【安全气囊技术发展综述5100字（论文）】

目录TOC\o"1-3"\h\u11389一、引言 安全气囊技术发展综述一、引言近年来随着道路状况的改善和汽车技术的进步，汽车驾驶越来越快，交通密度越来越大，交通安全问题越来越迫切。目前，由于交通事故造成世界各地死亡的人数约为每年50万人。因此，如何确保机动车辆的安全，特别是在紧急情况下，如何解决乘客的伤亡问题，有效的解决方案是将人们的注意力集中在汽车上。

早在1941年就提出了安全气囊的概念，也就是在与充气垫子碰撞的过程中，保护了工作人员，而在五十年代就有这个专利。昂贵的装置首先用于飞机近20年，汽车安全气囊系统已被广泛应用，1992年已有数百万辆汽车作为标准配件进行安装，梅赛德斯奔驰已经用于100万套安全气囊系统。

现代汽车安全气囊系统作为一个高度集成的智能安全系统，其在汽车安全方面的作用是无可非议的根据美国公路安全保险局指出，1985年至1992年之间的18000次车祸统计，如果安全气囊配置，车祸死亡率比未配置车辆低24％，比全部死亡车辆少18％。该机构还指出，在发生严重创伤的机会事故中，安全气囊的部署将减少25％-29％。事实证明，在汽车上安装气囊系统可以节省许多乘客的生命（美国碰撞事故专家调查数据显示，安全气囊已经节省了超过2500人的生命）。二、安全气囊系统的发展史气囊主要由控制装置，气体发生器和气囊构成。控制装置还包括传感器，电子控制系统和触发装置。工作原理是当发生碰撞事故时，传感器经历车辆的冲击强度，并且电子系统接收并处理传感器信号。当判断需要打开气囊时，点火信号立即由触发装置触发。气体发生器产生信号并迅速产生大量的气体并且充满气囊，使得乘客能够与汽车的内部部件进行柔软的接触而不是暴力的碰撞而依靠气囊的通气孔阻尼吸收碰撞的能量，从而达到减少伤害的目的，保护乘客。

安全气囊是60年前发明的。1953年，美国人约翰·哈特利特赢得了美国“汽车缓冲器安全装置”专利。当然，事情的发展并不顺利，从专利安全气囊到应用推广，一整整三十年的时间，经历了几次起伏，因为汽车制造商拒绝接受安全气囊的成本理由上世纪90年代初，美国参议院通过了美国参议院“减少死亡和死亡条例”，以确定安全气囊的保护作用，其中规定安全气囊应在前排的汽车上装备安全气囊9月1日，美国公路交通安全管理局（NHTSA）要求1998年以后制造的汽车必须具有驾驶位置和乘客位置的气囊。

美国研发生产的安全气囊公司有DELPHI，TRW，MORTON和BREED等，欧洲有AUTOLIV，BOSCH，TEMIC等，电力和丰田等。

智能安全气囊是一项国外技术已被研究多年，特别是在美国FMVSS2082001年对安全气囊的发展有明确的要求，要求美国在2001年5月5日之后生产配备安全气囊的新车应该是根据船员的类型来决定是否扩大和扩大控制系统的程度。到目前为止，美国市场车辆都配备了智能安全气囊。

国内安全气囊研究始于20世纪90年代初，这一领域的第一个研究领域是西安清华电器厂和北京和达汽车安全技术公司。西安清华是原来的804枪支军工厂，在军事变革的过程中开始研究与枪支相似的汽车安全气囊发生器火药等;Heda从1991年9月开始，一年后开发安全气囊样品，并开始从实验室开发安全气囊的产品实施。到二十一世纪初，开始发展国内较为知名的安全气囊制造商锦州金恒汽车安全系统有限公司，上海东方九龙，空气长青等。

