汽車安全氣囊的技術(shù)應(yīng)用研究設(shè)計(jì)

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摘要 1 摘 要 安全氣囊分布在車內(nèi)前方（正副駕駛位），側(cè)方（車內(nèi)前排和后排）和車頂三個(gè)方向。在裝有安全氣囊系統(tǒng)的容器外部都印有 (簡稱 字樣，直譯成中文，應(yīng)為“輔助可充氣約束系統(tǒng)”。是在減輕汽車碰撞后，乘員因慣性發(fā)生二次碰撞時(shí)的傷害程度。當(dāng)汽車與障礙物碰撞后，稱為一次碰撞，乘員與車內(nèi)構(gòu)件發(fā)生碰撞，稱為二次碰撞，氣囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打開一個(gè)充滿氣體的氣墊，使乘員因慣性而移動(dòng)時(shí)“撲在氣墊上”從而緩和乘員受到的沖擊并吸收 碰撞能量，減輕乘員的傷害程度。 安全氣囊是現(xiàn)代轎車上引人注目的新技術(shù)裝置。汽車安全氣囊系統(tǒng)的包括傳感器總成、充氣、折疊氣囊、點(diǎn)火器、固態(tài)氮、警告燈等。當(dāng)汽車受到前方一定角度內(nèi)的高速碰撞時(shí)，裝在車前端的碰撞傳感器和裝在汽車中部的安全傳感器，就可以檢測到車突然減速，并將這一信號(hào)在 之內(nèi)速度傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦。而在汽車上裝配安全氣囊就是一種有效的解決方法。 關(guān)鍵詞 ：安全氣囊；被動(dòng)安全；傷害程度；傳感器；安全。 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 of in in on of to of an it is a in a a so to in of is a in to a of is in to be in a is is an in of 目錄 3 目 錄 摘 要 .................................................................................................................... 1 ................................................................................................................. 2 第一章 緒論 .......................................................................................................... 4 題的背景及目的 .......................................................................................... 4 內(nèi)（外）相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用狀況 .......................................................... 4 在的不足或有待改進(jìn)的問題 ...................................................................... 4 文各章節(jié)的構(gòu)成及其研究內(nèi)容 .................................................................. 5 第二章安全氣囊的發(fā)展 ........................................................................................ 6 外安全氣囊的發(fā)展 ...................................................................................... 6 內(nèi)安全氣囊的發(fā)展 ...................................................................................... 6 章總結(jié) .......................................................................................................... 8 第三章 安全氣囊的結(jié)構(gòu)及工作原理 .................................................................. 9 全氣囊系統(tǒng)的組成 ...................................................................................... 9 感器 ................................................................................................... 9 全氣囊組件 ....................................................................................... 9 全氣囊指示燈 ................................................................................... 