汽车安全气囊发展趋势,安全气囊发展前景

1.那里可以找到汽车被动安全系统市场现状分析及未来发展前景

汽车的安全气囊内有叠氮化钠（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：　　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。　　气囊打开条件　　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。　　汽车发生碰撞时的主要受力部位是保险杠和车身纵梁，为了缓冲碰撞时的冲击力，车身前部大都设计有碰撞缓冲区，而且车身的刚度公布也是不均匀的。在一些事故中，例如当轿车与没有后部防护装置的卡车发生钻入性追尾事故，或轿车碰撞护栏后发生翻车事故，或发生车身侧面碰撞等，这样的事故往往没有车身前部的直接撞击，主要是车身上部和侧面发生碰撞，碰撞车身部位的刚度很小，虽然车舱发生了很大的变形，造成了车内乘员受伤或死亡，但是由于碰撞部位不对，有时候气囊并不能打开。　　安全气囊使用过程中存在的缺陷　　安全气囊作为提高汽车安全性的有效措施之一越来越受到人们的重视。世界各国都投人大量的人力物力致力予安全气囊的开发，使得安全气囊系统得到大力发展。在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些间题。安全气囊在使用中存在的问题有：　1.气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。　2.气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。　3.当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。　　对现有安全气囊的改进思考　　从安全气囊在使用过程中存在的缺陷可知，现有安全气囊的基本设计目标是用来对付严重交通事故的，但在一些不太严重，的事故中，系统反应过度，反而会对驾乘人员施加作用过大，适得其反，造成不必要的伤害。　针对实际使用中存在的问题，我们更希望在安全气囊展开之前，安全气囊系统能够精确感应汽车发生的碰撞，并按照程序来判断碰撞事故的严重程度，如果碰撞级别比较低的话，只需将安全带的预紧机构拉紧即可；如果碰撞级别比较高，需要启动安全气囊，则将点燃气囊的指令传递给气囊系统。这也就是要求安全气囊系统能够准确地感应所发生的碰撞事故；并且能模仿人脑，根据实际的碰撞程度来判别安全气囊是否需要展开，有一定灵活性；并且能够针对不同体形的乘员适当的调整安全气囊。　　安全气囊的改进和引用　　1.磁电式传感器的采用　传感器的触发通常有：开关式，纯机械式，单点电子式，侧撞式，应变式等。目前国际上对汽车上安全气囊的传感器触发方式也没有一个统一标准。不仅是因为其种类繁多，而且．是因为装于车身上不同位置的传感器触发方式也不同。为使传感器能够方便地安装在各个需要的感应部位，使其能够正确、适时地感应碰撞，可选用磁电式传感器。　磁电式传感器可以安装在车身上的任何位置，只要稍微调整一下某些参数值，使得其能够识别峰值为0588 m/s：和时间脉冲为0-20 ms的碰撞加速度信号即可。只要碰撞加速度峰值和时间脉冲宽度同时满足条件，就会向气囊发出触发信号，展开气囊，对人体进行保护。　传感器结构如图1所示，它由外壳（非磁性材料）、磁性材料、惯性体（非磁性材料）、连接在惯性体上‘的软铁、支持和调节位移幅值的弹簧、安装在与外壳连接的凸柱内的永久磁铁和绕制在软铁上的线圈及引线组成。