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1.汽车安全气囊主要涉及什么化学原理

2.安全气囊的工作原理是什么

3.8、简述汽车安全气囊的组成和工作原理。

4.汽车气囊触发机制是什么?

5.汽车安全气囊发生器是什么？

6.安全气囊工作原理是什么

7.安全气囊的工作原理是什么？

安全气囊系统及工作原理- -

汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全是指汽车防止发生事故的能力，被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力。当汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的。例如，以车速50公里/时进行正面撞车时，其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止对乘员的伤害，必须设置安全装备，目前主要有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统(Supplemental Inflatable Restraint System，简称SRS)等。

由于很多事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便，效果显著，造价不高，得到了迅速的发展和普及。

安全气囊发展史

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。

安全气囊系统组成

驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内，因此，当您看见方向盘上标有"SRS"或"Airbag"字样，就可知此车装有安全气囊。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。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。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50至90升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；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；气囊中所用的气体多是氮气。

安全气囊的工作原理

典型的气囊系统包括二个组成部分：探测碰撞点火装置(或称传感器)，气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后，控制线路即开始处于工作状态，并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位，因此，安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后，控制回路便会将电流送至点火器，借着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时，会产生大量无害的以氮气为主的气体，将气囊充气至饱满的状态，并借着强大的冲击力，气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开，以保护驾驶者头部不受伤害。同时在推进剂点燃的过程之中，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能，并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线。

需要特别说明的是，传感器只有在满足了一定的条件下才会工作。安全气囊的传感器的设计有很多种，有一部分是采用摆锤或杠杆式开关，还有的是弹簧负载的转轮式，此外还有用水银开关的产品。但不论感测器开关型式如何，都必须有足够的撞击力才能使得开关启动，同时这个撞击力必须来自正的方向才行。通常这个撞击力约等于以时速25公里至50公里左右碰撞固定物所产生的结果。当汽车受到这种高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可检测到车速突然减速，并将这一信号迅速传递给安全气囊系统的控制电脑，电脑在经过分析确认之后，才会引爆安全气囊包内的电热点火器，使气囊发生迅速膨胀。

据计算，正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作，0.03秒内点火装置启动，0.05秒内高压气体进入气囊，0.08秒内气囊向外膨胀，0.11秒内气囊完全胀大，此刻之后，驾车者才会撞上气囊。

可见，气囊的打开与否与撞击角度和撞击速度都有关，一般来说在汽车翻转、轻微碰撞、侧面碰撞或后面碰撞时，气囊均不会打开，比如桑塔纳2000升级版在车身正面左右各30度以内受到重创时才会打开安全气囊。再有一点，对于撞击速度而言，安全气囊系统测定的是撞击后车辆的减速度，因此，在做安全碰撞实验时，一般都是让车笔直地撞在不能移动且不能变形的墙上。

安全气囊的安全性

安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，大大减少受伤的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时，的确能有效保护乘客，即使未系上安全带，防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。据统计，配备安全气囊的车发生正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达64％，甚至在其中有80％的乘客未系上安全带！至于来自侧方及后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。

此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78％的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。

万事都是一把双刃剑，安全气囊同样也有它不安全的一面。据计算，若汽车以60km的时速行驶，突然的撞击会令车辆在0.2秒之内停下，而气囊则会以大约300km/h的速度弹出，而由此所产生的撞击力约有180公斤，这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承。因此，如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错，就有可能酿出一场"悲剧"。

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！ 王鹏/文

你知道吗？Do You Know？

安全气囊是怎样发明的？

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。

安全气囊为一次性产品

每个气囊只能使用一次，也就是说气囊只要引爆就不再有下一次保护的能力，也不能塞回去再使用，引爆后须回厂换一个新的气囊。在美国，重新装置一套新气囊和感应系统及整组电脑控制器，一般需要3000美元左右，虽说比较贵，但为了生命安全，这俩钱还是不能省的！

