毕业设计（论文）安全气囊的应用及发展趋势.doc

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1、 目 录 1. 毕业实践任务书-（1）2. 毕业设计论文-（2）第一章 安全气囊气囊的作用和发展历史-（2）第一节 安全气囊的作用-（2）第二节 安全气囊的发展历史-（3）第二章 安全气囊的组成与分类-（4）第一节 安全气囊的组成-（4）第二节 安全气囊的分类-（12）第三章 安全气囊的工作原理及使用注意事项-（14） 第一节 安全气囊的工作原理-（14）第二节 安全气囊的正确使用与检修注意事项-（16） 第四章 汽车安全气囊的发展趋势-（19） 第一节 安全气囊技术改进的必要性-（19） 第二节 安全气囊技术的发展方向-（19）3. 毕业设计总结-（22）4. 参考文献-（24）5. 外文翻

2、译-（26）毕 业 设 计 任 务 书 2011年2月22日毕业设计题目安全气囊的应用和发展趋势指导教师职称讲师专业名称汽车技术服务与营销班级汽车50832班学生姓名学号设计要求培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力；使学生得到高级汽车维修技工所必需的基本训练和从事汽车维修、养护、销售和售后服务等工作的初步能力。完成毕业课题的计划安排：序号内容时间安排1收集资料、英文翻译2月11-3月92论文初稿3月9-4月103论文修改4月11-4月234论文答辩4月24-4月25答辩提交资料英文翻译、实践总结、毕业论文计划答辩时间4月244月25 无锡职业技术学院

3、汽车技术系 2011 年 4 月 22 日安全气囊的应用及发展趋势摘要：安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。汽车安全气囊系统的包括传感器总成、气囊气体发生器、点火器、电器连接件、安全气囊ECU、SRS警告灯等。第一章简单介绍了安全气囊在现代汽车的中作用和安全气囊的发展历史，第二章详细安全气囊的组成并着重介绍了气囊各类型传感器、气体发生器、点火器、安全气囊ECU和电器连接件中保险机构的构造及工作与原理，第三章详细说明了安全气囊的工作原理和工作过程以及安全气囊使用和维修中应该注意的事项，第四章主要介绍了安全气囊的技术的发展方向以及正在在实验的最新技术。关键词：安全气囊；车辆碰撞；碰撞传感器；

4、原理；控制；分析；保险第一章 安全气囊的作用及发展历史随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全是指汽车防止发生事故的能力，被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力。当汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的。为了在这样短暂的时间中防止对乘员的伤害，必须设置安全装备，安全气囊防护系统(Supplemental Restraint System，简称SRS)就应运而生了。第一节 安全气囊的作用为了减小汽车发生正面碰撞时由

5、于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害，现代汽车在驾驶员前端方向盘中央普遍装有安全气囊系统，有些汽车在驾驶员副座前的工具箱上端也装有安全气囊系统。实验和实践证明，汽车装用安全气囊系统后，汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害程度大大减小。有些汽车不仅装有前端安全气囊，还装有侧向安全气囊在汽车发生侧向碰撞时，也能使侧向安全气囊充气，以减小侧向碰撞时的伤害。安装了安全气囊装置的轿车方向盘，平常与普通方向盘没有什么区别，但一旦汽车前端有了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬时间从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上，这种奇妙的装置自从面世以来，已

6、经挽救了许多人的性命。美国一研究所分析了1985年至1993年美国7000多起汽车交通事故中发现，有气囊装置的轿车前部撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了30%，中型轿车降低11%，小型轿车降低14%。第二节 安全气囊的发展历史其实，早在40年前就发明了安全气囊。1953年8月18日，美国人约翰赫特里特获得了“汽车缓冲安全装置”的美国专利。赫特里特是一位自学成才的宾夕法尼亚州工程师，他在1952年的一次事故后，萌发了设计撞车安全装置的想法。在这次事故中，他为躲避一个障碍物而猛打方向盘进行制动，他和妻子都用手臂本能地保护坐在前座中间位置上的女儿。这次事故后他意识到必须有一个更好的方法来保护乘员，两

