后排頭部氣囊氣囊打開條件

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30KM/h，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高于試驗速度氣囊才能打開。

汽車發(fā)生碰撞時的主要受力部位是保險杠和車身縱梁，為了緩沖碰撞時的沖擊力，車身前部大都設(shè)計有碰撞緩沖區(qū)，而且車身的剛度公布也是不均勻的。在一些事故中，例如當轎車與沒有后部防護裝置的卡車發(fā)生鉆入性追尾事故，或轎車碰撞護欄后發(fā)生翻車事故，或發(fā)生車身側(cè)面碰撞等，這樣的事故往往沒有車身前部的直接撞擊，主要是車身上部和側(cè)面發(fā)生碰撞，碰撞車身部位的剛度很小，雖然車艙發(fā)生了很大的變形，造成了車內(nèi)乘員受傷或死亡，但是由于碰撞部位不對，有時候氣囊并不能打開。

安全氣囊使用過程中存在的缺陷

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。在一些實際的碰撞事故中證明安全氣囊確實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。安全氣囊在使用中存在的問題有：

1.氣囊可能在很低的車速時打開。汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故時，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作用。如果這時展開氣囊反而會造成不必要的浪費，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。

2.氣囊的啟動會對乘員造成傷害。安全氣囊系統(tǒng)啟動時將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成沖擊；產(chǎn)生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。

3.當乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時，氣囊系統(tǒng)的啟動不僅起不到應(yīng)有的保護作用，還可能會對乘員造成一定的傷害。

汽車的安全氣囊內(nèi)有疊氮化鈉（NaN3）或硝酸銨（NH4NO3）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，充滿氣囊。[疊氮化鈉分解產(chǎn)生氮氣和固態(tài)鈉；硝酸銨分解產(chǎn)生大量的一氧化二氮（N2O）氣體和水蒸氣]

新型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)生的巨大壓力對人頭部產(chǎn)生的傷害，特別在乘客未佩戴安全帶的時候，可導(dǎo)致生命危險。具體形式有：

1.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?？偟膩碚f，兩級點爆的最大壓力小于單級點爆。這種形式，壓力逐步增加。

2.分級釋放壓力方式，囊袋上開有泄壓孔或可調(diào)節(jié)壓力的孔，分為完全憑借氣體壓力頂開的方式或電腦控制的拉片Tether。這種方式，一開始壓力達到設(shè)定極限，然后瞬時釋放壓力，以避免過大傷害。

從安全氣囊在使用過程中存在的缺陷可知，現(xiàn)有安全氣囊的基本設(shè)計目標是用來對付嚴重交通事故的，但在一些不太嚴重，的事故中，系統(tǒng)反應(yīng)過度，反而會對駕乘人員施加作用過大，適得其反，造成不必要的傷害。

針對實際使用中存在的問題，我們更希望在安全氣囊展開之前，安全氣囊系統(tǒng)能夠精確感應(yīng)汽車發(fā)生的碰撞，并按照程序來判斷碰撞事故的嚴重程度，如果碰撞級別比較低的話，只需將安全帶的預(yù)緊機構(gòu)拉緊即可；如果碰撞級別比較高，需要啟動安全氣囊，則將點燃氣囊的指令傳遞給氣囊系統(tǒng)。這也就是要求安全氣囊系統(tǒng)能夠準確地感應(yīng)所發(fā)生的碰撞事故；并且能模仿人腦，根據(jù)實際的碰撞程度來判別安全氣囊是否需要展開，有一定靈活性；并且能夠針對不同體形的乘員適當?shù)恼{(diào)整安全氣囊。

1.磁電式傳感器的采用

傳感器的觸發(fā)通常有：開關(guān)式，純機械式，單點電子式，側(cè)撞式，應(yīng)變式等。目前國際上對汽車上安全氣囊的傳感器觸發(fā)方式也沒有一個統(tǒng)一標準。不僅是因為其種類繁多，而且．是因為裝于車身上不同位置的傳感器觸發(fā)方式也不同。為使傳感器能夠方便地安裝在各個需要的感應(yīng)部位，使其能夠正確、適時地感應(yīng)碰撞，可選用磁電式傳感器。