安全气囊需与安全带配合使用

由于气囊是通过爆发起作用，而设计者往往是从大多数、正常的碰撞模拟试验中寻找最佳方案，但生活中，每一位乘驾者都有自己乘驾习惯，这就造成了人与气囊会有不同的位置关系，也就决定了气囊工作的不稳定性。因此，要保证安全气囊真正起到安全的作用，驾乘人员一定要养成良好的驾乘习惯，保证胸部与方向盘保持一定距离。而最有效的措施就是系好安全带，安全气囊只是辅助安全系统，需与安全带配合使用才能发挥最大的安全保护效果。

不要在气囊的前方、上方或近处放置物品

注意不要在气囊的前方、上方或近处放置物品，因为在紧急时刻这些物品有可能防碍气囊充气或被抛射出去，造成更大的危险。在车室内安装收音机、CD机等附件时，要遵照汽车厂的规定，不要随意修改属于安全气囊系统的零件及线路，否则会影响气囊工作。

何时应考虑关闭气囊？

在乘坐者之中若有儿童应格外受到关注。由于气囊充气可能对前排儿童产生意外危险，所以最好把儿童安排在后中间位置，并固定好。在副驾驶位无人或必须坐儿童的情况下，应考虑关闭气囊开关。

何时需要修理气囊？

要注意观察位于仪表盘上的安全气囊警告灯。在正常情况下，点火开关转到"ACC"或"ON"位置时，警告灯会亮大约6秒钟，进行自检，然后熄灭，若警告灯一直亮，则表明安全气囊系统有故障，应立即进行修理。否则，有可能出现气囊不起作用或误弹出的情况。

关键数字 Key figures

0.01秒

正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的0.01秒内微处理器开始工作，0.03秒内点火装置启动，0.05秒内高压气体进入气囊，0.08秒内气囊向外膨胀，0.11秒内气囊完全胀大

汽车安全气囊主要涉及什么化学原理

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。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50至90升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；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；气囊中所用的气体多是氮气。

安全气囊的工作原理是什么

汽车的安全气囊内有叠氮酸钠（NaN3）或硝酸铵（NH4NO3）等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊。[叠氮化钠分解产生氮气和固态钠；硝酸铵分解产生大量的一氧化二氮（N2O）气体和水蒸气。

新型安全气囊加入了可分级充气或释放压力的装置，以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害，特别在乘客未佩戴安全带的时候，可导致生命危险。具体形式有：分级点爆装置，即气体发生器分两级点爆，第一级产生约40%的气体容积，远低于最大压力，对人头部移动产生缓冲作用，第二级点爆产生剩余气体，并且达到最大压力。总的来说，两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式，压力逐步增加。分级释放压力方式，囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔，分为完全凭借气体压力顶开的方式或电脑控制的拉片Tether。这种方式，一开始压力达到设定极限，然后瞬时释放压力，以避免过大伤害。

为了保证安全气囊在适当的时候打开，汽车生产厂家都规定了气囊的起爆条件，只有满足了这些条件，气囊才会爆炸。虽然在一些交通事故中，车内乘员碰得头破血流，甚至出现生命危险，车辆接近报废，但是如 果达不到安全气囊爆炸的条件，气囊还是不会打开。安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约60°之间位置撞击在固定的物体上，速度高于30KM/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。转载自进口车市

8、简述汽车安全气囊的组成和工作原理。

安全气囊的工作原理：1、车子受到相应撞击力量后，操纵设备向气体发生器传出点火指令或传感器直接操纵点火；2、点火后引发爆炸反应，安全气囊就在一瞬间打气弹出来；3、在乘客的身子与车内部件撞击前适时到位，乘客与气袋触碰时，利用气袋上排气孔吸附撞击力量，实现保障乘客的目的。 安全气囊简而言之，便是在危险出现时可以保障驾驶人员生命安全的气囊袋，通常是由1个可折叠好的气囊袋、打气器、点火器还有氮气固体粒子构成，利用装置在车头的多组感应器感应车子与外物的撞击度，以明确是不是需要点爆气囊。当车子受到正面强烈的撞击时，它会在一瞬间打气膨胀以保障前座乘客的安全。安全气囊可将冲击力匀称地分散在头部和胸部，避免脆弱的乘客肉身与车体形成直接撞击，大大减少负伤的可能。

汽车气囊触发机制是什么?

