关于汽车安全气囊系统的分析

1、 关于汽车安全气囊系统的分析山东华宇工学院0目 录一、概一、概 述述.11、汽车安全气囊 .12、汽车安全气囊的工作原理及结构 .13、汽车安全气囊的分类 .44、汽车安全气囊的发展史 .5二、汽车安全气囊的二、汽车安全气囊的应用问题应用问题.61、安全气囊的使用 .62、安全气囊使用过程存在的缺陷 .63、安全气囊的检修 .7三三、汽车安全气囊与其他安全装置汽车安全气囊与其他安全装置.71、ABS 防抱死制动系统 .72、安全带 .73、安全枕头 .8四四、汽车安全气囊的改进和引用汽车安全气囊的改进和引用.81、磁电式传感器的采用分析 .82、智能化控制系统采用分析 .93、乘员探测系统的选

2、择分析 .94、气体发生器的多元化发展 .95、可分级充气或释放压力装置的采用 .9五五、汽车安全气囊的发展趋势汽车安全气囊的发展趋势.101、安全气囊的绿色环保化 .102、安全气囊的小型、轻型化 .103、安全气囊的智能化 .104、安全气囊的虚拟技术化 .105、安全气囊的保护全方位化 .11六六、汽车安全气囊的市场状况汽车安全气囊的市场状况.111、汽车安全气囊市场特点分析 .112、安全气囊供求情况 .11七七、结论、结论.12致谢致谢.13参考文献参考文献.14山东华宇工学院1一、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

3、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

4、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

5、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，配山东华宇工学院2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

6、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

7、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

8、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，进而山东华宇工学院3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。当

9、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

10、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！22 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。

11、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（C

12、PU） 、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。山东华宇工学院4ECU 的结构框图气体发生器又称充气器，用于点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊膨开。气体发生器用专用螺栓螺母固定在气囊支架上，装配时只能用专用工具进行装配。气体发生器由上盖、下盖、充气剂和金属滤网组成。上盖上有若干个充气孔，充气尽职尽责有长方

13、孔和圆孔两种。下盖上有安装孔，以便将气体发生器安装到气囊支架上。上盖与下盖用冷压工艺装成一体，壳体内装充气剂、滤网和点器。金属滤网安放在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒。 目前，大多数气体发生器都是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂的瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠受热立即分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。气囊组件由充气元件和气囊组成，均安装在方向盘内或工具箱上端，不可分解。充气元件由电爆管、点火药粉及气体发生剂组成。充气元件的功用是给气囊充气。气囊由尼龙布制成，内表面敷有树脂。车辆发生碰撞时，碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通，SRS 电脑接通引

14、爆电路，使电流流过电爆管，使其发热将电爆管内的点火介质引燃，火焰随即扩散到点火药粉和气体发生剂，产生大量气体。气体经滤网冷却后进入气囊内，气囊急剧膨胀，冲破方向盘，缓冲对驾驶员和乘员的冲击。充气元件与气囊安装在方向盘上，与方向盘一起转动，电爆管与 SRS 电脑之间的导线联接是靠螺旋导线游丝来联接的。3、汽车安全气囊的分类3.1 按系统的控制形式分按控制类型不同，安全气囊可分为电子式和机械式两种。无论是电子式还是机械式，工作原理大体相同，所不同的是控制系统的工作方式不一样。山东华宇工学院5（1）电子式安全气囊，由电子传感器、中央电子控制器、气体发生器、气囊等组成。传感器接到碰撞信号后，将信号传至

15、中央电子控制器（ECU），信号经过判断、确认，当需要时，立即向引爆装置发出引爆指令，使气囊迅速充气。电子式安全气囊已经在现代汽车上被广泛使用。（2）机械式安全气囊，由机械式传感器、气体发生器、气囊组成。气囊装于方向盘衬垫内，气体发生器在气囊之下，传感器在气体发生器的下面。这种气囊系统通过机械式传感器监测碰撞惯性力大小，并以机械式触发气囊充气。机械式安全气囊在现代汽车上已经很少使用。3.2 按系统的功用划分安全气囊系统可分为正面 SRS 气囊系统、侧面 SRS 气囊系统。 （1）正面 SRS 气囊系统安全气囊以汽车前方碰撞保护为前提而设计的，叫前方电子控制式安全气囊系统。（2）侧面 SRS 气囊

