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    自上世紀80年代開始逐步在民用車輛上采用之后，安全氣囊時下已經成為了非常重要的汽車被動安全設備，安全氣囊的數量已經成為衡量車輛安全性的參照之一，安全氣囊的結構和原理到底怎樣？安全氣囊需要什么條件才能打開？它有哪些缺點？在使用的過程中需要注意什么？下面就為大家一一解說。

安全(quan)氣囊的原(yuan)理及結構(gou)

    安全氣(qi)囊的(de)原理(li)及結(jie)構

    安全氣囊是“輔助約束系統”（SRS）的一部分，主要是為了防止汽車碰撞時車內乘員和車內部件間發生碰撞而造成的傷害，它通常是作為安全帶的輔助安全裝置出現，二者共同作用。安全氣囊的保護原理是：當汽車遭受一定碰撞力量以后，氣囊系統就會引發某種類似微量炸藥爆炸的化學反應，隱藏在車內的安全氣囊就在瞬間充氣彈出，在乘員的身體與車內零部件碰撞之前能及時到位，在人體接觸到安全氣囊時，安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣，從而起到鋪墊作用，減輕身體所受沖擊力，最終達到減輕乘員傷害的效果。

通常車型的(de)安全氣(qi)囊(nang)系統結(jie)構示(shi)意圖

    常用的汽車安全氣囊系統由碰撞傳感器、控制模塊（ECU）、氣體發生器及氣囊等組成，下面逐一為大家介紹這幾個主要組成部分。

    安全氣囊系統傳感器(qi)

    安(an)全(quan)氣囊傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)一(yi)般也(ye)稱碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，按(an)照用途(tu)的不(bu)同，碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)分為觸(chu)發(fa)碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)防(fang)護碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。觸(chu)發(fa)碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)也(ye)稱為碰(peng)(peng)撞(zhuang)強(qiang)度傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，用于檢測碰(peng)(peng)撞(zhuang)時的加速度變化，并將碰(peng)(peng)撞(zhuang)信號傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)給氣囊電(dian)(dian)腦，作為氣囊電(dian)(dian)腦的觸(chu)發(fa)信號；防(fang)護碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)也(ye)稱為安(an)全(quan)碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，它與觸(chu)發(fa)碰(peng)(peng)撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)串聯，用于防(fang)止(zhi)氣囊誤(wu)爆。

    按(an)照結(jie)構(gou)的(de)(de)不同，碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)還可分為機(ji)電(dian)(dian)式(shi)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、電(dian)(dian)子式(shi)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)以(yi)及機(ji)械式(shi)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。防護碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)一(yi)般(ban)采用(yong)(yong)電(dian)(dian)子式(shi)結(jie)構(gou)，觸發碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)一(yi)般(ban)采用(yong)(yong)機(ji)電(dian)(dian)結(jie)合式(shi)結(jie)構(gou)或(huo)機(ji)械式(shi)結(jie)構(gou)。機(ji)電(dian)(dian)結(jie)合式(shi)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)是(shi)利(li)用(yong)(yong)機(ji)械的(de)(de)運動（滾動或(huo)轉動）來控制(zhi)電(dian)(dian)氣(qi)觸點動作，再(zai)由觸點斷開和閉(bi)合來控制(zhi)氣(qi)囊電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)接通(tong)和切斷，常見(jian)(jian)的(de)(de)有滾球式(shi)和偏心(xin)錘式(shi)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。電(dian)(dian)子式(shi)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)沒有電(dian)(dian)氣(qi)觸點，目前常用(yong)(yong)的(de)(de)有電(dian)(dian)阻(zu)應(ying)變式(shi)和壓(ya)電(dian)(dian)效應(ying)式(shi)兩種。機(ji)械式(shi)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)常見(jian)(jian)的(de)(de)有水銀(yin)開關式(shi)，它是(shi)利(li)用(yong)(yong)水銀(yin)導電(dian)(dian)的(de)(de)特(te)性來控制(zhi)氣(qi)囊電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)接通(tong)和切斷。

安裝(zhuang)在發動(dong)機(ji)艙前縱梁(liang)上(shang)面的氣囊碰撞傳感器，以機(ji)電(dian)式居多    

    控制模塊（ECU）

    對于早期的汽車，一般設有多個觸發碰撞傳感器，安裝位置一般在車身的前部和中部，例如車身兩側的翼子板內側、前照燈支架下面以及發動機散熱器支架兩側等部位。隨著碰撞傳感器制造技術的發展，有些汽車將觸發碰撞傳感器安裝在氣囊系統ECU內。防護碰撞傳感器一般都與氣囊系統ECU組裝在一起，多數安裝在駕駛艙內中央控制臺下面。ECU是氣囊系統的核心部件，大多安裝在駕駛艙內中央控制臺下面。 

大多數氣囊控制模塊（ECU）都安裝在車身中部靠近擋把的位置

典型的氣囊(nang)系統控(kong)制電路示意(yi)圖(tu) 