当传感器受到碰撞加速度时，惯性体产生反向加速度，导致通过线圈的磁通量发生变化，在线圈引线两端产生钟形脉冲信号，当调整弹簧刚度时，可改变加速度信号的宽度。　传感器的信号判别电路由三部分组成：信号幅度判别电路；信号宽度判别电路；有用、无用信号判别电路。通过对碰撞信号进行多方位的判别，可使控制装置获取的碰撞信号更全面，发出的点火控制更准确，从而确保安全气囊在必要的情况下展开。　如何获得稳定的冲击加速度信号是研究；传感器的关键，也是保证传感器准确获取碰撞信号的关键。磁电加速度传感器采用落锤冲击试验装置来调整校正其感应敏感度。释放锤头，与橡胶面碰击时，安装在锤头上面的加速度或磁电式传感器将感受到冲击加速度。不同落高对应不同加速度；调整橡胶厚度，可改变信号宽度；调整落锤高度，可改变信号幅度。　磁电式传感器不仅电子判别电路出错率低，感应碰撞信号的可信度高而准确；而且通过标锤落定实验可以调节它的感应范围宽度，满足汽车碰撞产生脉冲的再现，从而还可以安装于车身上任何部位。还有就是它设计简单，价格低廉，对绝大多数汽车使用者来说都不再是望而却步的奢侈品。　2.智能化控制系统的采用　对安全气囊控制系统的要求是准确判断事故的碰撞强度，控制气囊的展开与否。针对安全气囊在使用中的缺陷，必须进一步提高控制系统灵活性、准确性，为此我们可以采用智能式控制系统。　1.碰撞传感器。安全气囊系统中的重要部件，其功能是检测、判断汽车发生碰撞后的撞击信号，以便决定是否展开缓冲气囊。碰撞传感器主要有三种类机械式传感器在早期的安全气囊中使用较多，主要应用惯性原理，利用传感器中元件的惯性力克服弹簧力来触发气体发生器。机械式在加速度较低时保证不启动气囊，可靠性较高；但只能单点传感，对机械部件的品质、精度和耐磨性要求极高。　电子式传感器是一种应用最早的碰撞传感器，根据电子原理，利用电信号来反映车身减速度，而后根据电信号来判别是否展开缓冲气囊。　机电式传感器采用机电结合的方式，将机械信号转化为电子信号，再利用电子信号点爆安全气囊。即具有机械式的优点，又能克服机械式传感器本身存在的缺陷，安装在车身上任何位置，以便得到较好的减速信号，而且能够在同一位置安装多个传感器。　2.缓冲气囊。气囊一般由防裂性能好的聚酞胺织物制成，它是一种半硬的泡沫塑料，能承受较大的压力；经过硫化处理，可减少气囊冲气膨胀时的惯性力；为使气体密封，气囊里面涂有涂层材料。气囊的大小、形状、漏气性能是确定安全气囊保护效果的重要因素，必须根据不同汽车的实际情况来确定。　目前，安全气囊系统开发人员正在根据神经网络原理开发智能型气囊系统。它主要是利用神经末梢（即各种传感器）将各自探索到的周围环境的各种信息传输给中枢神经（即电脑或微机），并能将碰撞事故的碰撞类型，碰撞事故严重程度以及碰撞时的车速等信息一起传递给电脑，由电脑对这些信息进行加工处理分析，做出相应反应，并执行与这些信息相对应的、正确的气囊保护程序，即所谓的智能式控制系统。　智能式控制系统一般由两部分组成，软件部分和硬件部分。硬件部分主要由车载部分的电子控制单元（包括单片机、传感器、点火电路等）和地面部分（包括串行通讯电路、计算机系统等）；软件部分主要由单、片机部分和微机部分组成。控制系统框图如图2所示。气囊伤人、保护效果不佳或者浪费等状况。　3.乘员探测系统的选择　针对气囊未能对不同的乘员做出相应的保护，我们可在乘员座位上安装一个乘员探测系统，对车座上是否有人，乘员的体型大小，以及就座时偏离正中情况进行探测。相当于专门安装一个传感器，探测的乘员乘坐信息，并传递给中央电脑控制中心。