16、系统为了解决侧面碰撞的安全气囊，称为侧面安全气囊一般安装在车门上。33 按安全气囊数量分类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（1）单安全气囊系统单安全气囊系统只有一个安全气囊，该气囊安装在驾驶员侧的转向盘中。（2）双安全气囊系统双安全气囊系统除了安装在驾驶员侧外，在前座乘员侧也安装了一个安全气囊。由于前座乘员在汽车发生碰撞时的危险性比驾驶员的要大，所以前座乘员侧的安全气囊的尺寸通常比较大，并与驾驶员侧的安全气囊同时起作用。一些车型将前座乘员侧安全气囊作为选装配置。（3）多安全气囊系统多安全气囊系统是指在车上安装了 3 个或 3 个以上的安全气囊。例如，瑞典沃尔沃 850、96

17、0，通用的别克，上海大众帕萨特轿车等。4、汽车安全气囊的发展史早在 40 年前就发明了安全气囊。1953 年 8 月 18 日，美国人约翰赫特里特获得了“汽车缓冲安全装置”的美国专利。赫特里特是一位自学成才的宾夕法尼亚州工程师，他在 1952 年的一次事故后，萌发了设计撞车安全装置的想法。在这次事故中，他为躲避一个障碍物而猛打方向盘进行制动，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更好的方法来保护乘员，两周之后他绘好了设计图纸交给了代理人，这份图纸确定了安全气囊的雏形。 当然，事物的发展不是一帆风顺的，安全气囊从取得专利到应用推广，竟然走了三十多年的时间

18、，经历了几上几下的波折，因为汽车制造商以成本理由拒绝接受山东华宇工学院6安全气囊装置。前几年才由美国参议院通过公路死伤减少条例，确认了安全气囊的作用，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，美国政府还要求 1998 年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊。目前各国生产的中高级轿车，大多数有安全气囊，有些轿车已将安全气囊列入必件。在现在有着广泛使用。二、汽车安全气囊的应用问题1、安全气囊的使用安全气囊是一种一次性的安全防护装置，不允许在装车后进行任何试验。汽车若无碰撞事故正常行驶长达 10 年时，应更换新的安全气囊系统。使用时应注意：（1）安全气囊必须和

19、安全带配合使用。安全气囊属于辅助防撞安全装置，只有和安全带配合使用，才能获得满意的效果，所以驾驶员和乘员在汽车运行时必须系好安全带。（2）注意日常检查。主要检查各碰撞传感器的固定是否牢固，搭铁线部位是否清洁、连接是否可靠，方向盘转动时是否有卡滞现象，以判断方向盘内的 SRS 螺旋电缆是否完好。起动车辆时特别要注意观察 SRS 报警灯是否自动熄灭，如果接通点火开关 6s 后，它依然闪烁或长亮不熄，则表示 SRS 系统有故障。在运行过程中，如果指示灯闪烁 5min 后长亮，也表示 SRS 系统出现故障。 （3）及时排除安全气囊的故障，否则会产生两种严重后果。一种是当汽车发生严重碰撞，需要安全气囊展

20、开起保护作用时，它却不能工作。另一种是在汽车正常运行，安全气囊不应工作时，它却突然膨胀展开，给驾驶员和乘员造成不应有的意外伤害，甚至发生安全事故。（4）避免高温。安全气囊装置的部件应妥善保管，不要让它承受 85以上的高温，以免造成安全气囊误打开。（5）避免意外磕碰和振动。安全气囊传感器等部件对碰撞和冲击很敏感，因此应尽量避免碰撞和冲击，以免造成安全气囊不必要的突然展开。（6）不要擅自改变安全气囊系统及其周边布置。不能擅自改动系统的线路和组件及更改保险杠和车辆前面部分结构。在方向盘和乘员侧气囊部位不可粘贴任何装饰品和胶条，以防影响气囊的爆开。（7）乘员尽量坐后排。儿童和身材矮小的乘员在乘坐有安全

21、气囊的车辆时应尽量坐后排，因气囊对他们的保护效果并不理想。（8）严格按规范保管安全气囊系统元器件。安全气囊系统中有火药、传爆管等易燃易爆物品，必须严格按规范运输、保管，否则将会造成严重后果。2、安全气囊使用期间存在的缺陷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”。（1）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

22、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。山东华宇工学院7（2）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）当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。3、安全气囊的检修检测、安装和维修工作必须由专业人员来进行。检测时不可使用检测灯、电压表和欧姆表。安全气囊只可在安装好后用V.A.G1551/1552 来检查。检查安全气囊时，

