安全氣囊的原理及結(jié)構(gòu)

安全氣囊主要是為了防止汽車碰撞時車內(nèi)乘員和車內(nèi)部件間發(fā)生碰撞而造成的傷害，它通常是作為安全帶的輔助安全裝置出現(xiàn)，二者共同作用。安全氣囊的保護(hù)原理是：當(dāng)汽車遭受一定碰撞力量以后，氣囊系統(tǒng)就會引發(fā)某種類似微量炸藥爆炸的化學(xué)反應(yīng)，隱藏在車內(nèi)的安全氣囊就在瞬間充氣彈出，在乘員的身體與車內(nèi)零部件碰撞之前能及時到位，在人體接觸到安全氣囊時，安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣，從而起到鋪墊作用，減輕身體所受沖擊力，最終達(dá)到減輕乘員傷害的效果。

安全氣囊系統(tǒng)傳感器

安全氣囊傳感器一般也稱碰撞傳感器，按照用途的不同，碰撞傳感器分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強(qiáng)度傳感器，用于檢測碰撞時的加速度變化，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號；防護(hù)碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器，它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。

按照結(jié)構(gòu)的不同，碰撞傳感器還可分為機(jī)電式碰撞傳感器、電子式碰撞傳感器以及機(jī)械式碰撞傳感器。防護(hù)碰撞傳感器一般采用電子式結(jié)構(gòu)，觸發(fā)碰撞傳感器一般采用機(jī)電結(jié)合式結(jié)構(gòu)或機(jī)械式結(jié)構(gòu)。機(jī)電結(jié)合式碰撞傳感器是利用機(jī)械的運(yùn)動（滾動或轉(zhuǎn)動）來控制電氣觸點(diǎn)動作，再由觸點(diǎn)斷開和閉合來控制氣囊電路的接通和切斷，常見的有滾球式和偏心錘式碰撞傳感器。電子式碰撞傳感器沒有電氣觸點(diǎn)，目前常用的有電阻應(yīng)變式和壓電效應(yīng)式兩種。機(jī)械式碰撞傳感器常見的有水銀開關(guān)式，它是利用水銀導(dǎo)電的特性來控制氣囊電路的接通和切斷。

控制模塊

對于早期的汽車，一般設(shè)有多個觸發(fā)碰撞傳感器，安裝位置一般在車身的前部和中部，例如車身兩側(cè)的翼子板內(nèi)側(cè)、前照燈支架下面以及發(fā)動機(jī)散熱器支架兩側(cè)等部位。隨著碰撞傳感器制造技術(shù)的發(fā)展，有些汽車將觸發(fā)碰撞傳感器安裝在氣囊系統(tǒng)內(nèi)。防護(hù)碰撞傳感器一般都與氣囊系統(tǒng)組裝在一起，多數(shù)安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺下面。ECY是氣囊系統(tǒng)的核心部件，大多安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺下面。

『典型的氣囊系統(tǒng)控制電路示意圖』

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(biāo)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(diǎn)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(jìn)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(dāng)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?dú)庹?0%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(diǎn)爆產(chǎn)生的巨大壓力對人體產(chǎn)生的傷害。分級點(diǎn)爆裝置，即氣體發(fā)生器分兩級點(diǎn)爆，第一級產(chǎn)生約40%的氣體容積，遠(yuǎn)低于最大壓力，對人頭部移動產(chǎn)生緩沖作用，第二級點(diǎn)爆產(chǎn)生剩余氣體，并且達(dá)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(dá)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。