安全气囊的作用及工作原理思维导图

女王驾到

2023-04-04

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安全气囊的作用

安全气囊工作原理

安全气囊使用注意事项

安全

随着国民拥有汽车数量的增加,以及汽车行驶速度的提高,相应带来的安全隐患也日益严重。在汽车上装备安全气囊,正是解决行使安全问题的一种有效的方法。

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思维导图大纲

安全气囊的作用

装上气囊后，当汽车受到大于16千米/小时一32千米/小时的速度撞击时，由一种叫传感器的装置感觉出这一撞击，并发出信号，使点火装置点火，而氮气固体粒子释放出氮气，并立即充满原来折叠着的气袋，这个过程在千分之5.5秒一6.5秒内完成，保证汽车在还没有被撞瘪之前，膨胀起来的气囊能够垫在方向盘和司机之间，防止伤害司机。

50年代末，福特和通用汽车公司试验过充气安全装置。碰撞试验表明：为保护撞车时人的安全，必须在40毫秒内把气袋充满气，这在当时是完全不可能的，所以福特公司采用了安全带等措施，安全气囊研究被束之高阁。

通用汽车公司的总裁科尔却大力支持气囊的研究。

到20世纪70年代中期，通用汽车公司开发出的安全气囊，是当时汽车上最复杂的机电系统。

但是，几年后的事实表明，销售情况并不好，三年多只有1万辆汽车上装有这种安全气囊。

1990年3月12日，美国弗吉尼亚州的公路上两辆小汽车对面相撞，相对速度是100千米/小时，由于两辆车都装了气囊，开车人只受了轻伤，能自己离开现场。

两辆面目全非的汽车被拉到该州拉克斯维尔市公路安全保障车辆研究中心永久珍藏了起来，因为这是两辆装有安全气囊的汽车之间第一次相撞车记录。这次偶然事故推动了安全气囊的使用。

20世纪90年代以后安全气囊发展很快，现在的汽车，有的还装有正面和侧面安全气囊。

欧洲一些汽车制造商正在研究安全气囊的"智能型触发系统"，不但能保证撞车时可产生足够的气体，又保证散发出的毒气对人体伤害最小。

值得一提的是，安全气囊也能推广到摩托车上。

英国莲花工程公司已研制成一种摩托车驾驶员防撞气囊，并在英国交通研究室受检验。当试验摩托车以接近50千米/小时的速度撞向一辆停止的汽车时，气囊能瞬时自动充气，保护乘员的头和身体，防止驾车人受伤。

试验还表明，气囊不会因为颠簸而意外充气。

安全气囊的工作原理

安全气囊系统的作用:当汽车在高速行驶中,突然遭受碰撞而导致车速急剧变化时,气囊迅速膨胀,在司机、车内乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫,使司机、车内乘员头部与胸部等关键部位压在充满气体的气囊上,利用气囊的阻尼作用来吸收人体产生的动能,缓冲人体受到的冲击,从而减轻车内所有成员遭受伤害的程度。

安全气囊使用的气体通常为氮气,是由三氮化钠固体受热分解释放(2NaN3 → 2Na + 3N2 )。若汽车瞬间减速力达到安全气囊设定值以上时,传感器和微处理器就会传递信号,启动点火,触发充气装置,然后充气装置内的三氮化钠会产生剧烈的化学反应,使气囊在瞬间充满氮气,以缓冲乘员所受到的冲击,保护乘员头部及其它部位免于撞击方向盘等车内构件。在气囊开始泄气时,气囊依然在继续吸收动能。整个过程(由充气、保护、泄气组成)在不到一秒钟内完成。

安全气囊的整个动作过程可细分为如下几个环节:

(1)汽车碰撞刚发生10ms后,安全气囊开始充气,但此时驾驶员尚未动作;

(2)汽车碰撞发生40ms后,气囊完全充满气体,此时人体由于惯性向前移动。安全带开始预收缩,以吸收部分能量;

(3)汽车碰撞发生约60ms时候,驾驶员的头部及躯干撞向气囊。此时,气囊内的气体通过节流孔排气,吸收人体与气囊之间的碰撞能量;

(4)汽车碰撞发生约120ms,气囊内大部分气体从节流孔排出,驾驶员前方视线得以恢复。

注:人一眨眼的时间约为200ms,因此整个安全气囊的工作过程是非常短暂的,用人的肉眼根本无法看清。