7、周之后他把设计图纸交给了代理人，这份图纸确定了今天安全气囊的雏型。当然，事物的发展不是一帆风顺的，安全气囊从取得专利到应用推广，竟然走了三十多年的时间，经历了几上几下的波折，因为汽车制造商以成本理由拒绝接受安全气囊装置。1992年才由美国参议院通过公路死伤减少条例，确认了安全气囊的作用，规定从1995年9月以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊，美国政府还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊。目前各国生产的轿车，大多数有安全气囊，很多轿车已将安全气囊作为必装件。目前，世界上很多国家都有要求在新车上必须安装气囊。奔驰公司作为最早安装安全气囊的厂家，至今为止已经在其制造的12

8、00万辆车上都装备了安全气囊。表1-1安全气囊的发展历史年代具体事件1953美国人John W.Hetrick发明世界上首套安全气囊系统1973美国通用汽车公司首先采用现代气囊系统1981梅塞德斯奔驰公司首先采用烟火式锁紧卷收器，它为采用汽车安全气囊的使用，铺平了道路。1984美国政府将汽车被动安全装置纳入法规，并要求从1987年开始到1994年，使轿车装配气囊率逐步达到1001992美国法律规定，1995年以后出厂的新车必须装备驾驶座安全气囊系统和自动安全带1994欧美各大汽车公司将汽车安全气囊系统作为标准配置，安装在轿车和轻卡上1998日本丰田公司首次提出智能型安全气囊系统概念1998美国

9、福特公司研制成功世界首套智能型安全气囊系统第二章 安全气囊的组成与分类第一节安全气囊的组成驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内，因此，当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样，就可知此车装有安全气囊。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。一传感器传感器用于检测、判断和处理汽车发生事故时的撞击信号，以便及时启动安全气囊，并提供足够的电能或机械能点燃气体发生器。传感器按其功能分为碰撞传感器、安全传感器和中央传感器。碰撞传感器一般装在汽车的前部两侧和中间，主要用来感测汽车低速正面所受到的冲击信号。安全传感器安装在汽车的安全气囊的ECU中，起保险作用，防止因

10、碰撞传感器短路引发的误膨胀。中央传感器用来感知汽车高速碰撞的信号，通常装在安全气囊ECU中。1碰撞传感器一般有滚球式、滚轴式和偏心锤式。（1）滚球式碰撞传感器滚球式碰撞传感器主要由滚球、磁铁、导缸、触点和壳体组成。两个触点固定不动，并分别与传感器的引线端子连接。磁铁为永久磁铁。铁质滚球用来感测惯性力或减速度的大小，可在导缸内移动或滚动。当传感器处于静止状态时，在永久磁铁的磁力吸引下，导缸内的滚球被吸向磁铁两个触点未被接通。当汽车遭受碰撞，使滚球的惯性力大于永久磁铁的磁力时，惯性力与磁力的合力就会使滚球沿着导缸向左运动，将两个触点接通。从而接通了SRS气囊的搭铁回路。 图2-1滚球式碰撞传感器结

11、构（2）滚轴式碰撞传感器滚轴式碰撞传感器主要由止动销、滚轴、滚动触点、底座和片状弹簧组成。片状弹簧与传感器的一个引线端子连接，一端固定在底座上，另一端绕在滚轴上，滚动触点固定在滚轴部分的片状弹簧上，并可随滚轴一起转动。固定触点与片状弹簧绝缘固定在底座上，并与传感器的另一个引线端子连接 当传感器处于静止状态时，滚轴在片状弹簧的弹力作用下滚向止动销的一侧，滚动触点与固定触点处于断开状态。当汽车遭受碰撞，使滚轴的惯性力大于片状弹簧时，惯性力聚会克服弹簧力使滚轴向前滚动，将滚动触点与固定触点接通，从而接通SRS气囊的搭铁回路。图2-2滚轴式碰撞传感器结构（3）偏心锤式传感器偏心锤式碰撞传感器的结构，它

