汽车安全气囊的发展与应用

河 南 工 业 职 业 技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕业设计（论文）题 目： 汽车安全气囊的发展与应用 河南工业职业技术学院汽车工程系2012届毕业生毕业设计（论文）任务书二零一一年九月姓名： 芮校闯 班级：汽检0903 专业： 汽车检测与维修 学号： 0301090333 论文题目： 汽车安全气囊的发展与应用 进度安排： 汽车安全气囊的发展与应用绪论英文翻译一、 安全气囊系统的概念及功用1.1 安全气囊的认识1.2 安全气囊系统的功用1.3 安全气囊的分类二、 安全气囊的发展历程2.1 安全气囊的发明2.2 相关法律法规2.3 国内外安全气囊是发展2.4 未来汽车安全气囊的发展趋势三、 安全气囊系统结构及原理3.3 安全气囊系统的组成3.4 安全气囊系统工作原理3.5 安全气囊系统动作过程3.6 安全气囊系统的有效范围四、 汽车安全气囊的检修及应用4.1 安全气囊系统的故障诊断4.2 安全气囊的使用方法4.3 安全气囊需要完善的方向结论谢词参考文献绪论 随着第三次科技革命的到来，人类生活日新月异。高速公路的发展及汽车普及量的提升，汽车成为了现代主要交通工具，但随之而来的交通拥挤、安全事故越来越威胁人们的生活质量。因此，汽车安全变得尤为重要。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(Airbag RestraintSystem，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，所以得到迅速发展和普及。汽车安全气囊作为一种辅助的乘员约束条件，在汽车发生碰撞时保护乘员的效用已越来越得到肯定，当今社会对安全气囊的要求也越来越高，尤其是对智能安全气囊的需求也越来越广泛，当汽车发生碰撞时汽车与汽车或汽车障碍物之间的碰撞称为第一次碰撞，第一次碰撞导致了汽车速度的急剧变化。由于惯性的作用，车上的乘员向前运动，于是发生了车内乘员与车内结构件之间的第二次碰撞，事故中造成乘员伤害的主要原因就是第二次碰撞。为了减轻和避免驾乘人员在第二次碰撞中受到伤害，乘员保护系统的设计目标是在碰撞中利用约束系统（包括座椅、安全带、安全气囊等）避免或减缓乘员与车内结构件碰撞造成的伤害。汽车安全气囊的基本思想是：在发生第一次碰撞后，第二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部构件之间插入一个充满气体的气囊，让乘员“扑”在气囊上，通过气囊上的排气节流阻力吸收乘员的动能，使猛烈的第二次碰撞得以减缓，以达到保护乘员的目的。所以安全气囊作为一种防护措施已经是必不可少了。关键词： 汽车安全 辅助约束 安全气囊IntroductionAlong with the third technical revolution arrival, the humanity lives changes with each new day.The highway development and the automobile popularized the quantity the promotion, the automobile have become the modern main transportation vehicle, but following traffic congestion, the security accident more and more threatened peoples quality of life.Therefore, the auto safety becomes especially important.The automobile security divides into the initiative security and the passive security two kinds, the initiative security is refers to the automobile to prevent has the accident ability, mainly has the operation stability, the braking quality, smooth and so on, the passive security is refers is having in accidentally the accident situation, the automobile protects crew members ability, at present mainly has the safety belt, the security air cushion, the anti-collision -like automobile body and the security aerocyst shielding systems (Airbag RestraintSystem, hereafter refers to as security aerocyst) and so on.As a result of the reality complexity, some accidents are avoid with difficulty, therefore the passive security extremely is also important, the security aerocyst takes the passive secure research results, because the easy to operate, the effect remarkable, the construction cost is not high, therefore obtains the rapid development and the popularization. The auto safety aerocyst took one kind of auxiliary crew member constraint condition, has the collision when the automobile protects crew members effectiveness more and more to obtain the affirmation, now the society also more and more is high to the security aerocyst request, also more and more is in particular widespread to the intelligent security aerocyst demand, when the automobile has the collision the automobile and the automobile or between the automobile obstacle collision is called the first collision, the first collision has caused the automobile speed rapid change.As a result of inertia function, on vehicle crew member forward