安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。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。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50至90升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；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；气囊中所用的气体多是氮气。

安全气囊的工作原理

典型的气囊系统包括二个组成部分：探测碰撞点火装置(或称传感器)，气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后，控制线路即开始处于工作状态，并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位，因此，安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后，控制回路便会将电流送至点火器，借着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时，会产生大量无害的以氮气为主的气体，将气囊充气至饱满的状态，并借着强大的冲击力，气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开，以保护驾驶者头部不受伤害。同时在推进剂点燃的过程之中，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能，并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线。

汽车安全气囊发生器是什么？

汽车安全气囊系统及其工作原理

汽车安全气囊系统可分成3个组成部分：①气体发生器；②控制系统；③气囊。气体发生 器用来根据要求以足够快的速度产生足够体积的气体，供给气囊。控制系统则用来判断汽车 发生碰撞的剧烈程度，决定是否应该打开气囊，并在条件满足时启动气体发生器工作。气囊 则用来接受来自气体发生器的气体，控制气体的压力和气囊所占据空间的位置和形状，并接 受乘员的碰撞，吸收碰撞动能，从而达到减少和减轻乘员伤亡的目的。

新型的气体发生器包括混合式气体发生器和纯气体式气体发生器等。前者采用少量固体燃料 来加热被储存的惰性气体，从而达到给安全气囊充气的目的；后者则采用有机气体或可燃气 体混合剂为燃料来产生气体。气体发生器的重要特性指标包括单位时间内产生的气体量及其 温度和压力，以及它能产生的气体总量。

汽车安全气囊的控制系统主要由传感器、电子控制系统和触发装置三部分组成。传感器用来 检测汽车发生碰撞事故的严重程度，它将感测到的信号传给电子控制系统，电控系统通过对 传感器信号的计算和分析来决定是否要启动安全气囊，如果汽车碰撞足够剧烈，达到了启动 安全气囊条件，那么电控系统就给触发装置发启动信号。触发装置接到电控系统的启动信号 后便点爆气体发生器，使安全气囊进入工作状态。由于汽车事故的突发性和瞬时性，电控系 统不仅要反应快还要反应准确。通常从传感器感测到碰撞事件到触发器工作，这段时间只能 在几毫秒的范围。要判断准确，不仅要采用科学严密的计算理论和方法，还要了解汽车本身 的冲击特性，以便准确地判断由于急刹车、过路坎和其他非破坏性碰撞时引起的冲击信号。 正因为这样，汽车安全气囊一定是因车而异的，这样才可能获得最佳保护效果。

气囊是用具有一定物理力学特性的膜状材料制成的，具有特定结构的袋子，袋子的进口与气 体发生器的气体出口相连，以使气体发生器产生的气体全部进入袋子。气囊可以是单气室的 ，也可以是多气室的。对多气室的气囊来说，各气室之间应有通道相连，以保证所有气室都 能获得来自气体发生器的气体。无论是单气室还是多气室气囊，气囊内部都可设置一定的联 接筋，以控制气囊充气后的形状。安全气囊充气后的形状和大小不仅与汽车碰撞特性以及相 关的其他安全措施有关，还与安全气囊的安装位置及其特定的保护使命有关，如乘员座的安 全气囊与司机座的安全气囊不一样，防正撞的安全气囊与防侧撞的安全气囊不一样，有安全 带配合与没有安全带配合的安全气囊不一样。气囊系统不仅应在充气过程中能有足够的密封 性以保证气囊能迅速建立足够的压力，而且要有一定的透气或节流机制以便气囊受撞后能排 出其内部的气体而达到消耗碰撞能量的目的。

