【汽车安全气囊的发展与应用综述（论文）】.docx

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1、汽车安全气囊的发展与应用综述目录汽车安全气囊的发展与应用1摘要1关键词：汽车安全气囊；发展应用1引言2一、安全气囊系统的发展史及技术21.1 安全气囊系统的发展史21.2 安全气囊技术的新发展4二、我国汽车安全气囊应用的分析72.1 国内汽车安全气囊应用现状72.2 主要发颗果72.3 应用前景8四、未来汽车安全气囊发展趋势94.1 安全气囊的味方向94.2 安全气囊的发展预测10五、总结11参考文献11摘要随着人们生活水平的提高和汽车制造技术的创新，越来越多的家庭开始拥有自己的汽车。由此产生的问题是，车辆的速度越来越快，交通量和驾驶员驾驶能力的增加给驾驶安全带来了考验，增加了道路事故的潜在风

2、险。人们越来越关注驾驶安全，尤其是驾驶员和乘客的安全，作为保护汽车安全气囊的有效手段引起了人们的广泛关注。安全气囊的发展经历了一系列创新，人们对安全气囊的未来发展充满期待，文主要概述了汽车安全气囊的发展与应用。关键词：汽车安全气囊；发展应用引言近年来随着道路状况的改善和汽车技术的进步，汽车驾驶越来越快，交通密度越来越大，交通安全问题越来越迫切。目前，由于交通事故造成世界各地死亡的人数约为每年50万人。因此，如何确保机动车辆的安全，特别是在紧急情况下，如何解决乘客的伤亡问题，有效的解决方案是将人们的注意力集中在汽车上。早在1941年就提出了安全气囊的概念，也就是在与充气垫子碰撞的过程中，保护了工

3、作人员，而在五十年代就有这个专利。昂贵的装置首先用于飞机近20年，汽车安全气囊系统已被广泛应用，1992年已有数百万辆汽车作为标准配件进行安装，梅赛德斯奔驰已经用于100万套安全气囊系统。现代汽车安全气囊系统作为一个高度集成的智能安全系统，其在汽车安全方面的作用是无可非议的根据美国公路安全保险局指出，1985年至1992年之间的18000次车祸统计，如果安全气囊配置，车祸死亡率比未配置车辆低24%,比全部死亡车辆少18%。该机构还指出，在发生严重创伤的机会事故中，安全气囊的部署将减少25%-29%o事实证明，在汽车上安装气囊系统可以节省许多乘客的生命（美国碰撞事故专家调查数据显示，安全气囊已经

4、节省了超过2500人的生命）。一、安全气囊系统的发展史及技术1.1 安全气囊系统的发展史1.1.1 国外安全气囊的发展对于国外来说，因为其汽车工业起步较早，技术相对成热。现今,最人的安全气囊供应商主要是德国的奥托立夫公司，美国的德尔福公司，丰田Toyoda等，所有高端品牌汽车安全气囊的供应几乎被他们垄断。与发达国家先进的热发电技术相比，一些发展中国家的汽车工业相对落后，安全性较差。安全气囊的普及程度仍然远远落后于发达国家。在很长一段时间内，安全气囊的发展将具有巨大潜力，因此发展中国家必须开发安全气囊技术。由于技术限制和创新能力低，这只是早期模仿发达国家的技术，没有适当的知识产权和专利发明，如南

5、美、非洲和其他国家。这些国家的主要特点是前气囊已充分开发，侧气囊已基本开发。然而，一些新课题的研究还很薄弱，如汽车的倾覆、儿童和行人的保护等，需要改进。1.1.2 国内安全气囊的发展安全气囊在中国的发展始于二十世纪六十年代。与发达国家对热气垫的保护相比，中国气垫发展缓慢的主要原因主要是工业化程度低和汽车生产水平低。然而，自改革开放以来，中国的工业化水平迅速发展。国有汽车占开放市场的一半以上。汽车制造技术的快速发展也推动了安全气囊等相关产业的发展。安全气囊行业开始缓慢发展。最近，中国汽车主要使用两种类型的安全气囊，一种是安装在方向盘上的安全气囊，用于保护驾驶员的前部，另一种是安装在仪表板上的侧气

