安全氣囊(安全氣囊)

電子安全氣囊（electronic control of safety airbag）安全氣囊系統是一種被動安全性（見汽車安全性能）的保護系統，它與座椅安全帶配合使用，可以為乘員提供有效的防撞保護。在汽車相撞時，汽車安全氣囊可使頭部受傷率減少25%，面部受傷率減少8 0%左右。

基本介紹

• 中文名：電子安全氣囊
• 外文名：electroniccontrol of safety airbag
• 簡稱：SRS
• 性質：車身被動安全性的輔助配置
• 作用：減輕乘員的傷害程度
• 發明國家：美國
• 發明人：John W. Hetrick

發展史

安全氣囊最早是由赫特里克於1953年8月提出，並獲得了美國“汽車緩衝安全裝置’’專利。隨著各國車輛安全標準的制定，安全氣囊的裝備率越來越高。歐洲及美、日等國家汽車上的安全氣囊的裝備率已達到近1 00%。

組成

主要由安全氣囊感測器、防撞安全氣囊及電子控制裝置等組成。駕駛員側防撞安全氣囊裝置在方向盤中；乘員側防撞安全氣囊裝置一般裝在儀錶板上。安全氣囊感測器分別安裝在駕駛室間隔板左、右側及中部；中部的安全氣囊感測器和安全氣囊系統與電子控制裝置安裝在一起。氣囊組件主要由安全氣囊、氣體發生器和點火器等組成。電子控制裝置如用來進行數據採集與數據處理、診斷安全氣囊的可靠性，保證在達到預設的數值時，及時發出點火信號，而且正時點火，保證驅動氣體發生器有足夠大的驅動電流等。

原理

當汽車在行駛過程中發生碰撞事故時，首先由安全氣囊感測器接收撞擊信號，只要達到規定的強度，感測器即產生動作並向電子控制器發出信號。電子控制器接收到信號後，與其原存儲信號進行比較，如果達到氣囊展開條件，則由驅動電路向氣囊組件中的氣體發生器送去起動信號。氣體發生器接到信號後引燃氣體發生劑，產生大量氣體，經過濾並冷卻後進入氣囊，使氣囊在極短的時間內突破襯墊迅速展開，在駕駛員或乘員的前部形成彈性氣墊，並及時泄漏、收縮，吸收衝擊能量，從而有效地保護人體頭部和胸部，使之免於傷害或減輕傷害程度。

現代汽車不僅增加了側面防撞安全氣囊，在安全氣囊的織物材料、點火器、感測器技術等方面都在不斷地發展進步。

分類

按數量分類

單氣囊、雙氣囊

在國內生產的中低檔轎車中標配的氣囊個數是1-2個，一般都是在車輛的駕駛和副駕駛位置各一個，用來保護前排成員在車輛發生猛烈撞擊時對胸部和腦部的有效保護。

單氣囊示意圖

四氣囊

在一些中檔的B級車中，一般都會裝有四個氣囊除了位於駕駛、副駕駛位的兩個，在它的側面車門內也裝有兩個。有效地緩衝了來自前方和側面的強大衝擊力。

四氣囊示意圖

多氣囊

在一些高檔車中像以安全性著稱的，瑞典的沃爾沃轎車在它的旗艦車型中全車配備了6個氣囊和18個氣簾，分別位於車內前排正副駕駛位，前後車門兩側各兩個，18個氣簾分布在前後擋風玻璃處，側面視窗處，對來自各個方向的撞擊提供最有效的保護。

多氣囊示意圖

氣囊式安全帶

防汽車反彈傷亡的氣囊式安全帶，原名防汽車氣囊反彈傷亡的保險帶，又稱氣囊式安全帶。在車用保險帶肩部及整體，設有標緻形氣囊裝置。該保險帶結合了傳統安全帶和安全氣囊的特性，為乘客提供了更高級別的碰撞安全保護。這項技術減少了事故發生時對乘客頭部、頸部和胸部的傷害，採用了氣囊式安全帶，進一步提升了該車型的安全創新設施，同時對於兒童老人是個福音。