安全气囊工作原理是什么

安全气囊发生器是位于气囊内部的一种装置。它是气囊系统的辅助防护设备，由特殊的尼龙织物制成，带有橡胶衬里，运行时充入无害的氦气。如果发生碰撞，气囊充气大约需要0.03秒。驾驶员处的气囊存放在方向盘垫中，所以看到方向盘上的‘SRS’或‘气囊’字样时，就可以知道车辆装有气囊。气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊组成。传感器和微处理器用于判断碰撞程度，传输和发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固体燃料，产生气体给气囊充气，使气囊迅速膨胀。气囊安装在方向盘毂内靠近缓冲垫的位置，容量在50-90升左右。

安全气囊的工作原理是什么？

安全气囊工作原理是什么当碰撞传感器检测到碰撞时，相关控制系统会判断碰撞程度，决定是否触发充气机。充气模块一般由汽油或炸药等气体发生器和点火装置组成。为了处置的安全，气囊通常只在高温下引爆。由于撞击过程耗时很短，气囊完成充气过程通常需要25-35毫秒左右。如果通货膨胀时间过长，就会失去效力。安全气囊展开需要合适的速度和碰撞角度。理论上，安全气囊只有在车辆前方左右两侧之间的位置以高于30km/h的速度撞击固定物体时才能打开，这里提到的速度并不是我们通常理解的速度，而是车辆在实验室中与相对刚性的固定障碍物发生碰撞的速度。在实际碰撞中，安全气囊只有在车速高于测试速度时才能打开。保险杠和车身纵梁是汽车碰撞时的主要受力部件。为了缓冲碰撞时的冲击力，车身前部大多设计有碰撞缓冲区，车身的刚度分布也不均匀。在一些事故中，比如汽车撞上没有后保护装置的货车，或者汽车撞上护栏，或者发生车身侧面碰撞，这类事故往往没有来自车身前部的直接冲击，主要是车身上部与车身侧面的碰撞，碰撞部位的刚性很小。虽然座舱大幅度变形，造成车内乘客伤亡，但有时由于碰撞部位不对，安全气囊打不开。特别是在侧面碰撞中，如果没有配备侧气囊，主气囊和辅助气囊因为不满足起爆条件而无法引爆，很容易对乘客造成致命伤害。

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安全气囊的工作原理：

汽车行驶过程中，传感器系统不断向控制装置发送速度变化（或加速度）信息，由控制装置（中央控制器）对这些信息加以分析判断，如果所测的加速度、速度变化量或其它指标超过预定值（即真正发生了碰撞），则控制装置向气体发体发生器发出点火命令或传感器直接控制点火，点火后发生爆炸反应，产生N2或将储气罐中压缩氮气释放出来充满碰撞气袋。乘员与气袋接触时，通过气袋上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，达到保护乘员的目的。

汽车的安全气囊内有叠氮化钠（NaN3）与硝酸铵（NH4NO3）等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊。叠氮化钠分解产生氮气和固态钠，硝酸铵作为氧化剂参与。

新型安全气囊加入了可分级充气或释放压力的装置，以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害，特别在乘客未佩戴安全带的时候，可导致生命危险。具体形式有：

1、分级点爆装置，即气体发生器分两级点爆，第一级产生约40%的气体容积，远低于最大压力，对人头部移动产生缓冲作用，第二级点爆产生剩余气体，并且达到最大压力。总的来说，两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式，压力逐步增加。

2、分级释放压力方式，囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔，分为完全凭借气体压力顶开的方式或电脑控制的拉片Tether。这种方式，一开始压力达到设定极限，然后瞬时释放压力，以避免过大伤害。