9 .......................................................................................... 9 全氣囊的工作過程 ...................................................................................... 9 章總結(jié) ........................................................................................................ 10 第四章安全氣囊的應(yīng)用 ...................................................................................... 12 全氣囊的應(yīng)用 ............................................................................................ 12 全氣囊的正確使用 ......................................................................... 12 全氣囊的檢修，儲(chǔ)存和運(yùn)輸 .................................................................... 13 修 ..................................................................................................... 13 存和運(yùn)輸 ......................................................................................... 13 全氣囊的缺陷 ................................................................................. 14 第五章 保護(hù)對(duì)象和方位 .................................................................................... 15 駛員用安全氣囊 ........................................................................................ 15 側(cè)撞安全氣囊 ............................................................................................ 15 排座乘員用安全氣囊 ................................................................................ 16 排座乘員用安全氣囊 ................................................................................ 17 肢用安全氣囊發(fā)展 .................................................................................... 17 結(jié)論 ...................................................................................................................... 19 致謝 ...................................................................................................................... 20 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 21 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 第一章 緒論 題的背景及目的 汽車安全氣囊是 20 世紀(jì)汽車上的十大發(fā)明之一， 顧名思義，安 全氣囊則是為了保護(hù)開車與坐車者的安全， 但也曾因成本高、安全性能上不穩(wěn)定而倍受爭議。安全氣囊的作用到底有多大？安全氣囊是否是必要的？安全氣囊是絕對(duì)安全的嗎？對(duì)大多數(shù)汽車來說，安全氣囊屬被動(dòng)安全裝置，其是否作用不取決于駕駛乘坐者。（不同于安全帶，乘坐者系上才有作用）。從實(shí)踐上講，安全氣囊正是保護(hù)了那些沒有系安全帶的人或安全帶不能保護(hù)的區(qū)域。 近年來，由于技術(shù)的更新，大多數(shù)汽車都采用了強(qiáng)度較小的氣脹器，增加氣囊尾段的彈性，以及方向盤自動(dòng)潰散等技術(shù)，來降低氣囊的危險(xiǎn)性。這時(shí)駕駛者的安全性大大駕駛了，氣囊開關(guān)的作用也 變成了純成本上的考慮。（如帕利奧的乘坐氣囊開關(guān)是在副駕駛位無人的情況下使用，以減少碰撞時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失）但與氣囊保持一定距離還是必要的。 內(nèi)（外）相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用狀況 安全氣囊從 1952 年就取得了專利，但在應(yīng)用推廣中經(jīng)歷了幾上幾下的波折，足足走過了 30 多年的漫長路途。