汽車安全氣囊的發(fā)展趨勢(shì)及使用注意事項(xiàng)

李乃斌

摘要：面對(duì)中國(guó)交通事故傷亡率高的現(xiàn)狀，企業(yè)、學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)都加大了對(duì)汽車安全技術(shù)研究開發(fā)的投入，加快了安全技術(shù)研發(fā)能力的提升和產(chǎn)品化進(jìn)程。經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，安全氣囊在輔助保護(hù)車內(nèi)人員方面的作用突出，因此越來(lái)越受到人們的重視。故為使氣囊系統(tǒng)充分發(fā)揮應(yīng)有的保護(hù)作用，近年來(lái)出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，將安全氣囊進(jìn)行有效改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：汽車安全氣囊；發(fā)展趨勢(shì)；使用注意事項(xiàng)

1汽車安全氣囊技術(shù)研究現(xiàn)狀

汽車安全氣囊技術(shù)起源于美國(guó)，而安全氣囊裝置則是由德國(guó)最先應(yīng)用。和西方國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)于汽車安全氣囊技術(shù)的研究時(shí)間比較晚，大約在80年代的后期開始引進(jìn)安全氣囊技術(shù)。安全氣囊裝置主要包括氣體發(fā)生器、氣囊以及控制系統(tǒng)這三個(gè)部分。其中，氣體發(fā)生器需要具備較快的速度，確保汽車出現(xiàn)事故的瞬間將氣囊激活并充滿；控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)記錄與判斷汽車的行駛狀況，決定是否打開安全氣囊。目前的研究現(xiàn)狀看來(lái)，安全氣囊技術(shù)可以安裝于汽車的不同位置，發(fā)揮不同的作用。一是駕駛座，安全氣囊最早就是安裝于駕駛?cè)藛T的位置，相應(yīng)的安全氣囊技術(shù)也相對(duì)成熟，主要是將安全氣囊安裝于方向盤的中間區(qū)域，避免汽車駕駛員在出現(xiàn)撞擊事故時(shí)，頭部撞擊方向盤；二是前排座位，一般來(lái)說，汽車的前排座位擁有較大的空間，但是乘客的體型有所差異，所以安全氣囊需要設(shè)計(jì)的大一些，保障所有體型乘客的安全。但是在實(shí)際的汽車行駛過程中，前排座位可能不會(huì)坐乘客，而當(dāng)汽車出現(xiàn)意外事故時(shí)，前排座位的安全氣囊仍舊會(huì)彈出。這就要求技術(shù)人員加強(qiáng)安全氣囊技術(shù)的研發(fā)，提高安全氣囊控制系統(tǒng)檢測(cè)的精度，更好地保護(hù)駕駛?cè)藛T與乘客的安全。

2汽車安全氣囊技術(shù)的應(yīng)用原理

汽車安全氣囊保護(hù)系統(tǒng)主要由三大部分組成，包括氣體發(fā)生器、氣囊和控制系統(tǒng)。在汽車駕駛過程中，發(fā)揮三個(gè)部分的聯(lián)動(dòng)作用，可以對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行有效保護(hù)。在發(fā)生行車碰撞時(shí)，氣體發(fā)生器會(huì)以足夠快的速度產(chǎn)生氣體，輸送到氣囊中，由控制系統(tǒng)判斷是否需要打開安全氣囊，并在滿足條件時(shí)啟動(dòng)氣體發(fā)生器。氣囊接受氣體后，控制氣體壓力和形體空間位置，接受駕駛?cè)藛T碰撞，吸收動(dòng)能，從而最大化降低傷害。目前使用的新型氣體發(fā)生器有純氣體式發(fā)生器和混合式發(fā)生器，純氣體式發(fā)生器利用有機(jī)氣體作為燃料產(chǎn)生氣體，混合式發(fā)生器采用少量固體燃料加熱隋性氣體，為氣囊充氣。新型氣體發(fā)生器的主要技術(shù)指標(biāo)包括溫度、壓力、產(chǎn)生氣體總量和產(chǎn)生氣體速度。氣囊采用物理學(xué)特性膜狀材料制成，具體為袋子裝，分為單氣室和多氣室兩種，內(nèi)部設(shè)置有連接筋，可以實(shí)現(xiàn)形狀控制?？刂葡到y(tǒng)則由傳感器、觸發(fā)器和電子控制系統(tǒng)組成，分別用于感測(cè)信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)和信號(hào)判斷，控制系統(tǒng)不僅要具有足夠快的反應(yīng)速度，還要避免因急剎車和顛簸行駛等出現(xiàn)誤動(dòng)。

3汽車安全氣囊技術(shù)在汽車駕駛中的具體應(yīng)用

3.1新型氣囊

2011年，某汽車公司率先發(fā)明了一款氣囊式安全帶。該技術(shù)將傳統(tǒng)安全帶和安全氣囊的特性進(jìn)行有效整合。通過在安全帶上附加上氣囊裝置，在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，這款獨(dú)特的安全帶會(huì)瞬間膨脹成氣囊狀，緩沖效果是普通安全帶的5倍。這項(xiàng)技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)在于：通過相對(duì)較大的面積來(lái)減輕頭部與頸部的晃動(dòng)；運(yùn)用氣囊膨脹時(shí)產(chǎn)生的反作用力，減少乘客容易出現(xiàn)的各種傷亡事故。

