安全气囊的改进可编辑修改word版.docx

1、安全气囊的改进可编辑修改word版分类号：单位代码 ：10452本科专业职业生涯设计题目 安全气囊的改进姓学名号 年级 2007 专业 车辆工程 系 （院） 指导教师 2011 年 3 月 26 日第一部分：职业生涯设计1 前言 42.自我认识 43.职业分析 53.1所学专业分析 53.2开设课程 74.职业分析 74.1 短期计划：2011 至 2014 年 74.2 中期计划：2014 至 2017 年 75.结束语 7第二部分：职业生涯设计摘 要 8第一部分职业生涯设计一、前言有人会说为自己做个职业生涯规划具有灯塔、航标等设施的照亮和引导作用，一点都不过分。事实上，职业方向为你聚拢心力

2、和有限的资源，揭示出关键特质的程度差异。总之，对职业方向与职业特质的坚定把握，是从战略高度对职业成功的把握，是最有效的把握方式。好的计划是成功的开始，古语讲，凡事“预则立，不预则废”就是这个道理。我今年已经是即将毕业的学生了，虽然考上了研究生，三年之后还得进入社会的，为了毕业后能够完美的融入社会大世界，为将来走出学校储备更多的经验和能力，现在很有必要自己做一份完善的职业规划，制作一个我人生的灯塔、航标。二、自我认识客观认识自我准确定位，充分认识自身条件和相关环境并结合大学生人才培养目标及专业发展要求作为设定职业生涯目标和策略的基础。对自己的能力结构职业兴趣职业价值观行为风格个人特质综合素质以及

3、就业机会职业选择家庭和社会等外在环境做一个准确完整的认识是很必要的，了解了自己才能更客观正确的制定一个职业规划。我比较敏感，非常崇尚内心的平和，看重个人的价值，忠诚，理想化，一旦做出选择，就会约束自己完成。我外表看起来沉默而冷静，但内心非常善良，有同情心，善解人意。我重视与他人建立有深度、真实、共同进步的关系，希望参与有助于自己及他人的进步和内在提升的工作，欣赏那些能够理解你价值的人。我个性鲜明，好奇心强，创造力突出，思维开阔，有远见，乐于探索事物的可能性，致力于追寻自己的梦想。一旦全身心地投入一项工作时，我往往发挥出冲刺式的干劲，全神贯注， 全力以赴。我对人、事和思想信仰负责，一般能够忠实履

4、行自己的义务。但是，对于意义不大的日常工作，我做起来可能有些困难。 三、职业分析1、所学专业分析车辆工程是机械工程一级学科所属的四个二级学科之一，是关于各种车辆的研究、设计、制造及使用管理的科学技术。车辆是国民经济的支柱产业和主要应用领域，是集机械、电子电器、热工、控制、安全环保、人机工程为一体的综合性学科，应用范围广泛。随着国民经济和科学技术的飞速发展，车辆制造业正逐渐成为我国国民经济的支柱产业。如今的车辆几乎是聚集了所有的先进技术，除了传统的材料、机械、热工技术之外，电子技术、检测技术、计算机控制技术、通讯、环保、安全等都得到广泛的应用。因此，车辆工程是一个应用面广，涉及技术面宽，发展速度

5、快的专业，需要大量的研究开发人员和工程技术人员从事车辆的研究、设计、制造和使用管理工作。车辆工程专业主要培养从事汽车工程技术领域设计、制造、研究、试验，以及其它车辆的设计与制造、运用与管理等方面的高级工程技术人才。培养面向现代化、面向世界、面向未来，适应经济建设与社会发展需要，具有远大理想、高尚品德和创新精神，掌握扎实基础理论、科学思维方法及解决实际问题技能，身心健康，德、智、体和谐发展的高素质应用型技术人才。通过学习，学生应具备汽车及相关领域专业基础知识，获得汽车有关的现代理论与设计方法；了解汽车生产设备和加工工艺；了解当代汽车的最新技术和学科前沿动态；汽车电子控制技术、工程机械自动控制技术

