（毕业论文）-汽车安全气囊的发展、工作原理及应用

1、宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院毕业论文题目题目：汽车安全气囊的发展、工作原理及应用系 部 现代制造工程系 专 业 名 称 汽车运用技术 班 级 汽 车 1104 班 姓 名 学 号 201 01 34 11 指 导 教 师 2012 年年 9 月月 15 日日汽车安全气囊的发展、工作原理及应用摘 要汽车安全气囊是一种被动安全系统装置。通俗简单的就是说，保护不是主动的，只有在发现碰撞之后，这个系统才会起作用。安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀，气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。汽车安全气囊是在发生碰撞后，非常短的时间内，ECU 发出点火指令，气体发生器起爆释放气体，气袋重启后冲破 cover 而形成一个袋体，使像前冲的乘员不至于撞到方向盘或者仪表板或者其他汽车零部件上。其实就是一个用能量制约能量的过程，通

2、俗说就是以暴制暴，所以说是被动的。气囊起爆后是一个袋体（就像一个充气的气球） ，能抵消很大一部分由于碰撞而对司乘人员向前的冲量和能量，从而达到保护作用。关键词：安全气囊；发展；原理；应用IThe development of the automobile airbag, working principle and applicationAbstractAuthor Yang weiTutor Li yongAutomobile safety airbag is a passive safety system. Popular simple means, protection is not active, is only found in after the collision, the system will play a role. The airbag is mainly composed of a sensor, a microprocessor, a gas generator and an airbag components. Sensors and microprocess

3、or to judge a crash severity, transfer and sending signals; gas generator based on the signal indicates to produce the ignition, ignited the gas to solid fuel and produce inflation of the air bag, the bag expands rapidly, the airbag volume about the (50-90) L. The air bag is provided with a safety valve, when the inflatable overdose or intra capsular pressure exceeds a certain value automatically vent gas, avoid passengers crush injuries. An airbag with gas is nitrogen or carbon monoxide .Automo

4、bile safety airbag is in after a collision, in a very short time, the ignition instruction from ECU, gas generator ignition gas released after the restart, bag breaking cover and forms a bag body, make like front occupant does not hit the steering wheel and dashboard or other auto parts. Is actually a process of energy by energy restriction, saying popularly is violence, so is the passive. Squib is a bag body (like an inflatable balloon), to offset the large part due to the collision of the crew

5、 forward momentum and energy, thereby protecting function.Key words: Airbag; Development; Principle; ApplicationII目目 录录1 前言12 汽车安全气囊的发展22.1 安全气囊简介.22.2 安全气囊的发展.42.3 汽车安全气囊的发展趋势53 安全气囊的工作原理.63.1 安全气囊系统的组成及特点.63.1.1 安全气囊的组成63.1.2 安全气囊的特点93.2 安全气囊的作用与分类103.2.1 安全气囊的作用103.2.2 安全气囊的类型.103.3 安全气囊的工作原理114 汽车安全气囊的应用.124.1 安全气囊的工作过程.124.3 使用安全气囊注意事项.134.4 安全气囊的缺陷.154.5 安全气囊的拆装及维护16结论19致谢20参考文献.21宜宾职业技术学院毕业论文01 前前 言言随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶的速度越来越快，又由于汽车保有量的迅速增加，道路交通越来越拥挤，这就使得汽车事故频繁发生，所以汽车的安全性就变得尤为重要，成为当今汽车设