氣囊式安全帶

這款氣囊式安全帶，當碰到意外情況時，安全帶會瞬間膨脹成氣囊狀，其緩解衝擊力的效果是傳統安全帶的5倍；一是面積大可以有效降低頭部與頸部的晃動，二是氣囊膨脹時具備一定的反作用力，能減少車禍中乘客容易出現的肋骨骨折、內臟器官受損和淤傷等現象，實現避免因氣囊彈傷頸椎的60%以上的傷亡事故。

側氣囊

側氣囊是安裝在座椅外側的，目的是減緩側面撞擊造成的傷害。很多廠家的車型都會標配前排兩個座椅的側氣囊，而裝配後排側氣囊的車型則很少。

側氣囊

膝部氣囊

大多數車型都只配備了主、副駕駛安全氣囊、側氣囊等，其實車輛在真正發生正面碰撞時，下面是更應該受保護的，下面的膝部與中控台的距離最短，是最易造成骨折損傷的部位。

膝部氣囊

膝部安全氣囊是用來降低乘員在二次碰撞中車內飾對乘員膝部的傷害。膝蓋部分的氣囊位於前排駕駛座椅內，一旦打開能夠有效保護後排乘客的腰下肢體部位，從而也能緩解來自正面碰撞的前衝力。

頭部氣囊

頭部氣囊也叫側氣簾，在碰撞時彈出遮蓋車窗，以達到保護乘客的效果。

頭部氣囊主要針對側撞時乘車人的頭部進行保護。B柱側、窗玻璃，甚至安全帶側面支撐扣都有可能成為車禍中的殺手。那么頭部氣囊就會把成員和這些東西隔開。

頭部氣囊安裝在車頂弧形鋼粱內，通常貫穿前後，受車身內橫向加速度感測器控制。當橫向加速度大於正常值，且達到危險值時就會控制起爆。對於側撞、翻車等嚴重事故有著很好的人員保護功能。

頭部氣囊

按保護對象分

● 前方氣囊：駕駛氣囊（Driver Front Airbag；DA） ，

● 乘客氣囊（Passenger Front Airbag；PA）

● 側邊氣囊：前座側邊氣囊（Front Side Airbag；FSA），

● 后座側邊氣囊（Rear Side Airbag；RSA）

● 側邊氣簾（Side Tubular or Side Curtain Airbag）

● 膝部氣囊（Knee Airbag）

啟動條件

為了保證安全氣囊在適當的時候打開，汽車生產廠家都規定了氣囊的起爆條件，只有滿足了這些條件，氣囊才會爆炸。雖然在一些交通事故中，車內乘員碰得頭破血流，甚至出現生命危險，車輛接近報廢，但是如果達不到安全氣囊爆炸的條件，氣囊還是不會打開。

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，速度高於30KM/h，這時安全氣囊才可能打開。這裡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高於試驗速度氣囊才能打開。

汽車發生碰撞時的主要受力部位是保險槓和車身縱梁，為了緩衝碰撞時的衝擊力，車身前部大都設計有碰撞緩衝區，而且車身的剛度分布也是不均勻的。在一些事故中，例如當轎車與沒有後部防護裝置的卡車發生鑽入性追尾事故，或轎車碰撞護欄後發生翻車事故，或發生車身側面碰撞等，這樣的事故往往沒有車身前部的直接撞擊，主要是車身上部和側面發生碰撞，碰撞車身部位的剛度很小，雖然車艙發生了很大的變形，造成了車內乘員受傷或死亡，但是由於碰撞部位不對，有時候氣囊並不能打開。尤其是在側向碰撞中，如未配置側安全氣囊，主副安全氣囊由於不能達到起爆條件不能引爆，很容易對乘車人員造成致命傷害。