23、必须断开蓄电池地线。断开蓄电池后不需等待。将安全气囊与电源相连时，车内不可有人。安全气囊从运输器具内取出后必须马上装车。如须中止工作，应将安全气囊放回运输器具内。不可将安全气囊放到无人照管的地方。存放拆开安全气囊时，起缓冲作用的面应朝上。安全气囊不可打开及修理，必须使用新件。掉到过坚硬地面上的或有损伤的安全气囊不可再用。更换安全气囊时应遵守下述规定：拆下旧安全气囊，缓冲面朝上放置。从运输器具中取出新安全气囊，缓冲面朝上放置。将旧安全气囊装入运输器具。将新安全气囊装到车上。安全气囊有一定使用寿命（见 B 柱上不干胶标签） 。如更换安全气囊，应将新标签取下并贴到 B 柱的旧标签上面。每 14 年必

24、须更换安全气囊和不干胶标签。如果车的 B 柱上无标签，应在保养手册中注明更换安全气囊。安全气囊上不能沾油脂、清洁剂等，也不能置温度在 100以上的地方（短时也不可） 。三、汽车安全气囊与其他安全装置1、ABS 防抱死制动系统ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制动系统，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达 510次） ，始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。ABS 这种最初被应用于火车上的技术，后应用于飞机，现在已经十分普及，在十万元以上级

25、别的轿车上都可见到它的踪影，有些大客车上也装有 ABS。装有 ABS的车辆在遇到积雪、冰冻或雨天等打滑路面时，可放心的操纵方向盘，进行制动。它不仅有效的防止了事故的发生，还能减少对轮胎的摩损，但它并不能使汽车缩短制动距离，在某些情况下反而会有所增加。2、安全带安全带是运用在设备上的安全件，乘坐飞机等飞行器，或在高空作业与进行技艺表演时，为保障安全所用的带子。 主要原料是涤纶,丙纶，尼龙。安全带不单指织带，除了织带，安全带还有其它零件组装而成。理想的安全带作用过程是：首先，山东华宇工学院8及时收紧，在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人按在座椅上。然后，适度放松，待冲击力峰值过去，或人已能受到气囊的

26、保护时，即适当放松安全带。避免因拉力过大而使人肋骨受伤。3、安全枕头很多人都认为，头枕是作为一项舒适配置而运用到汽车上的。其实这种认识误区也有情可原。前几年，市场上销售的很多轿车只有配置相对较高的舒适型和豪华型的车型后排座椅才配备头枕，而基本型的车型后排座椅大多都没有配备头枕，车主只能选择花钱安装。所以难怪很多人都认为头枕是一项相对比较奢侈的舒适性配置。随后出台的汽车座椅固定装置和头枕强度要求及实验方法汽车安全强制性标准将汽车后座头枕列为强制性国家标准。所以，近几年上市的车型不分基本配置和豪华配置，统一在后排座椅上都安装了头枕。 其实，与舒适性相比，头枕的安全性更重要。实际上，头枕应该更多地被

27、认为是一种安全配置。小小的一个汽车头枕能在发生交通事故的一刹那，保护车内驾乘人员的头部与颈部，使其尽可能受到最小伤害。汽车在发生激烈碰撞，比如追尾时，冲击力很大，驾乘人员的头部会突然后仰，脆弱的颈部很容易受到伤害。如果没有头枕保护，驾乘人员可能会造成颈部僵硬疼痛或者颈部肌肉和骨骼损伤，更严重的会导致神经系统出现问题甚至瘫痪。 为了使座椅头枕在关键时刻达到保护驾乘人员颈部免受伤害的目的，国家有关强制性标准中对汽车头枕的材质、强度、吸能性、位置和大小等都有严格规定。四、汽车安全气囊的改进和引用1、磁电式传感器的采用分析传感器的触发通常有：开关式，纯机械式，单点电子式，侧撞式，应变式等。目前国际上对

28、汽车上安全气囊的传感器触发方式也没有一个统一标准。不仅是因为其种类繁多，而且是因为装于车身上不同位置的传感器触发方式也不同。为使传感器能够方便地安装在各个需要的感应部位，使其能够正确、适时地感应碰撞，可选用磁电式传感器。磁电式传感器可以安装在车身上的任何位置，只要稍微调整一下某些参数值，使得其能够识别峰值为 0588 m/s：和时间脉冲为 0-20 ms 的碰撞加速度信号即可。只要碰撞加速度峰值和时间脉冲宽度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。传感器结构由外壳（非磁性材料） 、磁性材料、惯性体（非磁性材料） 、连接在惯性体上的软铁、支持和调节位移幅值的弹簧、安装在与外