直至 1984 年，汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn) (美國經(jīng)多次被廢除后又重新被認(rèn)可并開始實(shí)施，其中規(guī)定從 1995 年 9 月 1 日以后制造的轎車前排座前均應(yīng)裝備安全氣囊，同時(shí)還要求 1998 年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊，自此才 確認(rèn)了安全氣囊的作用。如今，這個(gè)在當(dāng)年頗具創(chuàng)意性的發(fā)明已轉(zhuǎn)為千百萬個(gè)產(chǎn)品，種類也發(fā)展為正面氣囊、側(cè)面氣囊、安全氣簾等等。各國生產(chǎn)的中高級(jí)轎車，大多數(shù)都裝有安全氣囊，有些轎車已將安全氣囊列入必裝件。在國內(nèi)，隨著 撞安全法規(guī)的開始實(shí)施，國內(nèi)消費(fèi)者對(duì)汽車被動(dòng)安全性能的要求也越來越高，但目前除了極少數(shù)高級(jí)車裝備了側(cè)面氣囊之外，大部分車型還只是安裝了正面氣囊。 在的不足或有待改進(jìn)的問題 由于氣囊爆發(fā)是由一個(gè)氣體發(fā)生器控制的，發(fā)生器內(nèi)裝有 其發(fā)生氧化反應(yīng)，生成大量氣體， 產(chǎn)生爆發(fā) （見圖 1，而這是在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)第一章 緒論 5 生的，因此這種爆發(fā)沖擊力在保護(hù)駕乘者的同時(shí)，也可能因各種原因產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)。 圖 1囊的爆發(fā)已由過去的傳感器控制觸發(fā)，發(fā)展到今天計(jì)算機(jī)收集傳感器信息，經(jīng)過一定算法后再?zèng)Q定是否啟動(dòng)氣囊，不同品牌和類型的車這一算法是不同的。這就是為什么同一類碰撞，不同的汽車氣囊爆發(fā)情況不同的原因。 文各章節(jié)的構(gòu)成及其研究內(nèi)容 萬事都是一把雙刃劍，安全氣囊同樣也有它不安全的一面。據(jù)計(jì)算，若汽車以 60時(shí)速行駛，突然的撞擊會(huì)令車輛在 之內(nèi)停下，而氣囊則會(huì)以大約 300km/h 的速度彈出，而由此所產(chǎn)生的撞擊力約有 180 公斤，這對(duì)于頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。因此，如果安全氣囊彈出的角度、力度稍有差錯(cuò)，就有可能釀出一場 “悲劇 ”。 本文主要介紹安全氣囊發(fā)展、原理、分類、應(yīng)用、改進(jìn)等。 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 第二章 安全氣囊的發(fā)展 外安全氣囊的發(fā)展 安全氣囊的雛形是美國人 明的安全氣墊。 1952 年 車安全氣墊”的裝置，用來減輕急剎車或正面碰撞帶來的嚴(yán)重傷害。這是一種純機(jī)械裝置。用于使氣囊膨脹的壓縮空氣貯存在一個(gè)壓 力容器中，連接著彈簧的質(zhì)量塊用來感應(yīng)汽車的減速度。當(dāng)質(zhì)量塊產(chǎn)生位移時(shí)，能打開一個(gè)閥使壓力空氣從壓力容器中沖出來，以使氣囊膨脹。氣囊可裝在方向盤中、手套箱門上、儀表板上部以及前排座椅的靠背。 早期的空氣囊主要用于與其它安全裝置一起防止飛機(jī)著陸時(shí)與地面的碰撞。1960 年，安全氣囊技術(shù)開始在原有的基礎(chǔ)上研制并轉(zhuǎn)為民用。 60 年代末 ,美國高速公路交通安全委員會(huì)（ 始建議制定一個(gè)可選擇的安全氣囊法則 ,鼓勵(lì)汽車廠商去發(fā)展安全氣囊。 70 年代 ,美國通用、福特 ,德國奔馳，日本豐田等汽車公司以及美國 司、德國 司、 究院、日本 司、瑞典司等均開始投入大量資金和人力研究與發(fā)展安全氣囊 ,其中 1971 年5 月德國的一個(gè)研究小組成功地將火箭推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于汽車安全氣囊。這些綜合力量使安全氣囊的研究與發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。 1984 年 ,美國高速公路交通安全委員會(huì)（ 著名的“聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)”中的 208 條款《乘員碰撞保護(hù)》（ 稱 增加了安裝氣 囊的要求 ,這為安全氣囊的發(fā)展和使用提供了一個(gè)明確的法則及指導(dǎo)方向。 款是汽車安全氣囊發(fā)展史上的一個(gè)重要的里程碑。此后 ,歐洲也頒布了 規(guī) ,緊接著日本豐田、本田 ,美國福特、克萊斯勒 ,德國寶馬 ,瑞典富豪等汽車公司紛紛開始銷售配有安全氣囊的汽車。 20 世紀(jì) 90 年代后期 ,美國、歐共體、日本已正式立法在汽車上配置安全氣囊 ,雙氣囊已成為絕大多數(shù)主流轎車的標(biāo)準(zhǔn)件。 內(nèi)安全氣囊的發(fā)展 我國對(duì)汽車安全氣囊的研究起步較晚。上個(gè)世紀(jì) 80 年代末我國的一些汽車第三章 安全氣囊的結(jié)構(gòu)及工作原理 7 碰撞安全和軍工專家才開始關(guān)注 汽車安全氣囊的研究和發(fā)展。 隨著世界汽車進(jìn)軍我國，我國的汽車工業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展契機(jī)。 1992年，我過自行研制的 全氣囊通過撞車試驗(yàn)。我國的政策法規(guī)也對(duì)我國汽車工業(yè)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展空間。 