12、主要由偏心重块、偏心转子、旋转触点、固定触点、复位弹簧、挡块和壳体等组成。转子安装在传感器轴上。偏心锤式传感器的减速度以10Km/h的碰撞速度为基准。不发生碰撞时，偏心转子在螺旋弹簧力作用下处断开位置，固定触点和旋转触点不接触；当发生正面碰撞，且作用在偏心重块上的减速度超过预定值时，偏心重块、偏心转子和旋转触点作为整体向左移动，使固定触点和旋转触点接触。图2-3偏心锤式碰撞传感器结构2中央传感器中央传感器大多采用电子式，电子式碰撞传感器有电阻式和压电式。电子式传感器对汽车碰撞时的减速度进行间接测量，并将结果输送给微处理器，微处理器内有一套复杂碰撞信号处理程序，能够判定气囊是否需要打开。如需要，

13、微处理器便会接通点火电路，如果其防护碰撞传感器闭合，则点火器接通，气囊打开。当汽车发生碰撞时，半导体应变电阻在悬臂梁减速惯性力的作用下发生弯曲应变，受压后的电阻发生变化。 汽车的速度越大，碰撞后产生的加速度的力越大，则输出的电压也越大，由于半导体压力传感器输出特性受温度影响较大，故应用晶体管的基极发射极间的电压来消除传感器输出特性的变化。图2-4压电效应式中央安全传感器结构3安全传感器水银式安全传感器是一个水银常开开关。该传感器用来防止系统在非碰撞状态引起气囊的误动作，一般装在中央控制器内。当发生碰撞时，足够大的惯性力将水银上抛，接通传爆管电路它只有在车辆前方发生碰撞时才对汽车减速度作出响应。

14、碰撞外其他原因，即便中央传感器和碰撞传感器有信号输出，如果安全传感器无信号输出，则判定汽车无碰撞，以防安全气囊误动作。图2-5水银式安全传感器结构二安全气囊电脑安全气囊电脑是安全气囊系统的控制中心，其功用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号，判断是否点火引爆气囊充气，并对系统故障进行自诊断。安全气囊电脑还要对控制组件中关键部件的电路(如传感器电路、备用电源电路、点火电路、SRS指示灯及其驱动电路)不断进行诊断测试，并通过SRS指示灯和存储在存储器中的故障代码来显示测试结果。仪表盘上的SRS指示灯可直接向驾驶员提供安全气囊系统的状态信息。电脑存储器中的状态信息和故障代码可用专用仪器或通过特定

15、方式从串行通讯接口调出，以供装配检查。1信号处理电路信号处理电路主要由放大器和滤波器组成。其功用是对传感器检测的信号进行整形、放大和滤波，以便SRS电脑能够接收、识别和处理。2备用电源电路安全气囊系统有两个电源：一个是汽车电源（蓄电池和交流发电机）；另一个是备用电源(BACKUPPOWER)。备用电源又称为后备电源或紧急备用电源。备用电源电路由电源控制电路和若干个电容器组成。在单安全气囊系统的控制组件中，设有一个电脑备用电源和一个点火备用电源。在双安全气囊系统的控制模块中，设有一个电脑备用电源和两个点火备用电源，即两条点火电路各设一个备用电源。点火开关接通10s之后，如果汽车电源电压高于SRS

16、电脑的最低工作电压，那么电脑备用电源和点火备用电源即可完成储能任务。备用电源的功用是:当汽车电源与SRS电脑之间的电路切断后，在一定时间（一般为6s）内，维持安全气囊系统供电，保持安全气囊系统的正常功能。当汽车遭受碰撞而导致蓄电池和交流发电机与SRS电脑之间的电路切断时，电脑备用电源能在6s之内向电脑供给电能，保持电脑测出碰撞、发出点火指令等正常功能;点火备用电源能在6s之内向点火器供给足够的点火能量引爆点火剂，使充气剂受热分解给气囊充气。时间超过6s之后，备用电源供电能力降低，电脑备用电源不能保证电脑测出碰撞和发出点火指令;点火备用电源不能供给最小点火能量，SRS气囊不能充气膨开。3保护电路

