汽车安全气囊的原理与案例分析,汽车安全气囊的工作原理与应用研究目的意义

1.安全气囊的工作原理是什么？

2.安全气囊是什么工作原理

3.汽车安全气囊背景

4.汽车的安全气囊是怎么工作的？

汽车安全气囊的工作原理是什么？据汽车编辑介绍，安全气囊的关键是避免汽车发生碰撞时，车内乘客与车内零件发生碰撞而造成伤害。下面就让本站的汽车编辑为朋友们简单介绍一下安全气囊的工作原理。汽车安全气囊简介！

安全气囊工作原理简介:简介

当汽车在行驶过程中发生碰撞时，安全气囊传感器开始接收碰撞信号。当达到规定的强度时，传感器将做出响应，并向电子调节器发送信号。电子调节器收到信号后，相当于原来存储的信号。如果满足气囊展开条件，驱动电路将向气囊模块中的气体发生器发送启动信号。气体发生器收到信号后，点燃气体发生器，引起大范围的气体，经过过滤冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内突破垫片迅速膨胀，通过发展变化成为驾驶员或乘客前方的弹性气垫，并立即泄漏、收缩、吸收冲击能量，可有效保护人体头部和胸部免受伤害或减轻伤害程度。

气囊工作原理简介:原理

安全气囊系统电子控制是一种具有被动安全系数的安全系统(参见汽车安全系数功能)。配合安全带使用，可以为乘客提供有效的防撞安全。当汽车发生碰撞时，气囊可以使头部受伤率降低25%，面部受伤率降低80%左右。

1953年8月，赫里克首次提出了安全气囊，并赢得了美国大奖。汽车缓冲安全装置；\\\\。专利。随着各国汽车安全标准的发展，安全气囊装备率越来越高。在欧美、日本等国家，汽车安全气囊的装备率已经达到近100%。[1]

钥匙由气囊传感器、防撞气囊和电子调节装置组成。驾驶员侧防撞气囊装置在方向盘内；大多数乘客防撞气囊装置安装在仪表板上。安全气囊传感器分别安装在驾驶室隔音板的左、右、中间；中间的气囊传感器和气囊系统与电子调节装置安装在一起。气囊的关键部件是气囊、气体发生器和点火器。电子调节装置用于数据采集和数据处理，诊断安全气囊的可靠性，保证达到预设值时立即发出点火信号，并定时点火，保证驱动气体发生器有足够的驱动电流。

当汽车在行驶过程中发生碰撞时，安全气囊传感器开始接收碰撞信号。当达到规定的强度时，传感器将做出响应，并向电子调节器发送信号。电子调节器收到信号后，相当于原来存储的信号。如果满足气囊展开条件，驱动电路将向气囊模块中的气体发生器发送启动信号。气体发生器收到信号后，点燃气体发生器，引起大范围的气体，经过过滤冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内突破垫片迅速膨胀，通过发展变化成为驾驶员或乘客前方的弹性气垫，并立即泄漏、收缩、吸收冲击能量，可有效保护人体头部和胸部免受伤害或减轻伤害程度。

现代汽车不仅增加了侧面防撞气囊，而且在气囊织物材料、点火器和传感器技术方面也不断取得进步。

好了，今天汽车编辑的简单介绍就到这里。以上是汽车编辑对气囊原理的简要介绍。希望能有朋友解决麻烦。如果你想了解更多，请关注这个网站。

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安全气囊的工作原理是什么？

安全气囊系统称为SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活，该传感器用于监视碰撞中汽车速度减小的程度。在碰撞发生的早期，安全气囊开始充气，安全充气大约需要0.03秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要，这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时，碰撞时如果人的乘坐姿势不正确，将给人带来严重的伤害。

如果前排装备了安全气囊，不要让6岁或140CM以下的儿童坐在前座，更不要将婴儿座椅安置在前乘客座。

安全最为重要 现场爆破的安全气囊是VOLVOS80的双段式前安全气囊，分为两段激活式，能够根据碰撞强度设定气囊的充气压力，更加人性化地保护驾驶者的人身安全。严重碰撞时，气囊迅速充气，压力最大；非严重碰撞时，气囊先充70%的气体，经过0.1秒的间隔后再充30%的气体，从而来减小充气压力，让人的头部与气囊更柔和地接触。VOLVOS80轿车配备有22个安全气囊，有前部先进的双段式安全气囊，安装在前乘客座上的保护乘客胸部的SIPS防侧撞气囊，还有保护侧面乘客头部的IC气帘等。

瑞典VOLVO轿车以安全高质闻名于世，1959年VOLVO的工程师发明了三点式安全带，至今已拯救了数百万人的生命。

在正面撞车时，安全带是最重要的安全设施，但实际上在严重碰撞中它也只能避免头部受重伤。因为尽管有安全带，但在发生严重碰撞时人的上身还是会由于巨大的惯性而往前冲。所以安全带只有与气囊配合起来，才能使乘客在重大事故中得到最好的保护。

化学原理：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]

安全气囊是什么工作原理

安全气囊的工作原理是：当汽车遭受一定碰撞力量后，气囊系统会引发某种类似微量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊会在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内零部件碰撞之前能及时到位，在人体接触到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气，起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力。安全气囊是车身被动安全性的辅助配置，由安全气囊传感器、防撞安全气囊及电子控制装置组成，其需要与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护。

