安全氣囊系統原理及結構分析

　　汽車(chē)行駛過(guò)程中，傳感器系統不斷向控制裝置發(fā)送速度變化(或加速度)信息，由氣囊控制模塊(ECU)對這些信息加以分析判斷，如果所測的加速度、速度變化量或其它指標超過(guò)預定值(即真正發(fā)生了碰撞)，則囊控制模塊向氣體發(fā)體發(fā)生器發(fā)出點(diǎn)火命令。

　　氣體發(fā)生器

　　氣體發(fā)生器主要是用來(lái)在在較短的時(shí)間內(30ms左右)產(chǎn)生大量的氣體充滿(mǎn)氣囊，產(chǎn)生的氣體必須對人體無(wú)害，且不能溫度太高，同時(shí)要求氣體發(fā)生器有很高的可靠性和穩定性。目前氣體發(fā)生器主要有壓縮氣體式、煙火式和混合式三種型式?；旌鲜綒怏w發(fā)生器是壓縮氣體式和煙火式相結合的發(fā)生器，也是目前廣泛應用一種氣體發(fā)生器。

　　包含氣體發(fā)生器和氣囊在內的模塊(背面)，一般情況下是不允許對它們進(jìn)行拆解的

　　氣體發(fā)生器內存儲有氮化鈉或硝酸銨等物質(zhì)。當汽車(chē)在高速行駛中受到猛烈撞擊時(shí)，這些物質(zhì)會(huì )迅速發(fā)生分解反應，產(chǎn)生大量氣體(無(wú)毒無(wú)味的氮氣占70%以上)，充滿(mǎn)氣囊。而較新型的安全氣囊加入了可分級充氣或釋放壓力的裝置，以防止一次突然點(diǎn)爆產(chǎn)生的巨大壓力對人體產(chǎn)生的傷害。分級點(diǎn)爆裝置，即氣體發(fā)生器分兩級點(diǎn)爆，第一級產(chǎn)生約40%的氣體容積，遠低于最大壓力，對人頭部移動(dòng)產(chǎn)生緩沖作用，第二級點(diǎn)爆產(chǎn)生剩余氣體，并且達到最大壓力。而分級釋放壓力方式就是在氣囊袋上開(kāi)有泄壓孔或可調節壓力的孔，一開(kāi)始壓力達到設定極限，便能瞬時(shí)釋放壓力，以避免對乘客造成過(guò)大傷害。

　　緩沖氣囊

　　氣囊一般由防裂性能好的聚酞胺織物制成，它是一種半硬的高分子材料，能承受較大的壓力;經(jīng)過(guò)硫化處理，可減少氣囊沖氣膨脹時(shí)的沖擊力。為使氣體密封，氣囊里面涂有涂層材料。氣囊的大小、形狀、漏氣性能是確定安全氣囊保護效果的重要因素，必須根據不同汽車(chē)的實(shí)際情況來(lái)確定。氣囊靜止時(shí)被折疊成包，安放在氣體發(fā)生器上部和氣囊飾蓋之間，氣囊飾蓋表面模壓有淺印，以便氣囊充氣爆開(kāi)時(shí)撕裂飾蓋，并減小沖出飾蓋的阻力。氣囊背面或頂部設置有排氣孔，當駕駛員壓在氣囊上時(shí)，氣囊受壓后便從排氣孔排氣。

　　此外，氣囊系統還有備用電源，備用電源電路由電源控制電路和若干電容器組成。當汽車(chē)發(fā)生碰撞導致蓄電池和發(fā)電機與氣囊系統斷開(kāi)時(shí)，備用電源在一定時(shí)間內(一般為6秒)可以維持氣囊系統供電。

　　為了保證轉向盤(pán)具有足夠的轉動(dòng)角度而又不致于損傷氣囊組件的連接線(xiàn)束，在轉向盤(pán)和轉向柱之間采用了螺旋線(xiàn)束，即將線(xiàn)束安裝在螺旋形彈簧內(螺旋線(xiàn)束也稱(chēng)為螺旋彈簧、游絲或游絲彈簧)。

　　氣囊起爆條件

　　為了保證安全氣囊在適當的時(shí)候打開(kāi)，汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家都規定了氣囊的起爆條件，只有滿(mǎn)足了這些條件，氣囊才會(huì )爆炸。雖然在一些交通事故中，車(chē)內乘員碰得頭破血流，甚至出現生命危險，車(chē)輛接近報廢，但是如果達不到安全氣囊爆炸的條件，氣囊還是不會(huì )打開(kāi)。

　　安全氣囊打開(kāi)需要合適的速度和碰撞角度。從理論上講，只有車(chē)輛的正前方左右大約60°之間位置撞擊在固定的物體上，速度高于30公里/小時(shí)，這時(shí)安全氣囊才可能打開(kāi)。這里所說(shuō)的速度不是我們通常意義上所理解的車(chē)速，而是在試驗室中車(chē)輛相對剛性固定障礙物碰撞的速度，實(shí)際碰撞中汽車(chē)的速度要等效于這個(gè)試驗速度氣囊才能打開(kāi)。