防護(hù)和傷害并存 汽車安全氣囊技術(shù)詳解

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自20世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）80年代以來，安全氣囊逐漸在民用車輛上得到應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)成為一種非常重要的車輛被動(dòng)安全裝置。安全氣囊的數(shù)量已經(jīng)成為衡量車輛安全性的參考依據(jù)之一。安全氣囊的結(jié)構(gòu)和原理是什么？安全氣囊需要什么條件才能打開？它的缺點(diǎn)是什么？使用過程中需要注意什么？這里給大家解釋一下。

●安全氣囊的原理和結(jié)構(gòu)

安全氣囊是補(bǔ)充約束系統(tǒng)的一部分，主要用于防止汽車碰撞時(shí)乘員與車內(nèi)部件發(fā)生碰撞而造成的傷害。它通常作為安全帶的輔助安全裝置出現(xiàn)，兩者共同作用。安全氣囊的保護(hù)原理是:當(dāng)汽車受到一定的碰撞力時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)會(huì)引發(fā)類似微量炸藥爆炸的化學(xué)反應(yīng)，隱藏在車內(nèi)的安全氣囊會(huì)瞬間充氣彈出，在乘員身體與車內(nèi)部件發(fā)生碰撞之前及時(shí)到位。當(dāng)人體觸碰到氣囊時(shí)，氣囊會(huì)開始通過氣囊表面的氣孔排氣，從而起到鋪路的作用，減少對(duì)身體的沖擊力，最終達(dá)到減少乘員傷害的效果。

常用的汽車安全氣囊系統(tǒng)由碰撞傳感器、控制模塊、氣體發(fā)生器和安全氣囊等組成。下面將逐一介紹這些主要組件。

氣囊系統(tǒng)傳感器

氣囊傳感器通常也稱為碰撞傳感器。根據(jù)用途不同，碰撞傳感器分為觸發(fā)碰撞傳感器和保護(hù)碰撞傳感器。觸發(fā)傳感器，也稱為碰撞強(qiáng)度傳感器，用于檢測(cè)碰撞過程中的加速度變化，并將碰撞信號(hào)作為氣囊計(jì)算機(jī)的觸發(fā)信號(hào)傳輸給氣囊計(jì)算機(jī)。碰撞傳感器又稱安全碰撞傳感器，與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，防止安全氣囊意外爆炸。

根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，碰撞傳感器可分為機(jī)電碰撞傳感器、電子碰撞傳感器和機(jī)械碰撞傳感器。保護(hù)傳感器一般采用電子結(jié)構(gòu)，觸發(fā)傳感器一般采用機(jī)電組合結(jié)構(gòu)或機(jī)械結(jié)構(gòu)。機(jī)電碰撞傳感器使用機(jī)械運(yùn)動(dòng)來控制電觸點(diǎn)的動(dòng)作，然后觸點(diǎn)的打開和關(guān)閉來控制氣囊電路的連接和斷開。常見的有球型和偏心錘型碰撞傳感器。電子碰撞傳感器沒有電觸點(diǎn)，目前常用的有兩種:電阻應(yīng)變式和壓電效應(yīng)式。常見的機(jī)械碰撞傳感器是水銀開關(guān)，利用水銀的導(dǎo)電特性來控制氣囊電路的通斷。

控制模塊

對(duì)于早期的汽車來說，通常會(huì)有幾個(gè)觸發(fā)碰撞傳感器，通常安裝在車身的前部和中部，比如車身兩側(cè)的翼子板內(nèi)側(cè)、大燈支架下方以及發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器支架兩側(cè)。隨著碰撞傳感器制造技術(shù)的發(fā)展，一些汽車將觸發(fā)式碰撞傳感器安裝在氣囊系統(tǒng)ECU中。碰撞傳感器通常與氣囊系統(tǒng)ECU組裝在一起，大部分安裝在駕駛艙中央控制臺(tái)下方。ECU是安全氣囊系統(tǒng)的核心部件，大部分安裝在駕駛艙中央控制臺(tái)下方。

氣體發(fā)生器儲(chǔ)存諸如硝酸鈉或硝酸銨等物質(zhì)。汽車在高速猛烈撞擊時(shí)，這些物質(zhì)會(huì)迅速分解，產(chǎn)生大量氣體，這些氣體會(huì)充滿安全氣囊。但是，較新的安全氣囊配備了可以分階段充氣或釋放壓力的裝置，以防止突然爆炸產(chǎn)生的巨大壓力對(duì)人體造成傷害。分級(jí)爆震裝置，即氣體發(fā)生器，分為兩個(gè)階段。第一階段產(chǎn)生約40%的氣體體積，遠(yuǎn)低于最大壓力，對(duì)人體頭部運(yùn)動(dòng)有緩沖作用。第二階段產(chǎn)生殘余氣體并達(dá)到最大壓力。分階段泄壓的方式是在氣囊袋上開一個(gè)泄壓孔或壓力可調(diào)的孔。一旦一開始?jí)毫_(dá)到設(shè)定的極限，就可以瞬間釋放壓力，避免對(duì)乘客造成過度傷害。