如果发生碰撞的话，控制中心在对各种传感器传过来的信息进行判断的同时综合考虑乘员探测系统探测所得的乘员乘坐信息。这样的话，安全气囊系统就可以针对驾驶员和乘员的乘坐情况适时适量展开气囊，完全避免　理想的安全气囊是可以针对各种不同的特殊情况对汽车的使用者进行保护。安全气囊应尽可能多地收集和利用有关乘员形体位置信息及撞车类型和撞车速度的数据，建立数据库，对碰撞中乘员和车的有关信息进行识别判断，调整安全约束系统参数，使人体获得最佳保护。要实现这一理想，以我们目前的研．究来说可能还有很长的一段差距，但我们可以逐步完成。以上的探讨思考也只是向理想迈进的一个步伐而已，相信今后随着科学技术研究的发展，我们的汽车安全措施会更加的完善。　4.气体发生器的多元化发展　对于气体发生器，不仅要求其工作可靠，性能稳定，耐久性好，符合环保要求，而且要求尽量减轻其质量和降低成本。尤其针对安全气囊气体伤人的情况，更是要求对气体发生器加以改进。目前汽车上的气囊系统大量采用以叠氮化物作为气体发生物质的推进剂型气体发生器，其它类型的气体发生器，包括混合气体型气体发生器、液体（液态气）型气体发生器、压缩空气蓄能型气体发生器和硝化纤维型气体发生器等也在积极研制。如摩尔顿公司生产的一种低密度、无毒的气体型气体发生器，与现用的相比具有体积小、质量轻的优点；布雷德公司开发的一种新型无钠叠氮化物气体发生器，耗用量不到钠叠氮化物发气剂的40%，而能产生等量的气体，从而使其体积减小，质量减轻。　安全气囊的发展趋势　　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。　　A安全气囊的历史　　汽车安全气囊系统，简称SRS，是一种辅助保护系统。　　安全气囊最早由瑞典人发明，到20世纪80年代，安全气囊技术基本成熟。　　1972年，通用汽车首次进行大范围的安全气囊现场试验，并于1974年将安全气囊列为若干型号轿车的选购配置。　　1996年，通用汽车推出业界第一个防止侧面撞击的安全气囊，可减轻气囊膨胀给儿童造成伤害。　　2002年，通用汽车宣布将在2003年型号的大型卡车和运动休闲车上酉谩正面安全气囊感知器，可根据副驾驶座上乘员的体重自动关闭安全气囊。　　B安全气囊的工作原理　　当车辆发生碰撞时，安全气囊控树模块快速对信号做出处理，确认发生碰撞的严重程度已超出安全带的保护能力，便迅速释放气囊，使乘员的头、胸部直接与较为柔软有弹性的气囊接触，从而通过气囊的缓：中作用减轻乘员的伤害。一般说来，轻微的碰撞不会打开安全气囊，只有在车辆正面一定角度范围内才是打开安全气囊的有效碰撞范围，后碰、侧碰、翻转都不会引发安全气囊打开。 需要强调的是，安全气囊只是辅助，在不系安全带的状况下，安全气囊不但不能对乘员起到防护作用，还会对乘员有严重的杀伤力。安全气囊的爆发力是惊人的，足以击断驾驶者的颈椎。因此，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。　　安全气囊的使用　　驾驶者应将座位尽量向后移，以便有足够空间使安全气囊在发生意外扩张后充分发挥其保护作用。驾驶者不宜倾前控车，坐姿要正确及紧贴座位背椅，且扣上安全带。12岁以下的小孩应坐在汽车的后排，并扣上安全带。体重不超过18公斤的幼孩应放在配有幼孩座椅装置的后排座位，并扣上安全带。　　安全气囊有哪些特点？　　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。　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。

