关于某汽车安全系统气囊系统地分析报告

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关于汽车安全气囊系统的分析

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目 录

一、概 述 ....................................... 错误！未定义书签。 1、汽车安全气囊 ................................. 错误！未定义书签。 2、汽车安全气囊的工作原理及结构 ................. 错误！未定义书签。 3、汽车安全气囊的分类 ............................................ 4 4、汽车安全气囊的发展史 .......................................... 5 二、汽车安全气囊的应用问题 ....................................... 6 1、安全气囊的使用 ................................................ 6 2、安全气囊使用过程存在的缺陷 .................................... 6 3、安全气囊的检修 ................................................ 7 三、汽车安全气囊与其他安全装置 ................................... 7 1、ABS防抱死制动系统 ............................................ 7 2、安全带 ........................................................ 7 3、安全枕头 ...................................................... 8 四、汽车安全气囊的改进和引用 ..................................... 8 1、磁电式传感器的采用分析 ........................................ 8 2、智能化控制系统采用分析 ....................... 错误！未定义书签。 3、乘员探测系统的选择分析 ....................... 错误！未定义书签。 4、气体发生器的多元化发展 ........................................ 9 5、可分级充气或释放压力装置的采用 ................................ 9 五、汽车安全气囊的发展趋势 ...................................... 10 1、安全气囊的绿色环保化 ......................................... 10 2、安全气囊的小型、轻型化 ....................................... 10 3、安全气囊的智能化 ............................................. 10 4、安全气囊的虚拟技术化 ......................................... 10 5、安全气囊的保护全方位化 ....................................... 11 六、汽车安全气囊的市场状况 ...................................... 11 1、汽车安全气囊市场特点分析 ..................................... 11 2、安全气囊供求情况 ............................................. 11 七、结论 ........................................................ 12 致谢 ............................................................ 13 参考文献 ........................................................ 14

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一、概述

1、汽车安全气囊

安全气囊系统也称为辅助乘员保护系统。它是一种当汽车遭到冲撞而急剧减速时能很快膨胀的缓冲垫，通过它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供十分有效的防撞保护。当汽车发生碰撞时，迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子，使乘员撞在气袋上，避免或减缓碰撞，从而达到保护乘员的作用。在汽车发生冲撞时，安全气囊系统对保护驾乘人员的安全十分有效。

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超过设定值时，安全气囊电子控制装置立即接通充气元件中的传爆管电路，点燃传爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉和气体发生剂，产生大量气体，在0.03s的时间内即将气囊充气，使气囊急剧膨胀，冲出方向盘盖罩，缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。初中证明，汽车装用安全气囊后，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的安全气囊，还装有侧面安全气囊，在汽车发生侧面碰撞时，也能使侧面安全气囊充气，以减小侧向碰撞时的伤害。据统计，气囊在汽车相撞时，保使头部受伤率减少25%，面部受伤率减少80%左右。

2、汽车安全气囊的工作原理及结构

2.1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，缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。

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

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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。

此外，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，对人体无害；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。

万事都是一把双刃剑，安全气囊同样也有它不安全的一面。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”。

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，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。所以，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。

汽车正面碰撞时安全气囊发生作用的过程示意图

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。

从发生冲撞、传感器发出信号到控制器判断引爆电雷管，大约需要10ms时间。引爆后，气体发生器产生大量氮气，迅速吹胀气囊。从发生冲撞到气囊形成，进而到安全带拉紧，全过程所需时间为30-35ms，所以气囊系统的保护效果是非常好的。

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当气囊引爆后，由于产生的气体大量涌进气囊，使气囊的压力增高，不利吸收冲撞能量，所以，在气囊的后面有2个排泄压力的气体排放孔，有利于保护驾乘人员的安全。

做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞后，称为一次碰撞，乘员与车内构件发生碰撞，称为二次碰撞，气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开一个充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。

安全气囊在近几年得到了飞速的发展，价格大幅度下降，装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时，有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊（即双安全气囊规格），乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。进入90年代以来，安全气囊的安全性能已被人们普遍接受，并被视为一种现代化和高档次的安全装置。了解安全气囊的工作原理及注意事宜对我们更好的保护自己有很重要的作用，但对于驾驶员来说，安全驾驶才是第一位的，这是任何先进的安全装置都无法替代的！

2．2结构

安全气囊系统主要由传感器、ECU、气体发生器和气囊组件等组成。

传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。传感器按其功能可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理基本相同，其区别在于设定的减速度阀值有所不同。一般碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可作碰撞防护传感器，但是必须设定其减速度阀值。碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度；设置防护传感器的目的是防止前传感器意外短路而造成防误膨开，因为在不设置碰撞防护传感器的情况下 ，当监测前碰撞传感器时，如果不恰将其信号输出端子端路使点火器嗲那电路接通，那么气囊就会引爆充气膨开。传感器按其结构可分为偏心锤式传感器、滚球式碰撞传感器、滚轴式膨胀传感器、水银开关式碰撞传感器、有压阻效应式碰撞传感器和压电效应式碰撞传感器。

ECU电子控制单元，又称“行车电脑”“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片器。它和普通的单片机一样，由微处理器（CPU）、存储器（ROM、、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量器及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。

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