17、和稳压电路在汽车电器系统中，许多电器部件带有电感线圈，电器开关琳琅满目，电器负载变化频繁。当线圈电流接通或切断、开关接通或断开、负载电流突然变化时，都会产生瞬时脉冲电压即过电压，这些过电压如果加到安全气囊系统电路上，系统中的电子元件就可能因电压过高而导致损坏。为了防止安全气囊系统元件遭受损害，SRS控制模块中必须设置保护电路。同时，为了保证汽车电源电压变化时，安全气囊系统能够正常工作，还必须设置稳压电路。图2-6安全气囊ECU控制电路示意图三SRS指示灯SRS指示灯是安全气囊系统指示灯的简称。SRS指示灯又称为SRS警告灯或SRS警示灯。SRS指示灯安装在驾驶室仪表盘面膜的下面，并在面膜表面的

18、相应位置制做有图形或SRS、AIRBAG等字样表示。SRS指示灯的功用是指示安全气囊系统功能是否处于正常状态。当点火开关接通ON或ACC位置后，如果SRS指示灯发亮或闪亮约6s闪6下后自动熄灭，表示安全气囊系统功能正常。如果SRS指示灯不亮、一直发亮或在汽车行驶途中突然发亮或闪亮，表示自诊断系统发现安全气囊系统有故障，应及时排除。自诊断系统在控制SRS指示灯发亮或闪亮的同时，还会将所发现的故障编成代码存储在存储器中。检查或排除安全气囊系统故障时，首先应用专用检测仪器或通过特定方式从诊断插座或通讯接口调出故障代码(通常称为故障码)，以便快速查寻与排除故障。实践证明，在汽车遭受碰撞，气囊已经膨开后

19、，故障码一般难以调出。如此设计的目的是要求在SRS气囊引爆后，必须更换SRS电脑。四气囊组件气囊组件由气囊、点火器和气体发生器组成，均安装在方向盘内或工具箱上端，不可分解。1气囊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，以防安全气囊粘着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；气囊中所用的气体多是氮气2气体发生器气体发生器由电爆管、点火药粉及气体发生剂组成。气体发生器的功用是给气囊充气。气体发生器主要有：压缩气体式、烟火式和混合式三种型式。混合式气体发

20、生器是压缩气体式和烟火式相结合的发生器，也是目前广泛应用一种气体发生器。汽车的安全气囊内有叠氮化钠、或硝酸铵等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊。点火器固定在气体发生器的中间，当汽车发生碰撞达到引爆条件时，燃火药，生成的压力和热量冲破药筒将增压冲剂点燃。气囊由尼龙布制成，内表面敷有树脂。乘员与气袋接触时，通过气袋上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，达到保护乘员的目的。图2-7 气体发生器结构3点火器点火器又称引爆器或触发器，点火器固定在气体发生器的中间，当汽车发生碰撞达到引爆条件时，安全气囊ECU接通点火器控制电路，电流经过点火器，使点火器的电热

21、丝产生热量，引燃火药，生成的压力和热量冲破药筒将增压充剂点燃图2-8点火器结构五电器连接件1螺旋电缆线盘螺旋电缆线盘用转向盘上的电气开关到转向柱及车身侧的电气连接。它由旋转接线、螺旋电缆线盘壳、螺旋电缆、点火器连接器等组成。 电喇叭线束安装在螺旋在弹簧内，螺旋弹簧安装在方向盘与转向柱之间，安装时应注意其安装位置和方向，否则将导致螺旋线束和电喇叭线束折断、方向盘转向角度不足或转向沉重。图2-9螺旋电缆结构2保险机构安全气囊系统在线束连接器中也采用了防止气囊误引爆机构，主要是防止在维修拆装过程中，由于静电或误通电将点火器中的电热丝电路接通而将气囊引爆。安全气囊线束为了区别其他线束，不但将线束做成黄

22、色，而且线束连接器采用导电性能和耐久性能良好的镀金端子，并设计有防止气囊误爆机构、端子双重锁定机构、连接器双重锁定构和电路连接检查机构。（1）防止安全气囊误引爆机构 在这种连接器中有一个短路片。当连接器插头与插座接在一起时，插头的绝缘体将短路片顶起，短路片与点火器的两个端子分开，点火器中电热丝电路处于正常连接状态；当连接器拨下时，短路片就自动将点火器的两个引线端子短接，使点火器的电热丝与短路片构成回路，此时即使误将电源加到点火器上，点火器也不会引爆，从而防止安全气囊误引爆。图2-10防止安全气囊误引爆机构（2）电路连接诊断机构 电路连接诊断机构是用来监测连接器是否连接可靠，常用于前碰撞传感器。