    汽車行駛過程中，傳感器系統不斷向控制裝置發送速度變化（或加速度）信息，由氣囊控制模塊（ECU）對這些信息加以分析判斷，如果所測的加速度、速度變化量或其它指標超過預定值（即真正發生了碰撞），則囊控制模塊向氣體發體發生器發出點火命令。

    氣體發生器

    氣體發生器主要是用來在在較短的時間內（30ms左右）產生大量的氣體充滿氣囊，產生的氣體必須對人體無害，且不能溫度太高，同時要求氣體發生器有很高的可靠性和穩定性。目前氣體發生器主要有壓縮氣體式、煙火式和混合式三種型式。混合式氣體發生器是壓縮氣體式和煙火式相結合的發生器，也是目前廣泛應用一種氣體發生器。

    氣體發生器內存儲有氮化鈉或硝酸銨等物質。當汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時，這些物質會迅速發生分解反應，產生大量氣體（無毒無味的氮氣占70%以上），充滿氣囊。而較新型的安全氣囊加入了可分級充氣或釋放壓力的裝置，以防止一次突然點爆產生的巨大壓力對人體產生的傷害。分級點爆裝置，即氣體發生器分兩級點爆，第一級產生約40%的氣體容積，遠低于最大壓力，對人頭部移動產生緩沖作用，第二級點爆產生剩余氣體，并且達到最大壓力。而分級釋放壓力方式就是在氣囊袋上開有泄壓孔或可調節壓力的孔，一開始壓力達到設定極限，便能瞬時釋放壓力，以避免對乘客造成過大傷害。

    緩沖(chong)氣囊

    氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)一般(ban)由防裂性能好的(de)(de)(de)(de)聚酞胺織(zhi)物制(zhi)成(cheng)，它是一種半硬(ying)的(de)(de)(de)(de)高分子材(cai)料，能承受較大(da)的(de)(de)(de)(de)壓力(li)；經過硫化(hua)處理，可(ke)減少(shao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)沖氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膨脹時的(de)(de)(de)(de)沖擊力(li)。為使氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體密封，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)里面(mian)涂(tu)有(you)涂(tu)層材(cai)料。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)的(de)(de)(de)(de)大(da)小、形狀、漏(lou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)性能是確定安全氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)保(bao)護效果(guo)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)因素，必須根據不同汽車的(de)(de)(de)(de)實際情況來確定。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)靜(jing)止時被(bei)折疊成(cheng)包，安放(fang)在氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體發生器上(shang)(shang)部(bu)和氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)飾(shi)(shi)蓋之間，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)飾(shi)(shi)蓋表(biao)面(mian)模壓有(you)淺印，以便氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)充(chong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)爆開時撕裂飾(shi)(shi)蓋，并減小沖出飾(shi)(shi)蓋的(de)(de)(de)(de)阻力(li)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)背面(mian)或頂部(bu)設(she)置有(you)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)孔(kong)，當駕駛員壓在氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)上(shang)(shang)時，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)囊(nang)受壓后便從排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)孔(kong)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。

   此外，氣囊系統還有備用電源，備用電源電路由電源控制電路和若干電容器組成。當汽車發生碰撞導致蓄電池和發電機與氣囊系統斷開時，備用電源在一定時間內（一般為6秒）可以維持氣囊系統供電。

    為(wei)了保證轉(zhuan)向(xiang)盤具(ju)有足夠(gou)的轉(zhuan)動角度而又不(bu)致于(yu)損(sun)傷氣囊組件的連接線(xian)束，在轉(zhuan)向(xiang)盤和轉(zhuan)向(xiang)柱之(zhi)間采(cai)用了螺旋線(xian)束，即將線(xian)束安裝在螺旋形彈(dan)簧內（螺旋線(xian)束也稱為(wei)螺旋彈(dan)簧、游絲(si)或(huo)游絲(si)彈(dan)簧）。

    氣囊起爆條件

    為(wei)了(le)保證安全氣(qi)囊(nang)(nang)在(zai)適當的時候打(da)開，汽車生產廠(chang)家都規定了(le)氣(qi)囊(nang)(nang)的起爆(bao)條件，只有滿(man)足了(le)這些(xie)條件，氣(qi)囊(nang)(nang)才會爆(bao)炸(zha)。雖然(ran)在(zai)一些(xie)交(jiao)通事故中，車內乘員碰得(de)頭破血流，甚(shen)至出現生命危(wei)險(xian)，車輛接近報(bao)廢(fei)，但是如果(guo)達(da)不到安全氣(qi)囊(nang)(nang)爆(bao)炸(zha)的條件，氣(qi)囊(nang)(nang)還是不會打(da)開。

在碰撞試驗中都是撞擊剛(gang)性物(wu)體，而(er)實際碰撞的速度要等效于預定(ding)的速度，氣(qi)囊(nang)才會打(da)開

    安全氣囊打開需要合適的速度和碰撞角度。從理論上講，只有車輛的正前方左右大約60°之間位置撞擊在固定的物體上，速度高于30公里/小時，這時安全氣囊才可能打開。這里所說的速度不是我們通常意義上所理解的車速，而是在試驗室中車輛相對剛性固定障礙物碰撞的速度，實際碰撞中汽車的速度要等效于這個試驗速度氣囊才能打開。

