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1、汽车技术管理,上海第二工业大学 机电工程学院 张弦,安全带与安全气囊,一、安全带,1、概述： 汽车座椅安全带是重要的乘员保护约束系统设施之一，在减轻碰撞事故中乘员的伤害程度方面起着重要的作用。 有关数据表明： 强制使用安全带后，驾驶员的负伤率可降低4352%，副驾驶员的负伤率可降低3745%。,2、发展简史：,最初的汽车安全带是瑞典人发明的。 自本世纪40年代别克轿车将安全带作为标准配置后，美国将安装和使用安全带确定为强制性的联邦法规，由此开始了安全带的大规模普及。 20世纪70年代起，美、日、英、法等国相继实行对轿车强制使用汽车安全带的制度。 欧盟于2003年6月20日通过一个新决议：从20
2、04年7月开始所有市场销售的新型汽车都要强制安装安全带。,3、安全带工作原理：,当碰撞事故发生时，安全带可将乘员“束缚”在座椅上，乘员的头部、胸部不至于向前撞到方向盘、仪表板、风挡玻璃上，使乘员免受车内二次碰撞的危险，同时使乘员不被抛离座椅。,4、使用安全带的效果：,5、安全带的分类：,安全带大体上可以分为三类： 二点式安全带（腰带）； 三点式安全带（腰肩联合带）； 全背式安全带。,按照安全带的使用方式，又可分为： 主动安全带； 被动安全带。,按照安全带卷收器的类型不同，又可分为： 无锁式； 手调式； 自锁式； 紧急锁止式； 预紧式； 限力式。,紧急锁止式：,是目前我国使用最为广泛的一种安全带
3、。 它要求卷收器对织带的拉出加速度、减速度、倾斜角度敏感： 当以0.7g的加速度拉出，织带在拉出25mm内锁止； 以2g的加速度拉出，在50mm内锁止。 当汽车受0.7g的减速度时，织带在拉出25mm内锁止； 卷收器倾斜12以下不锁止，27以上锁止。,6、有关法规及实验方法：,我国的国家标准中详细规定了安全带的试验方法。主要有： 安全带模块环境试验（热、湿、粉尘等）； 性能试验（静态试验、动载试验）。,二、安全气囊,1、概述： 汽车安全气囊系统（Supplement Restraint System) 是一种当汽车遭碰撞而急剧减速时能很快膨胀的缓冲垫，也称气袋（Air Bag）。可以保护车内乘
4、员不致撞到车厢内部。,2、安全气囊的发展简史,有关安全气囊的第一个专利始于1953年； 20世纪70年代，汽车生产厂家开始使用气囊； 进入20世纪90年代，气囊的装用量急剧上升； 美国法规规定在1997年9月1日以后出厂的轿车应全部按照安全气囊。 我国对汽车安全气囊技术很重视，国家已将其列为重点发展项目。,3、安全气囊设计的基本思想：,在发生一次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子，让乘员扑在气袋上。通过气袋的排气节流阻尼吸收乘员的动能，使猛烈的二次碰撞得以缓冲，以达到保护的目的。,4、安全气囊系统的组成和工作原理：,1）安全气囊系统主要由以下几个部分组成：,
5、传感器,控制器,气体发生器,气袋,2）工作原理：,传感器感受汽车碰撞强度并将其传给控制器，控制器接受并处理传感器信号，当控制器判断有必要打开气袋时，立即发出点火信号触发气体发生器，气体发生器产生大量气体，在乘员和汽车内部结构之间展开一个充满气体的气袋。从而达到减轻伤害、保护乘员的目的。,3）气袋： 在美国，气囊系统是作为被动约束系统来开发的，要求对未系安全带的乘员也具有保护作用。为了在较大范围内对乘员进行保护，要求气囊容积较大，一般驾驶员侧为6080L，前排乘员侧为120160L。 在欧洲，除了一些豪华车安装被动安全气囊外，还为中、低档车安装了以安全带为主的安全气囊系统（主动安全气囊系统）。气
6、囊仅作为乘员头部、面部的小范围保护，容积较小，一般驾驶员侧为2535L，前排乘员侧为6080L。,5、安全气囊控制系统的技术要求：,在国外汽车安全气囊系统中，气体发生器和气袋都已标准化，可根据不同的车型选购，而其中的控制系统则为各生产厂家所保密。 对于安全气囊控制系统的技术要求主要有：,1）碰撞判断准确： 对于同时使用安全带的气囊 一般规定：车速在20km/h以下正面撞墙时，气囊不点爆；30km/h以上时，气囊一定点爆。 对于不使用安全带的气囊 一般规定：车速在12.8km/h以下正面撞墙时，气囊不点爆；20.9km/h以上时，气囊一定点爆。,2）点火时刻准确： 点火时刻的早晚，对乘员的保护作
7、用影响很大。 国外普遍采用的是5in-30ms准则； 在我国，由于各种车的尺寸不同，人的平均身高、上身长度和外国人也不相同，因此对这项准则要通过大量的数据统计和试验测试进行测定。,3）抗粗糙路面干扰能力强 安全气囊系统是一次性使用的安全防护系统，若意外点爆，除了会造成经济损失，还会引起不必要的事故。因此必须具备高的抗干扰能力。 当汽车以2060km/h的速度通过： 上下110mm高的台阶； 铁路铁轨； 坑洼路面； 石块路面； 搓板路面等。 气囊不应点爆。,4）高可靠性与工作稳定性： 由于汽车的工作环境比较复杂，环境问题不能引起气囊系统的失效。 安全气囊系统要有宽的工作电源范围，并且当电源失掉后，应能有数百毫秒的持续工作能力。 大多数车辆采用由两个碰撞传感器（安装在车身塑性变形区）和一个电子式诊断传感器（安装在控制器中）组成碰撞敏感系统。,三、结论,根据交通事故统计显示： 性能优良的三点式安全带在事故中防止乘员死亡的保护率为41%； 安全带与安全气囊配合，保护率可提高到46%； 如果安装了安全气囊而不使用安全带，则保护率下降至20%。 综上所述，安全气囊只有与三点式安全带配合使用才能发挥良好的保护作用。,
