安全气囊的发展与应用Word文档下载推荐.docx

1、指导教师 完成时间 年 月 日摘 要在当今社会随着汽车技术的发展和道路条件的改善，车流量越来越大，汽车的速度也变得越来越快。如此汽车带给我们的安全隐患也随之加重，交通事故频频出现。为了保障人们出行的人身和财产安全，确保行车过中的安全，解决行车过程中的人员安全渐渐地受到了我们的重视。以此汽车的安全也就随之产生，随后很快的出现了一系列的汽车安全系统。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，被动安全是指在万一发生事故的情况下，目前主要有安全带和安全气囊防护系统等。由于很多事故是难以避免的，因此被动安全性是极其重要的，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便，

2、效果显著，成本低廉，得到了迅速的发展和普及。现在，世界上许多汽车制造厂及专业生产厂都在设计和生产安全气囊。今天的气囊已经发展到可以在任意方向的碰撞中（包括侧向碰撞）起保护乘员头部、躯干和膝部的作用。此外还会向智能化、小型化、多样化、无污染的方向发展的趋势。关键词：安全气囊；技术；应用；发展AbstractIn todays society, with the development of automobile technology and the improvement of road conditions, the speed of the car becomes faster and fa

3、ster, and the traffic flow is becoming bigger and bigger. This car has brought us more security risks, and traffic accidents occur frequently. In order to ensure the safety of peoples travel and property and ensure the safety of driving, we gradually pay attention to the safety of people in the proc

4、ess of driving. As a result, the safety of the car was also produced, and then a series of car safety systems appeared. Vehicle safety is divided into two kinds: active safety and passive safety. Active safety refers to the ability of cars to prevent accidents. Passive safety means that in case of a

5、ccidents, there are mainly safety belts and airbag protection systems. Because many accidents are unavoidable, passive safety is extremely important. As a research achievement of passive safety, airbag is easy to use, effective and inexpensive, and has been rapidly developed and popularized. Now, ma

6、ny automobile manufacturers and professional manufacturers in the world are designing and producing airbags. Todays airbags have developed to protect the crews head, trunk, and knees in any direction of collision （including lateral collisions）. In addition to the trend of intelligent, miniaturized,

7、diversified and pollution-freeKeywords：airbag; technology; application; development第一章 安全气囊的发展历史1.1安全气囊的发展1.1.1国外的安全气囊发展历程安全气囊使用到现在已有近30年了，它对减少撞车伤亡有举足轻重的作用。美国“高速公路安全保险机构”的报告指出，装有安全气囊的汽车在撞车时，死亡人数减少了23。安全气囊使车祸中的驾驶员面部受伤减少了75。安全气囊最早是由赫特里克于1953年8月提出，并获得了美国“汽车缓冲安全装置”专利。由于当时技术水平及人们观念的限制，并没有被广泛接受或认可，当时的美国人更

8、倾向于安装安全带。随着各国车辆安全标准的制定，安全气囊的装备率越来越高。到现在欧洲及美、日等国家汽车上的安全气囊的装备率已达到近100%。60年代末，美国高速公路行车安全管理局（NHTSA）开始顾虑汽车厂商发展安全囊。70年代美国通用、福特，德国奔驰 、日本丰田等汽车公司以及美国 MONTON公司、TRW公 司、德 国 TEMIC公司、ICT研究院、等均投入大量资金和人力研究与发展安全气囊，最终1971年5月安全气囊终于在德国的一个研究小组成功诞生，并运用于汽车生产当中。这些综合力量使安全气囊的研究与展进入了一个全新的发展阶段。1973年美国通用汽车公司开始出售可供顾客选配的汽车气囊系统。安全

9、气囊的灵感来源于他在1952年的一次事故。他在猛打方向盘的后，并进行制动，发现他和妻子都用手臂本能地保护坐在前座中间位置上的女儿。这次事故后他意识到必须有一个类似于软垫子的东西来保护乘员，两周之后他绘好了设计图纸交给了代理人，这份图纸确定了今天安全气囊的雏形。 1984年，NHTSA在著名的“联邦机动车安全标准”FMVSS（FederalMotorVehicleSafetyStandard）208条乘员碰撞保护的提出为安全气囊的提供了一个明确的法则及指导向，指导安全气囊的发展和使用。1993年前后，美国政府规定从1995年9月1日以后出场的轿车前排座均应备安全气囊。除此以外1998年以后的新轿

10、车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊。于是安全气囊在近几年在美国首先得到飞速发展，其他国家纷纷开始重视安全气囊，这使得安全气囊的价格大幅下降，装备安全气囊的轿车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了双气囊，乘客用安全气囊与驾驶员用安全气囊相似。但所需的气体要多一些，当然气囊的体积也要大一些。1.1.2国内的安全气囊发展历史由于我国的汽车工业起步较晚，所以我国对汽车安全气囊的研究起步晚于欧美等国家。上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。随着世界汽车进军我国，我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992年，我国自主研发的FS-01安

