汽车安全气囊的发展趋势及使用注意事项

李乃斌

摘要：面对中国交通事故伤亡率高的现状，企业、学校、研究机构都加大了对汽车安全技术研究开发的投入，加快了安全技术研发能力的提升和产品化进程。经多年研究发现，安全气囊在辅助保护车内人员方面的作用突出，因此越来越受到人们的重视。故为使气囊系统充分发挥应有的保护作用，近年来出现了一些新的技术，将安全气囊进行有效改进。

关键词：汽车安全气囊；发展趋势；使用注意事项

1汽车安全气囊技术研究现状

汽车安全气囊技术起源于美国，而安全气囊装置则是由德国最先应用。和西方国家相比，我国对于汽车安全气囊技术的研究时间比较晚，大约在80年代的后期开始引进安全气囊技术。安全气囊装置主要包括气体发生器、气囊以及控制系统这三个部分。其中，气体发生器需要具备较快的速度，确保汽车出现事故的瞬间将气囊激活并充满；控制系统主要负责记录与判断汽车的行驶状况，决定是否打开安全气囊。目前的研究现状看来，安全气囊技术可以安装于汽车的不同位置，发挥不同的作用。一是驾驶座，安全气囊最早就是安装于驾驶人员的位置，相应的安全气囊技术也相对成熟，主要是将安全气囊安装于方向盘的中间区域，避免汽车驾驶员在出现撞击事故时，头部撞击方向盘；二是前排座位，一般来说，汽车的前排座位拥有较大的空间，但是乘客的体型有所差异，所以安全气囊需要设计的大一些，保障所有体型乘客的安全。但是在实际的汽车行驶过程中，前排座位可能不会坐乘客，而当汽车出现意外事故时，前排座位的安全气囊仍旧会弹出。这就要求技术人员加强安全气囊技术的研发，提高安全气囊控制系统检测的精度，更好地保护驾驶人员与乘客的安全。

2汽车安全气囊技术的应用原理

汽车安全气囊保护系统主要由三大部分组成，包括气体发生器、气囊和控制系统。在汽车驾驶过程中，发挥三个部分的联动作用，可以对驾驶人员进行有效保护。在发生行车碰撞时，气体发生器会以足够快的速度产生气体，输送到气囊中，由控制系统判断是否需要打开安全气囊，并在满足条件时启动气体发生器。气囊接受气体后，控制气体压力和形体空间位置，接受驾驶人员碰撞，吸收动能，从而最大化降低伤害。目前使用的新型气体发生器有纯气体式发生器和混合式发生器，纯气体式发生器利用有机气体作为燃料产生气体，混合式发生器采用少量固体燃料加热隋性气体，为气囊充气。新型气体发生器的主要技术指标包括温度、压力、产生气体总量和产生气体速度。气囊采用物理学特性膜状材料制成，具体为袋子装，分为单气室和多气室两种，内部设置有连接筋，可以实现形状控制。控制系统则由传感器、触发器和电子控制系统组成，分别用于感测信号、启动信号和信号判断，控制系统不仅要具有足够快的反应速度，还要避免因急刹车和颠簸行驶等出现误动。

3汽车安全气囊技术在汽车驾驶中的具体应用

3.1新型气囊

2011年，某汽车公司率先发明了一款气囊式安全带。该技术将传统安全带和安全气囊的特性进行有效整合。通过在安全带上附加上气囊装置，在汽车发生碰撞时，这款独特的安全带会瞬间膨胀成气囊状，缓冲效果是普通安全带的5倍。这项技术主要优点在于：通过相对较大的面积来减轻头部与颈部的晃动；运用气囊膨胀时产生的反作用力，减少乘客容易出现的各种伤亡事故。