磁電式傳感器可以安裝在車身上的任何位置，只要稍微調(diào)整一下某些參數(shù)值，使得其能夠識別峰值為0588 m/s：和時間脈沖為0-20 ms的碰撞加速度信號即可。只要碰撞加速度峰值和時間脈沖寬度同時滿足條件，就會向氣囊發(fā)出觸發(fā)信號，展開氣囊，對人體進行保護。

傳感器結(jié)構(gòu)，它由外殼（非磁性材料）、磁性材料、慣性體（非磁性材料）、連接在慣性體上‘的軟鐵、支持和調(diào)節(jié)位移幅值的彈簧、安裝在與外殼連接的凸柱內(nèi)的永久磁鐵和繞制在軟鐵上的線圈及引線組成。當傳感器受到碰撞加速度時，慣性體產(chǎn)生反向加速度，導(dǎo)致通過線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈引線兩端產(chǎn)生鐘形脈沖信號，當調(diào)整彈簧剛度時，可改變加速度信號的寬度。

傳感器的信號判別電路由三部分組成：信號幅度判別電路；信號寬度判別電路；有用、無用信號判別電路。通過對碰撞信號進行多方位的判別，可使控制裝置獲取的碰撞信號更全面，發(fā)出的點火控制更準確，從而確保安全氣囊在必要的情況下展開。

如何獲得穩(wěn)定的沖擊加速度信號是研究；傳感器的關(guān)鍵，也是保證傳感器準確獲取碰撞信號的關(guān)鍵。磁電加速度傳感器采用落錘沖擊試驗裝置來調(diào)整校正其感應(yīng)敏感度。釋放錘頭，與橡膠面碰擊時，安裝在錘頭上面的加速度或磁電式傳感器將感受到?jīng)_擊加速度。不同落高對應(yīng)不同加速度；調(diào)整橡膠厚度，可改變信號寬度；調(diào)整落錘高度，可改變信號幅度。

磁電式傳感器不僅電子判別電路出錯率低，感應(yīng)碰撞信號的可信度高而準確；而且通過標錘落定實驗可以調(diào)節(jié)它的感應(yīng)范圍寬度，滿足汽車碰撞產(chǎn)生脈沖的再現(xiàn)，從而還可以安裝于車身上任何部位。還有就是它設(shè)計簡單，價格低廉，對絕大多數(shù)汽車使用者來說都不再是望而卻步的奢侈品。

2.智能化控制系統(tǒng)的采用

對安全氣囊控制系統(tǒng)的要求是準確判斷事故的碰撞強度，控制氣囊的展開與否。針對安全氣囊在使用中的缺陷，必須進一步提高控制系統(tǒng)靈活性、準確性，為此我們可以采用智能式控制系統(tǒng)。

1.碰撞傳感器。安全氣囊系統(tǒng)中的重要部件，其功能是檢測、判斷汽車發(fā)生碰撞后的撞擊信號，以便決定是否展開緩沖氣囊。碰撞傳感器主要有三種類機械式傳感器在早期的安全氣囊中使用較多，主要應(yīng)用慣性原理，利用傳感器中元件的慣性力克服彈簧力來觸發(fā)氣體發(fā)生器。機械式在加速度較低時保證不啟動氣囊，可靠性較高；但只能單點傳感，對機械部件的品質(zhì)、精度和耐磨性要求極高。

電子式傳感器是一種應(yīng)用最早的碰撞傳感器，根據(jù)電子原理，利用電信號來反映車身減速度，而后根據(jù)電信號來判別是否展開緩沖氣囊。

機電式傳感器采用機電結(jié)合的方式，將機械信號轉(zhuǎn)化為電子信號，再利用電子信號點爆安全氣囊。即具有機械式的優(yōu)點，又能克服機械式傳感器本身存在的缺陷，安裝在車身上任何位置，以便得到較好的減速信號，而且能夠在同一位置安裝多個傳感器。

2.緩沖氣囊。氣囊一般由防裂性能好的聚酞胺織物制成，它是一種半硬的泡沫塑料，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慣性力；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。