23、在这种连接器中，有一个诊断销，和两个诊断端子，连接器正常连接时，诊断销与前碰撞传感器中的常开触点并联。图2-11电路连接诊断机构（3）连接器双重锁定机构 安全气囊系统在线束的重要连接部位，其连接器都采用了双重锁定机构，用于锁定连接器的插头与插座，防止连接器脱开。当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定；当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定；当主锁与副锁双重锁定时，防止连接器插头与插座分开。图2-12连接器双重锁定机构（4）端子双重锁定机构 安全气囊系统的每一个连接器都设有端子双重锁定机构，用于阻止引线端子滑出。连接器的插头与插座都是由锁柄和分隔片两部分组成，锁柄为一次锁定机构，可防止端

24、子沿引线轴向方向滑动；分隔片为二次锁定机构，可防止端子沿引线径向移动。图2-13端子双重锁定机构第二节 安全气囊的分类一按引爆方式分类按引爆方式分类，安全气囊系统可分为机械控制式和电子控制式两类。机械控制是安全气囊系统 机械控制是安全气囊系统不需要电源，电子电路和电路配线，其全部零件都组装在转向盘装饰盖板的下面，检测碰撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置的动作来完成的。目前，这种类型的安全气囊很少使用。电子控制式安全气囊系统是目前普遍采用的一种安全气囊系统。二按安全气囊数量分类按安全气囊数量分类可分为单安全系统，双安全气囊系统和多安全气囊系统。1单安全气囊系统 单安全气囊系统，只是在驾驶员侧的转

25、向盘中安装拉一个安全气囊。2双安全气囊系统近几年生产的轿车大多都采用拉双安全气囊系统，即在驾驶员侧和前座乘员侧各安装了一个安全气囊，如本田雅阁，市民，丰田佳美，马自达 626,929，福特林肯城市及国产的奥迪A6 等轿车均采用的是双安全气囊系统。由于前座乘员在汽车发生碰撞时的危险性比驾驶员的要大，所以前座乘员侧的安全气囊的尺寸通常比较大，并与驾驶员侧的安全气囊同时起作用。3多安全气囊系统多安全系统是指在车上安装了 3 个或 3 个以上的安全气囊。例如，瑞典沃尔沃 850,960，通用的别克，上海大众帕萨特轿车等。三按保护类型分类按保护类型分类安全气囊系统可分为驾驶员用安全气囊，前排成员安全气囊

26、，防侧撞安全气囊和后座成员用安全气囊。1驾驶员用安全气囊 驾驶员用安全气囊是汽车最广泛采用的安全气囊，他在车辆发生碰撞时对驾驶员起保护作用。这种气囊分为美式和欧式两种，并安装在转向盘中。 美式安全气囊的设计原则是假定驾驶员未系座椅安全带时车辆发生碰撞，为了更好的保护驾驶员，所以气囊体积较大，约 6 0L。欧式安全气囊则是假定驾驶员系上安全带时车辆发生碰撞，这时由于安全带已起保护作用，所以其体积较小，通常约为 40 L。2前排成员用安全气囊前排成员用安全气囊也分为欧式，美式两种。前排成员在车内的位置不固定，所以设计的安全气囊的体积也较大，以保证在发生撞车时成员免受伤害。通常美式前排成员用安全气囊

27、体积约为 160L，欧式前排成员安全气囊设计约为75L。3防侧撞安全气囊根据使用要求的不同，防侧撞安全气囊可以安装在车门上横梁中，车门内板中或座椅侧面。安装在车门上横梁中的防侧撞安全气囊，用以保护乘员的头部，安装在车门板内的防侧撞安全气囊和安装在座椅侧面的防侧撞安全气囊，用以保护乘员的胸部和心，肺脏等重要器官。由于空间的限制，通常防侧撞安全气囊的体积都较小，安装在车门板内的 安全气囊体积通常为 3540L，而安装在座椅侧面的安全气囊体积仅为12L。4后排座成员用安全气囊近年来，由于对后排座成员的安全防护的重视，在后排座椅上不仅安装了安全带，而且还在前排座椅的后面安装了保护后排座成员的安全气囊。