中国现在也开始意识到智能安全气囊的重要性，以加强对人的保护，并已经与学术研究报告相关，但是很少有配备智能安全气囊的独立品牌，如比亚迪E6配备智能安全气囊。

三、安全气囊技术的新发展为了进一步提高安全气囊系统的安全性能，将气囊系统的部件材料和特点的新要求，并得到了新的发展。（一）气囊织物技术安全气囊系统的工作原理可以看出，气囊是气囊系统的重要组成部分，其性能与乘员安全直接相关，必须严格要求（见表1）。需要选择适当的气球材料（包括织物材料和涂层材料，以便飞行当前气囊织物技术的进步，使气球降低成本，减轻体重，减薄体积薄薄这个薄薄的方向安全气囊系列产品一般采用420d新型尼龙，即下方纱线下方235dtex以下的织物160g/m2以下的涂料，传统的一般使用氯丁橡胶，但气球用于卡车，振动，磨损，其耐久性已经挑战出现了第二种涂料，硅胶，硅胶，环境稳定性，化学性能高，耐磨性好，摩擦系数低，短期耐热性好，气袋回收利用等优点。，因为气囊涂料逐渐得到广泛应用。气囊的新涂层用于420d的织物材料，由硅胶制成sa涂料，其性能如表2所示，从表2可以看出，这种新型安全气囊质量较差，舒适性好，组装性能更好，也可应用于汽车和卡车，目前的发展和普及气球仍处于实验阶段。轻便安全气囊发展的另一个趋势是没有涂层气囊。这种安全气囊用新型的抛光织物缝制，有效地减轻了球囊的重量，压缩了球的体积，比尼龙66织物更经济。使用未涂覆的安全气囊可以通过穿透织物从气囊释放气体，节省缝纫操作和成本，并且还可以改善缝纫技术。Autoliv新开发的气囊从传统的立体缝制改为二维缝制。这种新的编织使得模块更小，并且在相同的撕裂强度和丹尼尔细度下提高其柔韧性。Autoliv也可以将整个气囊直接编织在织机上，降低了切割和缝制的成本，简化了侧面安全气囊的生产，特别是对于复杂的安全气囊。（二）气囊的内部结构气囊的内部结构和气囊性能的膨胀也有很大的影响。有两种安全气囊可能会对人体造成伤害，特别是在人气安全气囊模块近距离：一是气囊开始膨胀的时候，巨大的气球在膨胀过程中没有完全展开之前碰撞乘客，它继续扩大由乘员造成的电影张力头颈损伤，另外，安全气囊表面沿着人体皮肤高速滑动会导致气囊与压力之间的过度接触由人体皮肤擦伤，轻微会产生瘀伤，会损伤皮下组织。国家公务员制度委员会指出，十年来，虽然安全气囊拯救了二千五百人的生命，但也是由87人死亡造成的，其中49人在婴儿和儿童驾驶员的前方，而在35名司机死亡人数中，大多数是小型成年人。在这87起事件中，绝大多数不是没有安全带或身体不正确的船员。

避免安全气囊损坏气囊的一种方法是改变气囊的展开模式，即使在第一次膨胀后膨胀而不是第一次膨胀，这可以通过设计安全气囊的内部结构来实现。Autoliv来自于这个观点提出了一种新型的安全气囊。这种安全气囊具有全面的强度，伤害的可能性很小，这是Autoliv公司所谓的伞式膨胀系统的新型安全气囊，关键是它具有内层，气囊内层充分膨胀开放常规气球膨胀之前司机的方向一般只有两层织物，而新气囊已将一层安全气囊内层的内层增加到特殊的质感，而且有一个孔当气囊膨胀时，内层迫使膨胀气体将气囊延伸到外部，然后气体通过通气孔以填充较大的外室以形成气垫。新气球有以下两个主要优点：

1.使用全充气机，使制造商能够满足原来开发的NHTSA标准[要求安全气囊以48km/h的速度碰撞，以保护安全带不是中间的人，所以气球必须约89m/s（320km/h））;其扩张使其对人体的影响可以与减少安全气囊相比

对于坐不正确的司机而言，危险性较小，特别是头部太靠近方向盘。与传统的安全气囊不同，它在驾驶员头部和方向盘之间悄然滑落，不会在下巴下颌造成麻烦。

然而，新的安全气囊存在一些问题，这增加了内部织物的尺寸，使得气球被折叠，并且传统的方向盘不能被容纳，因此需要重新设计，并且其方式的改变使得必须重新设计气垫。另外，当它安装在驾驶员侧面的同时也是很麻烦的。（三）气体发生器技术减少对人体的伤害NHTSA对策是减少安全气囊（使用较小的充气机，充气压力较小，因此减速），而根据美国联邦安全标准和规定，只能使用9月鉴于此，为了获得与润滑气囊相同的保护效果并减少其引起的损坏的可能性，提出了一种智能型适应性气囊模块，可根据暴力程度使用的碰撞。状态等自动调整决定是否展开或强制启动。单独的气体发生器双缸烟火发生器，双点火混合气体发生器和带有烟雾排放系统的气体发生器能够实现上述三种功能。零件添加一个（副气体发生器副燃烧室或次点火），后者是增加一个子系统（PAV系统）。以下描述了具有PAV系统的独立气体发生器和气体发生器，而仅另外两个与独立气体发生器