目前，安全氣囊系統(tǒng)開發(fā)人員正在根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理開發(fā)智能型氣囊系統(tǒng)。它主要是利用神經(jīng)末梢（即各種傳感器）將各自探索到的周圍環(huán)境的各種信息傳輸給中樞神經(jīng)（即電腦或微機），并能將碰撞事故的碰撞類型，碰撞事故嚴重程度以及碰撞時的車速等信息一起傳遞給電腦，由電腦對這些信息進行加工處理分析，做出相應(yīng)反應(yīng)，并執(zhí)行與這些信息相對應(yīng)的、正確的氣囊保護程序，即所謂的智能式控制系統(tǒng)。

智能式控制系統(tǒng)一般由兩部分組成，軟件部分和硬件部分。硬件部分主要由車載部分的電子控制單元（包括單片機、傳感器、點火電路等）和地面部分（包括串行通訊電路、計算機系統(tǒng)等）；軟件部分主要由單、片機部分和微機部分組成?？刂葡到y(tǒng)框圖如圖2所示。氣囊傷人、保護效果不佳或者浪費等狀況。

3.乘員探測系統(tǒng)的選擇

針對氣囊未能對不同的乘員做出相應(yīng)的保護，我們可在乘員座位上安裝一個乘員探測系統(tǒng)，對車座上是否有人，乘員的體型大小，以及就座時偏離正中情況進行探測。相當于專門安裝一個傳感器，探測的乘員乘坐信息，并傳遞給中央電腦控制中心。如果發(fā)生碰撞的話，控制中心在對各種傳感器傳過來的信息進行判斷的同時綜合考慮乘員探測系統(tǒng)探測所得的乘員乘坐信息。這樣的話，安全氣囊系統(tǒng)就可以針對駕駛員和乘員的乘坐情況適時適量展開氣囊，完全避免

理想的安全氣囊是可以針對各種不同的特殊情況對汽車的使用者進行保護。安全氣囊應(yīng)盡可能多地收集和利用有關(guān)乘員形體位置信息及撞車類型和撞車速度的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，對碰撞中乘員和車的有關(guān)信息進行識別判斷，調(diào)整安全約束系統(tǒng)參數(shù)，使人體獲得最佳保護。要實現(xiàn)這一理想，以我們目前的研．究來說可能還有很長的一段差距，但我們可以逐步完成。以上的探討思考也只是向理想邁進的一個步伐而已，相信今后隨著科學(xué)技術(shù)研究的發(fā)展，我們的汽車安全措施會更加的完善。

4.氣體發(fā)生器的多元化發(fā)展

對于氣體發(fā)生器，不僅要求其工作可靠，性能穩(wěn)定，耐久性好，符合環(huán)保要求，而且要求盡量減輕其質(zhì)量和降低成本。尤其針對安全氣囊氣體傷人的情況，更是要求對氣體發(fā)生器加以改進。目前汽車上的氣囊系統(tǒng)大量采用以疊氮化物作為氣體發(fā)生物質(zhì)的推進劑型氣體發(fā)生器，其它類型的氣體發(fā)生器，包括混合氣體型氣體發(fā)生器、液體（液態(tài)氣）型氣體發(fā)生器、壓縮空氣蓄能型氣體發(fā)生器和硝化纖維型氣體發(fā)生器等也在積極研制。如摩爾頓公司生產(chǎn)的一種低密度、無毒的氣體型氣體發(fā)生器，與現(xiàn)用的相比具有體積小、質(zhì)量輕的優(yōu)點；布雷德公司開發(fā)的一種新型無鈉疊氮化物氣體發(fā)生器，耗用量不到鈉疊氮化物發(fā)氣劑的40%，而能產(chǎn)生等量的氣體，從而使其體積減小，質(zhì)量減輕。

隨著科技的發(fā)展和人們對汽車安全重視程度的提高，汽車安全技術(shù)中的安全氣囊技術(shù)近年來也發(fā)展得很快，智能化、多安全氣囊是今后整體安全氣囊系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