在十多年的研究與發(fā)展過程中 ,國內(nèi)許多大學(xué)與事業(yè)公司的研究與產(chǎn)品已初具基礎(chǔ) ,其中部分研究與技術(shù)已接近國際水平。清華大學(xué)的黃世霖等人在汽車碰撞實(shí)驗(yàn)研究中 ,系統(tǒng)地研究了多種國產(chǎn)汽車中安全氣囊的匹配技術(shù)對(duì)汽車安全氣囊的點(diǎn)火控制模擬、汽車碰撞的過程模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及有關(guān)軟件在汽車安全氣囊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等方 面作了大量工作 ,對(duì)國內(nèi)的汽車安全氣囊研究具有重要的指導(dǎo)作用。 坐落在錦州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的錦恒公司是國內(nèi)唯一一家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車安全氣囊生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)能力和所占市場份額在國內(nèi)最大。錦恒公司建有國內(nèi)一流的研發(fā)中心，實(shí)驗(yàn)室通過了國家 證，具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、側(cè)面撞等實(shí)車碰撞試驗(yàn)?zāi)芰团_(tái)車試驗(yàn)?zāi)芰Α９镜闹饕鲎?、檢測設(shè)備和組裝生產(chǎn)線均由國外引進(jìn)，技術(shù)裝備水平國內(nèi)領(lǐng)先。他們通過引進(jìn)美國公司的安全氣囊生產(chǎn)技術(shù)，開發(fā)出填補(bǔ)國內(nèi)空白的機(jī)械式安全氣囊產(chǎn)品；與一汽汽研所共同承擔(dān)了國家“九五”汽車電 子產(chǎn)品攻關(guān)計(jì)劃，開發(fā)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子式安全氣囊產(chǎn)品。目前，該公司共為國內(nèi) 20 多個(gè)汽車生產(chǎn)廠家的 30多個(gè)車型研發(fā)、配套安全氣囊，已形成單班年產(chǎn) 20 萬套安全氣囊總成、 120 萬只氣囊、 15 萬只飾蓋的生產(chǎn)能力，是國內(nèi)同行業(yè)中首家實(shí)現(xiàn)為整車配套的企業(yè)。今年，他們還與國際著名的安全氣囊供應(yīng)商簽訂加工安全氣囊零部件的協(xié)議，產(chǎn)品將走向歐洲、北美等國家。 2000年以來，我國安全氣囊市場需求平均每年都有超過 200%的速度在增長，到 2004 年我國安全氣囊市場總配套量接近 400 萬套。目前，國內(nèi)生產(chǎn)安全氣囊企業(yè)有近 20 家 ， 2004 年產(chǎn)量超過 200 萬套，安全氣囊的國產(chǎn)化率超過 50%。國內(nèi)安全企業(yè)的生產(chǎn)和配套市場基本上分外資企業(yè)和國產(chǎn)企業(yè)兩大陣營。外資企業(yè)主要以 為代表，國內(nèi) 80%以上的安全氣囊由他們生產(chǎn)，外資企業(yè)占據(jù)著我國安全氣囊的中高端配套市場。國產(chǎn)企業(yè)主要是以錦州錦恒、東方久樂、上海比亞迪等為代表，他們國內(nèi)安全氣囊的產(chǎn)量只占 15%左右，主要在一些國產(chǎn)化的經(jīng)濟(jì)型乘用車有所配套。我國安全氣囊在經(jīng)歷安全氣北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 囊的進(jìn)口高峰后，進(jìn)口安全氣囊的高速增長是勢頭已經(jīng)跌落， 2005 年上半年已經(jīng)出現(xiàn)進(jìn)口負(fù)增長。目前，進(jìn)口安全氣囊在國內(nèi)配套市場所占比重不到一半。 2004年底開始，跨國安全氣囊企業(yè)相繼在中國投資氣囊組件的生產(chǎn)，加強(qiáng)了安全氣囊上游零部件本地化供應(yīng)配套的能力。到 2007 年，我國 80%以上的安全氣囊組件將實(shí)現(xiàn)本地化生產(chǎn)。目前，我國安全氣囊零部件 體發(fā)生器、氣袋、布料的國內(nèi)采購率只有 5%左右，氣囊組件配套還有很大的發(fā)展空間。 章總結(jié) 隨著電子信息發(fā)展，形形色色的 智能技術(shù) 在汽車上得到推廣應(yīng)用，智能化安全氣囊就是其中之一，它是在普通安全氣囊的基礎(chǔ)上增設(shè)傳感器和與之間相配套的計(jì)算機(jī) 軟件而制成，中聯(lián)傳感器可以感知是大人小孩，紅外線傳感器根據(jù)熱量探測制導(dǎo)是人還是物，超聲波傳感器可知存在和位置，因而進(jìn)行最準(zhǔn)確的電腦測判。 國內(nèi)外汽車安全氣囊以在迅速發(fā)展過程中。 第三章 安全氣囊的結(jié)構(gòu)及工作原理 9 第三章 安全氣囊的結(jié)構(gòu)及工作原理 全氣囊系統(tǒng)的組成 盡管各款汽車的安全氣囊在控制不見的結(jié)構(gòu)，數(shù)量和安裝位置不同，但其基本組成大致相同，主要有傳感器，安全氣囊組件，安全氣囊系統(tǒng)指示燈和 部分組成。安全氣囊系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖 3 圖 3 傳感器 用于檢測汽車發(fā)生事故后的碰撞信號(hào)，并將信號(hào)輸 送給 用以判斷是否發(fā) 生碰撞。傳感器一般安裝在車身的前部和中部。分為前碰撞傳感器，中央 碰撞傳感器和防護(hù)傳感器。 全氣囊組件 主要由氣囊，氣體發(fā)生器，點(diǎn)火器，地板和裝飾盒等組成。 