使用

優勢

安全氣囊可將撞擊力均勻地分布在頭部和胸部，防止脆弱的乘客肉體與車身產生直接碰撞，大大減少受傷的可能性。安全氣囊對於在遭受正面撞擊時，的確能有效保護乘客，即使未系

上安全帶，防撞安全氣囊仍足以有效減低傷害。據統計，配備安全氣囊的車發生正面碰撞時，可降低乘客受傷的程度高達64%，甚至在其中有80%的乘客未繫上安全帶！至於來自側方及后座的碰撞，則仍有賴於安全帶的功能。此外，氣囊爆發時的音量大約只有130分貝，在人體可忍受的範圍；氣囊中78%的氣體是氮氣，十分安定且不含毒性，對人體無害；爆出時帶出的粉末是維持氣囊在摺疊狀態下不粘在一起的潤滑粉末，對人體亦無害。

智慧型安全氣囊

缺陷

安全氣囊同樣也有它不安全的一面。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，這對於頭部、頸部等人體較脆弱的部位就很難承。因此，如果安全氣囊彈出的角度、力度稍有差錯，就有可能釀出一場“悲劇”。

1.氣囊可能在很低的車速時打開。汽車在很低車速行駛而發生碰撞事故時，乘員和駕駛員繫上安全帶即可，完全不需要安全氣囊展開起保護作用。如果這時展開氣囊反而會造成不必要的浪費，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。

2.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，並且在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成衝擊；產生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。

3.當乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時，氣囊系統的啟動不僅起不到應有的保護作用，還可能會對乘員造成一定的傷害。

改良

從安全氣囊在使用過程中存在的缺陷可知，現有安全氣囊的基本設計目標是用來對付嚴重交通事故的，但在一些不太嚴重，的事故中，系統反應過度，反而會對駕乘人員施加作用過大，適得其反，造成不必要的傷害。

針對實際使用中存在的問題，我們更希望在安全氣囊展開之前，安全氣囊系統能夠精確感應汽車發生的碰撞，並按照程式來判斷碰撞事故的嚴重程度，如果碰撞級別比較低的話，只需將安全帶的預緊機構拉緊即可；如果碰撞級別比較高，需要啟動安全氣囊，則將點燃氣囊的指令傳遞給氣囊系統。這也就是要求安全氣囊系統能夠準確地感應所發生的碰撞事故；並且能模仿人腦，根據實際的碰撞程度來判別安全氣囊是否需要展開，有一定靈活性；並且能夠針對不同體形的乘員適當的調整安全氣囊。

安全氣囊

磁電式感測器

感測器的觸發通常有：開關式，純機械式，單點電子式，側撞式，應變式等。國際上對汽車上安全氣囊的感測器觸發方式也沒有一個統一標準，不僅是因為其種類繁多，而且是因為裝於車身上不同位置的感測器觸發方式也不同。為使感測器能夠方便地安裝在各個需要的感應部位，使其能夠正確、適時地感應碰撞，可選用磁電式感測器。

磁電式感測器可以安裝在車身上的任何位置，只要稍微調整一下某些參數值，使得其能夠識別峰值為0588 m/s：和時間脈衝為0-20 ms的碰撞加速度信號即可。只要碰撞加速度峰值和時間脈衝寬度同時滿足條件，就會向氣囊發出觸發信號，展開氣囊，對人體進行保護。

感測器結構由外殼（非磁性材料）、磁性材料、慣性體（非磁性材料）、連線在慣性體上的軟鐵、支持和調節位移幅值的彈簧、安裝在與外殼連線的凸柱內的永久磁鐵和繞制在軟鐵上的線圈及引線組成。當感測器受到碰撞加速度時，慣性體產生反向加速度，導致通過線圈的磁通量發生變化，線上圈引線兩端產生鐘形脈衝信號，當調整彈簧剛度時，可改變加速度信號的寬度。