6、囊，用于保护前排乘客。两个安全气囊相比较，前气囊的装配速度更高，可达100%。对于侧气囊，它仅以某些先进车辆的标准配置安装，且安装率较低。1.2 安全气囊技术的新发展为了进一步提高安全气囊系统的安全性能，将气囊系统的部件材料和特点的新要求，并得到了新的发展。1.2.1 气囊织物技术安全气囊系统的工作原理可以看出，气囊是气囊系统的重要组成部分，其性能与乘员安全直接相关，必须产格要求（见表1）O需要选择适当的气球材料（包括织物材料和涂层材料，以便飞行当前气囊织物技术的进步，使气球降低成本，减轻体重，减薄体积薄薄这个薄薄的方向安全气囊系列产品一般采用420d新型尼龙，即下方纱线下方235dtex以下

7、的织物160g/m2以下的涂料，传统的一般使用氯丁橡胶，但气球用于卡车，振动，磨损，其耐久性已经挑战出现了第二种涂料，硅胶，硅胶，环境稳定性，化学性能高，耐磨性好，摩擦系数低，短期耐热性好，气袋回收利用等优点。因为气囊涂料逐渐得到广泛应用。气囊的新涂层用于420d的织物材料，由硅胶制成涂料，其性能如表2所示，从表2可以看出，这种新型安全气囊质量较差，舒适性好，组装性能更好，也可应用于汽车和卡车，目前的发展和普及气球仍处于实验阶段。表1气囊的性能要求一-I要1一抗拉伸能力连接和孔眼处大于2500N最大延展性223葭.二KHI-抗冷能力在-3成下丽区和弯曲.五一IO（K环境温度和最大拉力下存放7c

8、抗老化能力在4点和9及相对湿度卜存放6天.不得仃任何变化抗弯折强度.对带涂层织物2/10万次弯曲使用寿命I大于15年-表2新一代涂层气囊与传统涂层气囊性能比较性能传统气囊新二代气囊比重量（g/m）2462MI刚度（kg）1.20.7厚度（mm）I0.32J0.28轻便安全气囊发展的另一个趋势是没有涂层气囊。这种安全气囊用新型的抛光织物缝制，有效地减轻了球囊的重量，压缩了球的体积，比尼龙66织物更经济。使用未涂覆的安全气囊可以通过穿透织物从气囊释放气体,节省缝纫操作和成本,并且还可以改善缝纫技术。Auto1iv新开发的气囊从传统的立体缝制改为二维缝制。这种新的编织使得模块更小，并且在相同的撕裂强

9、度和丹尼尔细度下提高其柔韧性。AUto1iV也可以将整个气囊直接编织在织机上，降低了切割和缝制的成本,简化了侧面安全气囊的生产,特别是对于复杂的安全气囊。1.2.2 气囊的内部结构气囊的内部结构和气囊性能的膨胀也有很大的影响。有两种安全气囊可能会对人体造成伤害，特别是在人气安全气囊模块近距离：一是气囊开始膨胀的时候，巨大的气球在膨胀过程中没有完全展开之前碰撞乘客，它继续扩大由乘员造成的电影张力头颈损伤，另外，安全气囊表面沿着人体皮肤高速滑动会导致气囊与压力之间的过度接触由人体皮肤擦伤，轻微会产生瘀伤，会损伤皮下组织。国家公务员制度委员会指出，十年来，虽然安全气囊拯救了二千五百人的生命，但也是由

10、87人死亡造成的，其中49人在婴儿和儿童驾驶员的前方，而在35名司机死亡人数中，大多数是小型成年人。在这87起事件中，绝大多数不是没有安全带或身体不正确的乘员。避免安全气囊损坏的一种方法是改变气囊的展开模式，即使在第一次膨胀后，这可以通过设计安全气囊的内部结构来实现。Auto1iv来自于这个观点提出了一种新型的安全气囊。这种安全气囊具有全面的强度，伤害的可能性很小，这是AUtO1iV公司所谓的伞式膨胀系统的新型安全气囊，关键是它具有内层，气囊内层充分膨胀开放常规气球膨胀之前司机的方向一般只有两层织物，而新气囊已将一层安全气囊内层的内层增加到特殊的质感，而且有一个孔当气囊膨胀时，内层迫使膨胀气体

11、将气囊延伸到外部，然后气体通过通气孔以填充较大的外室以形成气垫。使用全充气机，使制造商能够满足原来开发的NHTSA标准。要求安全气囊以48km/h的速度碰撞，以保护安全带不是中间的人，所以气球必须约89m/s(320kmh);其扩张使其对人体的影响可以与减少安全气囊相比，对于坐不正确的司机而言，危险性较小，特别是头部太靠近方向盘。与传统的安全气囊不同，它在驾驶员头部和方向盘之间悄然滑落，不会在下巴下颌造成麻烦。然而，新的安全气囊存在一些问题，这增加了内部织物的尺寸，使得气球被折叠，并且传统的方向盘不能被容纳，因此需要重新设计，并且其方式的改变使得必须重新设计气垫。另外，当它安装在驾驶员侧面的同

