汽车安全气囊的发展与应用毕业论文正文.doc

河南机电高等专科学校毕业论文目录摘要 Ⅰ绪论 1第一章 汽车安全气囊的发展 21.1国外汽车安全气囊的发展 21.2国内汽车安全气囊的发展 31.3国内安全气囊的评价 51.4汽车安全气囊的发展趋势 5第二章 汽车安全气囊的结构与工作原理 92.1汽车安全气囊的组成 92.2安全气囊系统的分类 92.3汽车安全气囊的工作原理 11第三章 汽车安全气囊的应用 153.1气囊打开的条件 .153.2安全气囊的安全性 153.3汽车安全气囊的使用 163.4汽车安全气囊的缺点 173.5对现有安全气囊的改进 17致谢 21参考文献 22第一章 汽车安全气囊的发展1.1国外汽车安全气囊的发展安全气囊的雏形是美国人Jhon.W.Hetrick发明的安全气垫1952年Hetrick发明了他自己之称为“汽车安全气垫”的装置，用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害这是一种纯机械装置用于使气囊膨胀的压缩空气贮存在一个压力容器中，连接着弹簧的质量块用来感应汽车的减速度当质量块产生位移时，能打开一个阀使压力空气从压力容器中冲出来，以使气囊膨胀气囊可装在方向盘中、手套箱门上、仪表板上部以及前排座椅的靠背 早期的空气囊主要用于与其它安全装置一起防止飞机着陆时与地面的碰撞。

1960年，安全气囊技术开始在原有的基础上研制并转为民用 60年代末,美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)开始建议制定一个可选择的安全气囊法则,鼓励汽车厂商去发展安全气囊 70年代,美国通用、福特,德国奔驰，日本丰田等汽车公司以及美国MORTON公司、TRW公司、德国TEMIC公司、ICT研究院、日本DAICEL公司、瑞典AUTOLIV公司等均开始投入大量资金和人力研究与发展安全气囊,其中1971年5月德国的一个研究小组成功地将火箭推进技术应用于汽车安全气囊这些综合力量使安全气囊的研究与发展进入了一个全新的发展阶段 1984年,美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)在著名的“联邦汽车安全标准”中的208条款《乘员碰撞保护》(Federal MotorVehicl Safety Standard208,简称FMVSS208)中增加了安装气囊的要求,这为安全气囊的发展和使用提供了一个明确的法则及指导方向FMVSS208条款是汽车安全气囊发展史上的一个重要的里程碑此后,欧洲也颁布了ECER94法规,紧接着日本丰田、本田,美国福特、克莱斯勒,德国宝马,瑞典富豪等汽车公司纷纷开始销售配有安全气囊的汽车。

20世纪90年代后期,美国、欧共体、日本已正式立法在汽车上配置安全气囊,双气囊已成为绝大多数主流轿车的标准件安全气囊由美国人约翰·赫特里特（John·Hotrich）发明他是一位自学成才的阿宾夕法尼亚州工程师1952年，在遭遇一次事故后，他萌发了设计撞车安全装置的想法在这次事故中，约翰为躲避一个障碍物而猛打方向盘进行制动，他和妻子都用手臂本能地保护坐在前座中间位置上的女儿这次事故后他意识到必须要有一个良好的方法来保护乘员，两周之后他绘好了设计图纸交给了代理人，这份图纸确定了今天安全气囊的雏型1953年8月18日，他获得了"汽车缓冲安全装置"的美国专利安全气囊从1952年就取得了专利，但在应用推广中经历了几上几下的波折，足足走过了30多年的漫长路途直至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，其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊，同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊，自此才确认了安全气囊的作用如今，这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品，种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。

各国生产的中高级轿车，大多数都装有安全气囊，有些轿车已将安全气囊列入必装件在国内，随着CMVDR294碰撞安全法规的开始实施，国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高，但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外，大部分车型还只是安装了正面气囊安全气囊在近几年得到了飞速的发展，价格大幅度下降，装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展同时，有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊（即双安全气囊规格），乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已进入90年代以来，安全气囊的安全性能已被人们普遍接受，并被视为一种现代化和高档次的安全装置了解安全气囊的工作原理及注意事宜对我们更好的保护自己有很重要的作用，但对于驾驶员来说，安全驾驶才是第一位的，这是任何先进的安全装置都无法替代的 1.2国内汽车安全气囊的发展我国对汽车安全气囊的研究起步较晚上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展 随着世界汽车进军我国，我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机1992年，我过自行研制的FS-01安全气囊通过撞车试验。

我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发展空间 在我国“九五”规划期间和“十五”规划中,国家经贸委和汽车行业将安全气囊列为我国汽车零配件三大重点发展项目(电子喷油系统、防抱死制动系统和安全气囊系统)之一,尤其是在1999年10月28日,国家机械工业局发布《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》(CMVDR294)这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时的安全标准所述的安全要求CMVDR294的发布间接地对汽车配置安全气囊提出了新的要求,这无疑是中国安全气囊发展史上的一个进步,同时也对安全气囊的研究与发展指明了正确的方向和注入了新的活力 在十多年的研究与发展过程中,国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础,其中部分研究与技术已接近国际水平清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中,系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方面作了大量工作,对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用 坐落在锦州经济技术开发区的锦恒公司是国内唯一一家具有自主知识产权的汽车安全气囊生产企业，其生产能力和所占市场份额在国内最大。