29、壳连接的凸柱内的永久磁铁和绕制在软铁上的线圈及引线组成。当传感器受到碰撞加速度时，惯性体产生反向加速度，导致通过线圈的磁通量发生变化，在线圈引线两端产生钟形脉冲信号，当调整弹簧刚度时，可改变加速度信号的宽度。传感器的信号判别电路由三部分组成：信号幅度判别电路；信号宽度判别电路；有用、无用信号判别电路。通过对碰撞信号进行多方位的判别，可使控制装置获取的碰撞信号更全面，发出的点火控制更准确，从而确保安全气囊在必要的情况下展开。磁电式传感器不仅电子判别电路出错率低，感应碰撞信号的可信度高而准确；而且通过标锤落定实验可以调节它的感应范围宽度，满足汽车碰撞产生脉冲的再现，从而还可以安装于车身上任何部位。

30、还有就是它设计简单，价格低廉，对绝大多数山东华宇工学院9汽车使用者来说都不再是望而却步的奢侈品。2、智能化控制系统采用分析对安全气囊控制系统的要求是准确判断事故的碰撞强度，控制气囊的展开与否。针对安全气囊在使用中的缺陷，必须进一步提高控制系统灵活性、准确性，为此我们可以采用智能式控制系统。智能式控制系统一般由两部分组成，软件部分和硬件部分。硬件部分主要由车载部分的电子控制单元（包括单片机、传感器、点火电路等）和地面部分（包括串行通讯电路、计算机系统等） ；软件部分主要由单、片机部分和微机部分组成。气囊伤人、保护效果不佳或者浪费等状况。3、乘员探测系统的选择分析针对气囊未能对不同的乘员做出相应的

31、保护，我们可在乘员座位上安装一个乘员探测系统，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进行探测。相当于专门安装一个传感器，探测的乘员乘坐信息，并传递给中央电脑控制中心。如果发生碰撞的话，控制中心在对各种传感器传过来的信息进行判断的同时综合考虑乘员探测系统探测所得的乘员乘坐信息。这样的话，安全气囊系统就可以针对驾驶员和乘员的乘坐情况适时适量展开气囊，完全避免。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保护。安全气囊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，建立数据库，对碰撞中乘员和车的有关信息进行识别判断，调整安全约束系统参数，使人体

32、获得最佳保护。要实现这一理想，以我们目前的研究来说可能还有很长的一段差距，但我们可以逐步完成。以上的探讨思考也只是向理想迈进的一个步伐而已，相信今后随着科学技术研究的发展，我们的汽车安全措施会更加的完善，4、气体发生器的多元化发展对于气体发生器，不仅要求其工作可靠，性能稳定，耐久性好，符合环保要求，而且要求尽量减轻其质量和降低成本。尤其针对安全气囊气体伤人的情况，更是要求对气体发生器加以改进。目前汽车上的气囊系统大量采用以叠氮化物作为气体发生物质的推进剂型气体发生器，其它类型的气体发生器，包括混合气体型气体发生器、液体（液态气）型气体发生器、压缩空气蓄能型气体发生器和硝化纤维型气体发生器等也在

33、积极研制。如摩尔顿公司生产的一种低密度、无毒的气体型气体发生器，与现用的相比具有体积小、质量轻的优点；布雷德公司开发的一种新型无钠叠氮化物气体发生器，耗用量不到钠叠氮化物发气剂的 40%，而能产生等量的气体，从而使其体积减小，质量减轻。5、可分级充气或释放压力装置的采用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

34、力小于单级点爆。这种形式，压力逐步增加。山东华宇工学院10（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。五、汽车安全气囊的发展趋势1、安全气囊的绿色环保化目前汽车安全气囊中普遍使用了迭叠化钠。从环保和人体健康角度讲，迭氮化钠是一种有毒物质，其毒性是砷的近 30 倍。此外，从安全角度讲，迭氮化钠在被激活后释放的气体冲起气囊的同时，还会生成固态的钠，钠的化学性质非常活泼，特别是在与水接触时可以直接燃烧。因而，避免使用有潜在危险和有毒性的含钠物质，采用新型气体

35、发生技术，使之符合环境保护的要求，是汽车安全气囊发展的一个方向。如 TRW 公司采用非叠氮化合物的推进剂作动力，替代了原来安全气囊所用的固体氮化合物；有采用空气和氢的混合物的安全气囊，氢燃烧后产生的热气体，能以很快的速度充满安全气囊；也有其他采用氦气其膨胀的新型安全气囊系统。另外，最近法国地区发展规划和环境部建议，抓紧对汽车安全气囊进行技术改造，今后，车辆安全气囊中的迭氮化钠将由推进剂代替，避免使用存在潜在危险和有毒性的含钠物质。而推进剂是火箭所使用的燃料，在特定条件下，它可以释放出强大的能量。2、安全气囊的小型、轻型化安全气囊总成将采用体积小的新型气体发生器，它采用压缩气体的混合式气体发生器