为了说明安全气囊的基本原理，这里首先说明汽车发生事故时造成乘员伤亡的原因。当汽车发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞，一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降，速度从35km/h降到零的时间约150ms左右；乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞，由于惯性的作用，当汽车急剧降速时，乘员要保持原来的速度向前运动，于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、挡风玻璃等之间的碰撞，从而造成了乘员的伤亡.汽车安全气囊的基本思想是，在发生—次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子，使乘员扑在气袋上，避免或减缓二次碰撞，从而达到保护乘员的目的。由于乘员和气袋相碰时，因振荡造成乘员伤害，所以一般在气囊的背面开两个直径25mm左右的圆孔。这样，当乘员和气囊相碰时，借助圆孔的放气可减轻振荡，放气过程同时也是一个释放能量的过程，因此可以很快地吸收乘员的动能，有助于保护乘员。

安全气囊最重要的指标是可靠性，如果不该点火而点火打开气囊称为误点火：如果应该点火而没有点火称之为漏点火，如果点火太晚则称之为迟点火，无论是误点火、漏点火、还是迟点火都是不能允许的。为了提高安全气囊系统的可靠性，防止电源线在碰撞中断线、电池遭到破坏，系统中备有储能电容或电池，以保证即使掉电也能够开气囊。为了监测传感器、电子电路、气体发生器；系统一般还有故障诊断模块、并设有信号灯于予以显示。汽车安全气囊系统一般有左右挡板传感器各一个，还有一个传感器放在含有诊断模块的控制器中，气囊有司机席(Driver Side)正面碰撞气囊和乘客席(Pssseneer Side)正面碰撞气囊，另外还有警告灯。当发生前面碰撞时，两个挡板传感器中只要有一个闭合，诊断模块就会根据送来的信号进行处理和判断，认为有必要点火后时即发出点火信号使气囊充气。

现在要介绍的是 气体发生器。

基本化学原理：

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]

化学方程式：

NaN3 + NH4NO3 ------->N2 + Na + N2O + H2O(g)

注：这只是最基本的化学反应原理方程式，实际的反应是非常复杂的。

那里可以找到汽车被动安全系统市场现状分析及未来发展前景

题记

对于车主来说，安全气囊是我们司空见惯的汽车安全配置，这种高科技的辅助安全装置，能在严重交通事故中大概率挽救驾乘人员的生命。

也许读者朋友们并不知道，相对于汽车的发明，安全气囊被真正广泛装备的历史并不算太长。上世纪50年代一项大胆的发明专利，在彼时似乎毫无实用价值。但在进入21世纪后被广泛应用于汽车之上。

正是由于安全气囊与安全带的配合使用，在严重交通事故中，驾乘人员致死的可能性降低了67％，每年有数十万驾乘人员的生命得以挽救。

安全气囊在其未被完全证实可靠、实用的几十年间，在不断的研发演变过程中，逐渐渗透了大量跨学科的科技成果，使之成为汽车上科技含量相当高的软硬件系统。

为什么笔者认为安全气囊系统结构复杂、设计精巧、高科技含量高呢？

答案就在此篇图文中，本期为大家带来安全气囊基本原理的分析。与往期类似，我们会通过形象直观，同时结合实际的解析方法，帮助大家全面透彻地了解其工作原理。

为避免技术内容过于繁杂，导致读者朋友们阅读疲劳，无法全都理解，笔者将剥离与安全气囊系统密切相关的安全带方面的内容，这方面的内容，以后笔者可以再做专题图文解析。

什么是安全气囊系统

我们常说的的安全气囊（Airbag），其实拥有一个难以理解的专业称谓：

辅助约束系统（SRS，Supplemental?Restraint?System）。

事实上，安全气囊只是安全气囊系统中的组件之一。在统一这个命名以前，各厂家还赋予过它不同的专业描述，例如：气垫约束系统（ACRS）、辅助充气约束（SIR）。

不过，它们本质上都是同一种汽车安全装备。

本文将采用大家熟知的“安全气囊系统”来代替其正式名称“辅助约束系统”。

安全气囊系统是汽车被动安全系统中最重要的子系统，其主要目的是配合安全带系统，对车辆撞击后的乘客身体进行约束与缓冲，从而保护其人身安全。

其工作原理也非常简单，可以这样形象地进行描述：当汽车发生较严重碰撞或翻覆事故时，安全气囊系统会被迅速激活，“吹”出软质具有缓冲功能的大“气袋”，配合安全带的约束功能，防止驾乘人员与车内物体发生致命碰撞。

根据功能的不同，安全气囊分为不同的类型，并被配置于车内与车外各个关键位置，高档汽车装备多达10个以上安全气囊也并不令人惊讶。

分类多样保安全

安全气囊的类型

读者朋友们最熟悉的，恐怕是方向盘上的前排安全气囊，但其实气囊类产品根据功能的而不同，可细分为多种类型，本节将为大家全面进行分类，并逐一解析其特点。

1.前排安全气囊

前排安全气囊位于汽车方向盘、仪表台处，用以在车辆严重碰撞时，保护驾驶者与副驾驶乘客，其保护功能主要针对来自前方的强烈冲击，这类气囊并不为乘员提供侧方与后方的保护。

