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汽车安全气囊安全气囊的整个动作过程以及其产气性能进行研究

发布日期:2023-01-04 发布者:德帮汽车

(一)、汽车安全气囊的整个动作过程
汽车安全气囊使用的气体通常为氮气,是由三氮化钠固体受热分解释放(2NaN3->;2Na+3N2)。若汽车瞬间减速力达到汽车安全气囊设定值以上时,传感器和微处理器就会传递信号,启动点火,触发充气装置,然后充气装置内的三氮化钠会产生剧烈的化学反应,使汽车安全气囊在瞬间充满氮气,以缓冲乘员所受到的冲击,保护乘员头部及其它部位免于撞击方向盘等车内构件。负汽车安全气囊气体发生器在汽车安全气囊开始泄气时,汽车安全气囊依然在继续吸收动能。整个过程(由充气、保护、泄气组成)在不到一秒钟内完成。
汽车安全气囊的整个动作过程可细分为如下几个环节:
(1)汽车碰撞刚发生10ms后,汽车安全气囊开始充气,但此时驾驶员尚未动作;(2)汽车碰撞发生40ms后,汽车安全气囊完全充满气体,此时人体由于惯性向前移动。安全带开始预收缩,以吸收部分能量;(3)汽车碰撞发生约60ms时候,驾驶员的头部及躯干撞向汽车安全气囊。此时,汽车安全气囊内的气体通过节流孔排气,吸收人体与汽车安全气囊之间的碰撞能量;(4)汽车碰撞发生约120ms,汽车安全气囊内大部分气体从节流孔排出,驾驶员前方视线得以恢复。
注:人一眨眼的时间约为200ms,因此整个汽车安全气囊的工作过程是非常短暂的,用人的肉眼根本无法看清。
安全气囊的控制主要包括两个方面,一是点火控制,另一个是安全气囊的体积形扰放气特性等。目的是为了使负气囊发生器能够准确地点火,防止误点火(不该点火而点火升漏点火(应该点火而没有点火)和迟点火(点火时间太晚);二个问题的目的是为了尽可能保护乘员。
(二)、汽车安全气囊系统对其产气性能进行研究
如何设计一款可靠性高、功能完善、扩展性好、成本低,且能灵活使用的汽车安全气囊控制单元,是论文研究的。在进行具体的硬件和软件设计之前,需要了解和研究汽车安全气囊系统的组成部件和国内外的现状。
汽车安全气囊系统由传感器、控制器、主汽车安全气囊发生器、汽车安全气囊等部分组成。汽车发生碰撞时,先由传感器接收撞击信号,只要达到规定的作用时间和撞击强度,传感器即向气体发生器输出一个启动信号,气体发生器接到启动信号后引燃气体发生剂,产生大量气体,经过过滤并冷却后进入汽车安全气囊,使汽车安全气囊在极短的时间内突破衬垫迅速膨胀展开,在驾驶员和乘员的前部形成弹性气垫,从而保护人体头部和胸部,使之免于受到伤害或减轻伤害程度。
汽车安全气囊系统中,气体发生器是一个非常重要的部件,其作用是以足够快的速度产生足够体积的气体,供给汽车安全气囊;汽车安全气囊接受来自气体发生器的气体,控制气体的压力和汽车安全气囊所占据的空间和形状,并接受乘员的碰撞,吸收碰撞动能,从而达到减少和减轻乘员伤亡的目的。由此可见,气体发生器是汽车安全气囊组件中非常重要而又复杂的组成部分,气体发生器的工作可靠性对整个汽车安全气囊能否可靠工作起着至关重要的作用,非常有必要对其产气性能进行研究。
从技术上讲,汽车安全气囊综合了机械、电子、化工等方面的高新技术。与其他汽车零部件相比,汽车安全气囊的系统性非常强,开发过程十分复杂,使用可靠性要求高,在批量装车前做大量的试验。汽车厂商,如通用、大众等在汽车测试设备的开发研制上投入了大量的人力、物力、财力。
目前,国内还没有一套完整的用于汽车汽车安全气囊中负汽车安全气囊发生器的产气压力性能研究测试系统,设计了一套模拟整车撞击的台架实验系统以及气体发生器的产气压力性能测试系统,通过多次实验得到许多有益的数据,为有关单位气体发生器生产质量的保证提供了检验依据,对促进我国汽车工业的发展具有重要意义。