減少受傷的可能性。安全氣囊對(duì)于在遭受正面撞擊時(shí)，的確能有效保護(hù)乘客，即使未系上安全帶，防撞安全氣囊仍足以有效減低傷害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，配備安全氣囊的車發(fā)生正面碰撞時(shí)，可降低乘客受傷的程度高達(dá)64％，甚至在其中有80％的乘客未系上安全帶！至于來(lái)自側(cè)方及后座的碰撞，則仍有賴于安全帶的功能。此外，氣囊爆發(fā)時(shí)的音量大約只有130分貝，在人體可忍受的范圍；氣囊中78％的氣體是氮?dú)?，十分安定且不含毒性，?duì)人體無(wú)害；爆出時(shí)帶出的粉末是維持氣囊在折疊狀態(tài)下不粘在一起的潤(rùn)滑粉末，對(duì)人體亦無(wú)害。萬(wàn)事都是一把雙刃劍，安全氣囊同樣也有它不安全的一面。據(jù)計(jì)算，若汽車以60km的時(shí)速行駛，突然的撞擊會(huì)令車輛在0.2秒之內(nèi)停下，而氣囊則會(huì)以大約300km/h的速度彈出，而由此所產(chǎn)生的撞擊力約有180公斤，這對(duì)于頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。因此，如果安全氣囊彈出的角度、力度稍有差錯(cuò)，就有可能釀出一場(chǎng)""悲劇""。安全氣囊在近幾年得到了飛速的發(fā)展，價(jià)格大幅度下降，裝備了安全氣囊的轎車也從過去的中高級(jí)轎車向中低級(jí)轎車發(fā)展。同時(shí)，有些轎車前排安裝了乘客用的安全氣囊（即雙安全氣囊規(guī)格），乘客用的安全氣囊與駕車者用的安全氣囊相似，只是氣囊的體積要大些，所需的氣體也多一些而已。進(jìn)入90年代以來(lái)，安全氣囊的安全性能已被人們普遍接受，并被視為一種現(xiàn)代化和高檔次的安全裝置。了解安全氣囊的工作原理及注意事宜對(duì)我們更好的保護(hù)自己有很重要的作用，但對(duì)于駕駛員來(lái)說，安全駕駛才是第一位的，這是任何先進(jìn)的安全裝置都無(wú)法替代的！王鵬/文你知道嗎？Do You Know？安全氣囊是怎樣發(fā)明的？安全氣囊由美國(guó)人約翰·赫特里特（John·Hotrich）發(fā)明。他是一位自學(xué)成才的賓夕法尼亞州工程師。1952年，在遭遇一次事故后，他萌發(fā)了設(shè)計(jì)撞車安全裝置的想法。在這次事故中，約翰為躲避一個(gè)障礙物而猛打方向盤進(jìn)行制動(dòng)，他和妻子都用手臂本能地保護(hù)坐在前座中間位置上的女兒。這次事故后他意識(shí)到必須要有一個(gè)良好的方法來(lái)保護(hù)乘員，兩周之后他繪好了設(shè)計(jì)圖紙交給了代理人，這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛型。1953年8月18日，他獲得了""汽車緩沖安全裝置""的美國(guó)專利。安全氣囊為一次性產(chǎn)品每個(gè)氣囊只能使用一次，也就是說氣囊只要引爆就不再有下一次保護(hù)的能力，也不能塞回去再使用，引爆后須回廠換一個(gè)新的氣囊。在美國(guó)，重新裝置一套新氣囊和感應(yīng)系統(tǒng)及整組電腦控制器，一般需要3000美元左右，雖說比較貴，但為了生命安全，這倆錢還是不能省的！安全氣囊需與安全帶配合使用由于氣囊是通過爆發(fā)起作用，而設(shè)計(jì)者往往是從大多數(shù)、正常的碰撞模擬試驗(yàn)中尋找最佳方案，但生活中，每一位乘駕者都有自己乘駕習(xí)慣，這就造成了人與氣囊會(huì)有不同的位置關(guān)系，也就決定了氣囊工作的不穩(wěn)定性。因此，要保證安全氣囊真正起到安全的作用，駕乘人員一定要養(yǎng)成良好的駕乘習(xí)慣，保證胸部與方向盤保持一定距離。而最有效的措施就是系好安全帶，安全氣囊只是輔助安全系統(tǒng)，需與安全帶配合使用才能發(fā)揮最大的安全保護(hù)效果。不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品注意不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品，因?yàn)樵诰o急時(shí)刻這些物品有可能防礙氣囊充氣或被拋射出去，造成更大的危險(xiǎn)。在車室內(nèi)安裝收音機(jī)、CD機(jī)等附件時(shí)，要遵照汽車廠的規(guī)定，不要隨意修改屬于安全氣囊系統(tǒng)的零件及線路，否則會(huì)影響氣囊工作。何時(shí)應(yīng)考慮關(guān)閉氣囊？在乘坐者之中若有兒童應(yīng)格外受到關(guān)注。由于氣囊充氣可能對(duì)前排兒童產(chǎn)生意外危險(xiǎn)，所以最好把兒童安排在后中間位置，并固定好。在副駕駛位無(wú)人或必須坐兒童的情況下，應(yīng)考慮關(guān)閉氣囊開關(guān)。何時(shí)需要修理氣囊？要注意觀察位于儀表盤上的安全氣囊警告燈。在正常情況下，點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到""ACC""或""ON""位置時(shí)，警告燈會(huì)亮大約6秒鐘，進(jìn)行自檢，然后熄滅，若警告燈一直亮，則表明安全氣囊系統(tǒng)有故障，應(yīng)立即進(jìn)行修理。否則，有可能出現(xiàn)氣囊不起作用或誤彈出的情況。關(guān)鍵數(shù)字 Key figures 0.01秒正規(guī)的安全氣囊必須在發(fā)生汽車碰撞后的0.01秒內(nèi)微處理器開始工作，0.03秒內(nèi)點(diǎn)火裝置啟動(dòng)，0.05秒內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣囊，0.08秒內(nèi)氣囊向外膨脹，0.11秒內(nèi)氣囊完全脹大: 回答者：網(wǎng)友

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