由于车辆正前方发生碰撞的概率最大，因此前排安全气囊在绝大多数国家属于汽车强制装备的配置！

您会在我们后文模拟视图中看到其特点：由于前排安全气囊工作时间非常短，展开后又迅速排气，如果车辆随后遭遇二次碰撞，此时气囊将不起任何保护作用。

前排安全气囊又可细分为：?驾驶座安全气囊（DAB）与副驾驶座安全气囊（PAB）。

2.侧面安全气囊（SAB）

侧面安全气囊一般位于车侧座椅或车门内，当车辆遭受较强的侧面碰撞时，侧面安全气囊迅速弹出，并在车门与座椅之间狭小空间膨胀展开，这类气囊维持充气状态的时间稍长。

其主要功能是：为该侧乘客提供头部或躯干的保护，防止其碰撞车内物体受伤。

侧面安全气囊在功能上也各有侧重点：

有的气囊偏重于乘客胸部、躯干的侧面保护，而有的气囊则偏重于乘客头部侧面保护，另一部分气囊兼具前两者的功能。

部分设计精巧的侧面气囊组件，还能根据人体侧面不同部位的生理特点，提供软硬度不同的缓冲。

对乘客相对柔软的盆腔、下腹部位，气囊提供较为轻柔的缓冲，而对于有肋骨保护的胸部，气囊提供的缓冲则较为厚重！

◥安全气囊分类

3.侧帘安全气囊（CAB）

侧帘安全气囊一般配置于车门上方内饰板内，因展开后外形呈细管状且可覆盖整个车窗，形似窗帘而得名。

它不仅会对碰撞会作出反应，部分产品对车辆倾覆也能非常敏锐地感知，当以上两种情况发生时，侧帘安全气囊会从上至下迅速膨胀展开，重点保护乘客头部。

在各种侧碰与翻车事故中，侧帘安全气囊可以降低乘客45％的脑部重伤死亡率。

与前排安全气囊相比，此种类型的气囊不但保持充气状态时间较长，而且保护覆盖面亦较大，部分车型甚至可以提供多达三排乘客的侧方位保护！

侧帘式安全气囊与上文的侧面安全气囊通常搭配使用。

（以下类型气囊一般装备于中高端车型）

4.膝部安全气囊（KAB）

随着用户对安全气囊系统的要求越来越高，为驾乘者提供更全面保护的产品开始逐渐装备汽车。

工程师对长期的碰撞测试与交通事故案例进行统计时发现，前排安全气囊虽然能良好地保护乘员的躯干与头部，但严重的碰撞，几乎都会导致受害人膝部遭受严重损伤！

膝部安全气囊一般部署于前排仪表台处，其主要功能是防止车辆前部严重变形时，溃塌的仪表台严重挤伤乘员膝部。

5.中央安全气囊

中央安全气囊可在车内中间位置膨胀展开，其作用是防止乘客之间因猛烈碰撞相互进行撞击。

6.安全带气囊

安全带气囊配置于安全带上，主要功能是当其激活展开后，可扩大与乘客身体的接触面积，缓冲安全带收紧后产生的巨大拉力，避免乘客被安全带严重勒伤。

7.行人安全气囊

行人安全气囊是近些年才出现的安全气囊类产品，也仅有高档豪华车型才会装备，它并不保护车内驾乘人员的安全，其主要功能是当机动车与行人发生碰撞事故时，减少后者的身体伤害。