6、、汽车安全、节能与环保技术、CADCAM 技术等。具有对汽车产品进行研究、设计与开发、试验与检测、维修与管理的能力。初步掌握汽车的驾驶技能。学生毕业后可在有关企业、科研单位、国家机关和高等院校从事汽车、拖拉机、农用运输车、工程机械、改装或特种车辆产品设计、制造、管理、营销、科研和教学等工作。2、 开设课程数学、力学、计算机等基础知识；汽车结构、汽车理论、汽车设计、汽车发动机原理、现代汽车技术、汽车制造工艺、汽车电控技术等专业知识；汽车贸易、汽车营销、企业管理、技术经济学等。到了大三，车辆工程专业的学生将系统学习汽车制造、汽车理论、汽车设计、内燃机原理与设计、汽车电子学等专业课程。同时，在公司的

7、专业实习成为本专业学习的一个重要环节。在生产车间里，学生们以“零距离”感受实体零件的加工制作以及工艺过程，把纯理论的知识拿到实际当中作比较，检验自己的所学，在脑海中形成一个新的体系。课程设计是锻炼初步设计的能力，它综合各门专业课的知识，具体地解决某一个实际问题。它在培养学生的初步设计能力方面，起到了相当重要的作用。总之，在实践环节上， 专业提供了诸多的机会：驾驶实习、专业认识实习、电子实习。四、生涯规划1、短期计划2011 年2014 年完成研究生课程并且精通一门专业课程学习积累专业知识以便以后更好的投入工作。英语通过国家英语等级六级考试，提高自己的英语水平，同时争取加入党组织，是自己向靠拢。

8、我的导师的研究方向是空气动力学，我对这个方向非常感兴趣，以后打算在这个方向好好学学，争取在这个方向早出成果。2、中期计划2014 年2017 年毕业后能找到发展自我专业类型的工作，第五年时要熟练的掌握专业技能并赚够一定量的钱。第一年以学习为主。第二年学习同时不段积累经验拿到工程师职称。搞好人际关系，适应工作环境，在技能方面不段强化自己。学习他人经验。多多实习进一步提高技能，积累经验。尽一切力量考工程师证书，为以后更好发展打好基础。五、结束语人生天地间若白驹过隙，忽然而已。的确，人生短暂，时光如滔滔江水， 滚滚逝去。在这短暂的人生中，如果不知道奋斗努力的方向，昏昏度日，一事无成，岂不枉来今世？梦

9、想是一个点，它如漫漫长夜的启明星，指引我们前行，职业规划是一条路， 在它的带领下，我才能到达我自己理想的目标。第二部分安全气囊的改进摘 要汽车安全气囊系统（简称 SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低 18%左右， 单独使用安全带可使事故死亡率下降 42%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低 47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助系统出现。当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”

10、在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安全气囊的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。关键词：安全气囊；传感器；工作原理AbstractAutomobile airbag system (hereinafter referred to as SRS) is auxiliary safety system, it is of

11、ten used as an auxiliary safety device appeared seat belt. Seat belts with airbag is supporting the use, without the seat belt and the airbag safety effect will be discounted. According to the survey, used alone airbags can make the accident rate by 18% or so, separate tie-off can make the accident

12、mortality reduction 42% left and right, but when the airbag with seat belt when used together can make accident 47 per cent lower mortality. Thus, if the two biggest possible mutual coordination can reduce accidents of mortality, airbag system inevitable as belt auxiliary system appears.When collisi

13、on accident occurred, the safety belt will occupant restriction in the seat, make the occupant body not hit the steering wheel, instrument panel and wind window pane, avoid occupant occur secondary collision; At the same time avoid passenger car produces rolling and other dangerous situations is cas

14、t to seat. The airbag protection principle is: when car collision force suffered after certain airbag system will trigger some similar small doses of explosive chemistry, hidden in the cars airbags would be instantly inflatable pop up, in crew members body and in-vehicle equipment collision before p

