現代安全氣囊的工作原理
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現代安全氣囊的工作原理

    如今,您不會對車內裝有安全氣囊的任何人感到驚訝。 許多知名汽車製造商已經在大多數車型的基本配置中使用了它。 安全氣囊與安全帶一起,在發生碰撞時非常可靠地保護乘員,並將死亡人數減少 30%。

    這一切是如何開始的

    在汽車中使用安全氣囊的想法是在上世紀 70 年代初在美國實施的。 推動力是 Allen Breed 發明了一個球傳感器——一種機械傳感器,它可以確定撞擊瞬間速度的急劇下降。 而對於氣體的快速注入,煙火法被證明是最佳的。

    1971 年,該發明在福特 Taunus 上進行了測試。 一年後,第一款配備安全氣囊的量產車型是 Oldsmobile Toronado。 很快,這項創新就被其他汽車製造商採用。

    枕頭的引入是大量放棄使用安全帶的原因,無論如何這在美國並不流行。 然而,事實證明,以約 300 公里/小時的速度點火的氣瓶會造成嚴重傷害。 特別是,記錄了頸椎骨折甚至一組死亡病例。

    美國人的經驗在歐洲得到了考慮。 大約 10 年後,梅賽德斯-奔馳推出了一種系統,其中安全氣囊沒有取代,而是補充了安全帶。 這種方法已被普遍接受並沿用至今——係緊安全帶後觸發安全氣囊。

    在最初使用的機械傳感器中,重物(球)在碰撞瞬間移動並關閉觸發系統的觸點。 這種傳感器不夠準確,而且速度相對較慢。 因此,它們被更先進和更快的機電傳感器所取代。

    現代安全氣囊

    安全氣囊是由耐用的合成材料製成的袋子。 觸發時,它幾乎立即充滿氣體。 該材料塗有滑石基潤滑劑,可促進加速打開。

    該系統配有衝擊傳感器、氣體發生器和控制單元。

    從名稱上看,衝擊傳感器不能確定衝擊力,而是確定加速度。 在碰撞中,它具有負值 - 換句話說,我們正在談論減速的速度。

    乘客座椅下方有一個傳感器,可以檢測是否有人坐在上面。 在沒有它的情況下,相應的枕頭將不起作用。

    氣體發生器的目的是立即用氣體填充氣囊。 它可以是固體燃料或混合燃料。

    在固體推進劑中,在爆管的幫助下,固體燃料被點燃,燃燒伴隨著氣態氮的釋放。

    在混合動力車中,使用帶有壓縮氣體的裝料 - 通常是氮氣或氬氣。

    啟動內燃機後,控制單元會檢查系統的健康狀況並向儀表板發出相應的信號。 在碰撞發生時,它會分析來自傳感器的信號,並根據運動速度、減速率、碰撞的位置和方向,觸發必要的安全氣囊的激活。 在某些情況下,一切都只能限於皮帶的張力。

    控制單元通常有一個電容器,當車載網絡完全關閉時,它的電荷可以點燃引爆裝置。

    安全氣囊啟動過程是爆炸性的,發生時間不到 50 毫秒。 在現代自適應變體中,兩階段或多階段激活是可能的,具體取決於打擊的強度。

    各種現代安全氣囊

    起初,只使用正面安全氣囊。 直到今天,它們仍然是最受歡迎的,保護坐在他旁邊的司機和乘客。 駕駛員安全氣囊內置在方向盤中,乘客安全氣囊位於手套箱附近。

    乘客的前排安全氣囊通常設計為停用,以便可以在前排座椅上安裝兒童座椅。 如果不關閉它,打開的氣球的打擊可能會致殘甚至殺死孩子。

    側氣囊保護胸部和下半身。 它們通常位於前排座椅的後部。 碰巧它們安裝在後排座椅上。 在更高級的版本中,可以有兩個腔室——一個更堅硬的下部腔室和一個更柔軟的腔室來保護胸部。

    為了減少胸部缺陷的可能性,枕頭恰好內置在安全帶中。

    在 90 年代末,豐田率先使用頭部安全氣囊,也被稱為“窗簾”。 它們安裝在車頂的前部和後部。

    同年,出現了膝部氣囊。 它們被放置在方向盤下方,保護駕駛員的雙腿免受損傷。 也可以保護前排乘客的腿。

    相對最近,已經使用了中央坐墊。 在車輛發生側面碰撞或翻車的情況下,它可以防止人員相互碰撞造成傷害。 它放置在後排座椅前排或後排的扶手上。

    道路安全系統開發的下一步可能是引入一個安全氣囊,該安全氣囊在與行人發生碰撞時展開並保護他的頭部不撞到擋風玻璃。 沃爾沃已經開發了這種保護並獲得了專利。

    這家瑞典汽車製造商不會就此止步,並且已經在測試一種保護整車的外部緩衝墊。

    安全氣囊必須正確使用

    當袋子突然充滿氣體時,撞擊它可能會導致人員嚴重受傷甚至死亡。 如果一個人沒有坐下,與枕頭碰撞導致脊椎骨折的風險會增加 70%。

    因此,係好安全帶是激活安全氣囊的先決條件。 通常系統會進行調整,以便在駕駛員或乘客未就座時,相應的安全氣囊不會觸發。

    人與安全氣囊座椅之間的最小允許距離為 25 厘米。

    如果汽車有可調節的轉向柱,最好不要得意忘形,也不要把方向盤推得太高。 安全氣囊展開不當可能會對駕駛員造成嚴重傷害。

    在枕頭髮射期間非標準滑行的粉絲可能會摔斷他們的手。 與僅係好安全帶的情況相比,如果駕駛員手的位置不正確,安全氣囊甚至會增加骨折的可能性。

    如果係好安全帶,安全氣囊展開時受傷的可能性很小,但仍有可能。

    在極少數情況下,安全氣囊展開會導致聽力損失或心髒病發作。 對眼鏡的撞擊可能會損壞鏡片,然後有對眼睛造成傷害的風險。

    常見的安全氣囊神話

    用重物或例如掉落的樹枝撞擊停放的汽車會導致安全氣囊展開。

    事實上,不會有任何操作,因為在這種情況下,速度傳感器會告訴控制單元汽車是靜止的。 出於同樣的原因,如果另一輛車飛入停放的汽車,該系統將無法工作。

    打滑或突然制動會導致安全氣囊彈出。

    這是絕對不可能的。 可在 8g 以上的過載情況下運行。 相比之下,一級方程式賽車手或戰鬥機飛行員不超過 1g。 因此,無論是緊急制動,還是進站,或者突然變道,都不會導致安全氣囊彈射出去。 與動物或摩托車的碰撞通常也不會激活安全氣囊。

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