3.2智能化安全气囊

安全气囊的智能化，主要是将某种的传感器装在普通的安全气囊上，从而判断座椅上是否有人，是成年人还是儿童，甚至感知他们头部和颈部所处的具体位置等。通过对探测到的数据分析，由其配套的计算机软件实现控制安全气囊的膨胀程度，有力解决了因安全气囊出现过度的膨胀，产生巨大冲击力而造成对乘员二次伤害的严峻问题。智能安全气囊的理念是因人制宜地采取有效保护措施，即针对各种不同的特殊情况对汽车的内部人员进行保护。

3.3两级安全气囊

改善的两级安全气囊，其目的仍然是减少因气囊打开时产生的巨大冲击力对车内人员可能造成的伤害。所谓两级式，即其可以控制充气的程度。在前半段迅速充气到某一程度，后半段间隔零点几秒后再充气，这样就有效避免产生巨大的冲击力。因为在低速碰撞时，气囊弹开对驾驶员造成的伤害比车辆自身碰撞还要严重。在这种情况下只打开一部分是个很好的处理方式。显而易见，安全气囊对于汽车来说实在是必不可少的保护系统。但随着社会经济的发展以及人们安全意识的提高，普通型安全气囊已不能满足人们的需要。从现有技术可以看出，安全气囊将朝着柔性化，智能化等方向继续发展，更好地满足未来人们的安全需要。这毕竟是关系我们生命的一道屏障。

4安全气囊使用注意事项

1）在给定碰撞条件下，确定加速度特性曲线，作为气囊控制系统的判别依据，满足气囊反映速度等要求；2）通过合理设计气囊缓冲层的宽度和厚度，确保气囊尺寸适中，满足汽车内部结构需要，一般情况下驾驶员气囊要略小于乘员气囊，防侧撞气囊要略小于防正撞气囊；3）气体发生器特性参数要与气囊设计压力变化相互协调；4）电控系统的主要特性参数包括反应时间和反应时间可靠性等，理论上反应时间越短越好，但受材料和技术所限，反应速度存在极限，应尽可能在不改变其他条件下，提高反应速度，确保安全气囊能够及时打开；5）在气囊材料选择方面，不仅要考虑物理强度，还要考虑其化学稳定性，目前多使用尼龙纺织品；6）内部气囊结构和折叠方式对气囊的展开速度以及对人体冲击程度有直接影响，要对其进行合理设计；7）要保证安全气囊的使用寿命大于汽车使用寿命，需要对其做好保护措施，防止气囊出现机械或高温损伤，同时要考虑气囊展开后的受力支撑问题，避免发生自由移动，失去保护作用。

5安全气囊技术应用的发展方向

安全气囊技术已经在汽车行驶安全保护中得到了广泛应用，无数案例证明，安全气囊的应用可以有效降低发生交通事故时车内成员所受的伤害，对降低交通事故人员伤亡率有显著作用。随着安全气囊技术的研究和发展，现阶段安全气囊技术的应用方向主要集中在以下几个方面：1）小型化，通过采用新型发生器，在慢速快速充满气囊的要求下，减小尺寸，便于安装布置；2）环保型，通过采用对人体无害的压缩气体和易于回收处理的材料，提高安全气囊的环保性，降低环境污染；3）多样化，通过安装不同部位的安全气囊，为汽车乘员的身体安全提供全方位保护；4）智能化，开发能够最大限度保护汽车乘员的安全气囊系统，在发生碰撞的瞬间，根据碰撞条件与乘员状态，调节气囊工作性能。智能化安全气囊的技术关键是利用先进的传感装置和电子运算系统，从而在发生碰撞的极短时间内，提供碰撞环境信息，并根据乘员身体位置、是否系安全带等情況，调节气囊工作性能，最大化地发挥安全气囊的保护作用。

结语

安全气囊技术应用了多种高新技术，可以有效保护驾驶人与乘客的安全。通过本文的分析可知，汽车驾驶人和乘客需要认识到安全气囊技术的重要作用，规范合理地应用安全气囊；技术人员需要加强安全气囊技术的研发，更加全面地保障驾驶人员与乘客的安全，提高汽车的安全性能，促进我国汽车行业的可持续发展。

（作者身份证号码：32092419890427089X）