新的技術(shù)可以更好地識別乘客類型，采取不同的保護措施。系統(tǒng)采用重量、紅外、超聲波等傳感器來判斷乘客與儀表板遠近、重量、身高等因素，進而在碰撞時判斷是否點爆氣囊、采用1級點火還是多級點火、點爆力有多大，并與安全帶形成總體控制。通過傳感器，氣囊系統(tǒng)還可以判斷出車輛當前經(jīng)歷的碰撞形式，是正面碰撞還是角度碰撞，側(cè)面碰撞還是整車的翻滾運動，以便驅(qū)動車身不同位置的氣囊，形成對乘客的最佳保護。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也是安全氣囊系統(tǒng)的發(fā)展方向。在汽車網(wǎng)絡(luò)中，有一種應(yīng)用面比較窄，但是非常重要的網(wǎng)絡(luò)即Safe-By-Wire。 Safe-By-Wire是專門用于汽車安全氣囊系統(tǒng)的總線，Safe-By-Wire技術(shù)旨在通過綜合運用多個傳感器和控制器來實現(xiàn)安全氣囊系統(tǒng)的細微控制。Safe-By-Wire Plus總線標準是由汽車電子供應(yīng)商和部件供應(yīng)商如飛利浦、德爾福等公司提出。與整車系統(tǒng)常用的CAN、FlexRay等總線相比，Safe-By-Wire的優(yōu)勢在于它是專門面向安全氣囊系統(tǒng)的汽車LAN接口標準。為了保證系統(tǒng)在汽車出事故時也不受破壞，Safe-By-Wire中嵌入有多重保護功能。比如說，即使線路發(fā)生短路，安全氣囊系統(tǒng)也不會因出錯而起動。Safe-By-Wire技術(shù)將會在汽車安全氣囊系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用。

A安全氣囊的歷史

汽車安全氣囊系統(tǒng)，簡稱SRS，是一種輔助保護系統(tǒng)。

安全氣囊最早由瑞典人發(fā)明，到20世紀80年代，安全氣囊技術(shù)基本成熟。

1972年，通用汽車首次進行大范圍的安全氣囊現(xiàn)場試驗，并于1974年將安全氣囊列為若干型號轎車的選購配置。

1996年，通用汽車推出業(yè)界第一個防止側(cè)面撞擊的安全氣囊，可減輕氣囊膨脹給兒童造成傷害。

2002年，通用汽車宣布將在2003年型號的大型卡車和運動休閑車上酉謾正面安全氣囊感知器，可根據(jù)副駕駛座上乘員的體重自動關(guān)閉安全氣囊。

B安全氣囊的工作原理

當車輛發(fā)生碰撞時，安全氣囊控樹模塊快速對信號做出處理，確認發(fā)生碰撞的嚴重程度已超出安全帶的保護能力，便迅速釋放氣囊，使乘員的頭、胸部直接與較為柔軟有彈性的氣囊接觸，從而通過氣囊的緩：中作用減輕乘員的傷害。一般說來，輕微的碰撞不會打開安全氣囊，只有在車輛正面一定角度范圍內(nèi)才是打開安全氣囊的有效碰撞范圍，后碰、側(cè)碰、翻轉(zhuǎn)都不會引發(fā)安全氣囊打開。 需要強調(diào)的是，安全氣囊只是輔助，在不系安全帶的狀況下，安全氣囊不但不能對乘員起到防護作用，還會對乘員有嚴重的殺傷力。安全氣囊的爆發(fā)力是驚人的，足以擊斷駕駛者的頸椎。因此，系好安全帶是安全氣囊發(fā)揮保護作用的一個重要條件。

安全氣囊的使用

駕駛者應(yīng)將座位盡量向后移，以便有足夠空間使安全氣囊在發(fā)生意外擴張后充分發(fā)揮其保護作用。駕駛者不宜傾前控車，坐姿要正確及緊貼座位背椅，且扣上安全帶。12歲以下的小孩應(yīng)坐在汽車的后排，并扣上安全帶。體重不超過18公斤的幼孩應(yīng)放在配有幼孩座椅裝置的后排座位，并扣上安全帶。

