5.1 汽车安全气囊
概述 汽车安全问题
主动安全性
避免发生意外事故 的能力 有惊无险
被动安全性
意外发生时对乘员进 行有效保护的能力 车毁人不亡
5.1 汽车安全气囊
人体损伤
一次碰撞 二次碰撞
机械损伤 外载强度超过骨 骼或肌肉组织的 承受极限，如骨 折或皮肉撕裂。
生物损伤 在碰撞导致的加 速度作用下人体 部位的生物功能 损伤，如脑组织 分离。
5.3 座椅系统
就汽车系统控制和驾驶 视野等为驾驶员定位。
支撑人体，使乘客在汽 车行驶中保持平稳。 为乘员提供安全舒适的 环境，减少颠簸路面的 影响。 在汽车受到撞击时保护 乘员


技术要求
尺寸和形状
刚度和强度
振动
布置和造型
谢谢!
5.1 汽车安全气囊
气体发生器 气体发生器有压缩式(冷式)、燃烧式(热式)、混合式三种。压缩气体式主要 与机械式传感器及控制器连用。产气量少，充气速度慢；燃烧式通过燃烧 剂燃烧产生大量气体，产气量大，容易控制，应用较广；燃烧剂主要是叠 氮化钠，燃烧生成无害的氮气，产生热量和固体颗粒，要采取降温、过滤 等措施，且叠氮化钠溶于水后有毒，对环保不利。混合式主要使用可燃混 合燃烧剂如氢气和氧气按一定比例加压混合，燃烧后产生水，没有固体颗 粒，燃烧前也无害，混合式气体发生器是今后的发展方向。
5.2 汽车安全带
限力式安全带的工作原理 限力式安全是近年发展一 种安全带，当碰撞车速较 高、强度较大时，普通安 全对人的作用力可能达到 中以伤害人体的程度。限 力式安全带能在卷收器或 锁扣等部位增加限力机构， 当织带所受的力达到一定 值时，允许卷收器或锁扣 等部位移动，从而使得安 全带有效长度变长，防止 织带因拉力过大对人体造 成伤害。
安全转向系统
结构缓冲材料
安全座椅 结构缓冲材料 金属薄壁吸能管：.截面 形状，尺寸，壁厚和材 料特性等参数。 安全气囊系统 气体发生器 传感器 控制器 气囊
安全转向系统
转向盘
压塌式转向管柱
5.1 汽车安全气囊
气囊的保护思想 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，让乘员扑在气囊上。通过气囊的排气节流孔阻尼吸收乘员的动能，使猛烈的 二次碰撞得以缓冲，以达到保护乘员的目的。 气囊的工作原理 汽车安全气囊系统主要由传感器、控制器ECU、气体发生器和气囊等组成。 传感器感受汽车碰撞强度并将碰撞信号传给ECU，ECU接受并处理传感器信号， 当ECU判断有必要打开安全气囊时，立即发出点火信号触发气体发生器，气体 发生器点火后迅速产生大量气体，在乘员和汽车内部结构之间展开一个充满气 体的气囊，使乘员避免与坚硬的汽车内部结构发生二次碰撞，以保护乘员，减 少伤害程度。
5.1 汽车安全气囊
控制器ECU 控制器是气囊系统的核心部件，气囊控制器能够准确判断出正撞、偏撞、 斜撞等各种复杂情况的碰撞强度，并准时点爆气囊。控制器主要机械式、 模拟电子式、智能式几种。机械式控制器主要用于低成本气囊，目前应用 很少。目前应用广泛的是采用微处理器的智能式控制器，它主要对电子式 传感器输入的电信号进行处理、判断，必要时输出点爆信号点爆气囊。
5.1 汽车安全气囊
安全气系统囊的组成
传感器
电子控制系统
控 制 装 置
触发装置
气体发生器
气袋
5.1 汽车安全气囊
气囊系统的组成 传感器
机械式 机械式与机电式传感器
机电式
电子式
集成式
传感器由弹簧、质量块构 成，当它承受一定时间和 一定强度的加速度时，质 量块由于惯性作用触发机 械开关，从而点爆气囊。
5.2 汽车安全带
织带 卷收器 带扣
在汽车发生碰撞时 限制乘员的移动量 ，要求安全带在规 定伸长率以内有效 地束缚住乘员，并 尽量减轻乘员所受 的冲击力，以避免 造成人身伤害。
用于收卷、储 存部分或全部 织带，并在增 加某些机构后 起到特定பைடு நூலகம்用 的装置。
既能把乘员约 束在安全带内 ，又能快速解 脱的连接装置 ，其功用是用 以结合或脱开 安全带。
心理损伤 碰撞过程对人 的心理造成惊 慌和恐惧感等。
生物试验
5.1 汽车安全气囊
假人试验
数值模拟试验 前碰试验的 HybridIII型假人 侧碰SID假人 追尾事故中的 BioRID假人
志愿者试验 尸体试验 动物试验
多刚体动力学法 动态大变形非线 性有限元法
5.1 汽车安全气囊
安全气囊系统 安全带系统
5.1 汽车安全气囊
电子式传感器 电子式传感器主要有压电式、压阻式、电容式等几种。依靠压电效应、 压阻效应或电容板电容变化输出相应的电信号，电子式传感器输出信 号为连续量，而机械式传感器输出信号为开关量。
集成式传感器 集成式传感器我采用电容式和压阻式。其优点是：集成度高、接口简 单、工作可靠、具有自测试能及时发现故障。目前机械式传感器应用 越来越少，电子式和集成式传感器应用很广泛。
5.2 汽车安全带
预紧式安全带的工作原理 预紧式安全带是在普通安全带上增加预紧器构成。预紧器可与锁扣结合在 一起(锁扣预紧器)，也可与卷收器结合在一起(卷收预紧器)。 预紧式安全带的控制一般由气囊控制器完成，分两级控制，当碰撞强度达 到第一级未达到第二级时，点爆预紧式安全带，达到第二级时，点爆气囊。