緩沖氣囊

安全氣囊一般采用抗裂性能良好的聚鄰苯二酰胺織物制成，是一種半硬的高分子材料，可以承受較大的壓力。經(jīng)過硫化處理后，可以降低氣囊充氣的沖擊力。為了密封氣體，氣囊涂有涂層材料。安全氣囊的尺寸、形狀和泄漏性能是決定安全氣囊防護(hù)效果的重要因素，必須根據(jù)不同汽車的實(shí)際情況來確定。氣囊靜止時(shí)，折疊成一個(gè)袋子，放在氣體發(fā)生器上部和氣囊裝飾罩之間，氣囊裝飾罩表面浮雕有淡淡的痕跡，以便氣囊充氣爆炸時(shí)撕開裝飾罩，減少?zèng)_出裝飾罩的阻力。氣囊的背面或頂部設(shè)有排氣孔。當(dāng)駕駛員按壓氣囊時(shí)，氣囊被按壓后會(huì)從排氣孔排出。

汽車在碰撞中的主要受力部位是乘員艙骨架和車身縱梁。為了緩沖碰撞時(shí)的沖擊力，車身前部大多設(shè)計(jì)有碰撞緩沖區(qū)，車身剛度的公告不均勻。在一些事故中，比如汽車撞上沒有后保護(hù)裝置的貨車，或者汽車撞上護(hù)欄，或者發(fā)生車身側(cè)面碰撞，這類事故往往沒有來自車身前部的直接沖擊，主要是車身上部與車身側(cè)面的碰撞，碰撞部位的剛性很小。雖然座艙大幅度變形，造成車內(nèi)乘客傷亡，但有時(shí)由于碰撞部位不對(duì)，安全氣囊打不開。

誤區(qū)一:不系安全帶，安全氣囊打不開？

有網(wǎng)友認(rèn)為不系安全帶安全氣囊打不開，其實(shí)是一種誤解。首先，除爆燃預(yù)張緊安全帶外，車內(nèi)通用安全帶與公交車之間沒有數(shù)據(jù)交聯(lián)。其次，根據(jù)一般廠家的設(shè)置，無論此時(shí)安全帶的狀態(tài)如何，在滿足碰撞變形和加速條件時(shí)，氣囊都會(huì)展開，所以氣囊是否打開與安全帶沒有直接關(guān)系。

單擊查看為什么應(yīng)該正確使用安全帶:

●氣囊缺陷

安全氣囊作為提高汽車安全性的有效措施之一，越來越受到人們的重視。在一些實(shí)際的碰撞事故中，已經(jīng)證明安全氣囊具有減少乘客傷亡的效果，但也發(fā)現(xiàn)了一些問題。氣囊使用中存在的問題包括:

安全氣囊可能在非常低的車速下打開。當(dāng)汽車以非常低的速度發(fā)生碰撞時(shí)，乘客和駕駛員都可以系上安全帶，為了保護(hù)安全，氣囊的展開是完全不必要的。如果此時(shí)展開安全氣囊，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，甚至可能因安全氣囊展開而加重碰撞傷害。

氣囊的啟動(dòng)會(huì)對(duì)乘客造成傷害。當(dāng)安全氣囊系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，安全氣囊蓋會(huì)立即打開并充氣，這很可能會(huì)影響乘客。產(chǎn)生的熱氣也會(huì)灼傷乘客和司機(jī)。根據(jù)計(jì)算，如果汽車以60公里/小時(shí)的速度行駛，突然的撞擊會(huì)在0.2秒內(nèi)使汽車停止，而安全氣囊會(huì)以300公里/小時(shí)左右的速度彈出，由此產(chǎn)生的沖擊力約為180公斤，對(duì)于頭部和頸部等人體的脆弱部位來說是難以承受的。特別是當(dāng)乘客偏離座椅或座椅被兒童占用時(shí)，氣囊系統(tǒng)的啟動(dòng)不僅無法保護(hù)乘客，還可能對(duì)乘客造成一定的傷害。

誤區(qū)二:把東西放在中央控制面板上

很多網(wǎng)友喜歡在車?yán)餇I造一種家的感覺，里面放了很多東西，但有時(shí)候也會(huì)帶來一些隱患，比如中控臺(tái)上放了一些7788的東西。如果發(fā)生事故，當(dāng)安全氣囊打開時(shí)，這些東西會(huì)隨著打開的安全氣囊一起拍到前排乘客的臉上。如果是布娃娃，那只是一個(gè)香水瓶...后果真的讓人心寒。

●如何保證安全氣囊的正確使用？

由于安全氣囊系統(tǒng)具有危險(xiǎn)性，需要正確使用才能發(fā)揮SRS系統(tǒng)的作用。因此，對(duì)于裝有安全氣囊的車輛，在日常使用中應(yīng)注意一些事項(xiàng)。在保證正確駕駛姿勢(shì)的情況下，駕駛員應(yīng)盡量將座椅向后移動(dòng)，使安全氣囊在意外膨脹后有足夠的空空間充分發(fā)揮其保護(hù)作用，駕駛員必須系好安全帶。12歲以下兒童應(yīng)坐在車后排，合理使用兒童安全座椅。永遠(yuǎn)不要把孩子放在前排。氣囊爆炸的巨大沖擊力甚至可能對(duì)他們致命！

點(diǎn)擊查看兒童座椅的使用情況:

最后順便說一下，安全氣囊也是有有效期的，但是它的有效期是10年左右。對(duì)于目前使用和更換周期一般的家用車，只要不買特別舊的二手車，基本上這都不是問題。

總結(jié):

雖然現(xiàn)在的汽車廠商都宣傳安全氣囊是一個(gè)重要的賣點(diǎn)，但是安全氣囊是一把雙刃劍，當(dāng)你使用得當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以起到很好的保護(hù)作用，但是當(dāng)你遇到安全氣囊打不開或者使用不當(dāng)?shù)那闆r時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生副作用。再次，所有的安全裝置都是輔助的，只有安全駕駛才是保證安全最重要的保障。

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