氣囊長時間不用時，應(yīng)洗凈晾干，內(nèi)充、外涂滑石粉，放置在室內(nèi)干燥、陰涼、通風(fēng)處。氣囊應(yīng)伸開平放，不得堆放，亦不得在氣囊上堆壓重物。

存放氣囊的地方應(yīng)遠離熱源。

氣囊不能與酸、堿、油脂和有機溶劑接觸。

根據(jù)中華人民共和國船舶行業(yè)標準CB/T 3795-1996規(guī)定，船用氣囊的包裝運輸和貯存應(yīng)遵循以下標準:

1、包裝

折疊后用塑料編織袋捆扎包裝。

2、運輸

氣囊在短途運輸時，應(yīng)采取吊運，抬運，充氣狀態(tài)滾運等方式，嚴禁在地上拖移。

氣囊在長途運輸時，應(yīng)折疊固定到托盤上，下面有襯墊，外面用纏繞膜包好。

船用氣囊的破損形式一般可分為縱向裂縫(裂縫沿氣囊長度方向延伸)、橫向裂縫(裂縫沿圓周方向延伸)、釘眼(包括直徑10cm以內(nèi)的圓盤形損傷)。操作步驟如下: 1) 劃出修理范圍，作為打磨表面的界限。修理范圍要向裂縫四周擴展，不要遺漏暗傷。擴展范圍視氣囊型號及損傷范圍而不同，通常3層的為18~20cm;4層的為20~22cm;5層的為22~24cm;6層的為24~26cm。

縱向裂縫掛膠簾子布的鋪設(shè)

2) 打磨修補部分表面，直到露出纖維線為止，但不要損傷纖維線。

3) 對于較長的裂縫要先用簾子線進行縫合，縫針孔位置距裂縫約2~3cm，縫針間距約10cm。

4) 用汽油清洗需修補部分的表面并涼干。

5) 涂一層膠漿。膠漿用生膠浸泡在汽油中調(diào)制而成。生膠與汽油的重量比通常取1:5，涂第一層時宜略稀一些(生膠與汽油重量比可取1:8)。待第一層膠漿涼干后，再涂略稠的膠漿并涼干。

6) 用厚度1mm，寬度比裂縫大1cm 的生膠條封閉裂縫。

7) 刷一遍汽油并涼干。

8) 對于縱向裂縫，先用寬約10cm的掛膠簾子布垂直于裂縫方向貼敷一層。對于橫向裂縫和釘眼可直接進行第(10)步操作。

9) 刷一遍汽油并涼干。

10) 平行于縱長方向鋪一層掛膠簾子布。裂縫周圍的搭接范圍應(yīng)大于5cm，并且四周要剪貼成圓角

11) 刷一遍汽油并涼干。

12) 斜向鋪一層掛膠簾子布。簾子線的方向應(yīng)與囊壁內(nèi)的斜向簾子線(或稱增強纖維)方向相同。周圍的搭接范圍應(yīng)比前一層掛膠簾子布大1cm，并且四周要剪貼成圓角

13) 刷一遍汽油并涼干。

在車內(nèi)前方（正副駕駛位），側(cè)方（車內(nèi)前排和后排）和車頂三個方向。在裝有安全氣囊系統(tǒng)的容器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System，簡稱SRS)的字樣，直譯成中文，應(yīng)為“輔助可充氣約束系統(tǒng)”。英文名稱中強調(diào)了安全氣囊是輔助性的設(shè)備，應(yīng)該與安全帶配合工作才能起到最佳的保護作用?？上У氖侵形拿Q中忽略了這一點，容易給用戶帶來誤解，以為僅靠安全氣囊就能獲得良好的保護效果。其實，若不配合安全帶使用的話，在某些情況下，安全氣囊展開時會對乘員造成不必要的傷害。在正駕駛位的氣囊裝在方向盤的中間位置，副駕駛位的安全氣囊安裝在正前方的平臺內(nèi)部，在意外發(fā)生的瞬間可以有效的保護駕駛員和副駕駛位乘員的頭部和胸部，因為正面發(fā)生的猛烈碰撞會導(dǎo)致車輛前方大幅度的變形，而車內(nèi)乘員會隨著這股猛烈的慣性向前俯沖，造成跟車內(nèi)構(gòu)件的相互撞擊，另外車內(nèi)正駕駛位置的安全氣囊可以有效的防止在發(fā)生碰撞時方向盤頂?shù)今{駛者的胸部，避免致命的傷害。

