安全氣囊系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)分析

　　汽車行駛過程中，傳感器系統(tǒng)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預(yù)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)出點火命令。

　　氣體發(fā)生器

　　氣體發(fā)生器主要是用來在在較短的時間內(nèi)(30ms左右)產(chǎn)生大量的氣體充滿氣囊，產(chǎn)生的氣體必須對人體無害，且不能溫度太高，同時要求氣體發(fā)生器有很高的可靠性和穩(wěn)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(jié)合的發(fā)生器，也是目前廣泛應(yīng)用一種氣體發(fā)生器。

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

　　氣體發(fā)生器內(nèi)存儲有氮化鈉或硝酸銨等物質(zhì)。當汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時，這些物質(zhì)會迅速發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體(無毒無味的氮氣占70%以上)，充滿氣囊。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，以防止一次突然點爆產(chǎn)生的巨大壓力對人體產(chǎn)生的傷害。分級點爆裝置，即氣體發(fā)生器分兩級點爆，第一級產(chǎn)生約40%的氣體容積，遠低于最大壓力，對人頭部移動產(chǎn)生緩沖作用，第二級點爆產(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有泄壓孔或可調(diào)節(jié)壓力的孔，一開始壓力達到設(shè)定極限，便能瞬時釋放壓力，以避免對乘客造成過大傷害。

　　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)過硫化處理，可減少氣囊沖氣膨脹時的沖擊力。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(jù)不同汽車的實際情況來確定。氣囊靜止時被折疊成包，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，以便氣囊充氣爆開時撕裂飾蓋，并減小沖出飾蓋的阻力。氣囊背面或頂部設(shè)置有排氣孔，當駕駛員壓在氣囊上時，氣囊受壓后便從排氣孔排氣。

　　此外，氣囊系統(tǒng)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。當汽車發(fā)生碰撞導(dǎo)致蓄電池和發(fā)電機與氣囊系統(tǒng)斷開時，備用電源在一定時間內(nèi)(一般為6秒)可以維持氣囊系統(tǒng)供電。

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

　　氣囊起爆條件

　　為了保證安全氣囊在適當?shù)臅r候打開，汽車生產(chǎn)廠家都規(guī)定了氣囊的起爆條件，只有滿足了這些條件，氣囊才會爆炸。雖然在一些交通事故中，車內(nèi)乘員碰得頭破血流，甚至出現(xiàn)生命危險，車輛接近報廢，但是如果達不到安全氣囊爆炸的條件，氣囊還是不會打開。

　　安全氣囊打開需要合適的速度和碰撞角度。從理論上講，只有車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，這時安全氣囊才可能打開。這里所說的速度不是我們通常意義上所理解的車速，而是在試驗室中車輛相對剛性固定障礙物碰撞的速度，實際碰撞中汽車的速度要等效于這個試驗速度氣囊才能打開。