感測器的信號判別電路由三部分組成：信號幅度判別電路；信號寬度判別電路；有用、無用信號判別電路。通過對碰撞信號進行多方位的判別，可使控制裝置獲取的碰撞信號更全面，發出的點火控制更準確，從而確保全全氣囊在必要的情況下展開。

如何獲得穩定的衝擊加速度信號是研究；感測器的關鍵，也是保證感測器準確獲取碰撞信號的關鍵。磁電加速度感測器採用落錘衝擊試驗裝置來調整校正其感應敏感度。釋放錘頭，與橡膠面碰擊時，安裝在錘頭上面的加速度或磁電式感測器將感受到衝擊加速度。不同落高對應不同加速度；調整橡膠厚度，可改變信號寬度；調整落錘高度，可改變信號幅度。

磁電式感測器不僅電子判別電路出錯率低，感應碰撞信號的可信度高而準確；而且通過標錘落定實驗可以調節它的感應範圍寬度，滿足汽車碰撞產生脈衝的再現，從而還可以安裝於車身上任何部位。還有就是它設計簡單，價格低廉，對絕大多數汽車使用者來說都不再是望而卻步的奢侈品。

智慧型化控制系統

對安全氣囊控制系統的要求是準確判斷事故的碰撞強度，控制氣囊的展開與否。針對安全氣囊在使用中的缺陷，必須進一步提高控制系統靈活性、準確性，為此我們可以採用智慧型式控制系統。

1.碰撞感測器。安全氣囊系統中的重要部件，其功能是檢測、判斷汽車發生碰撞後的撞擊信號，以便決定是否展開緩衝氣囊。碰撞感測器主要有三種類機械式感測器在早期的安全氣囊中使用較多，主要套用慣性原理，利用感測器中元件的慣性力克服彈簧力來觸發氣體發生器。機械式在加速度較低時保證不啟動氣囊，可靠性較高；但只能單點感測，對機械部件的品質、精度和耐磨性要求極高。

電子式感測器是一種套用最早的碰撞感測器，根據電子原理，利用電信號來反映車身減速度，而後根據電信號來判別是否展開緩衝氣囊。

機電式感測器採用機電結合的方式，將機械信號轉化為電子信號，再利用電子信號點爆安全氣囊。即具有機械式的優點，又能克服機械式感測器本身存在的缺陷，安裝在車身上任何位置，以便得到較好的減速信號，而且能夠在同一位置安裝多個感測器。

2.緩衝氣囊。氣囊一般由防裂性能好的聚醯胺織物製成，它是一種半硬的泡沫塑膠，能承受較大的壓力；經過硫化處理，可減少氣囊沖氣膨脹時的慣性力；為使氣體密封，氣囊裡面塗有塗層材料。氣囊的大小、形狀、漏氣性能是確定安全氣囊保護效果的重要因素，必須根據不同汽車的實際情況來確定。

安全氣囊系統開發人員正在根據神經網路原理開發智慧型型氣囊系統。它主要是利用神經末梢（即各種感測器）將各自探索到的周圍環境的各種信息傳輸給中樞神經（即電腦或微機），並能將碰撞事故的碰撞類型，碰撞事故嚴重程度以及碰撞時的車速等信息一起傳遞給電腦，由電腦對這些信息進行加工處理分析，做出相應反應，並執行與這些信息相對應的、正確的氣囊保護程式，即所謂的智慧型式控制系統。

智慧型式控制系統一般由兩部分組成，軟體部分和硬體部分。硬體部分主要由車載部分的電子控制單元（包括單片機、感測器、點火電路等）和地面部分（包括串列通訊電路、計算機系統等）；軟體部分主要由單、片機部分和微機部分組成。控制系統框圖如圖2所示。氣囊傷人、保護效果不佳或者浪費等狀況。