安全气囊系统主要构件

安全气囊系统主要由三大组成构件，分别为：安全气囊控制单元、传感器、安全气囊模块。

简要了解本节基本知识，有助于读者朋友们轻松阅读后文即将呈现的模拟演示内容。

1.安全气囊控制单元（ACU）

◥气囊电脑实物

安全气囊控制单元（ACU）俗称气囊电脑，是由计算机处理器、存储器、输入和输出模块构成，是整个安全气囊系统的核心控制组件。

这个“大脑”的软件编程算法，会根据相关传感器传送的信息，进行逻辑判断，最终决定气囊是否触发。

另外，气囊电脑还为系统提供备用电源服务，对整个系统进行随时自我诊断，当系统内部出现故障时，故障详细信息也将被之记录，并通过故障灯警示使用者。

当然，气囊电脑也负责向其它车载系统发送相关数据。

2.传感器

安全气囊系统内各种不同功能传感器采集的信息，是气囊控制电脑决策时必须依赖的重要基础数据。

根据功能的不同，各种传感器被部署到汽车的不同位置，为尽量确保气囊不会错误弹出，气囊电脑逻辑程序不会因为单一传感器传输的碰撞信息，而触发气囊弹出！

以下列出主流安全气囊系统必须拥有的数种传感器（高级安全气囊系统使用的传感器更多，笔者将在以后为大家专题解析）：

尽管新旧款传感器实现功能的方式略有不同，但所有传感器的共同工作目标，毫无例外是将侦测到的车辆物理运动特征转换成电信号，迅速传送给气囊控制电脑。

◥安全气囊系统ACU与传感器

①外部碰撞传感器

外部碰撞传感器作为最直接的碰撞感应组件，被配置在车辆前后以及车侧的关键轮廓位置。

②加速度传感器

该传感器一般配置于车内，通过测量内部小质量块因惯性位移的情况，将其运动特征转换成电信号，用以检测加速度的变化。

例如：正面碰撞将会引起快速减速，而侧面碰撞则会引起快速加速。

③陀螺仪传感器

陀螺仪传感器通过测量因振动而引起的方向变化（如：车辆失控旋转），将运动特征转换成电信号，输出至气囊电脑。

装备该传感器的车辆发生翻转时，该传感器与加速度传感器的共同信号，将被气囊电脑定义为翻车事故已发生，此时侧帘式安全气囊将展开，以保护车内驾乘人员。

④座位占用传感器

早期的安全气囊系统，并没有这种类型的传感器，座位占用传感器用于更精确地控制安全气囊展开，当座位没有乘员时，气囊系统将不被激活！

该传感器一般被部署于前排座位内，通过电压力感知的方式实现其功能。

⑤轮速传感器

轮速传感器被配置与车轮位置，通过电磁信号采集车辆运行速度。

车辆是否处于运动状态，且是否超过气囊激活的最低速度？

这些信息是气囊电脑进行逻辑运算判断，必须参照的最基础数据之一！

3.安全气囊模块

安全气囊充气过程必须迅速而精确。

因此，安全气囊模块不仅只是充满气体的弹性气囊，其构造也较为复杂，它由充气装置、气囊本体两个主要部分构成：

①充气装置

◥两种类型充气机激活过程?点火方式一致

尽管安全气囊系统被认为是一种“被动”的安全保护技术，但其工作原理其实非常“主动”而“暴力”！

引燃器由包裹在可燃材料内的电阻丝制成，电流接通后导致其高温，从而引燃烈性可燃材料。

我们可将之形象地比喻为微型“电雷管”，而整个充气过程更像是炸药爆炸，事实上两者的基本工作原理完全一致。

请记住这个比喻，后文会用到它。

如上图所示：引燃器的小规模爆炸会冲破第一爆破片，这会直接导致充气装置内的大量烈性易燃化学制剂（主要成分是环保的硝酸铵与硝基胍）开始第二次猛烈大爆燃，第二阶段爆燃产生大量氮气，随即涌入气囊内部。