汽车安全气囊背景

安全气囊是什么工作原理当车辆发生碰撞时，安全气囊传感器接收到撞击信号，达到规定的强度，传感器发出信号，达到安全气囊展开条件，使安全气囊能够突破坐垫，在极短的时间内迅速展开，在驾驶员或乘员面前形成弹性气垫。汽车安全气囊主要分布在前排(驾驶座和驾驶座)、侧面(车内前后座)和车顶，装有安全气囊系统的容器外侧印有SRS字样。主驾驶座的安全气囊是车主最熟悉的，主要位于方向盘的中央板；副驾驶位置的安全气囊通常位于前面板。除了驾驶位和副驾驶位的两个之外，部分还会在侧门安装两个安全气囊，主要解决来自前方和侧面的碰撞冲击。在高档车的情况下，会有很多安全气囊和空气幕，通常安装在前后挡风玻璃、侧窗等位置。气囊1的注意事项。任何时候，车主都不要敲打或撞击气囊所在的部位，更不要直接用水冲洗气囊位置，因为气囊被打湿后，在关键时刻无法保护你的生命。第二，坐姿。一般来说，驾驶员在驾驶时不要身体前倾，靠近座椅坐着，调节靠背舒适地控制汽车，这样就会有足够的空气囊在事故发生后充分发挥其保护作用。3.对于安全气囊处于副驾驶位置的车辆，绝不允许儿童坐在前排或将儿童座椅置于此位置。除非这个位置的安全气囊可以手动关闭，否则安全气囊引爆时会对儿童造成很大伤害。

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汽车的安全气囊是怎么工作的？

汽车安全气囊是20世纪汽车上的十大发明之一，但也曾因成本高、安全性能上不稳定而倍受争议。安全气囊的作用到底有多大？安全气囊是否是必要的？安全气囊是绝对安全的吗？

1、 对大多数汽车来说，安全气囊属被动安全装置，其是否作用不取决于驾驶乘坐者。（不同于安全带，乘坐者系上才有作用）。从实践上讲，安全气囊正是保护了那些没有系安全带的人或安全带不能保护的区域。

2、 由于气囊爆发是由一个气体发生器控制的，发生器内装有Sodium Azide ，其发生氧化 反应，生成大量气体，产生爆发，而这是在很短时间内发生的，因此这种爆发冲击力在保护驾乘者的同时，也可能因各种原因产生一定的危险。

3、 车速越快，碰撞时间越短，一旦碰撞时间比气囊的爆发时间还短时，气囊的作用就很有限了。

4、 气囊的爆发已由过去的传感器控制触发，发展到今天计算机收集传感器信息，经过一定算法后再决定是否启动气囊，不同品牌和类型的车这一算法是不同的。这就是为什么同一类碰撞，不同的汽车气囊爆发情况不同的原因。

5、 由于气囊是通过爆发产生作用。而设计者往往是从大多数、正常的碰撞模拟中寻找最佳方案。但生活中，驾驶或乘坐者的坐姿一定是多种多样的，正是因为这种人与气囊不同的位置关系，决定了气囊工作的不稳定性。

6、 一般在设计上，设计者认为气囊安装位置与乘坐者的距离应在300mm以上，至少也要250mm，在这个距离外才是安全而作用最大的。因此安全带的重要性在这里不得不提。

7、 应该说安全带与安全气囊是同一系统的两大部件，缺少任何一方，系统的作用都会打折扣。比如碰撞前的刹车多数会使驾驶乘坐者向前倾，从而造成与安全气囊的距离不足，造成危险或减弱气囊的作用。

8、 由于80－90年代，出现了许多气囊意外，为此汽车生产商要求驾乘者胸部必须与气囊保持250mm以上的距离，对于无法做到的车主，生产商们会提供“踏板改进装置”，即将踏板向后延长，以保证标准坐姿。甚至气囊开关也是无奈之举。

9、近年来，由于技术的更新，大多数汽车都采用了强度较小的气胀器，增加气囊尾段的弹性，以及方向盘自动溃散等技术，来降低气囊的危险性。这时驾驶者的安全性大大驾驶了，气囊开关的作用也变成了纯成本上的考虑。（如帕利奥的乘坐气囊开关是在副驾驶位无人的情况下使用，以减少碰撞时的经济损失）但与气囊保持一定距离还是必要的。

10、建议大家在驾驶汽车时（有无气囊都一样），应使胸部（最重要的部件哦）与方向盘保持一定距离，并一定要系安全带。乘坐者的令人坐姿也不能太随意，应尽可能正襟而坐。对于儿童，应用专用的儿童座椅，在后排中间位置安放，并固定好。在副驾驶位无人或必须坐儿童的情况下，应考虑使用气囊开关。

随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。

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 (SupplementalInflatableRestraintSystem，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！

安全气囊(SRS)

安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘，平常与普通方向盘没有什么区别，但一旦车前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来，已经挽救了许多人的性命。研究表明，有气囊装置的

轿车发生正面撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了30%，中型轿车降低11%，小型轿车降低14%。

安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。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，气囊容量约在(50-90)L。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。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。

除了驾驶员侧有安全气囊外，有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格)，乘客用的与驾车者用的相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。另外，有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。

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30 km/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，而且车身的刚度分布也是不均匀的。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。