车辆工程技术22 车辆技术
汽车的安全气囊1 被动安全技术发展历史及趋势
主动安全和被动安全是汽车安全的主体。被动安全性是指车辆发生事故时可以减轻乘员或者外部人员在事故受到的伤害。对内来说就是内部被动安全，对外部来说就是外部被动安全。但总体上来说，汽车被动安全系统的核心是保护内部乘员的安全。
在汽车工业发展初期，各主机厂主要着眼于改善汽车性能，没有过多的研究保险杠、前大灯、液压制动等安全部件对车辆安全性的影响。直到近年来，多起安全事故的发生，才引起车企对车辆安全性的研究。目前不仅正面碰撞保护气囊的装车率逐年增加，而且侧面碰撞保护气囊、后部保护气囊及各种更加完善的安全带也在不断研发制造。2 国内外的汽车被动安全性研究
放眼全球来看，很多发达国家已经将汽车制造及使用安全性研究等列为国家车辆重点研究项目，并要求车企针对车辆安全制定了近期、中期、长期的发展规划。早在70年代初期，美国、英国和日本等国的各大汽车公司，在政府的支持下，开展了ESV(安全实验车)的研制。90年代初，日本就已经完成了碰撞安全技术和防止撞车后灾害扩大技术。例如：撞车时冲击能量的吸收系统、减轻对行人伤害的安全系统以及紧急时车门锁解除系统等。
3 主要被动安全技术介绍
被动安全技术是车辆安全技术的主体，目前国内车辆的被动安全技术主要有汽车安全带、车辆安全气囊以及防碰撞车身结构等。
研究表明，汽车事故中人体内伤和脑损伤与减速度直接有关，骨折与作用力有关，组织损伤与剪切应力有关。所以，提高汽车内部安全性就是要降低人体的减速度。而降低事故中人体的减速度的有效措施是限制乘员的位移。最简单有效的是座椅安全带。安全带的基本机构均有织带、卷收器、带扣和长度调整机构组成。为了进一步降低碰撞时乘员“潜水”造成腹部伤害，提高安全带保护效果，还采用了预紧器和锁紧装置等。
安全气囊系统是目前常见的车辆配置。该系统主要由碰撞传感器、安全气囊电脑、SRS指示灯和气囊组件四部分组成。车辆发生碰撞时，碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通，将信号输送到中央电子控制器（ECU），ECU检测到冲击力(减速度)超过设定值，经判断后确认是严重碰撞，SRS电脑接通引爆电路，使电流流过电爆管，使其发热将电爆管内的点火介质引燃，火焰随即扩散到粉和气体发生剂。产生大量气体，气体经滤网冷却后进入气囊内，气囊急剧膨胀，冲破方向盘，在0.03秒钟的时间内即将气囊充气。气体的阻力作用吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力。乘员陷入较柔软的气囊中，使得乘员得到保护，6100ms后气袋排气孔打开，气囊泄气并收缩。充气元件与气囊安装在方向盘上，与方向盘一起转动，电爆管与SRS电脑之间的导线联接是靠螺旋导线（游丝）来联接的。 安全气囊根据安装的位置及保护对象不同，主要分为：对驾驶员进行保护的气囊，
装备方向盘内，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；对前排乘员进行保护的气囊，装在仪表板内，防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞；对后排乘员进行保护的气囊，一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部，防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻，后座椅安全气囊一般只在高级轿车上使用。
司机碰撞保护结构是目前大多数主机厂研究的重点。目前常用的有司机前碰撞保护装置和侧碰撞保护装置。但两者的主体思路是相同的。客车司机碰撞保护结构主要包括座椅固定总成和侧围骨架总成，座椅固定总成包括座椅横梁，座椅横梁两侧开设有腰形滑槽，腰形滑槽内穿有与之相配合的轴，轴的两端分别与客车车架刚性连接，座椅横梁的一端与侧围骨架总成刚性连接，座椅横梁的另一端卡合于固定在客车车架上的U型限位件内，座椅横梁上还设有用于安装座椅的固定结构，侧围骨架总成与客车窗立柱连接为一体结构。侧围骨架总成为矩形框架结构，矩形框架结构由上、下侧围横梁和客车的前、后窗立柱共同焊接组成，矩形框架内还焊接有呈X相交的两个矩形管，座椅横梁的一端与两个所述的矩形管的相交处刚性连接。座椅横梁为斜切的U型横梁，座椅横梁的小端头卡合于U型限位件内，座椅横梁的大端头与侧围骨架总成刚性连接。
4 被动安全技术发展趋势
随着人们对汽车安全性的要求不断提高，汽车被动安全在朝着智能信息化、高科技的方向发展。现介绍如下几种目前主流的被动安全技术。
第一、能承受碰撞并具有吸收能量的车身及车门。为了提高整车被动安全，各主机厂通过软件仿真，优化车身结构，改进车门设计，在关键部门增加横梁，使其具有更好的防侧撞能力。另外，会在车身侧部采用中间有泡沫充填物的夹层钢板等。
第二、高档汽车常会设有整车乘员保护系统。在车辆可能发生事故的时候，车辆控制中心通过微机控制系统控制乘员安全带，使其收紧，并会根据事故的发生方向，将座椅向相反的方向移动，有的甚至可以使方向盘及管柱收缩，减少碰撞发生的可能性事故。
第三、车门紧急释放装置。当车辆发生碰撞时，车辆系统会立即释放信号，将车辆车门或者逃生装置迅速打开，为乘员逃生提供更多的安全通道。
第四、智能灭火逃生系统也是目前被动安全发展的潮流。当车辆发生事故后，车内监控系统会根据事故情况进行分析，如监测有火灾发生，系统会立即启动。如装置失灵，则发动机罩自动释放开，可从外面灭火。
5 结论
基于上述论证，我们可以知道，随着我国汽车工业的发展，汽车安全将会越来越受到关注，尤其是关于防止二次碰撞的乘员保护应该加大研究力度。具体到安全措施各个环节，包括汽车安全带、汽车安
全气囊、汽车安全车身结构等方面都是在吸收和缓冲碰撞时产生的能量，减少乘员向前移动的位移，因而减少对乘员伤害。另外，我国的汽车安全法规及标准已发展到较完善的地步，国家采取相应的政策倾斜措施，鼓励汽车行业进行汽车安全保护装置的开发和研制。
参考文献：
[1]钟志华，张维刚等.汽车碰撞安全技术[M].北京：机械工业出版社,2003.7.
汽车被动安全技术的研究分析
刘 青，宋 军
（中质智通检测技术有限公司，江苏 泰州 225453）
摘 要：随着汽车保有量逐年增加，汽车安全事故也随之急剧增加。为了降低车辆安全事故的发生，本文冲汽车被动安全技术现状、发展趋势及车辆安全技术入手，着重介绍了汽车被动安全系统组成、原理。望通过论述，对国内汽车安全性起到一定帮助作用。
关键词：被动安全；安全带；安全气囊；研究分析
发布评论