15、lay matting function, reduce the body by wallop, thereby achieve alleviate occupant damage effect.Keywords: airbags；Sensors； Working principle1绪论安全气囊分布在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车顶三个方向。在装有安全气囊系统的容器外部都印有 Supplemental Inflatable Restraint System，简称 SRS)的字样，直译成中文，应为“辅助可充气约束系统”。旨在减轻汽车碰撞后，乘员因惯性发生二次碰撞时的伤害程度

16、。1.1安全气囊的概述安全气囊是汽车被动安全中一项技术含量很高的产品。它的保护效果已经被人们普遍认识，有关安全气囊的第一个专利始于 1958 年。1970 年就有厂家开始研制可以减轻碰撞事故中乘员伤害程度的安全气囊；20 世纪 80 年代，汽车生产厂家开始逐渐装用安全气囊；进人 90 年代，安全气囊的装用量急剧上升；而进入新世纪以后，汽车上普遍都装有安全气囊。汽车安全气囊系统（简称 SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低 18%左右， 单独使用安全带可使事故

17、死亡率下降 42%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低 47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助系统出现。当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安全气囊的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。安全气囊系统称

18、为 SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活，该传感器用于监视碰撞中汽车速度减雨燕的安全气囊小的程度。在碰撞发生的早期，安全气囊开始充气，安全充气大约需要 0.03 秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要，这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达 320 公里/小时，碰撞时如果人的乘坐姿势不正确，将给人带来严重的伤

19、害。1.2安全气囊发展史安全气囊从 1952 年就取得了专利，但在应用推广中经历了几上几下的波折， 足足走过了 30 多年的漫长路途。直至 1984 年，汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施，其中规定从 1995 年 9 月 1 日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊，同时还要求 1998 年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊，自此才确认了安全气囊的作用。如今，这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品，种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车，大多数都装有安全气囊，有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内，随着 C

20、MVDR294 碰撞安全法规的开始实施，国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高，但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外，大部分车型还只是安装了正面气囊。（下图 1.1 为汽车安全气囊）。图 1.1 安全气囊2汽车安全气囊系统组成及其工作原理2.1汽车安全性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，汽车保护乘员的能力。当汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的。例如，以车速 50 公里/时进行正面撞车时，其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止对乘员的伤害，必须设置安全装备，目前主要有安全带、防撞式车

21、身和安全气囊防护系统(Supplemental Inflatable Restraint System，简称 SRS)等。 由于很多事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，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。2.2安全气囊系统组成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。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。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

22、，使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约 50 至 90 升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破； 为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；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；气囊中所用的气体多是氮气。（下图 2.1 为安全气囊的结构组成图）图 2.1 安全气囊的组成2.3安全气囊的工作原理典型的气囊系统包括二个组成部分：探测碰撞点火装置(或称传感器)，气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后，控制线路即开始处于工作状态， 并借着侦测

23、回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位，因此，安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后，控制回路便会将电流送至点火器，借着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时，会产生大量无害的以氮气为主的气体，将气囊充气至饱满的状态，并借着强大的冲击力，气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开，以保护驾驶者头部不受伤害。同时在推进剂点燃的过程之中，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体， 随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲

24、功能，并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线。图 2.2 雷克萨斯 LS400 型轿车安全气囊系统电路结构图需要特别说明的是，传感器只有在满足了一定的条件下才会工作。安全气囊的传感器的设计有很多种，有一部分是采用摆锤或杠杆式开关，还有的是弹簧负载的转轮式，此外还有用水银开关的产品。但不论感测器开关型式如何，都必须有足够的撞击力才能使得开关启动，同时这个撞击力必须来自正的方向才行。通常这个撞击力约等于以时速公里至公里左右碰撞固定物所产生的结果。当汽车受到这种高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可检测到车速突然减速，并将这一信号迅速传递给安全气囊系统的控制电脑，电脑在

25、经过分析确认之后，才会引爆安全气囊包内的电热点火器，使气囊发生迅速膨胀。上图 2.2 为雷克萨斯 LS400 型轿车安全气囊系统电路结构图。据计算，正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的 0.01 秒内微处理器开始工作，0.03 秒内点火装置启动，0.05 秒内高压气体进入气囊，0.08 秒内气囊向外膨胀，0.11 秒内气囊完全胀大，此刻之后，驾车者才会撞上气囊。可见，气囊的打开与否与撞击角度和撞击速度都有关，一般来说在汽车翻转、轻微碰撞、侧面碰撞或后面碰撞时，气囊均不会打开，比如桑塔纳 2000 升级版在车身正面左右各 30 度以内受到重创时才会打开安全气囊。再有一点，对于撞击速度而言，安全气

