安全气囊在汽车上的应用与发展

张良勇

摘 要：随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，使得交通事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。为此，汽车的安全措施也就应运而生，目前主要有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统。安全气囊由于使用方便，效果显著，造价不高，得到了迅速的发展和普及。

关键词：交通事故；安全气囊；应用；发展

1.安全气囊的组成和工作原理

1.1安全气囊的组成

安全气囊系统主要由碰撞传感器、安全气囊电脑、SRS指示灯和气囊组件四部分组成，如图1。驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内，因此，当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样，就可知此车装有安全气囊。

图1

1.2 安全气囊的工作原理

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，气囊容量约在（50-90）L。同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体是叠氮化物爆炸产生的气体，不含一氧化碳的，主要是N2。传感器测出加速度，加速度大到一定值时，微处理器发出点火信号，点燃叠氮化物，使之爆炸产生气体充囊入气，如图2。

图2

2.安全气囊的运用

2.1汽车安全气囊的打开条件

为了保证安全气囊在适当的时候打开，汽车生产厂家都规定了气囊的起爆条件，只有满足了这些条件，气囊才会爆炸。虽然在一些交通事故中，车内乘员碰得头破血流，甚至出现生命危险，车辆接近报废，但是如果达不到安全气囊爆炸的条件，气囊还是不会打开。如图3.

图3

2.2 汽车安全气囊的安全性

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。

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，而由此所產生的撞击力约有180公斤，这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承。

2.3 汽车安全气囊的正确使用

a.驾驶者应将座位尽量向后移，以便有足够空间使安全气囊在发生意外扩张后充分发挥其保护作用。

b.系上安全带。

c.注意日常检查，检查SRS系统是否有故障。

d.避免高温。

e.注意不要在气囊的前方、上方或近处放置物品，因为在紧急时刻这些物品有可能防碍气囊充气或被抛射出去，造成更大的危险。

2.4 汽车安全气囊的缺点

在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些间题：

a.气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。

b.气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。

3.安全气囊的发展前景

3.1 汽车安全气囊的智能化

传统的正面碰撞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最佳时刻与气囊接触，从而降低对乘员的保护效果。

3.2 汽车安全气囊的全方位保护

安全气囊不再仅局限于保护驾驶员与前座乘员。现代汽车还将采用了窗帘一般的侧气囊，这样即使是侧面被撞，车内乘员的安全也能得到充分的保证。如：侧翼气囊，它是置于车门两侧及车顶的气囊装置。当侧面撞击发生时，撞击力虽被分散，但还有一部分由车门传至装有传感器的座椅上，就在门与传感器接触的刹那，火焰推动两个气体发生器，以高达每秒2000米的速度，差不多是七倍的音速为气囊充满氮气。它还可以在撞击发生的关键瞬间，自始至终地保护着人体的上身，如图4.

图4

3.3 汽车安全气囊的小型化

缩小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，便于安装和布置。

4.结束语

综上所述，我们可以清楚看到安全气囊在整个汽车的安全系统中的重要作用。安全气囊是一种集机械、电子、化学化工等多学科于一体的高新产品，技术含量高、结构复杂、装配精度高、安全要求高是它的特点。安全气囊的研究还在继续创新，安全气囊的工作状况的好坏直接影响驾乘的安全。据有关机构统计，在所有可能致命的车祸中，如果使用安全带，可挽救45%的生命；如果同时使用安全气囊，这一比例将上升到60%。在不系安全带的状况下，安全气囊不但不能对乘员起到保护作用，还会对乘员有严重的杀伤力，所以，安全气囊一定要配合安全带一起使用。

参考文献：

[1]刘希恭编.《国产汽车安全气囊系统》.北京：机械工业出版社，2007

[2]苏慧青编.《安全气囊的使用》.北京：机械工业出版社，2006

[3]汪立亮编.《现代汽车安全气囊系统（SRS）原理与检修》.北京：电子工业出版社，2000

[4]徐安编.《汽车安全气囊技术发展趋向》.北京：人民交通出版社，2006