28、后排座成员安全气囊在结构上同其他安全气囊基本相同，其体积通常可达100L。在车辆发生碰撞并引爆后，安全气囊便在后排座乘员与前排座椅间形成一个防护气垫，从而达到对后排座成员的保护作用。图2-14多方位安全气囊第三章 安全气囊的工作原理及使用注意事项第一节 安全气囊的工作原理当汽车发生正面碰撞事故时，安全气囊控制系统检测到冲击力(减速度)超过设定值时，安全气囊电脑立即接通充气元件中的电爆管电路，点燃电爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉和气体发生剂，产生大量气体，在0.03秒钟的时间内即将气囊充气，使气囊急剧膨胀，冲破方向盘上装饰盖板鼓向驾驶员和乘员，使驾驶员和乘员的头部和胸部压在充满气体的气囊上，

29、缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78的气体是氮气，十分安定且不含毒性，爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。图3-1安全气囊的工作过程碰撞发生后 0 20ms 内传感器将信号输送到中央电子控制器（ECU ），ECU 判断后确认是严重碰撞则引发气体发生器，在 20 60ms 内高温、高压气体（氮气）经过滤冷却进入气袋，气袋张开形成气垫，将乘员与车内装备隔开，60 100ms 后气袋排气孔打开，气囊泄气并收缩。气体的阻尼作用吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力，乘员陷

30、入较柔软的气囊中，使得乘员得到保护。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，甚至在其中有80的乘客未系上安全带！至于来自侧方及后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。安全气囊同样也有它不安全的一面，气囊可能在很低的车速时打开。汽车在低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能

31、因安全气囊的展开加重碰撞伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击,同时产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。据计算，若汽车以60km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300km/h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。因此，如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错，就有可能酿出一场“悲剧”。一般说来，轻微的碰撞不会打开安全气囊，只有在车辆正面一定角度范围内才是打开安全

32、气囊的有效碰撞范围，后碰、侧碰、翻转都不会引发安全气囊打开。为了保证安全气囊在适当的时候打开，汽车生产厂家都规定了气囊的起爆条件，只有满足了这些条件，气囊才会爆炸。虽然在一些交通事故中，车内乘员碰得头破血流，甚至出现生命危险，车辆接近报废，但是如果达不到安全气囊爆炸的条件，气囊还是不会打开。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约60之间位置撞击在固定的物体上，速度高于30KM/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。汽车发生碰撞时的主要受力部位是保险杠和车身纵梁，为了缓

33、冲碰撞时的冲击力，车身前部大都设计有碰撞缓冲区，而且车身的刚度公布也是不均匀的。在一些事故中，例如当轿车与没有后部防护装置的卡车发生钻入性追尾事故，或轿车碰撞护栏后发生翻车事故，或发生车身侧面碰撞等，这样的事故往往没有车身前部的直接撞击，主要是车身上部和侧面发生碰撞，碰撞车身部位的刚度很小，虽然车舱发生了很大的变形，造成了车内乘员受伤或死亡，但是由于碰撞部位不对，有时候气囊并不能打开。在汽车行驶中，3个传感器不断将车速变化的信息输入到电子控制器，经电子控制器不断地计算、分析、比较和判断，并随时准备发出指令。当车速小于30km/h冲撞时，前方传感器和其串联的安全传感器同时向电子控制器输入撞车信号

34、，并发出引爆安全带预紧器电雷管的指令，而中央传感器发出的信号不能使电子控制器发出引爆气囊电雷管的指令。在低速(减速度较小)冲撞时，只要预紧器向后拉紧安全带，就足以保护驾乘人员不撞向前方。在高速(减速度较大)冲撞时，前方传感器和中央传感器同时向电子控制器输入冲撞信号，电子控制器在迅速判断，确认发生碰撞的严重程度已超出安全带的保护能力后发出指令，同时引爆左右预紧器和双气囊的电雷管。安全带向后拉紧的同时，2个气囊同时张开，吸收驾乘人员因减速度大而产生的冲撞能量，有效地保护他们的安全。当汽车和前面的固定物冲撞时，汽车行驶的速度越快，减速度就越大，传感器接受到的力就越大。若将前方传感器和中央传感器预设定