高压强的气体使气囊瞬间膨胀，冲破容器迅速弹出，其平均展开时间仅为20毫秒，而其弹出速度高达近300公里/小时！

要知道，我们人类眨眼的时间约为200毫秒，这样的部署速度，完全可以在人体因惯性移动之初，就已顺利筑好生命保护软墙！

②气囊本体

◥气囊本体结构

为确保气囊在需要时能顺利展开，气囊本体由抗老化、高耐久性的聚酰胺织物制成，此种类型的面料具有较低的摩擦系数，厂方于其中还预置润滑粉（通常为滑石粉或玉米淀粉）。

这也是为什么我们看到气囊展开后，驾驶室内白烟四溢的原因，读者朋友们，那可不是着火！

气囊本体是以紧密折叠的方式，存储于狭窄的气囊模块内，后部结构保留允许气体逸出排气口，供气囊完全展开以后，泄气缓冲使用。

触发条件

各种不同类型的安全气囊均有不同的触发条件，为节约篇幅，笔者仅列出部分与下一节模拟事故场景中需要了解的触发条件：

Tips：记住，每项单独的触发条件无法迫使气囊电脑做出展开安全气囊的决定！

①速度

还记得我们前文提到的轮速传感器吗？

前排安全气囊在正面与前侧面碰撞的绝对触发条件为：绝对行驶速度约为50公里/小时以上（不同系统略有差异）。

②角度

对于下一节模拟案例中，我们即将介绍的正面碰撞传感器，只有在车辆中心线的任何一侧成30度角（合计60度）的碰撞，才被系统认定为有效的正面碰撞。

③加速度

我们前文提到过的加速度传感器，正是由它传输数据供气囊电脑参考。

其触发条件为碰撞时加速度绝对值约为40g以上。

④座位上是否有乘客

装备座位占用传感器的安全气囊系统，将根据座位上是否有乘客，来决定有否打开安全气囊的必要。

当然，目前汽车安全气囊的触发算法，变得更加复杂，而且越是高档的多气囊车型，需要综合衡量的细节数据越多。本节仅为读者更透彻理解原理，列出几项示例性的触发条件。

最佳认知方式

安全气囊系统模拟演示

在了解前面章节解析的内容以后，再来观看笔者制作的安全气囊系统动态工作模拟动图，相信大家就一定能很直观系统地了解其工作原理。

◥典型前碰撞交通事故?安全气囊系统工作模拟动图

在本次“事故”中，因驾驶员操作不当，该车右前侧撞击高速公路护栏。

碰撞瞬间，右前侧撞击传感器因猛烈碰撞而率先响应，与此同时，轮速传感器、加速度传感器、座位占用传感器等相关组件，也将自己捕获的数据传回气囊电脑。

大量的基础数据汇总排列在气囊电脑处理队列中，计算机芯片根据这些实时基础数据，依照厂方预先设定的运算规则进行逻辑判断，笔者给出一个形象而简单的算式：

①速度条件（√）+②角度条件（√）+③加速度（√）+④座位上是否有乘客（√）=立即部署前排驾驶员侧安全气囊（运算结果）

气囊电脑随即向指定位置安全气囊发出激活展开指令，还记得前文笔者请大家记住的“电雷管”吗？

一次小的爆炸将会引起另一次更大的爆燃。。。。。。

就这么简单！

通过前文层层基础知识的铺垫，在这个真正模拟安全气囊工作原理的环节，却不再需要太多语言进行解析了。

您不但理解了整个系统中各个组件是如何协同工作，更知道每个组件的内部工作细节（比如：气囊是如何展开）！

Tips：有时，当我们发生交通事故时，安全气囊并未展开。阅读完本期图文，您脑海里就有了触发条件这个概念。

有的时候，并非车辆有故障，而是碰撞结果构不成气囊展开的综合触发条件。

奉献给读者的实用建议

以下是笔者根据国内车主的不良习惯，总结出几点有关安全气囊的实用建议（限于篇幅，不于文中展开解析，可回复评论交流）：

1.副驾驶位置决不能供儿童使用（即使有儿童安全座椅也必须禁止）；

2.安全气囊弹出位置，不允许有任何物品覆盖，这包括部分花哨的仪表台垫、劣质的座椅套、窗帘等；

3.所有安全气囊组件，原则上不允许维修，即：只换不修；

4.驾车时尽量不要将座椅调整得过于靠前，方向盘应与胸部保持一定距离；

5.喜欢极限越野的读者朋友们，参加此类活动前，请先关闭安全气囊系统（部分硬派SUV与皮卡车型，具有此功能开关。无此功能的车型，可手工关闭）；

