浅谈安全气囊系统的使用及检测维护

浅谈安全气囊系统的使用及检测维护 -
  1气囊的简介
1953年8月18日,J.W.HETRICK取得了第一个美国安全气囊的专利权,但是直至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。从此以后,安全带、安全气囊、安全的车身结构等在技术上取得了不断突破。
在美国,安全气囊是作为被动约束系统开发的,要求安全气囊能够对人体的头、颈、胸部进行全面保护,并且要保护未系安全带的乘员。这种安全气囊产品的明显特征是气袋容积大、点火门槛值较低。
欧洲在开发安全气囊产品时,安全带(最初的安全带是由瑞典人发明的)已经强制佩戴,将安全气囊作为辅助约束系统SRS(SupplementalRestraintSystem)。SRS的明显特征是气袋的容积较小,点火门槛值较高。
随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶速度越来越快,特别是由于汽车拥有量的迅速增加,交通越来越拥挤,使得事故更为频繁,所以汽车的安全性就变得尤为重要。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,主要有操纵稳定性、制动性能、平顺性等;被动安全是指在万一发生严重事故的情况下,汽车保护乘员的能力,目前主要有安全带、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统(AirbagRestraintSystem,以下简称安全气囊)等。由于现实的复杂性,有些事故是难以避免的,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,所以近年来在欧美国家得到迅速发展和普及。
随着CMVDR294碰撞安全法规在中国开始实施,国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高(在北美,安全气囊是强制性配置,而在欧洲和我国,安全气囊并不作为强制性配置)。现在在我国装车的安全气囊系统,控制单元设置的点火门槛值大部分是按照SRS的设计理念设置的。
驾驶员气囊放在转向盘毂内,有一个完整光洁的装饰外罩;乘客气囊则藏在仪表板内,发生前碰撞或近似前碰撞事故时,固装在组件内的气囊以规定方式冲破外罩充气膨胀。
在转向盘外壳和仪表板上刻有AirBag或缩写字SRS(辅助乘员保护系统)或SIR(辅助充气保护系统),表明该车装有气囊。之所以一再强调辅助的字样,是因为该系统是起辅助作用的系统。
装有驾驶员用气囊的轿车仪表板上有一个指示灯,向驾驶员表明气囊系统状态,汽车用户手册上说明了该指示灯的功能。尽管汽车厂规定了维护或检查要求,但大多数气囊系统不需要常规维护就能经常处于可使用状态。
2安全气囊的作用
安全气囊必须与安全带联合作用才可以起到保护乘客的作用。在乘员使用安全带的情况下,气囊有助于减轻胸、头和面部在碰撞时受伤的严重性。
在汽车发生前碰撞时,首先是汽车要停止运动,车内乘员的惯性力作用下仍以原来速度继续向前运动。不佩戴安全带的乘员将会与转向盘、前挡风玻璃相碰,因而可能受到严重伤害;佩戴安全带的乘员将在安全带的作用下,随着汽车停止运动而逐渐停止向前运动。一般说来,车内乘员如果未系安全带的话,在速度为20km/h左右的固定壁障碰撞中就会受到严重伤害;而系了安全带的乘员,在30km/h的固定壁障碰撞中才会受到严重伤害。
但当碰撞来得很严重时,乘员向前运动更快,既使佩戴了安全带,在安全带使乘员完全停止运动前,他们仍会与车内物相碰。如果此时装在转向盘或仪表板内的气囊充气弹出,它就可
以保护乘员减少其与车内物相碰的可能性,更均匀地分散头、胸的碰撞力,吸收乘员的运动能量,从而起到补充安全带效果的作用。
因此气囊主要在缓冲前碰撞或近似前碰撞严重性方面,补充安全带提供保护作用。实际事故统计表明,仅有10%左右的事故能使气囊充气。绝大部分事故都是靠安全带减少乘员受伤危险的。即使在气囊能充气的事故中,佩戴安全带也非常重要,一方面它确保乘员处于可获得气囊最有效保护的位置与姿势,另一方面也减少了充气气囊对乘员面部擦伤的危险。因此,无论车内是否装有气囊,都必须佩戴安全带,气囊只起辅助作用。
安全气囊在汽车碰撞事故中对车内乘员具有积极的保护作用,但如果消费者以为车内有了气囊就可以不系安全带,那是十分危险的。在交通事故中,安全带主要保命,而安全气囊能进一步降低受伤的可能。
交通事故统计数据表明:三点式安全带+安全气囊的防护效果最好,其有效保护率高达60%;仅使用安全带的情况下,有效保护率为43%~49%;而仅使用安全气囊,有效保护率急剧下降到18%。安全气囊的保护效果主要体现在中等和严重程度的碰撞事故中,而在低速碰撞区域,安全气囊反而有副作用。
从救命的角度讲,二三百元的安全带所起的作用,要远远大于二三千元的安全气囊所起的作用。如果不系安全带,气囊起不了多大的作用。因此专家们认为,采取措施提高我国的安全带佩戴率,才是解决问题的根本措施。
在设计上,设计者认为气囊安装位置与乘坐者的距离应在300mm以上,至少也要250mm,在这个距离外才是安全而作用最大的。
3安全气囊工作原理
3.1安全气囊的构成
典型的气囊系统包括以下几个组成部分:SRS-ECU,即探测碰撞点火装置或称加速度传感器;气体发生器的气囊(或称气袋);带有预张紧机构的安全带。
安全气囊最重要的指标是可靠性,如果不该点火而点火打开气囊称为误点火,如果应该点火而没有点火称之为漏点火,如果点火太晚则称之为迟点火,无论是误点火、漏点火还是迟点火都是不允许的。为了提高安全气囊系统的可靠性,防止电源线在碰撞中断线、电池遭到破坏,系统中备有储能电容或电池,以保证即使掉电也能够打开气囊。为了监测传感器、电子
电路、气体发生器,系统一般还有故障诊断模块,并设有信号灯予以显示。
3.2气囊工作原理
我们可以看出,安全气囊是作用在安全带后的,当安全带的作用不足以保护乘员时,也即当安全气囊电脑探测到的加速度差值在某一段时间内超过某一门槛值时,安全气囊才会发生作用。
在所谓发生足够严重的前碰撞或近似前碰撞事故时(相当于以大于16km/h的速度与一刚性壁正面碰撞),车上的探测碰撞点火装置探测到碰撞引起的突然减速信号,并将其传递给气体发生器的,使密封在气体发生器内的物质(目前主要成份为叠氮化钠)引爆后进行快速化学反应,生成氮气,氮气充入一个坚固的纤维编织气囊,在乘员前方气囊充气,充满气囊所用时间不到0.05s。

本文发布于:2024-09-26 05:18:00,感谢您对本站的认可!

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