movement, therefore has had in the vehicle in the crew member and the vehicle between the structural element second collision, in the accident creates the primary cause which the crew member injures is the second collision.In order to reduce and avoids harnessing while the personnel receives the injury in the second collision, the crew protective system design goal is in the collision using the restraint system (including chair, safety belt, security aerocyst and so on) avoids or slows down the injury which in the crew member and the vehicle the structural element collision creates.The auto safety aerocyst basic thought is: After has the first collision, before the second collision, rapidly inserts fill gas in the crew member and between the automobile interior component the aerocyst, lets the crew member “throw oneself” on the aerocyst, absorbs crew members kinetic energy through the aerocyst on exhaust throttle resistance, enables the violent second collision to slow down, achieved protects crew members goal.Therefore the security aerocyst took one kind of protective measure already was essential. Key word: Auto safety Assistance restraint Security aerocyst一、 安全气囊系统的概念及功用1.1 安全气囊的认识 SAR是英文Supplemental Restraint System的缩写，直译为辅助防护系统或辅助束缚系统。气囊是英文名称为Air Bag,是辅助防护系统中能够起到缓冲作用的一种装置，因为气囊属于安全装置之一，所以一般都称为“安全气囊”。 在设计上，安全气囊系统式汽车安全带的辅助装置。只有在使用安全带的条件下，安全气囊系统才能充分发挥保护驾驶员和乘员的作用。美国通用汽车公司(General)汽车公司1989年的一项研究表明：安全气囊系统与座椅安全带共同使用的保护效果最佳，可是驾驶员和前排乘员的伤亡人数减少43%46%。遗憾的是人们误认为配装安全气囊系统的汽车在发生碰撞时就能保证绝对安全，以致造成一些原可避免的伤害和纠纷。事实上，安全气囊系统式辅助座椅安全带而起到辅助防护作用的，其确切名称应为辅助防护安全气囊系统。1.2 安全气囊系统的功用 在汽车发生冲撞时，安全气囊系统对保护驾乘人员的安全十分有效。目前安全气囊系统一般为转向盘单气囊系统，或者双气囊系统。安装有双气囊和安全带预紧器系统的车辆在发生冲撞时，不管速度高低，气囊和安全带预紧器同时动作，因此造成低速冲撞时气囊的浪费，使维修费用增加很多。两次动作的双安全气囊系统，在汽车发生冲撞时，能根据汽车的速度和加速度的大小，自动地选择只使用安全带预紧器动作，还是安全带预紧器和双气囊同时工作。这样，在低速发生冲撞时，系统只使用安全带即能足够保护驾乘人员安全，而不用浪费气囊。如果在速度大于30kmh发生冲撞时，安全带和气囊同时动作，以便保护驾乘人员的安全。为了减少汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害，现代汽车在驾驶员方向盘中央普遍装有安全气囊，有些汽车在副驾驶座前的手套箱上端和乘员座位上也装有安全气囊。 当汽车发生正面碰撞事故时，安全气囊控制系统检测到冲击力超过庙宇值时，安全气囊电子控制装置立即接通充气元件中的传爆管电路，点燃传爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉和气体发生剂，产生大量气体，在0.03s的时间内即将气囊充气，使气囊急剧膨胀，冲出方向盘盖罩，缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。初中证明，汽车装用安全气囊后，汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害程度大大减小。有些汽车不仅装有前端的安全气囊，还装有侧面安全气囊，在汽车发生侧面碰撞时，也能使侧面安全气囊充气，以减小侧向碰撞时的伤害。据统计，气囊在汽车相撞时，保使头部受伤率减少25%，面部受伤率减少80%左右。1.3 安全气囊的分类1.3.1按照气囊的数量保分为单气囊系统（只装在驾驶员侧）、双气囊系统（正、副驾驶员侧各有一个安全气囊）和多气囊系统（前排安全气囊、后排安全气囊、侧面安全气囊）。 1.3.2按大小可分为保护全身的安全气囊、保护整个上身的大型气囊和主要保护面部的小型护面气囊。 1.3.3按照保护对象有不同可分为驾驶员防撞安全气囊、前排乘员防撞安全气囊、后排乘员防撞安全气囊与侧面防撞安全气囊几种。a-驾驶员防撞安全气囊 驾驶员防撞安全气囊装在方向盘上，分美式和欧式两种。美式气囊地考虑到驾驶员没有佩戴座椅安全带而汽车相撞时起保护作用，其容积较大。为60L。欧式气囊是假定驾驶员佩戴座椅安全带而设计的，其容积较小，约40L。日本的安全气囊也属于欧式气囊类，近年来，由于安全气囊的生产成本下降，日本安全气囊规格有所增加，如本田轿车的驾驶员防撞安全气囊容积为60L。 b-前排乘员防撞安全气囊由于副驾驶位置乘员在车内位置不固定且前方空间较大，因此为保护其撞二、 安全气囊的发展历程2.1 安全气囊的发明 安全气囊系统是美国机械工程师约翰郝綴克（John W.Hertrick）1953年发明。1944年，在海军鱼雷维修厂工作的约翰郝綴克亲眼目睹了鱼雷中释放出来的压缩空气将覆盖在鱼雷上的帆布袋突然膨胀起来、并立即顶到天花板上的现象。这一现象为他后来发明安全气囊系统提供了灵感。此后，他与家人经历了一次车祸，这次车辆事故为他后来发明安全气囊系统提供了动力。据他自己回忆说：事故发生后不久，他独自一人坐在家中的厨房里，把自己是设想画在了之上并画出了草图，然后花费228美元提出了专利申请，并并与1953年获得批准。 约翰郝綴克发明的安全气囊系统是纯机械式的SRS气囊系统。压缩空气装在一个圆柱形压力容器中，系统中设有一个弹簧装置来传感汽车的减速情况。当汽车减速到一定值时，通过弹簧移动将阀门打开，气体便从压力容器冲入几个气囊中并将气囊膨胀。这些气囊既可放在方向盘中央或仪表盘上方，用以保护驾驶员，也可放在前排座椅的背后，用以保护后排乘员。2.2 相关法律法规