    汽車(che)(che)(che)發生(sheng)碰(peng)撞時的(de)(de)主要受力部位(wei)是乘員艙骨架(jia)和(he)車(che)(che)(che)身(shen)(shen)(shen)(shen)縱(zong)梁，為(wei)了(le)緩(huan)沖(chong)(chong)碰(peng)撞時的(de)(de)沖(chong)(chong)擊力，車(che)(che)(che)身(shen)(shen)(shen)(shen)前部大(da)都設計(ji)有碰(peng)撞緩(huan)沖(chong)(chong)區，而且車(che)(che)(che)身(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)(de)剛度(du)(du)公布也是不均勻的(de)(de)。在(zai)一些(xie)事故中，例如當轎(jiao)車(che)(che)(che)與(yu)沒(mei)有后(hou)部防護(hu)裝置的(de)(de)卡車(che)(che)(che)發生(sheng)鉆入(ru)性追尾事故，或(huo)轎(jiao)車(che)(che)(che)碰(peng)撞護(hu)欄(lan)后(hou)發生(sheng)翻車(che)(che)(che)事故，或(huo)發生(sheng)車(che)(che)(che)身(shen)(shen)(shen)(shen)側面(mian)碰(peng)撞等，這樣的(de)(de)事故往往沒(mei)有車(che)(che)(che)身(shen)(shen)(shen)(shen)前部的(de)(de)直接撞擊，主要是車(che)(che)(che)身(shen)(shen)(shen)(shen)上部和(he)側面(mian)發生(sheng)碰(peng)撞，碰(peng)撞車(che)(che)(che)身(shen)(shen)(shen)(shen)部位(wei)的(de)(de)剛度(du)(du)很小，雖然車(che)(che)(che)艙發生(sheng)了(le)很大(da)的(de)(de)變(bian)形，造成(cheng)了(le)車(che)(che)(che)內乘員受傷或(huo)死亡，但是由于碰(peng)撞部位(wei)不對，有時候氣(qi)囊(nang)并(bing)不能打(da)開。

    安全(quan)氣囊使(shi)存在的缺陷

    安全氣囊作為提高汽(qi)車安全性的有效(xiao)措施之(zhi)一越(yue)來越(yue)受到人們的重(zhong)視，在(zai)(zai)一些實(shi)際的碰撞(zhuang)事故中(zhong)證明安全氣囊確實(shi)具有降低乘員(yuan)傷亡的功效(xiao)，但也發現了(le)其存在(zai)(zai)的一些間(jian)題。安全氣囊在(zai)(zai)使用中(zhong)存在(zai)(zai)的問題有：

    氣囊可(ke)(ke)能在很低的(de)車速時(shi)打開(kai)(kai)。汽車在很低車速行駛而(er)發生(sheng)碰撞事故時(shi)，乘員(yuan)(yuan)和駕駛員(yuan)(yuan)系上安全(quan)帶即可(ke)(ke)，完(wan)全(quan)不需要安全(quan)氣囊展開(kai)(kai)起保護作(zuo)用。如果這時(shi)展開(kai)(kai)氣囊反而(er)會(hui)造(zao)成不必(bi)要的(de)浪費，甚至(zhi)還(huan)可(ke)(ke)能因安全(quan)氣囊的(de)展開(kai)(kai)加重(zhong)碰撞傷害。

    氣囊的啟動會對乘員造成傷害。安全氣囊系統啟動時將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成沖擊；產生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。據計算，若汽車以60km的時速行駛，突然的撞擊會令車輛在0.2秒之內停下，而氣囊則會以大約300km/h的速度彈出，而由此所產生的撞擊力約有180公斤，這對于頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。

    當乘客偏離座位(wei)或(huo)座位(wei)上無人或(huo)兒童乘坐時，氣囊系統的(de)(de)啟(qi)動不(bu)僅起(qi)不(bu)到應有的(de)(de)保(bao)護作(zuo)用，還可能會對乘員(yuan)造成一(yi)定(ding)的(de)(de)傷(shang)害。

可以關閉的(de)(de)副駕駛位(wei)氣(qi)囊還(huan)是(shi)很實用(yong)的(de)(de)

    安(an)全氣囊的使用(yong)

    由于安全氣囊系統存在一定危險性，同時需要正確使用才能發揮SRS系統的作用，因此對于配備安全氣囊的車輛，在日常使用時，需要注意一些事項。在確保正確駕駛姿態的情況下，駕駛者應將座位盡量向后移，以便有足夠空間使安全氣囊在發生意外擴張后充分發揮其保護作用，同時駕駛者必須要系好安全帶。12歲以下的小孩應坐在汽車的后排，并扣上安全帶，絕對不能把小孩放在前排，氣囊起爆時的巨大沖擊力對于他們來說甚至可能有致命的危險！

對于有氣囊的車型(xing)，后排兒童(tong)安全座(zuo)椅固定裝置應(ying)當得到(dao)更充分(fen)的利用

    小結(jie)：