乘員探測系統

針對氣囊未能對不同的乘員做出相應的保護，我們可在乘員座位上安裝一個乘員探測系統，對車座上是否有人，乘員的體型大小，以及就座時偏離正中情況進行探測。相當於專門安裝一個感測器，探測的乘員乘坐信息，並傳遞給中央電腦控制中心。如果發生碰撞的話，控制中心在對各種感測器傳過來的信息進行判斷的同時綜合考慮乘員探測系統探測所得的乘員乘坐信息。這樣的話，安全氣囊系統就可以針對駕駛員和乘員的乘坐情況適時適量展開氣囊，完全避免

理想的安全氣囊是可以針對各種不同的特殊情況對汽車的使用者進行保護。安全氣囊應儘可能多地收集和利用有關乘員形體位置信息及撞車類型和撞車速度的數據，建立資料庫，對碰撞中乘員和車的有關信息進行識別判斷，調整安全約束系統參數，使人體獲得最佳保護。要實現這一理想，以我們的研究來說還有很長的一段差距，但我們可以逐步完成。以上的探討思考也只是向理想邁進的一個步伐而已，相信今後隨著科學技術研究的發展，我們的汽車安全措施會更加的完善。

氣體發生器的多元化

對於氣體發生器，不僅要求其工作可靠，性能穩定，耐久性好，符合環保要求，而且要求儘量減輕其質量和降低成本。尤其針對安全氣囊氣體傷人的情況，更是要求對氣體發生器加以改進。汽車上的氣囊系統大量採用以疊氮化物作為氣體發生物質的推進劑型氣體發生器，其它類型的氣體發生器，包括混合氣體型氣體發生器、液體（液態氣）型氣體發生器、壓縮空氣蓄能型氣體發生器和硝化纖維型氣體發生器等也在積極研製。如摩爾頓公司生產的一種低密度、無毒的氣體型氣體發生器，與現用的相比具有體積小、質量輕的優點；布雷德公司開發的一種新型無鈉疊氮化物氣體發生器，耗用量不到鈉疊氮化物發氣劑的40%，而能產生等量的氣體，從而使其體積減小，質量減輕。

控制系統框

就是在普通型的基礎上增加感測器，以探測出座椅上的乘員是兒童還是成年人，他們系好的安全帶以及所處的位置是怎樣的高度，通過採集這些數據，由電子計算機軟體分析和處理控制安全氣囊的膨脹，使其發揮最佳作用，避免安全氣囊出現無必要的膨脹，從而極大地提高其安全作用。智慧型安全氣囊比普通型主要多了兩個核心元件，即感測器及其與之配套的計算機軟體。

保養

首先您要知道安全氣囊是一次性產品。氣囊在碰撞引爆後，就不再具有保護能力，每個氣囊只能使用一次。氣囊是一次性產品，在引爆後須回維修廠家重新更 換一個新的氣囊。因車型不同，安全氣囊的價格也不相同。重新安裝一套新氣囊包括感應系統和電腦控制器，大致需要5000-10000元左右。

同時您還要注意不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品。由於氣囊會在緊急狀況下引爆，所以不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品，防止引爆時被氣囊 拋射出去，從而傷害乘員。另外在室內安裝CD、收音機等附屬檔案時，要遵守廠家的規定，不要隨意修改屬於安全氣囊系統範圍內零件和線路，以免影響氣囊正常工 作；兒童使用氣囊時更要注意。很多氣囊都是針對成年人而設計的，包括氣囊在車內的位置、高度等。氣囊在充氣時，可能給前排兒童造成傷害。建議把兒童安 排在後排中間位置，並固定好。

注意安全氣囊的日常維修。車輛的儀錶盤上裝有安全氣囊的指示燈，在正常情況下，點火開關轉到ACC位置或者ON位置時，警告燈會亮大約四五秒鐘進行自檢，然後熄滅。若警告燈一直亮著，則表明安全氣囊系統有故障，應立即維修，以免出現氣囊失靈或誤彈出的情況。

