现代安全气囊的工作原理
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现代安全气囊的工作原理

    如今,您不会对车内装有安全气囊的任何人感到惊讶。 许多知名汽车制造商已经在大多数车型的基本配置中使用了它。 安全气囊与安全带一起,在发生碰撞时非常可靠地保护乘员,并将死亡人数减少 30%。

    这一切是如何开始的

    在汽车中使用安全气囊的想法是在上世纪 70 年代初在美国实施的。 推动力是 Allen Breed 发明了一个球传感器——一种机械传感器,它可以确定撞击瞬间速度的急剧下降。 而对于气体的快速注入,烟火法被证明是最佳的。

    1971 年,该发明在福特 Taunus 上进行了测试。 一年后,第一款配备安全气囊的量产车型是 Oldsmobile Toronado。 很快,这项创新就被其他汽车制造商采用。

    枕头的引入是大量放弃使用安全带的原因,无论如何,安全带在美国并不流行。 然而,事实证明,以约 300 公里/小时的速度点火的气瓶会造成严重伤害。 特别是,记录了颈椎骨折甚至一组死亡病例。

    美国人的经验在欧洲得到了考虑。 大约 10 年后,梅赛德斯-奔驰推出了一种系统,其中安全气囊没有取代,而是补充了安全带。 这种方法已被普遍接受并沿用至今——系紧安全带后触发安全气囊。

    在最初使用的机械传感器中,重物(球)在碰撞瞬间移动并关闭触发系统的触点。 这种传感器不够准确,而且速度相对较慢。 因此,它们被更先进和更快的机电传感器所取代。

    现代安全气囊

    安全气囊是由耐用的合成材料制成的袋子。 触发时,它几乎立即充满气体。 该材料涂有滑石基润滑剂,可促进加速打开。

    该系统配有冲击传感器、气体发生器和控制单元。

    从名称上看,冲击传感器不能确定冲击力,而是确定加速度。 在碰撞中,它具有负值 - 换句话说,我们正在谈论减速的速度。

    乘客座椅下方有一个传感器,可以检测是否有人坐在上面。 在没有它的情况下,相应的枕头将不起作用。

    气体发生器的目的是立即用气体填充气囊。 它可以是固体燃料或混合燃料。

    在固体推进剂中,在爆管的帮助下,固体燃料被点燃,燃烧伴随着气态氮的释放。

    在混合动力车中,使用带有压缩气体的装料 - 通常是氮气或氩气。

    启动内燃机后,控制单元会检查系统的健康状况并向仪表板发出相应的信号。 在碰撞发生时,它会分析来自传感器的信号,并根据运动速度、减速率、碰撞的位置和方向,触发必要的安全气囊的激活。 在某些情况下,一切都只能限于皮带的张力。

    控制单元通常有一个电容器,当车载网络完全关闭时,它的电荷可以点燃引爆装置。

    安全气囊启动过程是爆炸性的,发生时间不到 50 毫秒。 在现代自适应变体中,两阶段或多阶段激活是可能的,具体取决于打击的强度。

    各种现代安全气囊

    起初,只使用正面安全气囊。 直到今天,它们仍然是最受欢迎的,保护坐在他旁边的司机和乘客。 驾驶员安全气囊内置于方向盘中,乘客安全气囊位于手套箱附近。

    乘客的前排安全气囊通常设计为停用,以便可以在前排座椅上安装儿童座椅。 如果不关闭它,打开的气球的打击可能会致残甚至杀死孩子。

    侧气囊保护胸部和躯干下部。 它们通常位于前排座椅的后部。 碰巧它们安装在后排座椅上。 在更高级的版本中,可以有两个腔室——一个更坚硬的下部腔室和一个更柔软的腔室来保护胸部。

    为了减少胸部缺陷的可能性,枕头恰好内置在安全带中。

    在 90 年代末,丰田率先使用头部安全气囊,也被称为“窗帘”。 它们安装在车顶的前部和后部。

    同年,出现了膝部气囊。 它们被放置在方向盘下方,保护驾驶员的双腿免受损伤。 也可以保护前排乘客的腿。

    相对最近,已经使用了中央坐垫。 在车辆发生侧面碰撞或翻车的情况下,它可以防止人员相互碰撞造成伤害。 它放置在后排座椅前排或后排的扶手上。

    道路安全系统开发的下一步可能是引入一个安全气囊,该安全气囊在与行人发生碰撞时展开并保护他的头部不撞到挡风玻璃。 沃尔沃已经开发了这种保护并获得了专利。

    这家瑞典汽车制造商不会就此止步,并且已经在测试一种保护整车的外部缓冲垫。

    安全气囊必须正确使用

    当袋子突然充满气体时,撞击它可能会导致人员严重受伤甚至死亡。 如果一个人没有坐下,与枕头碰撞导致脊椎骨折的风险会增加 70%。

    因此,系好安全带是激活安全气囊的先决条件。 通常系统会进行调整,以便在驾驶员或乘客未就座时,相应的安全气囊不会触发。

    人与安全气囊座椅之间的最小允许距离为 25 厘米。

    如果汽车有可调节的转向柱,最好不要得意忘形,也不要把方向盘推得太高。 安全气囊展开不当可能会对驾驶员造成严重伤害。

    在枕头发射期间非标准滑行的粉丝可能会摔断他们的手。 与仅系好安全带的情况相比,如果驾驶员手的位置不正确,安全气囊甚至会增加骨折的可能性。

    如果系好安全带,安全气囊展开时受伤的可能性很小,但仍有可能。

    在极少数情况下,安全气囊展开会导致听力损失或心脏病发作。 对眼镜的撞击可能会损坏镜片,然后有对眼睛造成伤害的风险。

    常见的安全气囊神话

    用重物或例如掉落的树枝撞击停放的汽车会导致安全气囊展开。

    事实上,不会有任何操作,因为在这种情况下,速度传感器会告诉控制单元汽车是静止的。 出于同样的原因,如果另一辆车飞入停放的汽车,该系统将无法工作。

    打滑或突然制动会导致安全气囊弹出。

    这是绝对不可能的。 可在 8g 以上的过载情况下运行。 相比之下,一级方程式赛车手或战斗机飞行员不超过 1g。 因此,无论是紧急制动,还是进站,或者突然变道,都不会导致安全气囊弹射出去。 与动物或摩托车的碰撞通常也不会激活安全气囊。

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