3.2智能化安全氣囊

安全氣囊的智能化，主要是將某種的傳感器裝在普通的安全氣囊上，從而判斷座椅上是否有人，是成年人還是兒童，甚至感知他們頭部和頸部所處的具體位置等。通過對(duì)探測(cè)到的數(shù)據(jù)分析，由其配套的計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)控制安全氣囊的膨脹程度，有力解決了因安全氣囊出現(xiàn)過度的膨脹，產(chǎn)生巨大沖擊力而造成對(duì)乘員二次傷害的嚴(yán)峻問題。智能安全氣囊的理念是因人制宜地采取有效保護(hù)措施，即針對(duì)各種不同的特殊情況對(duì)汽車的內(nèi)部人員進(jìn)行保護(hù)。

3.3兩級(jí)安全氣囊

改善的兩級(jí)安全氣囊，其目的仍然是減少因氣囊打開時(shí)產(chǎn)生的巨大沖擊力對(duì)車內(nèi)人員可能造成的傷害。所謂兩級(jí)式，即其可以控制充氣的程度。在前半段迅速充氣到某一程度，后半段間隔零點(diǎn)幾秒后再充氣，這樣就有效避免產(chǎn)生巨大的沖擊力。因?yàn)樵诘退倥鲎矔r(shí)，氣囊彈開對(duì)駕駛員造成的傷害比車輛自身碰撞還要嚴(yán)重。在這種情況下只打開一部分是個(gè)很好的處理方式。顯而易見，安全氣囊對(duì)于汽車來(lái)說實(shí)在是必不可少的保護(hù)系統(tǒng)。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們安全意識(shí)的提高，普通型安全氣囊已不能滿足人們的需要。從現(xiàn)有技術(shù)可以看出，安全氣囊將朝著柔性化，智能化等方向繼續(xù)發(fā)展，更好地滿足未來(lái)人們的安全需要。這畢竟是關(guān)系我們生命的一道屏障。

4安全氣囊使用注意事項(xiàng)

1）在給定碰撞條件下，確定加速度特性曲線，作為氣囊控制系統(tǒng)的判別依據(jù)，滿足氣囊反映速度等要求；2）通過合理設(shè)計(jì)氣囊緩沖層的寬度和厚度，確保氣囊尺寸適中，滿足汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要，一般情況下駕駛員氣囊要略小于乘員氣囊，防側(cè)撞氣囊要略小于防正撞氣囊；3）氣體發(fā)生器特性參數(shù)要與氣囊設(shè)計(jì)壓力變化相互協(xié)調(diào)；4）電控系統(tǒng)的主要特性參數(shù)包括反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間可靠性等，理論上反應(yīng)時(shí)間越短越好，但受材料和技術(shù)所限，反應(yīng)速度存在極限，應(yīng)盡可能在不改變其他條件下，提高反應(yīng)速度，確保安全氣囊能夠及時(shí)打開；5）在氣囊材料選擇方面，不僅要考慮物理強(qiáng)度，還要考慮其化學(xué)穩(wěn)定性，目前多使用尼龍紡織品；6）內(nèi)部氣囊結(jié)構(gòu)和折疊方式對(duì)氣囊的展開速度以及對(duì)人體沖擊程度有直接影響，要對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)；7）要保證安全氣囊的使用壽命大于汽車使用壽命，需要對(duì)其做好保護(hù)措施，防止氣囊出現(xiàn)機(jī)械或高溫?fù)p傷，同時(shí)要考慮氣囊展開后的受力支撐問題，避免發(fā)生自由移動(dòng)，失去保護(hù)作用。

5安全氣囊技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向

安全氣囊技術(shù)已經(jīng)在汽車行駛安全保護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用，無(wú)數(shù)案例證明，安全氣囊的應(yīng)用可以有效降低發(fā)生交通事故時(shí)車內(nèi)成員所受的傷害，對(duì)降低交通事故人員傷亡率有顯著作用。隨著安全氣囊技術(shù)的研究和發(fā)展，現(xiàn)階段安全氣囊技術(shù)的應(yīng)用方向主要集中在以下幾個(gè)方面：1）小型化，通過采用新型發(fā)生器，在慢速快速充滿氣囊的要求下，減小尺寸，便于安裝布置；2）環(huán)保型，通過采用對(duì)人體無(wú)害的壓縮氣體和易于回收處理的材料，提高安全氣囊的環(huán)保性，降低環(huán)境污染；3）多樣化，通過安裝不同部位的安全氣囊，為汽車乘員的身體安全提供全方位保護(hù)；4）智能化，開發(fā)能夠最大限度保護(hù)汽車乘員的安全氣囊系統(tǒng)，在發(fā)生碰撞的瞬間，根據(jù)碰撞條件與乘員狀態(tài)，調(diào)節(jié)氣囊工作性能。智能化安全氣囊的技術(shù)關(guān)鍵是利用先進(jìn)的傳感裝置和電子運(yùn)算系統(tǒng)，從而在發(fā)生碰撞的極短時(shí)間內(nèi)，提供碰撞環(huán)境信息，并根據(jù)乘員身體位置、是否系安全帶等情況，調(diào)節(jié)氣囊工作性能，最大化地發(fā)揮安全氣囊的保護(hù)作用。

結(jié)語(yǔ)

安全氣囊技術(shù)應(yīng)用了多種高新技術(shù)，可以有效保護(hù)駕駛?cè)伺c乘客的安全。通過本文的分析可知，汽車駕駛?cè)撕统丝托枰J(rèn)識(shí)到安全氣囊技術(shù)的重要作用，規(guī)范合理地應(yīng)用安全氣囊；技術(shù)人員需要加強(qiáng)安全氣囊技術(shù)的研發(fā)，更加全面地保障駕駛?cè)藛T與乘客的安全，提高汽車的安全性能，促進(jìn)我國(guó)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（作者身份證號(hào)碼：32092419890427089X）