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摘要：随着汽车保有量的逐年增加，对汽车安全的要求也越来越高，而汽车安全气囊可以起到一定的保护作用。目前市场上汽车安装的安全气囊是被动安全气囊，即当汽车撞到障碍物时才能被动打开，安全气囊安装位置是汽车方向盘上、副驾驶、座椅侧面、车顶及侧面，对车内的驾驶员及乘客起到很好的保护作用，但对汽车本身的保护却是空白，文章阐述了一种汽车本身保护的主动安全气囊，保护车辆本身及行人的同时，也在一定程度上避免了车辆事故的产生。
关键词：安全防撞；气囊；主动安全
前言
目前，消费者对汽车安全性能的重视日益剧增，汽车的安全设备也越来越多，但是保护车辆自身的安全设备却不多。汽车主动安全防撞气囊就在增加汽车安全性上起到了非常大的作用，本文主要针对汽车主动安全防撞气囊系统的功能、构成，以及其技术要点进行了简单的阐述。
1汽车主动安全防撞气囊系统的功能
汽车主动安全防撞气囊系统主要在于解决车辆在高速行驶中与行人、车辆或者物体发生碰撞而起到有效缓冲的保护作用，以尽可能减少对对车辆的损坏，最大程度减少因碰撞而带来的损失，尤其减少因与行人发生碰撞而对行人造成的伤害。
2汽车主动安全防撞气囊系统的系统构成
汽车主动安全气囊系统主要包括电源、传感器、主动安全气囊电脑、系统指示灯、气囊组件以及连接线路，气囊组件主要包括气囊、气体发生器以及点火器等。
2.1电源。蓄电池是主电源，为确保汽车主动安全气囊可靠引爆，在安全气囊的电脑内部设计备用电源，当主电源因碰撞断电时，备用电源可以正常放电满足安全气囊对电力的要求。
2.2执行器及其他部件。汽车主动安全防撞气囊类似于目前汽车所安装的被动安全气囊，其他部件包裹安全气囊指示灯、气囊组件、带有双重锁止机构的连接线路、气囊、气体发生器以及点火器等。
2.3传感器。传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号，汽车主动安全气囊系统中传感器包括车速传感器、减加速度传感器、距离传感器、生物探知器等。①车速传感器用来测量汽车行驶的速度，直接将信号传给控制器，控制器分析车速，根据车速计算是否需要打开安全气囊。②减加速度传感器主要用来测量汽车因制动而产生的加速度，将减加速度信号以电压的形式直接传给控制器。控制器根据减加速度信号电压的变化及大小来分析汽车的制动效果，进而控制主动安全气囊的打开。③距离传感器是用来测量行驶的汽车与周边人、车或者物体之间的距离，将信号以电压的形式直接传送给控制器，控制器根据信号电压计算是否需要打开安全气囊。④生物探知器感知生物的存在，判断汽车行驶的前方是否有生命的存在，以减少汽车因高速行驶对车外生命的伤害。
2.4控制器。控制器其实是汽车主动安全防撞气囊电脑，用来接收、分析传感器传来的电压信号，计算、判断是否需要打开安全气囊以及打开安全气囊的时间点。同时在控制器内装有备用电源，以确保气囊正常引爆。
2.5气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50至90升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤；气囊中所用的气体多是氮气。
3汽车主动安全防撞气囊系统的技术要求
3.1汽车主动安全气囊爆破条件
汽车主动安全气囊的设计主要为了保护行车周边的人、车、及物体；同时减少对驾驶车辆的损坏，所以主动安全气囊的爆破条件比较苛刻。既要起到对驾驶车辆周围人、车、及物体的保护，又要控制主动安全气囊的误爆率，减少车主的财产损失，还要控制主动安全气囊的爆破时间点、爆破速率及爆炸气体压力。
3.2该汽车主动安全气囊安装位置及气囊包形式的设计
交通事故中除了正前方外汽车的左（右）前大灯位置、左（右）尾灯下方也是碰撞高概率点，尤其左（右）前大灯位置对人员的伤害概率更高，所以本专利中所涉及的一种汽车主动安全气囊可以安装与左（右）前大灯位置、左（右）尾灯处。气囊包的结构形式可设计成蘑菇头式的圆头设计，同时设计出相对应的气体充气、泄压方式。
4汽车主动安全防撞气囊系统的安装及工作原理
4.1该汽车主动安全防撞气囊系统的气囊安装与汽车的四个角。车辆四个角为事故发生高概率点，要使气囊保护行人、车辆，需使气囊在与行车与行人、车辆、物体发生碰撞前打开安全气囊。右（左）前可安装于前大灯下方，右（左）后可安装于底盘下方。气囊包材质选用防裂性能好的聚酰胺编织物，能承受较大的压力；右（左）前安全气囊因离发动机舱较近，温度较高，气囊老化速率较快，右（左）前的气囊还要选用耐高温材料。
4.2工作原理。当汽车在行驶过程中即将发生碰撞事故时，首先由主动安全气囊电脑接收当时车速信号、减加速度信号、相对速度信号、生物探知信号，只要达到规定的信号要求，安全气囊控制器与电脑原存储信号进行比较，如果达到气囊展开条件，电脑即做好爆破准备；然后再根据车与障碍物（含人）之间距离的变化趋势及变化速率来分析是否爆破安全气囊。如果达到爆破条件，安全气囊电脑则控制驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去起动信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂，产生大量气体，经过滤并冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速展开，在车辆灯位置与行人、车辆和物体形成弹性气垫，并及时泄漏、收缩，吸收冲击能量，从而有效地保护行人、车辆和物体，尽可能减少对人员伤亡、对车辆的损坏，最大程度减少因碰撞而带来的损失。
结束语
汽车保有量随着社会的发展逐年增加，汽车安全行驶技术要求越来越高，不仅需要保护车内驾驶员及乘客，对于过往的行人更需要进行保护，尽可能减少人员伤害及财产损失。目前市场的汽车安装的安全气囊是被动安全气囊，即当汽车撞到障碍物时才能被动打开，对车内的驾驶员及乘客起到很好的保护作用，而对所碰撞的人、物体及汽车车体不具备保护作用。汽车主动安全防撞气囊系统的设计主要在于解决车辆在高速行驶中与行人、车辆或者物体发生碰撞而起到有效缓冲保护作用，以尽可能减少对对车辆的损坏，最大程度减少因碰撞而带来的损失，尤其减少因与行人发生碰撞而对行人造成的伤害。
参考文献
[1]徐大升.汽车安全带结构及加工工艺研究[J].赤子(上中旬),2014,13:298.
[2]王艳霞.对汽车安全气囊控制系统的研究[J].装备制造,2014,S2:121+125.
[3]彭中,张晏,张铁志.浅谈汽车纵向安全主动防撞系统设计[J].科技风,2013,06:274.
[4]阿提克木•阿不拉.汽车安全气囊的结构原理与检修[J].科技信息,2011,08:610.
[5]惠彬.安全气囊系统的使用及检测维护[J].汽车零部件,2010,06:67-71.