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    汽车安全气囊气体发生器的保护作用及广泛应用

    发布日期:2019-11-06 发布者:德帮汽车

      航天器缓冲气囊需经受深空低温度,完成着陆缓冲或结构支撑等功能。低的气温使气囊的压强随温度降低而减小,为了保持气囊的压强,要求气体发生器的充气时间长、燃气含水量低;此外,航天器体积与质量大,与之匹配的气囊的体积也大,这就要求气体发生器的产气量要足够大;为了保证高温气体长时间冲刷不损坏气囊材料,需对燃气进行降温。因此,气体发生器需满足产气量大、充气时间长、燃气含水量低(气囊压力变化小)、排出气体温度不损坏气囊材料等要求。

      汽车主气囊气体发生器由燃烧室和过滤网组成,装药瞬间燃烧充气,过滤网对燃烧室压强基本无影响。而深空探测气体发生器为满足要求,需设置燃烧室装载大量产气药剂,还需设置降温室装载适量降温剂对燃气进行过滤降温,排气口用于调节燃烧室压强以及向气囊充气。为了保证产气药剂稳定燃烧不发生爆燃,需在燃烧充气过程中保证燃烧室压强稳定,而降温剂和排气口对燃气的阻流作用对燃烧室的压强具有较大的影响,因此,下文将对降温剂和排气口的影响展开分析计算。

      气囊作为汽车被动的重要部件,在碰撞事故中对乘员的生命和财产起着巨大的保护作用。一般情况下,汽车发生碰撞的时间都比较短,气囊要在短的时间内充满,在汽车内饰和乘员之间形成一个软气垫,这就要求气体发生器除了要有的充气效率还要有的充气量,所以说气体发生器性能的优劣直接影响到气囊对乘员的保护效果。

      普通气囊气体发生器由于其自身技术的一些缺陷,在碰撞中保护乘客的同时,还有可能对乘客造成不同程度的伤害。据相关数据统计,普通的气囊在碰撞事故中每挽救1000名乘员的生命,就会导致57例伤亡。因此生产厂家发明了双级气体发生器的气囊,双级自适应技术通过传感器系统与控制系统的配合能够根据碰撞程度的不同来控制气囊完全打开还是 只打开一部分。不仅可以根据碰撞强度调节充气量,还具有较平缓的充气速率,在发生碰撞事故时可以大大地减小气囊的攻击性。由于这种气囊系统在乘员保护中所表现出的性能,这种新型气囊已经在欧美一些了广泛应用和发展。

      双级气体发生器的第1个主要参数是 第1级和第2级气体发生器的气体发生剂填装比例,目前已知的双级气体发生器两级气体发生量之比通常有70/30,60/40及50/50。另外在双级气体发生器的基础上,还可以分为多级气体发生器。发生器的另一个主要参数是 第1级发生器和第2级发生器的起爆时间延迟,并且先起爆装填量大的,后起爆装填量小的,延迟时间一般有10ms和20ms。不同起爆延迟时间对发生器的升压速率有影响,两级气体发生器之间的起爆时间延迟越大则气体的升压率就越小田。气体发生器的特性曲线一般是 由生产厂家的压力容器试验测得,而在仿真模型中,起爆时间的延迟可通过设置时间窗来实现。

      对负气囊气体发生器气囊模型的性进行验证,以及其对驾驶员的保护效果进行分析,可知单级气体发生器在碰撞中对乘员的保护效果不尽如人意。而双级气体发生器气囊因在充气时有较大质量流率,还可以根据碰撞时的不同车速和碰撞强度来选择不同的点火装置模式,通过理论定性分析可知其对乘员在正碰中起到较好的保护效果。