36、及采用有机气体的纯气体式气体发生器。另外，安全气囊作为一个高度集成化的系统和模块，德尔福传感器公司将推出了世界上最小的安全气囊模块，使方向盘既美观简洁，又有足够的空间来集成更多的控制系统。德尔福的技术可以提供高度紧凑型的乘员正面保护安全气囊，而且气囊系统的盖板与方向盘的接缝非常细小，几乎看不出来；安装的位置也比较独特，且方向盘看上去更漂亮。3、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

37、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。为了充分发挥安全气囊的保护效果，自适应式或称为智能型安全气囊的概念也就应运而生。 近年来，智能型安全气囊的研究致力于开发一种能够最大限度地保护乘员的安全气囊系统。这种气囊系统能够在汽车碰撞的一瞬间根据碰撞条件和乘员状况来调节气囊的工作性能。智能型气囊的关键技术之一是先进的传感系统和电子运算系统，它们在事故发生的短暂时刻内能够提供可靠的碰撞环境的信息。这些信息包括汽车碰撞的剧烈程度，碰撞的方位，乘员的身材、体重、位置，乘员是否系有安全带。智能气囊系统根据原有探测的信息作出判决怎样调节和控制气囊的工作性能，使气囊能充分

38、发挥其保护效果。4、安全气囊的虚拟技术化采用计算机模拟的“虚拟技术”方式替代轿车实物碰撞。它由一台超级计算机山东华宇工学院11进行“虚拟试验” ，从而一方面减少人力、物力、财力的消耗；另一方面也加快了产品的开发周期。超级计算机位于一间配有精密气候调控系统的机房中，进行模拟碰撞试验时，一方面测算轿车的设计对减少驾驶员和乘客受伤的风险能起多少作用，另一方面研究轿车受撞变形的方式，以及安全带和安全气囊之类防护系统应如何设计，才能达到最佳的防护效果。而各种运算都是以现实交通中发生的同类事故为依据进行的。5、安全气囊的保护全方位化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

39、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。来自侧翼撞击的力量必须足够大时才能触发气囊充气，仅是踢踹或撞击产生的能量还不足以造成气囊装置的触发。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。六、汽车安全气囊的市场状况1、汽车安全气囊市场特点分析车辆是现代道路交通的主要运行工具，是道路交通系统的重要组成元素，也是人们生命安全的重要把保

40、证要素。随着经济技术的发展和人民生活水平的提高，城市化的发展和科学技术水平在交通运输领域中的应用，汽车已在全球范围内迅速普及，并成为人类社会经济生活不可缺少的工具，交通的进步与发展给人类带来了数不尽的生活便利、经济效益和社会繁荣，但也给道路带来很大的压力和问题，交通工具的使用导致交通事故的频繁发生也给人类带来灾难，使人类蒙受了难以计数的损失，交通事故已成为当今社会的一大公害。在许多国家，由交通事故引起的人员伤亡数比火灾、水灾和意外爆炸等事故造成的伤亡总数和还要大得多。从经济损失方面看也是如此，中国的火灾经济损失只相当与交通事故经济损失的 10%，因此，为了更大限度地减少经济损失、人员伤亡、事故

41、次数等，人们通常会对汽车的车身结构、安全带、制动性、转向性等方面进行考虑、改进和设计，以减轻乘员伤害的各个部件着手，已得到最佳的乘员保护效果。2、安全气囊供求情况2000 年以来，我国安全气囊市场需求平均每年都有超过 200%的速度在增长，到 2004 年我国安全气囊市场总配套量接近 400 万套。目前，国内生产安全气囊企业有近 20 家，2004 年产量超过 200 万套，安全气囊的国产化率超过 50%。国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业两大阵营。外资企业主要以Autoliv 、Plast、T akawa、Mobis 等为代表，国内 80%以上的安全气囊由他们生产，外资企业占据着我国安全气囊的中高端配套市场。国产企业主要是以锦州锦恒、东方久乐、上海比亚迪等为代表，他们国内安全气囊的产量只占 15%左右，主要在一些国产化的经济型乘用车有所配套。我国安全气囊在经历