安全气囊是谁发明的
汽车安全气囊是20世纪汽车上的十大发明之一,那么你知道是谁发明的吗?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!
安全气囊的使用
使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年,美国汽车生产者联合会在理论上阐述了这样 一种汽车安全系统的必要性,几乎同时,这种系统的原理图也绘制了出来。1953年8月,赫特里克首次提出了“汽车用安全气囊防护装置”,并在美国获得了 “汽车缓冲安全装置”专利。但是,由于当时技术水平的限制,还不能把这种想法或专利付诸实现。1966年,梅塞德斯-奔驰公司开始研发安全气囊装置,梅塞 德斯的工程师们首先发明了碰撞传感器以及气体发生装置,让安全气囊能够在30毫秒内膨胀展开,他们还研制出了抗撕裂的气囊织物材料,改善了气囊的膨胀特 性,最终,把整个装置设计安装在汽车的方向盘中。
在大约250次真车撞击试验,2 500次的台架试验,以及超过700万km的车辆路试之后,在1980年12月,同预张紧安全带一起,安全气囊被安装在了当时的奔驰S级轿车上。而从 1985年起,奔驰在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。到了1991年,差不多有28%的奔驰轿车都装备了驾驶员安全气囊,从最早装备安 全气囊的奔驰S级轿车驶下生产线已25年了。据美国国家公路安全管理部门(NHTSA)的统计,在美国的交通事故当中,安全气囊已保护了 约14 200人的生命,而在德国,自1990年以来,安全气囊阻止了2 500例发生重大伤害的交通事故。据统计,安全气囊在严重的碰撞事故当中能够保护约三分之一的人员生还,另外,六分之一的驾驶员或前排乘客能够在碰撞中得 到安全气囊的保护而被拯救。安全气囊的使用明显提高了汽车的被动安全性。
奔驰公司作为最早安装安全气囊的厂家,已经在其制造的12 00万辆车上都装备了安全气囊。1992年,安全气囊就已经作为奔驰轿车一项标准配置。梅塞德斯的工程师们仍致力于研究改进安全气囊的技术,包括 侧面安全气囊系统以及在事故中能够更好地做出响应的气囊控制系统。
安全气囊的使用明显提高了汽车的被动安全性。据资料统计,由于安全气囊在北美的广泛使用,使事 故死亡率减少了12%,而且在安全气囊保护下人体的受伤程度也有所减轻。
另一方面,虽然由尼龙或聚脂纤维布料等制成的气囊质量不大,但瞬间展开的速度却高达 200km/h以上,这一冲击速度对人体而言并非一个小数目,根据美国国家公路安全管理部门的统计数据,安全气囊在碰撞交通事故中每挽救100名乘员生命 的同时,也因气囊的不适当展开及乘员的不正确乘坐位置和坐姿,不幸导致57名乘员失去了生命。
在未来的几年当中,安全气囊仍然会在汽车安全设备中扮演重要的角色。工程师们在寻找的能够对可 能发生的事故和汽车驾驶者进行自动调整的主动安全系统的可能性,新型智能化安全气囊的开发对新技术提出了更高的要求。当驾驶员相对方向盘气囊衬盖的距离小于10cm时,在20~30毫秒内爆炸展开的气囊会给驾驶员致命的冲击伤害。 而副驾驶座上的成员如果没有保持合适的坐姿,在碰撞中导致受伤的可能性也会大大增加。
安全气囊出现了两种发展趋势,美国和日本的汽车公司正在努力增大气囊尺寸来保护乘员。而 欧洲一些汽车制造公司,如奔驰、宝马和沃尔沃等则认为,安全气囊本身决不是保障乘员的灵丹妙药,它必须在一个统一的汽车被动安全系统中才能有效地发挥作 用,在这个系统中,一定要具备紧缩式安全带、结构可靠的座椅、儿童专用座椅和一系列其它部件。而且,最好在车身结构设计开始时就考虑到这个安全系统所有必 须的组成部件的安装。
未来安全气囊的智能化发展,还包括集成了先进的传感器技术和信息处理系统,它们在事故发生的短 暂时间内能够提供可靠的碰撞环境方面的信息。这些信息包括汽车碰撞的剧烈程度、碰撞的形式(正碰撞或侧碰撞等)、乘员的身材、体重、乘坐位置和乘坐姿态, 以及乘员是否系有安全带等等。智能安全气囊系统根据探测到的信息,通过其电子控制系统的计算分析,决定安全气囊何时及以何种程度展开,从而对乘员提供最优 化的保护。
拓展:安全气囊原理
汽车行驶过程中,传感器系统不断向控制装置发送速度变化(或加速度)信息,由控制装置(中央控制器)对这些信息加以分析判断,如果所测的加速度、速度变化量或其它指标超过预定值(即真正发生了碰撞),则控制装置向气体发生器发出点火命令或传感器直接控制点火,点火后发生爆炸反应,产生N2或将储气罐中压缩氮气释放出来充满碰撞气袋。乘员与气袋接触时,通过气袋上排气孔的阻尼吸收碰撞能量,达到保护乘员的目的。
汽车的安全气囊内有叠氮化钠(NaN3)与硝酸铵(NH4NO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生分解反应,产生大量气体,充满气囊。叠氮化钠分解产生氮气和固态钠,硝酸铵作为氧化剂参与。
新型安全气囊加入了可分级充气或释放压力的装置,以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害,特别在乘客未佩戴安全带的时候,可导致生命危险。具体形式有:
1.分级点爆装置,即气体发生器分两级点爆,第一级产生约40%的气体容积,远低于最大压力,对人头部移动产生缓冲作用,第二级点爆产生剩余气体,并且达到最大压力。总的来说,两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式,压力逐步增加。
2.分级释放压力方式,囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔,分为完全凭借气体压力顶开的方式或电脑控制的拉片Tether。这种方式,一开始压力达到设定极限,然后瞬时释放压力,以避免过大伤害。