锦恒公司建有国内一流的研发中心，实验室通过了国家CNAL认证，具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、侧面撞等实车碰撞试验能力和台车试验能力公司的主要碰撞、检测设备和组装生产线均由国外引进，技术装备水平国内领先他们通过引进美国公司的安全气囊生产技术，开发出填补国内空白的机械式安全气囊产品；与一汽汽研所共同承担了国家“九五”汽车电子产品攻关计划，开发出具有独立知识产权的电子式安全气囊产品目前，该公司共为国内20多个汽车生产厂家的30多个车型研发、配套安全气囊，已形成单班年产20万套安全气囊总成、120万只气囊、15万只饰盖的生产能力，是国内同行业中首家实现为整车配套的企业近年，他们还与国际著名的安全气囊供应商签订加工安全气囊零部件的协议，产品将走向欧洲、北美等国家 2000年以来，我国安全气囊市场需求平均每年都有超过200%的速度在增长，到2004年我国安全气囊市场总配套量接近400万套目前，国内生产安全气囊企业有近20家，2004年产量超过200万套，安全气囊的国产化率超过50%国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业两大阵营外资企业主要以Autoliv、Plast、Takawa、Mobis等为代表，国内80%以上的安全气囊由他们生产，外资企业占据着我国安全气囊的中高端配套市场。

国产企业主要是以锦州锦恒、东方久乐、上海比亚迪等为代表，他们国内安全气囊的产量只占15%左右，主要在一些国产化的经济型乘用车有所配套我国安全气囊在经历安全气囊的进口高峰后，进口安全气囊的高速增长是势头已经跌落，2005年上半年已经出现进口负增长目前，进口安全气囊在国内配套市场所占比重不到一半2004年底开始，跨国安全气囊企业相继在中国投资气囊组件的生产，加强了安全气囊上游零部件本地化供应配套的能力到2007年，我国80%以上的安全气囊组件将实现本地化生产目前，我国安全气囊零部件ECU、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5%左右，气囊组件配套还有很大的发展空间1.3 国内安全气囊的评价 尽管我国安全气囊的研究与发展已初具基础和规模,但是离世界先进水平还相距甚远,这些差距主要包含安全气囊法规、撞车实验系统、安全气囊的设计、制造和测试等方面事实上,我国的撞车实验系统还不能完全满足美国FMVSS208条款的技术要求;其次在安全气囊方面,我们还缺少关键技术的自主知识产权;此外,传感器、气体发生器和气囊的技术规范及检测还未达到一个令人满意的状态因此，我们业内人士还要付出艰辛的努力！1.4 汽车安全气囊的发展趋势 汽车安全系统是汽车电子领域增长最快的一部分。

汽车的安全设计在整车设计中所占的比例也越来越大汽车安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全系统旨在提高车辆行驶的稳定性，防范事故于未然被动安全系统是事故发生后开始起作用，以减缓事故严重程度汽车安全气囊属于被动安全系统我国2000年实施了CMVDR 294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》，该法规等效于欧洲ECER94 法规最近，我国的侧面碰撞法规已经开始实施，这将对我国车辆的碰撞安全性能和驾乘人员保护系统提出更高的要求汽车安全法规体系的不断完善，将带动中国汽车电子市场的发展据预测，2009年前排乘客侧面保护气囊的安装率将会是2006年的2倍，侧气帘的安装率将是2006年的4倍 随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高，汽车安全技术中的安全气囊技术近年来也发展得很快，智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势 新的技术可以更好地识别乘客类型，采取不同的保护措施系统采用重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素，进而在碰撞时判断是否点爆气囊、采用1 级点火还是多级点火、点爆力有多大，并与安全带形成总体控制。

通过传感器，气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式，是正面碰撞还是角度碰撞，侧面碰撞还是整车的翻滚运动，以便驱动车身不同位置的气囊，形成对乘客的最佳保护网络技术的应用也是安全气囊系统的发展方向在汽车网络中，有一种应用面比较窄，但是非常重要的网络即Safe-By-Wire Safe-By-Wire 是专门用于汽车安全气囊系统的总线，Safe-By-Wire 技术旨在通过综合运用多个传感器和控制器来实现安全气囊系统的细微控制 Safe-By-Wire Plus 总线标准是由汽车电子供应商和部件供应商如飞利浦、德尔福等公司提出与整车系统常用的CAN、FlexRay 等总线相比，Safe-By-Wire 的优势在于它是专门面向安全气囊系统的汽车LAN接口标准为了保证系统在汽车出事故时也不受破坏，Safe-By-Wire 中嵌入有多重保护功能比如说，即使线路发生短路，安全气囊系统也不会因出错而起动Safe-By-Wire 技术将会在汽车安全气囊系统中获得广泛的应用 汽车安全气囊作为一种设想提出来后到今天成为必需的安全装备在汽车上广泛应用已经过了整整半个世纪的历程。

安全气囊有效地减小了在汽车碰撞事故中乘员的伤亡，它的保护效果在汽车安全研究领域得到广泛的认识和高度重视随着汽车安全气囊的普遍推广应用，安全气囊系统的各关键技。