11、全气囊通过撞车试验。国家经贸委和汽车行业在我国“九五”规划和“十五”规划中明确将安全气囊列为我国汽车零配件三大重点发展项目（电子喷油系统、防抱死制动系统和安全气囊系统）之一,尤其是1999年10月28日，国家机械工业局发布关于正面碰撞乘员保护的设计规则（CMVDR294）。这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时所述的安全要求。CMVDR294的发布实际上是地对汽车配置安全气囊提出了国家级的新的要求,这是中国安全气囊发展史上的一个进步,这一法规的实施对中国的安全气囊发展提供了方向，指明了道路，对我国的行车安全提供了保障，这也同样相当于对中国人民的安全表示重视。1.2安全气囊的功能简介1.

12、2.1安全气囊的使用原理当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时，安全气囊当中的接收器接收撞击号，并对其进行分析。当达到一定的标准，传感器则发出信号。电子控制器接收到信号后，与其存储的标准信号进行比较，如果达到条件，驱动电路就会向气囊组件中的气体发生器送信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂，产生气体，经过滤后，再经冷却系统进入气囊，使气囊成功实现在极短的时间内突破迅速展开，在驾驶员或乘员的前部形成气垫，从而有效地保护人体头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度，这大大降低了人们行车生命安全的威胁程度。1.2.2安全气囊的工作过程安全气囊的作用过程如下：外界的碰撞、碰撞传感器、电子控制器、气体发生器、

13、气囊展开、乘员保护。安全感气囊需要在汽车特定部位处装置碰撞传感器。碰撞传感器受到足够的撞击冲量时，将触发信号输送到中央电子控制器。在中央电子控制器中，微处理器能够对传感器输入的触发信号立即进行分析比对。如果碰撞冲量超过预先的设定值，中央电子控制器释放出电火花，使气体发生器中的雷管急速爆炸。雷管炸裂气体发生器中的燃料盒，将燃料点燃并产生高温、高压气体（氮气），快速地经过滤器过滤冷却后冲入安全气囊。气囊在极短的时间之内膨胀至无法再增大为止，在乘员与车内装备之间形成一个气垫。在同一瞬间，乘员因惯性力的作用，可能向前冲出一段距离，头部、脸部和胸部会与迎面而来的气囊相接触。但高压气囊的膨胀，会把乘员打击

14、到座椅上，会使人员身体受到伤害。气囊在后面还安装的排气孔，排气孔打开，由气体的阻尼作用，吸收了碰撞产生的能量，减轻了乘员的压力，使乘员陷入较柔软的气囊中。第二章 安全气囊的应用现状2.1安全气囊的应用2.1.1乘员探测系统应用为了能够使得气囊对不同的乘员做出相应的正确而有效的保护，我们现在已经着手乘员座位上安装一个探测系统，这个探测系统针对车座上是否有人，乘员的体型大小，以及就座时偏离正中情况，还有撞车瞬间成员的身体反应机理进行探测和计算。相当于一个传感器或者一个微型的计算机，计算和与预测的乘员乘坐信息，并传递给安全气囊的中央电脑的总控制中心。在发生碰撞的时候，控制中心在对传感器反馈过来的各种

15、信息进行判断，分析，检验，计算的同时综合考虑探测系统探测所得的乘员乘坐信息。在这种情况下，安全气囊系统就能针对驾驶员和乘员的乘坐情况适时适量适当启动气囊，完全理想的安全气囊是可以针对各种不同的特殊情况对汽车的使用者进行全方位周到的完美保护。安全气囊的中央数据库应尽可能多地收集和利用有关乘员形体位置信息及撞车类型和撞车速度的数据，建立数字模型，对碰撞中乘员和车的有关信息进行识别与判断，调整安全约束系统的参数数值，使人体获得最佳的安全保护。要实现这一技术的应用，科学家和各研究机构正在行之有效的实验当中，目前已经取得较好的成果以及初步应用，但是要普及和全面推动还需要很大的财力物力人力，还需要国家乃至

16、世界人民的齐心努力。2.1.2磁电式传感器应用传感器的触发有开关式，纯机械式，单点电子式，侧撞式，应变式等等多种多样。全气囊的传感器触发方式在整个国际上并没有统一标准，其种类繁多，而且由于触发器装于车身上不同位置其触发的方式也不尽相同。为使传感器能够方便地安装在各个部位，使其能够正确适时地感应碰撞。磁电式传感器的应用就显得尤为重要。只要稍微调整一下某些参数值，这种磁电式传感器就可以安装在车身上的任何位置，得其能够识别任何时间脉冲为0-20 ms和峰值为0588 m/s的碰撞和速度信号。只要碰撞加速度峰值和时间脉冲宽度能够同时满足条件，就会向气囊发出触发信号，展开气囊，对人体进行保护。这种传感器结