6、计和生产的一个重要课题。汽车的安全性分为主动安全和被动安全。主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有操纵的稳定性、制动的可靠性、平顺性等；被动安全是指汽车在发生事故的情况下保护乘员的能力，主要有防撞式车身、安全带和辅助乘员的保护系统（SUPPLEMENTAL-RESTRAINT SYSTEM，以下简称安全气囊）等。由于汽车事故难以避免，因此被动安全显得非常重要，安全气囊由于使用方便、效果显著、造价不高，所以近年来得到迅速发展和普及，作为被动安全的研究成果。安全气囊的防护效果与众多的因素有关。一方面是事故发生的客观情况，如碰撞强度，碰撞类型,乘员的身高、体重，乘坐位置，车辆的类型和大小等。另一方面是车辆上安装的防护系统及其使用情况，例如是否使用了安全带和安全气囊及它们的尺寸、容量等。因而，要对安全气囊有效性做出客观准确的评价，找到影响其防护效果的主要因素难度很大，是安全气囊研究领域的重要问题。安全气囊依据其作用的不同分为防止前碰撞损伤的驾驶员安全气囊、前座乘客安全气囊和侧面碰撞防护安全气囊等。 宜宾职业技术学院毕业论文02 汽车安全气囊的发展汽车安全气囊的发展2.1 安全气囊简介安全气

7、囊简介 安全气囊系统称为 SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。它主要分布在车内前方（正副驾驶位） ，侧方（车内前排和后排）和车顶三个方向。在装有安全气囊系统印有 Supplemental Inflatable Restraint System，简称（SRS)的字样，直译成中文，应为“辅助可充气约束系统” 。英文名称中强调了安全气囊是辅助性的设备，应该与安全带作才能起到最佳的保护作用。可惜的是中文名称中忽略了这一点，容易给用户带来误解，以为仅靠安全气囊就能获得良好的保护效果。其实，若不配合安全带使用的话，在某些情况下，安全气囊展开时会对乘员造成不必要的伤害。在正驾驶位的气囊装在方向盘位置，副驾驶位的安全气囊安装在正前方的平台内部，在意外发生的瞬间可以有效的保护驾驶员驶位乘员的头部和胸部，因为正面发生的猛烈碰撞会导致车辆大幅度的变形，而车内乘员会随着这股猛烈的惯性向前俯冲，造成跟车内构件的相互撞击，另外车内正驾驶位置的安全气囊可以有效的防止在发生碰撞时方向盘顶到驾驶者的胸部，避免致命的伤害。而侧面气囊系统是保

8、护汽车遭侧面碰撞以及车辆翻滚时乘员的安全一般安装于车门上，在车辆遭到侧面碰撞会导致车门严重变形，以至于无法开启车门，车内乘员被困于车内，侧面安全气囊可以有效的保护车内驾乘人员来自侧面撞击导致的腰部、腹部、胸部外侧，以及胳膊的伤害，保证身体上肢的活动能力和逃生能力。安全气囊见图 1-1。随着整车被动安全重要性的深入人心，在一些高档豪华轿车上高达 30 几个气囊从颈、膝、甚至是在车顶的两侧面配有两条管状气囊，在意外情况发生时能够有效的缓解来自车顶上方的下压力，配合侧面气帘能够有效的保护乘客的头部和颈部。膝盖部分的气囊位于前排驾驶座椅内，一旦打开能够有效保护后排乘客的腰下肢体部位，从而也能缓解来自正面碰撞的前冲力。车外气囊系统又叫保险杠气囊。当汽车在正面碰撞行人时，气囊迅速向前宜宾职业技术学院毕业论文1张开和向两侧举升，托起被撞行人同时防止行人跌向两侧。目前车外气囊系统正处于研制阶段。 图图 2-1 安安全全气气囊囊安全气囊是汽车被动安全中一项技术含量很高的产品。它的保护效果已经被人们普遍认识，有关安全气囊的第一个专利是 1958 年。1970 年就有厂家开始研制可以减轻碰撞事故中乘员伤害程

9、度的安全气囊；20 世纪 80 年代，汽车生产厂家开始逐渐装用安全气囊；进人 90 年代，安全气囊的装用量急剧上升；而进入新世纪以后，汽车上普遍都装有安全气囊。 汽车安全气囊系统（简称 SRS）是辅助安全系统是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低 18%左右，单独使用安全带可使事故死亡率下降 42%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低 47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助系统。当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员宜宾职业技术学院毕业论文2在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安全气囊的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。 安全气囊系统称为 SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活，该传感器用于监视碰撞中汽车速度减小的程度。在碰撞发生的早期，安全气囊开始充气，安全充气大约需要 0.03 秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要，这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达 320 公里/小时，碰撞时如

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