用于汽车安全系统的形状记忆合金

提出一种新型采用形状记忆合金的执行器，并应用于汽车安全系统。在转向柱的夹紧装置中采用形状记忆模块，可使汽车达到安全、舒适。形状记忆模块控制打开和关闭功能的最大转向力为5000N。第1种类型为鼓式执行器，其利用形状记忆合金打开系统，并且利用碟片弹簧关闭系统。第2种类型为横向执行器，其直接采用形状记忆模块来控制打开和关闭功能。采用16根最新合金线的鼓式执行器进行测试。每根合金线预先加载50N，与之对应的碟片弹簧压紧力为800N。合金线被电激活后，当碟片弹簧力达到1200N时，其对应缩短1mm。此时，采用的电源电压为16V，电流为56A。横向执行器采用4根半径为0.5mm的合金线控制关闭，采用2根合金线控制夹紧机构的开启。开启夹紧机构的时间<1s，需要7A电流和12V电源电压，而1.5s内关闭则需要14A电流和12V电源电压。目前，第1种类型执行器的使用受到能量的限制，因为汽车上的电池不能提供足够的电压。在转向柱设计中采用形状记忆合金的优点是质量轻，由于形状记忆执行器由电激活，并由电阻进行控制，所以其具有较高的可控性。当车辆发生碰撞时，执行器被激活，转向盘甚至可以被释放，为安全气囊留出足够的空间，避免驾驶员与转向盘发生碰撞。

Viorel Gheorghita et al. Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress. Springer Berlin Heidelberg, 2013: 909-917.

编译：刘晓莹