35、的力分为上、下限，即前方传感器的预定冲撞速度在小于30km/h的下限值，并且相应的安全传感器预设值也是下限值，则汽车发生低速冲撞时，电子控制器只使安全带预紧器引爆。中央传感器预设值为上限，则汽车高速冲撞时，前方传感器，中央传感器和安全传感器同时向电子控制器输出冲撞信号，电子控制器使所有的电雷管引爆，则安全带拉紧，气囊张开。第二节 安全气囊的正确使用与检修注意事项根据美国国家公路安全管理部门的统计数据，安全气囊在碰撞交通事故中每挽救100名乘员生命 的同时，也因气囊的不适当展开及乘员的不正确乘坐位置和坐姿，不幸导致57名乘员失去了生命。安全气囊系统能够增加对车内乘客的安全保护，但前提是必须正确地

36、认识和使用气囊系统。一安全气囊的正确使用1.安全气囊必须与安全带一起使用如果不系好安全带，即使有气囊，在碰撞时也可能造成严重伤害甚至死亡。在撞车事故中，安全带可以减小您撞击车内物体或被抛出车外的危险。气囊是用来与安全带协同工作而不是用来取代安全带的。只有在中度至重度正面碰撞时，气囊才可能膨开。而在翻滚和后端碰撞时，或在低速正面碰撞时，或在大多数侧面碰撞时都不会膨开。车内的所有乘客都应当系好安全带，无论他的座位有没有设置安全气囊。2.乘车时与气囊保持合适的距离气囊膨开时爆发力很大，而且比一眨眼的时间还短。如果离气囊太近，例如身体前倾，可能会受到严重伤害。在撞车前和撞车过程中，安全带可以保持住您的

37、位置。因此，即使有气囊，也要系好安全带。而且驾驶员应当在保证能够操控车辆的前提下尽量靠后坐。3.气囊不是为儿童设计的气囊加上三点式安全带能够为成年人提供最佳的保护，但是却不能保护儿童和婴儿的安全。汽车的安全带和气囊系统都不是为儿童和婴儿设计的，他们需要用儿童座椅进行保护。4.气囊指示灯仪表板上有一个气囊形状的气囊就绪灯，如下图所示。该指示灯可显示气囊的电气系统是否有故障。在起动发动机时，它会短暂地亮一下，但应当很快熄灭。若在行车中这个灯一直亮着或不停地闪烁，则表示气囊系统有故障，应尽快到维修站检修。5.不要在气囊的前方、上方或近处放置物品注意不要在气囊的前方、上方或近处放置物品，因为在紧急时刻

38、这些物品有可能妨碍气囊充气或被抛射出去，造成更大的危险。在车室内安装收音机、CD机等附件时，要遵照汽车厂的规定，不要随意修改属于安全气囊系统的零件及线路，否则会影响气囊工作。6.安全气囊需与安全带配合使用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，但生活中，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。而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

39、。7.避免高温安全气囊装置的部件应妥善保管，不要让它在85度以上的高温环境下长期放置，以免造成安全气囊误展开8.不要擅自改变安全气囊系统及周边布置不能擅自改动系统的线路和组件，不要随意更改保险杆和车辆前部结构。转向盘和乘客席气囊部位不可粘贴任何饰品和胶条，以免影响气囊的展开9.安全气囊为一次性产品每个气囊只能使用一次，也就是说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。在美国，重新装置一套新气囊和感应系统及整组电脑控制器，一般需要3000美元左右，虽说比较贵，但为了生命安全，这俩钱还是不能省的！10.何时应考虑关闭气囊？在乘坐者之中若有儿童应格外受到关

40、注。由于气囊充气可能对前排儿童产生意外危险，所以最好把儿童安排在后中间位置，并固定好。在副驾驶位无人或必须坐儿童的情况下，应考虑关闭气囊开关。11.何时需要修理气囊？要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。二安全气囊的正确检修1. 非安全气囊专业维修人员不得进行安全气囊的检查、维修2. 在开始检修前，应将时钟、防盗系统与音响系统的内容记录下来，有电动倾斜和伸缩转向系统、电动车外后视镜、电动坐椅及电动