全氣囊指示燈 用于指示安全區(qū)囊的工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，指示燈自動(dòng)發(fā)亮報(bào)警。 由 備用電源電路，故障記憶電路，故障診斷與檢測電路和點(diǎn)或引爆電路組成。 全氣囊的工作過程 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 由于車輛型號(hào)和安全氣囊的種類不同，安全氣囊的工作過程受到多種外界因素的影響。但是其工作過程大體上是相同的。 安全氣囊的作用過程如下：碰撞→碰撞傳感器→電子控制器→（電脈沖）→氣體發(fā)生器→氣囊展開→乘員保護(hù)。汽車發(fā)生正面碰撞時(shí)駕駛員的安全氣囊展開過程 如圖 3示。 從汽車開始碰撞計(jì)時(shí)： 1） 0～ 10汽車特定的敏感部位處，裝置碰撞傳感器。碰撞傳感器受到足夠的碰撞沖量作用時(shí)，在 10瞬間內(nèi)，將觸發(fā)信號(hào)輸送到中央電子控制器。 2） 10～ 20中央電子控制器中，主要有對(duì)安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和控制的微處理器，能夠?qū)鞲衅鬏斎氲挠|發(fā)信號(hào)立即進(jìn)行計(jì)算、比較和判斷。如果碰撞沖量超過預(yù)先的設(shè)定值，中央電子控制器立即釋放一個(gè)電脈沖火花，使氣體發(fā)生器中的雷管急速爆炸。 3） 20～ 60管的爆炸擊穿裝氣體發(fā)生器的燃料盒，將固定燃料點(diǎn)燃并產(chǎn)生高溫、高壓氣體（氮?dú)猓?，快速地?jīng)過濾器過濾冷卻后沖入安全氣囊。氣囊在 20～ 60張開達(dá)到最大容積，在乘員與車內(nèi)裝備之間形成一個(gè)氣墊。在同一瞬間，乘員因慣性力的作用，可能向前沖出 150～ 200部、臉部和胸部正好與迎面而來的氣囊相接觸。但高壓氣囊膨脹的能量，會(huì)把乘員“回彈”到座椅上，使得乘員身體受到一定損傷。 4） 60～ 100此同時(shí)，裝在氣囊后面的排氣孔打開，氣囊泄氣并收縮。由氣體的阻尼作用，吸收了碰撞的能量，緩解了氣囊對(duì)乘員頭部和臉部的壓力，使乘員陷入較柔軟的氣囊中。由于安全氣囊將乘員與車內(nèi)裝備隔開，而使得乘員得到保護(hù)。最后氣體全部從排氣孔排出，氣囊癟下。 圖 3章總結(jié) 綜上所述，我們可以清楚看到安全氣囊在整個(gè)汽車的安全系統(tǒng)中的重要作第三章 安全氣囊的結(jié)構(gòu)及工作原理 11 用。安全氣囊是一種集機(jī)械、電子、化學(xué)化工等多學(xué)科于一體的高新產(chǎn)品，技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配精度高、安全要求高是它的特點(diǎn)。 最早發(fā)展安全氣囊系統(tǒng)的國家是美國。目前，已在北美、 歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家和各地區(qū)流行，但只有在美國以立法的形式強(qiáng)制安裝。 安全氣囊的研究還在繼續(xù)創(chuàng)新，未來安全氣囊技術(shù)的發(fā)展趨勢，將主要朝著智能化、綠色環(huán)?；⑻摂M技術(shù)化、小型、輕型化和保護(hù)全方位化方向發(fā)展。 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 第四章 安全氣囊的應(yīng)用 全氣囊的應(yīng)用 安全氣囊屬于煙火類（ 材，無論是裝配、儲(chǔ)存、使用以及運(yùn)輸，都必須按照有關(guān)易燃、易爆危險(xiǎn)品的“爆破器材法”的規(guī)定來處理。 全氣囊的正確使用 安全氣囊是一種一次性的安全防護(hù)裝置，不允許在裝車后進(jìn)行任何試驗(yàn)。汽車若無碰撞事故正常行駛長達(dá) 10 年時(shí)，應(yīng) 更換新的安全氣囊系統(tǒng)。使用時(shí)應(yīng)注意： 1） 安全氣囊必須和安全帶配合使用。安全氣囊屬于輔助防撞安全裝置，只有和安全帶配合使用，才能獲得滿意的效果，所以駕駛員和乘員在汽車運(yùn)行時(shí)必須系好安全帶。 2） 注意日常檢查。主要檢查各碰撞傳感器的固定是否牢固，搭鐵線部位是否清潔、連接是否可靠，方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是否有卡滯現(xiàn)象，以判斷方向盤內(nèi)的 動(dòng)車輛時(shí)特別要注意觀察 警燈是否自動(dòng)熄滅，如果接通點(diǎn)火開關(guān) 6s 后，它依然閃爍或長亮不熄，則表示 統(tǒng)有故障。在運(yùn)行過程中，如果指示燈閃爍 5長亮，也 表示 統(tǒng)出現(xiàn)故障。 3） 及時(shí)排除安全氣囊的故障，否則會(huì)產(chǎn)生兩種嚴(yán)重后果。一種是當(dāng)汽車發(fā)生嚴(yán)重碰撞，需要安全氣囊展開起保護(hù)作用時(shí)，它卻不能工作。另一種是在汽車正常運(yùn)行，安全氣囊不應(yīng)工作時(shí)，它卻突然膨脹展開，給駕駛員和乘員造成不應(yīng)有的意外傷害，甚至發(fā)生安全事故。 4） 避免高溫。安全氣囊裝置的部件應(yīng)妥善保管，不要讓它承受 85℃以上的高溫，以免造成安全氣囊誤打開。 5） 避免意外磕碰和振動(dòng)。安全氣囊傳感器等部件對(duì)碰撞和沖擊很敏感，因此應(yīng)盡量避免碰撞和沖擊，以免造成安全氣囊不必要的突然展開。 6） 不要擅自改變安全 氣囊系統(tǒng)及其周邊布置。不能擅自改動(dòng)系統(tǒng)的線路和組件及更改保險(xiǎn)杠和車輛前面部分結(jié)構(gòu)。在方向盤和乘員側(cè)氣囊部位不可粘貼任何裝飾品和膠條，以防影響氣囊的爆開。第四章 安全氣囊的應(yīng)用 13 7） 乘員盡量坐后排。