汽車的安全氣囊內(nèi)有疊氮化鈉（NaN3）或硝酸銨（NH4NO3）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，充滿氣囊。[疊氮化鈉分解產(chǎn)生氮氣和固態(tài)鈉；硝酸銨分解產(chǎn)生大量的一氧化二氮（N2O）氣體和水蒸氣]

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)生的巨大壓力對人頭部產(chǎn)生的傷害，特別在乘客未佩戴安全帶的時候，可導(dǎo)致生命危險。

1.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。總的來說，兩級點爆的最大壓力小于單級點爆。這種形式，壓力逐步增加。

2.分級釋放壓力方式，囊袋上開有泄壓孔或可調(diào)節(jié)壓力的孔，分為完全憑借氣體壓力頂開的方式或電腦控制的拉片Tether。這種方式，一開始壓力達到設(shè)定極限，然后瞬時釋放壓力，以避免過大傷害。

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30KM/h，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高于試驗速度氣囊才能打開。

汽車發(fā)生碰撞時的主要受力部位是保險杠和車身縱梁，為了緩沖碰撞時的沖擊力，車身前部大都設(shè)計有碰撞緩沖區(qū)，而且車身的剛度公布也是不均勻的。在一些事故中，例如當轎車與沒有后部防護裝置的卡車發(fā)生鉆入性追尾事故，或轎車碰撞護欄后發(fā)生翻車事故，或發(fā)生車身側(cè)面碰撞等，這樣的事故往往沒有車身前部的直接撞擊，主要是車身上部和側(cè)面發(fā)生碰撞，碰撞車身部位的剛度很小，雖然車艙發(fā)生了很大的變形，造成了車內(nèi)乘員受傷或死亡，但是由于碰撞部位不對，有時候氣囊并不能打開。 存在的缺陷 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。在一些實際的碰撞事故中證明安全氣囊確實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。

安全氣囊在使用中存在的問題有： 1.氣囊可能在很低的車速時打開。汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故時，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作用。如果這時展開氣囊反而會造成不必要的浪費，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。 2.氣囊的啟動會對乘員造成傷害。安全氣囊系統(tǒng)啟動時將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成沖擊；產(chǎn)生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。 3.當乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時，氣囊系統(tǒng)的啟動不僅起不到應(yīng)有的保護作用，還可能會對乘員造成一定的傷害。 [編輯本段]對現(xiàn)有安全氣囊的改進思考 從安全氣囊在使用過程中存在的缺陷可知，現(xiàn)有安全氣囊的基本設(shè)計目標是用來對付嚴重交通事故的，但在一些不太嚴重，的事故中，系統(tǒng)反應(yīng)過度，反而會對駕乘人員施加作用過大，適得其反，造成不必要的傷害。

針對實際使用中存在的問題，我們更希望在安全氣囊展開之前，安全氣囊系統(tǒng)能夠精確感應(yīng)汽車發(fā)生的碰撞，并按照程序來判斷碰撞事故的嚴重程度，如果碰撞級別比較低的話，只需將安全帶的預(yù)緊機構(gòu)拉緊即可；如果碰撞級別比較高，需要啟動安全氣囊，則將點燃氣囊的指令傳遞給氣囊系統(tǒng)。這也就是要求安全氣囊系統(tǒng)能夠準確地感應(yīng)所發(fā)生的碰撞事故；并且能模仿人腦，根據(jù)實際的碰撞程度來判別安全氣囊是否需要展開，有一定靈活性；并且能夠針對不同體形的乘員適當?shù)恼{(diào)整安全氣囊。