26、囊系统测定的是撞击后车辆的减速度，因此，在做安全碰撞实验时，一般都是让车笔直地撞在不能移动且不能变形的墙上。下图 2.3 为安全气囊的工作原理图图 2.3 安全气囊原理2.4安全气囊的特点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

27、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。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”。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

28、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。2.5安全气囊的化学原理及打开条件2.5.1化学原理汽车的安全气囊内有叠氮化钠（NaN3）或硝酸铵（NH4NO3）等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊。叠氮化钠分解产生氮气和固态钠；硝酸铵分解产生大量的一氧化二氮（N2O）气体和水蒸气 新型安全气囊加入了可分级充气或释放压力的装置， 以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害，特别在乘客未佩戴安全带的时候，可导致生命危险。具体形式有：1）分级点爆装置，即气体发生器

29、分两级点爆，第一级产生约 40%的气体容积，远低于最大压力，对人头部移动产生缓冲作用，第二级点爆产生剩余气体，并且达到最大压力。总的来说，两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式，压力逐步增加。2）分级释放压力方式，囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔，分为完全凭借气体压力顶开的方式或电脑控制的拉片 Tether。这种方式，一开始压力达到设定极限，然后瞬时释放压力，以避免过大伤害。2.5.2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

30、爆炸的条件，气囊还是不会打开。安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约 60之间位置撞击在固定的物体上，速度高于 30KM/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。 汽车发生碰撞时的主要受力部位是保险杠和车身纵梁，为了缓冲碰撞时的冲击力，车身前部大都设计有碰撞缓冲区，而且车身的刚度公布也是不均匀的。在一些事故中，例如当轿车与没有后部防护装置的卡车发生钻入性追尾事故，或轿车碰撞护栏后发生翻车事故，或发生车身侧面碰撞等，这样的事故往往没有

31、车身前部的直接撞击，主要是车身上部和侧面发生碰撞，碰撞车身部位的刚度很小，虽然车舱发生了很大的变形，造成了车内乘员受伤或死亡，但是由于碰撞部位不对，有时候气囊并不能打开。2.6安全气囊的分类按其总体结构可分为机械式安全气囊系统和电子式安全气囊系统两大类。机械式安全气囊系统不需使用电源，没有电子电路和电路配线，全部零件组装在转向盘装饰盖板下面。检测碰撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置动作来完成。最早采用机械式安全气囊系统的是日本丰田汽车公司。电子式安全气囊系统是机械式安全气囊系统和电子技术发展的产物。它是利用传感器检测碰撞信号并送往SRS 电脑 ECU，ECU 根据传感器信号并利用内部预先设置的

32、程序不断进行数学计算和逻辑判断。当判断结果为发生碰撞时，ECU 立即发出点火指令引爆点火剂， 点火剂引爆时产生大量热量使充气剂氮化钠药片受热分解，并产生大量氮气向SRS 气囊充气。目前，汽车采用的安全气囊系统普遍都是电子式安全气囊系统。如日本本田公司的雅阁、市民；丰田公司的凌志、皇冠、佳美；日产公司的尼桑星球；瑞典沃尔沃公司的 850、960；美国福特公司的林肯城市；通用公司的卡迪拉克等轿车采用的均为电子式安全气囊系统。按照 SRS 气囊的数量可分为单安全气囊系统； 双安全气囊系统和多安全气囊系统。单安全气囊系统只装备有驾驶席气囊。90 年代以前装备车辆的基本上都是单安全气囊系统。双安全气囊系统装备有驾驶席和前排乘员席两个气囊，近几年生产的轿车大多数都采用了双安全气囊系统，如丰田佳美、马自达 526、929 型轿车和美国福特