兒童和身材矮小的乘員在乘坐有安全氣囊的車輛時(shí)應(yīng)盡量坐后排，因氣囊對(duì)他們的保護(hù)效果并不理想。 8） 嚴(yán)格按規(guī)范保管安全氣囊系統(tǒng)元器件。安全氣囊系統(tǒng)中有火藥、傳爆管等易燃易爆物品，必須嚴(yán)格按規(guī)范運(yùn)輸、保管，否則將會(huì)造成嚴(yán)重后果。 全氣囊的檢修，儲(chǔ)存和運(yùn)輸 修 安全氣囊應(yīng)注意日常的檢修。安全氣囊的一般檢查，應(yīng)按故障代碼顯示 的故障進(jìn)行檢修，可以由駕駛員或?qū)I(yè)修理工嚴(yán)格按照維修手冊操作規(guī)程進(jìn)行。不允許非專業(yè)人員對(duì)安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)行拆開和檢修。 在檢修時(shí)應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)斷開，切斷電源，因?yàn)椴鸪铍姵睾?，故障代碼會(huì)消失。所以在拆除蓄電池之前，應(yīng)讀取和記住故障代碼顯示的故障特性。電源切斷要等待 10上，讓電容儲(chǔ)能器內(nèi)的電能完全釋放后，才允許開始檢修，以防止備用電源的電流引爆安全氣囊。在大多數(shù)情況下，一些主要的零部件如微處理器、碰撞傳感器、中央傳感器、安全傳感器、氣體發(fā)生器等，都是采取更換零部件的方法進(jìn)行檢修的，且必須盡可能地更換原生產(chǎn) 廠家配套的零部件。對(duì)少數(shù)重復(fù)使用的零件，必須嚴(yán)格檢查后才能使用。如安全氣囊系統(tǒng)發(fā)生“誤爆”，則應(yīng)更換原生產(chǎn)廠家的整套安全氣囊系統(tǒng)，確認(rèn)無誤后才能使用，還必須進(jìn)行新的安全氣囊系統(tǒng)嚴(yán)格檢查，才能裝車。 不允許用尖銳的工具來修理安全氣囊，以免損壞零部件，不要刺穿氣囊造成氣囊泄氣。不允許用任何一種能夠讓電流通過的儀表來跨接導(dǎo)線進(jìn)行測量，以避免發(fā)生錯(cuò)誤引爆。檢測安全氣囊系統(tǒng)時(shí)，要用高阻抗的電壓、電阻表測量。 檢修完畢后，在安裝零部件時(shí)，應(yīng)注意零部件的導(dǎo)向標(biāo)志和導(dǎo)線插頭的插接方向。安全氣囊系統(tǒng)的導(dǎo)線顏色和接線端子的顏色 ，一般為黃色或金黃色，不允許采用其他顏色的導(dǎo)線代替，最后要檢查報(bào)警燈是否正常工作等。 存和運(yùn)輸 裝配好的安全氣囊系統(tǒng)總成（包括轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向器軸、安全氣囊盒等）必須采用有隔熱、防震的專門包裝，緩沖墊要朝上，電器的插腳應(yīng)分開，系統(tǒng)的各種北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 裝置都不允許碰撞和摔跌，凡摔跌過的安全氣囊以及包裝破損的包裝件，都不允許裝車出廠。在裝車時(shí)應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的工人來裝配，并經(jīng)檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)合格后，出具合格證明。如果因故暫停安裝時(shí)，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)看管，或送到車間倉庫儲(chǔ)存，以確保安全。 要用專門的倉庫存放，不允許暴露在露天，環(huán)境溫 度不得高于 100℃，不允許與潤滑油、清潔劑以及其他易燃物品共同存放，不允許受潮或損壞包裝，并嚴(yán)格按照出廠日期順序存放，存放日期不得超過 3 個(gè)月。 運(yùn)輸時(shí)應(yīng)按照易燃、易爆危險(xiǎn)品的運(yùn)輸規(guī)定來運(yùn)輸。 全氣囊的缺陷 任何事物都具有兩面性，安全氣囊也不例外。安全氣囊作為提高汽車安全性的有效措施之一越來越受到人們的重視。世界各國都投人大量的人力物力致力予安全氣囊的開發(fā)，使得安全氣囊系統(tǒng)得到大力發(fā)展。在一些實(shí)際的碰撞事故中證明安全氣囊確實(shí)具有降低乘員傷亡的功效，但也發(fā)現(xiàn)了其存在的一些間題和缺陷。安全氣囊在使用中 存在的缺陷有： 氣囊可能在很低的車速時(shí)打開。汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故時(shí)，乘員和駕駛員系上安全帶即可，完全不需要安全氣囊展開起保護(hù)作用。如果這時(shí)展開氣囊反而會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。 氣囊的啟動(dòng)會(huì)對(duì)乘員造成傷害。安全氣囊系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣，很可能對(duì)乘員造成沖擊；產(chǎn)生的灼熱氣體也會(huì)灼傷乘員和駕駛員。 當(dāng)乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時(shí)，氣囊系統(tǒng)的啟動(dòng)不僅起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，還可能會(huì)對(duì)乘員造成一定的傷害。第五章 保護(hù)對(duì)象和方位 15 第五章 保護(hù)對(duì)象和方位 駛員用安全氣囊 駕駛員用安全氣囊，這是汽車上最早采用和采用得最廣泛的一種安全氣囊，屬于汽車在正面碰撞時(shí)對(duì)駕駛員的防護(hù)氣囊。