6.当安全气囊故障灯亮起时，尽快寻求维修支持。

笔者寄语

汽车的安全性能，已经成为相当一部分消费者购车的首要考虑因素，而安全气囊系统也能从侧面反映出该车型的整体安全性。

本图文示例中的安全气囊系统，仅属中等配置水平，更高级的安全气囊系统配置，不但拥有更多的气囊与传感器，而且要求气囊电脑拥有更复杂、精细的逻辑算法。

目前部分高级安全气囊系统，已经发展到能根据事故发生瞬间，驾乘人员的具体身体条件，智能调控安全气囊的展开强度，从而最大限度保护驾乘人员。

但是，无论从哪方面来说，安全气囊仅属于辅助约束系统，这也证明其仅仅是一种补充安全手段。在不系安全带的情况下，其防护性能会大打折扣，甚至完全不起作用！

除了交通事故伤亡统计，笔者只给出最直接的原因：安全气囊在长时间实用化的演变过程中，有一种分支理论的实践，就是期望其完全代替令人不适的安全带，但最后的结果完败！

因此，提醒各位读者朋友，如果不系安全带，即使是最高档车型的高级安全气囊系统，也不一定能在严重交通事故中挽救您的生命！

祝各位读者朋友出行顺利，旅途平安！

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

为避免或减轻人员在车祸中受到伤害而采取的安全设计称为被动安全设计，如安全带，安全气囊，车身的前后吸能区，车门防撞钢梁都属被动安全设计。它们都是在车祸发生后才起作用的。

2017年中国汽车被动安全系统产量为1.1亿套，2018年较2017年1.1亿套增长8.1%，2017年至2025年期间，市场规模有望从2017年的3390百万美元增长至5420百万美元，年均增长率为6.03%。

2017年，华东地区为汽车被动安全系统最大生产和销售地区：产量为73百万套，其产量占比达到中国市场66%；销量达到33百万套，其销量占比达到全球市场33%。

中国汽车被动安全系统市场是高度集中的市场，2017年前五大企业产量份额达到95.66%，市场规模占比则为96.47%。汽车被动安全系统市场前五大企业分别是奥托立夫、均胜、采埃福、丰田合成和现代摩比斯，其中奥托立夫占据最大的份额，2017年其产量占比达到41%。位列第二和第三位的企业分别是均胜和采埃孚。

中国汽车被动安全系统现状分析及未来发展前景

由于我国汽车安全气囊强制法规缺位，配备率长期低于发达国家。美国早在1995年就要求新车的标准配置必须包括安全气囊，我国直到1999年才颁布了首个汽车被动安全技术法规。2013年我国汽车市场正面安全气囊的安装率仅有62%，而发达国家安装率接近100%。

近年来我国汽车工业快速发展，汽车安全法规与标准建设日趋完善，安全气囊的安装比例持续上升。2017年，我国正面（驾驶员和乘员）安全气囊的应用率已超过80%，而今后几年这一比例将继续攀升。侧面和帘式安全气囊的使用也正逐步提高。一些被广泛认可的消费标准，比如中国新车评估计划（C-NCAP），支持了改善车辆安全的努力。

在不影响安全性的前提下，找到低成本途径来开发新的被动安全保护系统，是供应商面临的重大挑战之一。在被动安全领域，成本要素的重要性与日俱增。汽车产业面临的另一挑战是在尽量减轻车重的前提下开发安全产品。新材料、新工艺的使用，使得新一代安全气囊模块的重量减轻了50%，同时供应商们也正努力以进一步减少30%-50%的重量。

除此之外，当前已有一些厂家开始研发新一代安全气囊，能够从外部对碰撞中的车辆提供缓冲保护。其中部分技术可能最终将被认定为实用性不强，不过仍然可能对汽车被动安全产生一定的影响，让这个看似已然成熟的领域在柳暗花明中看到一条全新的路径。

恒州博智发表《2018年版中国汽车被动安全系统市场现状调研与发展前景趋势分析报告》该报告提供了汽车被动安全系统行业的基本概况，包括定义，分类，应用和产业链结构。讨论发展政策和计划以及制造流程和成本结构。

资料来源：QYResearch研究中心