41、肩带系统装置的车辆，维修后应耍新调整和设置存储。禁止使用车外备用电源。3. 对安全气囊进行检修作业时，应将点火开关置于锁止位置，先断开蓄电池负极，等待3分钟，如指示灯运行异常则应等待10分钟再进行操作，以免发生意外。4. 气囊拆下放置时，应将缓冲垫(软面)朝上，且要远离水、机油、油脂、清洁剂等物。5. 对不同车型的安全气囊系统故障码的读取与消除方法应加以区别。6. 禁止对安全气囊的气袋或点火器进行加热或企图用工具打开。7. 拆卸时应注意保护安全气囊组件，特别是连接器。电焊作业前，应摘开转向柱下多功能开关附近的连接器，对安全气囊系统进行安全保护。8. 拆卸已经起爆的安全气囊后，应洗手，如有杂质进

42、入眼睛内，应立刻用清水冲洗，以防受到损伤。9. 安全气囊的元器件，要保证原厂包装，并且牌号必须一致。传感器安装架已经变形时，不论安全气囊是否爆开都必须更换新传感器，同时对传感器安装部位进行修复，使传感器外壳方向标记朝向汽车前方。对于已经爆开的气囊，必须全部更换新件。10. 安装时必须按规定的拧紧力矩将控制装置安装牢固，螺旋导线线盘对中后方可安装转向盘等。安装线束时，注意线束不要被其他零件挤压，也不要交叉穿越其他零部件。11. 安全气囊系统安装好后方可测试电器，禁止使用一般的万用表，只能使用专用仪器。12. 安装前应关闭点火开关，接通蓄电池后打开点火开关，务必注意头不要在安全气囊打开的轨迹之内活

43、动。13. 对安全气囊系统的废旧器件应妥善处理，在引爆废旧安全气囊时需注意周围人和自身的安全，尽量避开居民区和人多的地方，选择一个通风场所，并采取安全措施，引爆完毕10min后待气囊冷却，烟尘散尽后，人才可过去。14. 严禁分解已引爆的气囊，因气囊中没有任何可维护的零部件。更不能修理和再次使用已引爆的气囊。15. 不能被引爆的气囊应妥善保管，并及时进行处理第四章 汽车安全气囊的发展趋势第一节 安全气囊技术改进的必要性在汽车事故发生时，汽车安全气囊的保护极大地减轻了人体的受伤程度。然而，任何事物都具有两重性，汽车安全气囊系统也具有惊人的伤害无辜的负面效应。其中最主要的原因有两个方面：一方面安全气

44、囊自适应能力差，正面碰撞安全气囊系统是根据前座乘员的常规乘坐位置和姿态以及气囊的理想点火时刻为准则设计的，而实际汽车碰撞事故中，影响安全气囊的保护效果的因素很多，例如乘员的身高和体重、乘员相对于方向盘或仪表板的位置、碰撞的剧烈程度等，不同的碰撞条件以及乘员位置的变化将会导致乘员不是在最佳时刻与气囊接触从而降低对乘员的保护效果，有时还会伤及乘员的生命；另一方面气囊主要由尼龙或聚脂纤维布料等制成，其质量虽然不大，但展开的击出速度却高达250km/h以上，这一冲击能量对脆弱的人体而言并非一个小数目，已经多次发生过安全气囊伤害无辜乘员生命的事例。因此，让安全气囊在展开之前能够识别乘员的位置坐姿和体重、并能调整气囊的弹出速度和力量，研制质量更轻的气囊材料等，这就促使了安全气囊技术的不断发展。第二节 安全气囊技术的发展方向通过事故的总结以及科学的判断，小型化、环保化、智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势。一安全气囊的小型化缩小安全气囊总成的体积是当前发展的趋势之一。 新型发生器工作时，压缩气体从气罐中喷出充满气袋。这种发生器气体产生率高，因而尺寸小，便于安装布置。目前汽车上的气囊系统大量采用以