駕駛員用安全氣囊裝置在轉(zhuǎn)向盤的中部，為了減輕在裝置安全氣囊后轉(zhuǎn)向盤總成的質(zhì)量，并要求保證轉(zhuǎn)向盤的剛度以減少轉(zhuǎn)向盤的振動(dòng)，轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)軸采用金屬壓鑄件來制造。 駕駛員用安全氣囊系統(tǒng)的氣囊、雷管、氣體發(fā)生器等，全部裝在轉(zhuǎn)向盤中央的安全氣囊盒中，氣囊襯墊采用網(wǎng)狀尼龍織物制成，當(dāng)安全氣囊膨脹并沖出時(shí)，氣囊襯墊必須迅速裂開，而且不能對(duì)乘員造成傷害。 安全氣囊按照一定的方式卷折放在氣囊盒中，膨脹時(shí) 沿?fù)躏L(fēng)玻璃方向展開后再迅速脹大。在安全氣囊后面的中部裝置雷管和氣體發(fā)生器等，一旦發(fā)生碰撞事故時(shí)，安全氣囊就在駕駛員與轉(zhuǎn)向盤之間形成緩沖氣墊。 側(cè)撞安全氣囊 各種碰撞事故統(tǒng)計(jì)資料表明，汽車發(fā)生的正面碰撞事故約占 41％ ，尾追碰撞事故約占 12％ ，而各種各樣的側(cè)面碰撞事故約占 47％ 。但從事故的傷亡比例來看，汽車的側(cè)面碰撞事故的傷亡率，則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車正面碰撞和尾追碰撞事故的傷亡率。 分析結(jié)果說明，汽車的前部為發(fā)動(dòng)機(jī)艙，后部為行李艙，在發(fā)生正面碰撞或尾追碰撞時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)艙或行李艙結(jié)構(gòu)的變形和結(jié)構(gòu)的損壞，能夠吸收大 量的碰撞能量。并且安全帶和安全氣囊能夠有效地發(fā)揮作用，這就使得乘員的傷亡率大大地降低。 但是，汽車車身側(cè)面的結(jié)構(gòu)件，無論是在強(qiáng)度或是剛度上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上汽車車身縱向結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度。車門的兩側(cè)沒有足夠的空間布置“緩沖”結(jié)構(gòu)件，來吸收碰撞時(shí)的能量。安全帶對(duì)于側(cè)面碰撞的防護(hù)能力也低得多。當(dāng)車門、門柱等受到碰撞時(shí)，就有可能對(duì)乘員造成直接傷害，使得乘員的傷亡率大大提高。 根據(jù)使用要求不同，防側(cè)撞安全氣囊可以裝在車門上橫梁中、車門內(nèi)板中或座椅側(cè)面。車門上橫梁中防側(cè)撞安全氣囊用來保護(hù)乘員的頭部。裝在車門內(nèi)板中北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 防側(cè)撞安全 氣囊和裝在座椅側(cè)面防側(cè)撞安全氣囊用來保護(hù)乘員的胸部、心臟、肺臟等重要器官。 排座乘員用安全氣囊 前排座是汽車主要的乘員坐席，前排座的乘員可以是身材高大的男人，也可以是嬰兒，乘員的乘坐姿勢也是各種各樣的，并且是否佩帶安全帶有著重要影響。在發(fā)生碰撞事故時(shí)，前排座的乘員必然會(huì)與儀表板、前風(fēng)窗玻璃、窗框及門框等發(fā)生碰撞，因此，要求前排座乘員用安全氣囊能夠在較大的范圍內(nèi)，對(duì)前排座的乘員提供安全保護(hù)。 前排座乘員用安全氣囊系統(tǒng)的氣囊、雷管、氣體發(fā)生器等，全部藏在儀表板中的安全氣囊盒中，根據(jù)汽車儀表板的結(jié)構(gòu)不同， 其布置方法也有所不同。氣囊襯墊采用嵌入薄鉛板聚氨脂塑料制成，當(dāng)安全氣囊膨脹并沖出時(shí)，不會(huì)對(duì)前排座乘員造成傷害。 前排座乘員用安全氣囊的體積很大，安全氣囊要按照一定的方式卷折放在氣囊盒中的上支架中。在氣囊盒的下支架上裝置雷管和氣體發(fā)生器等，在發(fā)生碰撞時(shí)，最初氣囊盒引導(dǎo)安全氣囊沿前風(fēng)窗玻璃方向向上展開，然后沿安全氣囊的折印，有序地迅速向前排座乘員方向擴(kuò)大，適時(shí)地在前排座乘員和儀表板之間形成緩沖氣墊。 前排座安全氣囊的體積可達(dá) 170L，但從引爆到安全充氣僅 40~80一瞬間，固體燃料燃燒的高溫、高壓氣體迅速充 滿氣囊，在膨脹時(shí)有很大的沖擊力，有可能對(duì)前排座乘員造成傷害。 通常在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，要對(duì)燃料燃燒的速度和氣囊充氣時(shí)的壓力進(jìn)行計(jì)算，使得在氣囊充氣的初期，能夠控制燃料燃燒的速度，安全氣囊膨脹的速度不會(huì)過快。 當(dāng)安全氣囊開始與乘員接觸的瞬間，燃料燃燒能夠急速進(jìn)行，輸出大量氣體，保證安全氣囊有足夠的壓力，將乘員與儀表板等隔開。 另外如何在前排座沒有乘員的情況下，汽車發(fā)生碰撞時(shí)，前排座乘員用安全氣囊不會(huì)引爆，或者不會(huì)發(fā)生“誤爆”等事故，還需進(jìn)一步解決和完善。 有時(shí)在前排座椅上，固定安裝兒童專用座椅。當(dāng)兒童朝前坐時(shí)，前排 座乘員用安全氣囊應(yīng)當(dāng)正常引爆，但必須控制其爆炸力，避免傷害兒童。如果兒童朝后坐，則座椅可以給兒童提供可靠的安全保護(hù)（達(dá) 90％ 以上），這是受宇航員反向第五章 保護(hù)對(duì)象和方位 17 乘坐座椅時(shí)，能夠承受巨大慣性力的啟發(fā)，來開發(fā)和設(shè)計(jì)的兒童座椅。因此，在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，不必引爆前排座乘員用安全氣囊，整個(gè)操作都是由智能安全氣囊系統(tǒng)來控制。展開后的前排座乘員用安全氣囊。 