1.独立气体发生器

气体发生器由主二次亚气体发生器组成，以实现可变输出。可以使用各种气体发生技术，例如叠氮化钠，共混物或非叠氮化物发生器。通常由主气体发生器为安全气囊“中等”充气，在需要安全气囊“强”的时候，当副气发生器辅助充气安全气囊“强”时，主气副发气机同时“中”“只需要主气体发生器在主气和二次气体发生器的运行之间引入时差，以允许气球以不同程度的展开力展开，以同时提供不同程度的约束气体发生器，工作注入到袋子中的气体的总能量和质量是相等的，除了延迟时间的大部分能量是在作业结束时气囊的输入。

独立气体发生器具有以下优点：（1）在相同的安全气囊模块中，主气辅助气体发生器可以使用不同的充气技术来提高设计灵活性。（2）主辅气体可单独调节（3）主气发生器的可靠性设计可单独进行;（4）如果主，二次气体发生器的设计是多功能的，则主气体发生器是为主气体发生器设计的，可以降低制造成本，其缺点在于其大尺寸，高质量，相同的充气技术相比单一气体发生器的成本更高。

2.双缸烟火气体发生器

气体发生器具有与独立气体发生器相同的性能条件下的主要和辅助燃烧肥皂，具有成本低，尺寸更小，质量更差等优点的双缸气体发生器。而对于非叠氮化物烟火技术双缸气体发生器的应用设计而言，除了使用与发电机类似的其他充气技术的体积也较小。3.双重点火器混合气体发生器

气体发生器具有主要和辅助点火器，两个气体发生器之间的差异在于产生的气体的总质量相对稳定，其总工作和延迟工作能量一致，但其能量的工作延迟转移过程会延长，而且由于气体流出发电机，对气体的热量（热量）减少，因此总能量输入气球也减少，并导致安全气囊内部空气压力降低与独立式气体发生器在相同的技术条件下，具有质量小，体积小，成本低的特点，还可以通过调节延迟来调节输入气囊的总热能，但其延迟效用和内部结构发电机有很大的关系，在全力工作的工作中得到预期的箱体压力曲线，也考虑了设计的内部结构。

4.烟花控制排气系统（PAV）

使用PAV控制气体发生器气体进入气囊，以控制气囊膨胀的质量可以由气体发生器产生的排气发生器进入体内，排气和PAV模块排气和气囊毛孔系统有关系。对于常开的PAV系统，系统由机械装置触发以关闭通气孔，而对于常闭系统，当系统被机械装置触发时，只能打开PAV孔描述了系统。

为了准确响应碰撞传感器发出的信号，要求系统机构必须能够在几毫秒内快速启动并克服气流的阻力。致动装置的动力可由起动器提供，起动器可处理电信号并产生一点火焰以提供所需能量发生器的启动。发电机和设备同时启动。在2ms以内的情况下，当发电机起动时，发电机产生的气体完全充入气囊中，来自PAV排气口的气体的一部分逸出。可以引入相同的延迟来进一步调整PAV模块，箱体压力越低越长，延迟箱压力曲线的增加将从曲线的全曲线逐渐工作，当力移动时

PAV的特点是：（1）PAV模块的延迟对输入气囊的能量有直接的影响;（2）作为单独的模块，PAV可以与当前的单一气体发生器（3）匹配，延长延迟的效果与减小力的作用几乎相同与具有多种工作条件的其他气体发生器相比，具有明显的优势：在上述三种气体发生器中，如果只需要启用主要部分，虽然部分未使用仍然完好无损，实用性较差，PAV模块不同，只要启动器不是点燃，你仍然可以使用。并且PAV模块不会向系统添加新变量，并且三个发生器由于其设计原理而各自增加系统不稳定性。

PAV系统的应用，发电机设计比较简单，但AV模块的设计要复杂得多，设计必须保证工作开始等智能模块可靠可靠。

四、结论值得一提的是，虽然安全气囊是重要的安全装置，但其技术和性能正在不断完善和发展，但它仍然是气囊技术的补充。从目前的约束系统来看，今天气囊技术的研发主要有以下几个方向：

（1）智能：该气囊系统可以根据碰撞情况和乘员条件在汽车碰撞瞬间调节气囊的性能。

（2）体积小巧：安全气囊组装采用小型新型气体发生器（采用压缩气体混合气体发生器和使用有机气体纯气体发生器）。

（3）实现全方位保护：安全气囊不再局限于驾驶员和前排乘员的保护。

（4）环保：采用新型天然气发电技术，满足环保要求。参考文献[1]王洪海.汽车智能式安全气囊控制技术研究[D].吉林大学,2013.[2]黄晶.新型安全气囊在前碰撞乘员损伤防护技术中的理论和方法研究[D].湖南大学,2009.[3]刘建勋,闫宏涛.汽车车外安全气囊技术探讨[J].汽车工程师,2010,09:17-20.[4]刘艳丰.我国安全气囊应用现状及发展特征[J].农业科技与装备,2010,1