1.磁電式傳感器的采用 傳感器的觸發(fā)通常有：開關(guān)式，純機械式，單點電子式，側(cè)撞式，應(yīng)變式等。目前國際上對汽車上安全氣囊的傳感器觸發(fā)方式也沒有一個統(tǒng)一標準。不僅是因為其種類繁多，而且．是因為裝于車身上不同位置的傳感器觸發(fā)方式也不同。為使傳感器能夠方便地安裝在各個需要的感應(yīng)部位，使其能夠正確、適時地感應(yīng)碰撞，可選用磁電式傳感器。

磁電式傳感器可以安裝在車身上的任何位置，只要稍微調(diào)整一下某些參數(shù)值，使得其能夠識別峰值為0588 m/s：和時間脈沖為0-20 ms的碰撞加速度信號即可。只要碰撞加速度峰值和時間脈沖寬度同時滿足條件，就會向氣囊發(fā)出觸發(fā)信號，展開氣囊，對人體進行保護。

傳感器結(jié)構(gòu)它由外殼（非磁性材料）、磁性材料、慣性體（非磁性材料）、連接在慣性體上‘的軟鐵、支持和調(diào)節(jié)位移幅值的彈簧、安裝在與外殼連接的凸柱內(nèi)的永久磁鐵和繞制在軟鐵上的線圈及引線組成。當傳感器受到碰撞加速度時，慣性體產(chǎn)生反向加速度，導(dǎo)致通過線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈引線兩端產(chǎn)生鐘形脈沖信號，當調(diào)整彈簧剛度時，可改變加速度信號的寬度。

傳感器的信號判別電路由三部分組成：信號幅度判別電路；信號寬度判別電路；有用、無用信號判別電路。通過對碰撞信號進行多方位的判別，可使控制裝置獲取的碰撞信號更全面，發(fā)出的點火控制更準確，從而確保安全氣囊在必要的情況下展開。

如何獲得穩(wěn)定的沖擊加速度信號是研究；傳感器的關(guān)鍵，也是保證傳感器準確獲取碰撞信號的關(guān)鍵。磁電加速度傳感器采用落錘沖擊試驗裝置來調(diào)整校正其感應(yīng)敏感度。釋放錘頭，與橡膠面碰擊時，安裝在錘頭上面的加速度或磁電式傳感器將感受到?jīng)_擊加速度。不同落高對應(yīng)不同加速度；調(diào)整橡膠厚度，可改變信號寬度；調(diào)整落錘高度，可改變信號幅度。 磁電式傳感器不僅電子判別電路出錯率低，感應(yīng)碰撞信號的可信度高而準確；而且通過標錘落定實驗可以調(diào)節(jié)它的感應(yīng)范圍寬度，滿足汽車碰撞產(chǎn)生脈沖的再現(xiàn)，從而還可以安裝于車身上任何部位。還有就是它設(shè)計簡單，價格低廉，對絕大多數(shù)汽車使用者來說都不再是望而卻步的奢侈品。

對安全氣囊控制系統(tǒng)的要求是準確判斷事故的碰撞強度，控制氣囊的展開與否。針對安全氣囊在使用中的缺陷，必須進一步提高控制系統(tǒng)靈活性、準確性，為此我們可以采用智能式控制系統(tǒng)。

1.碰撞傳感器。安全氣囊系統(tǒng)中的重要部件，其功能是檢測、判斷汽車發(fā)生碰撞后的撞擊信號，以便決定是否展開緩沖氣囊。碰撞傳感器主要有三種類機械式傳感器在早期的安全氣囊中使用較多，主要應(yīng)用慣性原理，利用傳感器中元件的慣性力克服彈簧力來觸發(fā)氣體發(fā)生器。機械式在加速度較低時保證不啟動氣囊，可靠性較高；但只能單點傳感，對機械部件的品質(zhì)、精度和耐磨性要求極高。

電子式傳感器是一種應(yīng)用最早的碰撞傳感器，根據(jù)電子原理，利用電信號來反映車身減速度，而后根據(jù)電信號來判別是否展開緩沖氣囊。 機電式傳感器采用機電結(jié)合的方式，將機械信號轉(zhuǎn)化為電子信號，再利用電子信號點爆安全氣囊。即具有機械式的優(yōu)點，又能克服機械式傳感器本身存在的缺陷，安裝在車身上任何位置，以便得到較好的減速信號，而且能夠在同一位置安裝多個傳感器。