注意事項

首先，無論何時我們都不應去敲打或撞擊安全氣囊所在的部位。更不應該用水去直接沖洗氣囊位置，因為受潮的安全氣囊在關鍵時刻無法保護你的生命。

然後是坐姿。一般來說駕駛員在駕車時不宜前傾，坐姿要緊貼座位，背椅應調到能夠舒適地控制汽車為好，這樣會有足夠的空間在發生意外後氣囊充分地發揮其保護作用。

對於副駕駛位置也有安全氣囊的車輛，絕不能讓兒童坐在前排或在此位置安置兒童座椅，除非可以手動關閉此位置的安全氣囊，否則氣囊引爆時會給兒童造成巨大的傷害。

除了以上三點需要注意的之外，還有一個重要的地方我們同樣需要謹記，在我們平時不系安全帶的狀況下，安全氣囊不但不能對乘員起到保護作用，還有可能會對乘員有嚴重的殺傷力。因為安全氣囊的爆發力是驚人的，在任何時候都足以給駕駛員以重創。

另外，還要注意氣囊的正確使用方法和辨彆氣囊真假的方法。

正確使用

1. 安全氣囊必須與安全帶一起使用 如果不系好安全帶，即使有氣囊，在碰撞時也可能造成嚴重傷害甚至死亡。
2. 乘車時與氣囊保持合適的距離。
3. 不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品 注意不要在氣囊的前方、上方或近處放置物品，因為在緊急時刻這些物品有可能妨礙氣囊充氣或被拋射出去，造成更大的危險。
4. 要保證安全氣囊真正起到安全的作用，駕乘人員一定要養成良好的駕乘習慣，保證胸部與方向盤保持一定距離。
5. 避免高溫 安全氣囊裝置的部件應妥善保管，不要讓它在85度以上的高溫環境下長期放置。
6. 不要擅自改變安全氣囊系統及周邊布置 不能擅自改動系統的線路和組件，不要隨意更改保險桿和車輛前部結構。
7. 安全氣囊為一次性產品 每個氣囊只能使用一次，引爆後須回廠換一個新的氣囊。

辨別真假

簡單講，氣囊真偽辨別可用“望、聞、問、比、拉、測”這六字真言來概括。

望，即觀察。檢驗氣囊真偽時，首先要仔細觀察氣囊組件（充氣袋）的新舊程度，是否有油污、灰塵，氣囊本身是否有破損。一般氣囊彈出後都是嶄新的，如果存在上述情況則很有可能是偽造的。另外，還要觀察氣囊固定螺絲是否有新的擰痕等拆卸痕跡。

聞，即聞氣味。氣囊探出過程中，無論是引爆物質的爆炸，還是氮氣產生物質的化學反應，都會產生刺激性氣味，該氣味類似於火藥氣味。對於剛剛探出的氣囊，查勘時可以通過嗅覺檢查一下是否有這種氣味，來辨別真偽。

問，即詢問當事人。針對事故發生一瞬間車內情況對駕駛員和其他車上人員進行詢問，檢驗是否符合氣囊彈出規律。要駕駛員和車上人員分別進行詢問，已從比較中找出疑點。

比，即比較。由於汽車前部氣囊安裝在方向盤和工作檯上，騙賠者往往通過安裝舊的工作檯和氣囊蓋板來作假。查勘時通過比較副氣囊蓋板與工作檯的新舊程度，比較主氣囊蓋板以及工作檯與車內其他內飾的新舊程度來發現疑點。

拉，即拉安全帶。大多數情況下，汽車氣囊彈出會伴隨著安全帶的鎖死。通過拉拽安全帶，檢查是否鎖死。如果氣囊彈出安全帶沒有鎖死，則很有可能是偽造的。

測，即檢測。利用專業設備對氣囊電腦進行檢測，確定是否有碰撞數據信息以及碰撞產生的時間，來判斷氣囊的真偽。通過數據檢測辨別安全氣囊真偽說服力強，也可成為訴訟階段的有力證據。