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    汽车安全气囊工作状况与发展走向趋势

    发布日期:2022-07-06 发布者:德帮汽车

      其一、汽车安全气囊的工作原理
      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,主要有防抱死系统,制动力分配系统等。被动安全是指在万一发生事故的情况下汽车上的配置保护乘员的能力。当汽车发生事故时,对乘员的伤害是在瞬间发生的,为防止对乘员的伤害,设置安全装备。
      20世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。到2007年,我国80%以上的汽车安全气囊组件将实现本地化生产。目前,我国汽车安全气囊零部件ECU、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5%左右,气囊组件配套还有很大的发展空间。
      (1)汽车安全气囊的组成及作用。汽车安全气囊系统主要由传感器、微处理器(ECU)、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。
      (2)汽车安全气囊控制系统的组成及工作原理。比较常见的传感器有电子传感器,机电式传感器,机械式传感器,新型传感器,中央传感器和安全传感器六种类型。而电子控制器则包括微处理器,信号输入和输出系统,汽车安全气囊系统电源,警告和诊断系统等部分组成。
      由于汽车生产厂家不同和汽车型号、结构不同,汽车安全气囊控制系统布置方式也有所不同。其中主要的布置方式有多点式汽车安全气囊控制系统,单点式汽车安全气囊控制系统,两点式汽车安全气囊控制系统和防侧撞汽车安全气囊控制系统。虽然布置方式不相同,但是控制原理是一样的。其控制原理如下:汽车安全气囊控制系统的动作信号是由碰撞传感器、中央传感器和安全传感器来产生,然后由中央电子控制器来判断各个传感器输入的信号。汽车安全气囊的引爆过程是根据运动学的规律,用力学方法对碰撞加速度强度进行计算,确定碰撞加速度强度的平均值,储存在中央电子控制器的微处理器中。
      安全气囊气体发生器系统中一个非常重要的部件是气体发生器,它的作用是以足够快的速度产生足够体积的气体,供给气囊.气体发生器较突出的特点是燃爆品,在极短的时间(0.03~0.05)s内可使环境发生剧烈变化。
      其二、汽车安全气囊的发展趋势
      气囊来保护汽车乘员的想法较先产生于美国,在1952年美国汽车生产者联合会在理论上阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。儿乎同时,这种系统的原理图也绘制了出来。1953年,一个气囊的专利就诞生了。但是由于那时技术的限制,还不能把这种想法或专利进行实现,到了1980年的德国开始实现了这个设想并在汽车安装了汽车安全气囊。从此在美国的市场汽车上都出现了这样的安全系统,随后又出现了一系列保护乘员头部躯干和膝部作用的汽车安全气囊。在我国,对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。在十多年的研究与发展过程中,国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础,其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中,系统地研究了多种国产汽车中汽车安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方而作了大量工作,对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。2000年以来,我国汽车安全气囊市场需求平均每年都有超过200%的速度在增长,到2004年我国汽车安全气囊市场总配量接近400万套。目前,国内生产汽车安全气囊企业有近20家,2004年产量超过200万套,汽车安全气囊的国产化率超过50%,到2007年,我国80%以上的汽车安全气囊组件将实现本地化生产。目前,我国汽车安全气囊零部件ECU、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5%左右,气囊组件配套还有很大的发展空间。
      (1)汽车安全气囊的智能化
      传统的正而碰撞汽车安全气囊系统是根据前座乘员的常规乘座位置和气囊的理想点火时刻为原则设计的。但是在实际的汽车碰撞事故中,影响气囊保护性能的因素很多,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、碰撞的剧烈程度等等。不同的碰撞条件及乘员和乘员的位置的变化会导致乘员不是在较佳时刻与气囊接触,从而降低对乘员的保护效果。为了充分发挥汽车安全气囊的保护效果,自适应式或称为智能型汽车安全气囊的概念也就应运而生。
      (2)汽车安全气囊的小型化
      缩小汽车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。
      (3)汽车安全气囊的多样化
      驾驶员和前座乘员汽车安全气囊已成为轿车生产中的标准设备,作为正碰撞事故中的安全措施。侧而碰撞气囊正在迅速发展。不同设计形式的侧碰撞气囊可分别安装在椅靠背外侧、车门中部、车身中立柱、车身顶部与车门交界部位。这些安装在不同部位的侧碰撞气囊可分别起到保护乘员头部、胸部和臀部的作用。