2.緩沖氣囊。氣囊一般由防裂性能好的聚酞胺織物制成，它是一種半硬的泡沫塑料，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慣性力；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。 目前，安全氣囊系統(tǒng)開發(fā)人員正在根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理開發(fā)智能型氣囊系統(tǒng)。它主要是利用神經(jīng)末梢（即各種傳感器）將各自探索到的周圍環(huán)境的各種信息傳輸給中樞神經(jīng)（即電腦或微機），并能將碰撞事故的碰撞類型，碰撞事故嚴重程度以及碰撞時的車速等信息一起傳遞給電腦，由電腦對這些信息進行加工處理分析，做出相應(yīng)反應(yīng)，并執(zhí)行與這些信息相對應(yīng)的、正確的氣囊保護程序，即所謂的智能式控制系統(tǒng)。

智能式控制系統(tǒng)一般由兩部分組成，軟件部分和硬件部分。硬件部分主要由車載部分的電子控制單元（包括單片機、傳感器、點火電路等）和地面部分（包括串行通訊電路、計算機系統(tǒng)等）；軟件部分主要由單、片機部分和微機部分組成?？刂葡到y(tǒng)框圖如圖2所示。氣囊傷人、保護效果不佳或者浪費等狀況。 3.乘員探測系統(tǒng)的選擇 針對氣囊未能對不同的乘員做出相應(yīng)的保護，我們可在乘員座位上安裝一個乘員探測系統(tǒng)，對車座上是否有人，乘員的體型大小，以及就座時偏離正中情況進行探測。相當于專門安裝一個傳感器，探測的乘員乘坐信息，并傳遞給中央電腦控制中心。如果發(fā)生碰撞的話，控制中心在對各種傳感器傳過來的信息進行判斷的同時綜合考慮乘員探測系統(tǒng)探測所得的乘員乘坐信息。這樣的話，安全氣囊系統(tǒng)就可以針對駕駛員和乘員的乘坐情況適時適量展開氣囊，完全避免

理想的安全氣囊是可以針對各種不同的特殊情況對汽車的使用者進行保護。安全氣囊應(yīng)盡可能多地收集和利用有關(guān)乘員形體位置信息及撞車類型和撞車速度的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，對碰撞中乘員和車的有關(guān)信息進行識別判斷，調(diào)整安全約束系統(tǒng)參數(shù)，使人體獲得最佳保護。要實現(xiàn)這一理想，以我們目前的研．究來說可能還有很長的一段差距，但我們可以逐步完成。以上的探討思考也只是向理想邁進的一個步伐而已，相信今后隨著科學(xué)技術(shù)研究的發(fā)展，我們的汽車安全措施會更加的完善。

對于氣體發(fā)生器，不僅要求其工作可靠，性能穩(wěn)定，耐久性好，符合環(huán)保要求，而且要求盡量減輕其質(zhì)量和降低成本。尤其針對安全氣囊氣體傷人的情況，更是要求對氣體發(fā)生器加以改進。目前汽車上的氣囊系統(tǒng)大量采用以疊氮化物作為氣體發(fā)生物質(zhì)的推進劑型氣體發(fā)生器，其它類型的氣體發(fā)生器，包括混合氣體型氣體發(fā)生器、液體（液態(tài)氣）型氣體發(fā)生器、壓縮空氣蓄能型氣體發(fā)生器和硝化纖維型氣體發(fā)生器等也在積極研制。如摩爾頓公司生產(chǎn)的一種低密度、無毒的氣體型氣體發(fā)生器，與現(xiàn)用的相比具有體積小、質(zhì)量輕的優(yōu)點；布雷德公司開發(fā)的一種新型無鈉疊氮化物氣體發(fā)生器，耗用量不到鈉疊氮化物發(fā)氣劑的40%，而能產(chǎn)生等量的氣體，從而使其體積減小，質(zhì)量減輕。