排座乘員用安全氣囊 通常后排座不設(shè)置安全保護(hù)裝置，但近年來對(duì)后排座乘員的安全防護(hù)逐漸受到重視，已較普遍地在后排座上裝置了安全帶，并開發(fā)和裝置了后排座乘員用安全氣囊（包括 后排座乘員用防側(cè)撞安全氣囊）。 一般后排座到前排座之間有較寬敞的空間，乘員有較大的乘坐空間和擱腳的位置，因此，后排座乘員用安全氣囊的容積，要比前排座乘員用安全氣囊的容積大 50％ 以上，一般可達(dá)到 100L，后排座乘員用安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與其它安全氣囊系統(tǒng)基本相同，大多數(shù)安裝在前排座椅靠背中，引爆后在后排座乘員與前排座座椅之間形成防護(hù)氣墊。 后排座安全氣囊系統(tǒng)中，需要裝置 2 個(gè)碰撞傳感器，來探測汽車在發(fā)生前、后碰撞時(shí)的加速度。經(jīng)過中央電子控制器計(jì)算和判定后，才能引爆后排座的安全氣囊。 后排座乘員用安全氣囊的體積很大 ，引爆時(shí)會(huì)引起車內(nèi)氣壓急劇的變化，產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，巨大的噪聲使乘員難以忍受，嚴(yán)重的還會(huì)損傷乘員的耳膜。要求采取有效措施來防止。通常將車內(nèi)各個(gè)安全氣囊的引爆時(shí)間錯(cuò)開，避免振動(dòng)和噪聲的疊加。 肢用安全氣囊發(fā)展 美國莫通國際公司（ 發(fā)了保護(hù)駕駛員下肢用安全氣囊，它由一個(gè) 13L 的安全氣囊氣體發(fā)生器組成，是一種新開發(fā)的安全氣囊。在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，能夠有效地防止駕駛員的下肢、小腿和膝部與各種踏板、操縱杠桿等發(fā)生碰撞，對(duì)駕駛員的下肢、小腿和膝部進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)下肢用安全氣 囊打開時(shí)，可以使乘員腳前部向上翹起一定的角度，能夠減少腳跟部的損傷。并防止駕駛員的軀體向前沖，使駕駛員身體保持在合適的位置上，同時(shí)吸收部分碰撞時(shí)的慣性力，使得駕駛員股骨所受的作用力減少近 33％ ，約降低到可承受的 5右，并且能夠減輕駕駛員與駕駛員用安全氣囊的沖撞作用力。 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 下肢用安全氣囊裝置在儀表板下部的前圍板上，其結(jié)構(gòu)與其他安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相似。 結(jié)論 19 結(jié)論 然而在這發(fā)展和使用中測控技術(shù)是必不可少的。測控技術(shù)主要從事信息獲取、信息利用的理論和技術(shù)研究，與信 息處理、信息傳輸技術(shù)共同構(gòu)筑“信息科學(xué)與技術(shù)”大廈的基石。它主要涵蓋傳感器技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、先進(jìn)控制技術(shù)與智能技術(shù)。測控專業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的倍增器，現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展水平是國家科技水平和綜合國力的重要體現(xiàn)，它在很多領(lǐng)域均有涉獵。測控技術(shù)的特點(diǎn)可以概括為：智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、分布式化。隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷融入，使這項(xiàng)技術(shù)朝著智能化、集成化、微型化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化發(fā)展。 要學(xué)好這一項(xiàng)專業(yè)，在大學(xué)學(xué)習(xí)要樹立正確的學(xué)習(xí)觀，充分利用現(xiàn)有的學(xué)習(xí)條件，掌握、運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)，提高自己的能力。學(xué)好基 礎(chǔ)理論課和專業(yè)課。 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 致謝 三年的學(xué)習(xí)生涯馬上就要畫上句號(hào)了，畢業(yè)前所有努力與付出都凝聚在這篇論文里面。相信它雖然算不上上乘之作，但卻是我用心血澆灌的答卷。而且更有論文指導(dǎo)老師 李老師 的耐心點(diǎn)撥和誠懇建議。 感謝 李老師 以及各位任課老師，他們豐厚的知識(shí)積累和敬業(yè)精神，給予了我很多的教益。 同時(shí)也感謝我的同學(xué)們，正是和他們?nèi)甑某ο嗵帲黄鹕险n一起討論問題，讓我逐漸有了對(duì)問題的思考意識(shí)，從而更好地規(guī)劃自己的學(xué)業(yè)。三年的求學(xué)時(shí)光給我留下了美好的回憶，它將成為我今后人生旅途中新的起點(diǎn)。 參考文獻(xiàn) 21 參考文獻(xiàn) [1] 陳守文 汽車研究與開發(fā) 17. [2] 劉希恭 北京機(jī)械工業(yè)出版社 [3]蘇慧青 北京機(jī)械工業(yè)出版社 [4]徐安 北京人民交通出版社 [5]宋慧 I）～（ 6. [6]徐煥彰 北京汽車 [7]江宗法 內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸 46. [8]黃寧軍 . 汽車安全帶安全氣囊的新發(fā)展 [9]金加龍 . 汽車安全氣囊的發(fā)展 1） [10] 胡光輝 湖南交通科技 [11]黃寧軍 汽車科技