12、时也是很麻烦的。二、我国汽车安全气囊应用的分析2.1国内汽车安全气囊应用现状二十世纪九十年代末，我国电子类安全产品处于起步阶段，为安全气囊的发展提供了良好的技术基础。同时，国家在法律法规方面也给予了充分的支持，在二十世纪末颁布了关于正面碰撞乘员保护的设计规则一相关法则。这一法则极大地促进了我国安全气囊行业的发展与开发进程，起到了了积极的引领作用。经过多年的研究与发展，国内一些高校的研究办公室和研究团队在产品和工业发展方面与相关公司在研究和生产领域开展了合作，并取得了良好的研究成果。个别研究项目已达到国际领先水平。其中，由黄士林领导的清华大学汽车碰撞实验研究小组主要研究安全气囊匹配技术，研究对象

13、是中国普通汽车上的安全气囊系统。主要的测试方法有模拟实验法和数据处理法。实验组模拟的碰撞过程与实际碰撞过程接近，在点传控制模拟中表现良好。实验团队开发的许多程序对安全气囊的开发做出了杰出的贡献。在系统应用设计方面进行了大量的研究工作，在产品的实际生产中发挥了重要作用，为国产安全气囊产品的生产奠定了坚实的基础。经过二十多年的发展，我国汽车安全气囊的发展取得了很大的突破，安全气囊行业已呈现出了一个全新的局面。其中在安全气囊的核心组件一气体发生器的研究发展水平上，已达到了较高的技术水准。在气体发生器质量方面，最主要的就是产气药剂，产气药剂配置技术的好坏直接影响着气体发生器的效率和反应时间，目前我国产

14、气药剂技术发展已十分成熟，且大量对外出口,供应国外的一些汽车安全气囊发生器生产厂家。其中，较为成熟的是湖北航天化学技术研究所研发的气体发生器，该发生器为小型气体发生器，并以此为基础进行了模块研究，并成功开发出一系列的化学气体发生器。2.3应用前景当前已有一些厂商开始研发新一代的汽车安全气囊，能够从外部对碰撞中的车辆提供缓冲保护。虽然部分技术可能在认定过程中被认为实用性不强，但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。实际上，外用安全气囊已经投入实用，并且在欧洲市场通过了第一阶段的实际情况检验。只是这种外用气囊主要是用来保护行人。例如沃尔沃V40便搭载了奥托立夫设计的外部气囊，置于发

15、动机舱下部，若车辆撞及行人，气囊将立即展开，包裹住A柱和风挡雨刮，在车辆和人员之间形成缓冲。同时发动机舱盖后部将抬起，进一步削弱人车相撞的后果。汽车轻量化和小型化也提升了被动安全的需求，尤其是轿车，不少新车体积越来越小，重量越来越轻，在遭遇皮卡和全尺寸SUV侧向撞击时更加脆弱，即便轻量化车体得到加强,较低的惯量会增大侧翻等风险，此时若有外部气囊吸收一定的能量，辅以更新的其他被动安全装置，依然可以让事故后果最小化。图2-3沃尔沃V40的外部气囊四、未来汽车安全气囊发展趋势4.1 安全气囊的发展方向安全气囊设计和系统的稳定性和安全性也很重要。只有在自身稳定的基础上，才能发挥应有的作用和作用。更重要

16、的是，它可以确保工作安全、长期和稳定的行动，并使其具有价值。在当今关注汽车安全的时代，汽车安全已经引起人们的关注，尤其是与汽车安全相关的各种机构和设备。各种相关的安全项目层出不穷，使得各系统的关注度逐渐提高，市场逐渐丰富。同时，它有更高的安全要求，例如安全气囊微型化。气垫的微型化不仅便于安装在汽车的各个部位。同时，它还可以节省汽车内部空间，使驾驶空间更广阔、更舒适，并多方位、全面地保护车内的驾驶员和乘客。从而使安全气囊能够更好地与车辆的设计空间相结合。安全气囊最有希望的发展是冷启动。随着科学技术的发展,单一的安全已不能满足人们的需求。当涉及到确保安全时,人们需要更加舒适，并且能够温和地保护汽车的工作人员。传统上，爆炸产生