了解一下安全气囊的工作过程

07-12

由于车辆型号和安全气囊的种类不同,安全气囊的工作过程受到多种外界因素的影响。但是其工作过程大体上是相同的。

安全气囊的工作过程如下:

碰撞→碰撞传感器→电子控制器→(电脉冲)→气体发生器→气囊展开→乘员保护。

汽车发生正面碰撞时驾驶员的安全气囊展开过程如图1所示(其中具体时间与多种因素有关,图示时间仅供参考):
以下图为例,从汽车开始碰撞计时:
a.0~10ms:在汽车特定的敏感部位处,装置碰撞传感器。碰撞传感器受到足够的碰撞冲量作用时,在10ms的瞬间内,将触发信号输送到中央电子控制器。
b.10~20ms:在中央电子控制器中,主要有对安全气囊系统进行监测和控制的微处理器,能够对传感器输入的触发信号立即进行计算、比较和判断。如果碰撞冲量超过预先的设定值,中央电子控制器立即释放一个电脉冲火花,使气体发生器中的雷管急速爆炸。
c.20~60ms:雷管的爆炸击穿装气体发生器的燃料盒,将固定燃料点燃并产生高温、高压气体(氮气),快速地经过滤器过滤冷却后冲入安全气囊。气囊在20~60ms内张开达到最大容积,在乘员与车内装备之间形成一个气垫。在同一瞬间,乘员因惯性力的作用,可能向前冲出150~200mm,头部、脸部和胸部正好与迎面而来的气囊相接触。但高压气囊膨胀的能量,会把乘员“回弹”到座椅上,使得乘员身体受到一定损伤。
d.60~100ms:与此同时,装在气囊后面的排气孔打开,气囊泄气并收缩。由气体的阻尼作用,吸收了碰撞的能量,缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力,使乘员陷入较柔软的气囊中。由于安全气囊将乘员与车内装备隔开,而使得乘员得到保护。最后气体全部从排气孔排出,气囊瘪下。

汽车正面碰撞时安全气囊发生作用的过程示意图
整个碰撞——安全气囊展开对乘员的安全保护过程,大约60~100ms。安全气囊展开进行保护的过程,是一种不可逆的过程,在完成保护过程后,必须重新安装安全气囊控制器和安全气囊总成。

一般来说,车辆的轻微碰撞不会使气囊打开。

只有在车辆正面一定角度范围内碰撞才能使气囊打开。安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲,只有车辆的正前方左右大约60°之间位置撞击在固定的物体上,速度高于30KM/h,这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速,而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度,实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。后碰,侧碰,翻转都不会引发气囊打开。
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。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。

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来源:智能汽车网
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