汽车安全气囊论文范文第1篇
1安全气囊的构成及工作原理
汽车安全气囊一般由传感器、气体发生器、电控系统、气囊组成。工作原理主要是当汽车受到剧烈碰撞时, 由车身受到的碰撞信息传递到中央控制器, 由控制器决定是否要打开安全气囊, 当所测的速度或者撞击程度超过临界值, 中央控制器会下达点火命令或者是传感器直接点火, 通过电路传递发生一系列化学反应或者是把储存的安全气体爆炸释放开, 通过膨胀的安全气囊来吸收二次撞击的动能, 从而达到保护驾驶员的目的[1]。
2当下安全气囊存在的主要问题
2.1气囊无危险时的自动弹开
汽车在正常行驶时, 由于传感器的接收问题, 或者是气囊的线路故障, 很可能导致气囊的突然弹开, 直接对驾驶员造成伤害或者是对驾驶产生影响发生车祸。而且还会产生完全不必要的浪费, 不仅不能起到保护作用, 反而加大驾驶员的危险。由于气囊电路控制极其敏感的原因, 所以就要找出可能引起电路发生的各种不必要的因素加以排除掉, 这样才会最大限度的保证驾驶员的安全。
2.2发生危险时, 气体容器弹出碎片
气囊的启动会对驾驶员造成伤害。由于车祸发生的时间只是在一瞬间, 这就加大了对气囊弹开速度的要求。气囊的弹开要非常快速, 而爆炸性弹开的弊端就是气体爆炸对驾驶员造成伤害, 气体容器弹出碎片伤人的事故的发生。2015年11月份, 汽车安全气囊生产商由于高田被美国公路交通管理局开出了高达两亿的罚款, 巨额罚款的背后则是高田使用硝酸铵作为安全气囊的推进剂, 从而引起气囊的爆炸性破裂, 导致7死多伤[2]。
2.3安全气囊正面撞击未起爆
车子发生正面剧烈撞击的情况下, 安全气囊有时候未弹开。汽车发生撞击时, 由于撞击程度不同或者撞击的着力点不同, 有可能导致安全气囊的系统遭到破坏, 从而无法正常的传递弹开信息, 由此起不到保护作用。而许多企业对此不加以改进却以“撞击点不对, 撞击力度不够”等理由搪塞。从而无法使问题得到根本的解决。
3安全气囊的改进措施
3.1现代化传感器的应用
磁电式传感器的发明, 应该要应用到现代汽车安全气囊中。磁电式传感器的主要工作原理是:当汽车受到碰撞时, 由于撞击力度非常大, 其速度会在短时间内发生剧烈变化, 而磁电式传感器会接收到这种速度的变化, 变化成感应电势输出。 磁电式传感器的优点在于其不需要辅助电源, 因此会杜绝因为剧烈碰撞导致的电路故障而使气囊无法弹开的现象。
3.2智能化的中央控制器
以前的气囊因为其对撞击程度感应的不精确, 所以会导致非剧烈碰撞而引起气囊弹开, 对驾驶员的身体造成伤害或者妨碍其安全驾驶。而在信息飞快发展的今天, 现代化的智能信息处理系统也要得到广泛的应用。智能化的处理系统会系统性的对传感器传递过来的信息加以分析处理, 从而更加准确迅速的作出判断。于此同时, 智能化的处理系统会加强对各种干扰因素的抵抗力, 从而有效的减少因为撞击力度或者撞击点不同, 引起安全气囊未弹开的问题。
3.3剧烈反应而又相对安全的气体
由中央控制器下达的点火信息点燃并向气囊充气, 使气囊在短时间内膨胀, 从而使得安全气囊起到对驾驶员的保护作用, 而用硝酸铵等推进剂还是存在许多无法避免的弊端, 由高田案例的调查可知, 是由于高温潮湿等气候条件引起的安全气囊的安全性受损, 而企业在制造的过程中早应该把这些问题考虑周全, 而不是等事故发生后再去弥补。企业在制造过程中要采用化学性质相对稳定的气体, 如:氮气, 首先其化学性质相对稳定, 不容易被破坏。其次, 其氮气的化学反应十分剧烈, 也满足的瞬间充气的需要。第三氮气相对于以前的发生剂而言较为安全环保, 产生的热量少。因此, 安全气囊要采用相对而言优点较多的安全性气体。
3.4反应罐及周围部件的防爆性
安全气囊的气体是爆炸反应, 短时间内会产生巨大的热量和冲击力。这就要求气体的反应罐和气囊周围部件的防爆能力要好。防止气体发生反应时, 会引起反应罐发生爆炸, 飞起的碎片飞出伤人。安全气囊周围的汽车部件要采用质优的材料制作, 而不能只考虑企业的制造成本, 要坚持企业的以人为本的理念, 这样才能造出优质的产品。而气囊的材料既要结实, 还要考虑到避免驾驶员发生二次伤害, 因此要采用羊皮或者更好的质软的材料, 可以避免因剧烈的发气体反应而导致的各种对人体的不利因素。
4结语
安全气囊作为一种当下必不可少的汽车配件, 其中的各种零部件还有很大的改进空间。因其质量的好坏或者其改进的优劣直接关系到驾驶员的性命。所以他不再是一款产品, 而企业应把其作为一个驾驶员的守护天使来对待, 来研发制造。随着现代科学的进步, 各行各业都有其里程碑式的突破, 我们的任务就是把这些相关产业的历史性突破的技术应用到气囊的制造中, 借此以达到造福大众的目的。
摘要：随着现代化经济的发展, 高速公路的普及, 汽车的速度越来越快, 安全成为一个必不可少的话题。本文就安全气囊的安全问题, 由分析当前安全气囊存在的弊端入手, 展开深入讨论, 提出安全气囊安全问题的改进意见。
关键词：安全气囊,当下弊端,改进办法
参考文献
[1] 徐香芹.基于整车安全性的汽车安全气囊模块的试验研究[D].吉林大学.2015 (6) .
汽车安全气囊论文范文第2篇
在经济全球化的今天, 安全气囊气体发生剂可以在世界各地进行生产制造。出于各种不同的目的, 例如, 降低将气体发生剂运往各地气体发生器制造商的运输成本, 从成本较低的供应地购买原材料, 以及考虑到在危险化学品运输方面的限制等等, 往往会选择一个合适的地点专门生产气体发生剂, 所以有时在气体发生剂的产地可能并没有气体发生器的生产。当气体发生剂和气体发生器在同一地点进行生产时, 通常是将气体发生剂装入标准气体发生器进行性能测试。当两者不在同一地点进行生产时, 采用标准气体发生器对气体发生剂进行性能测试并不方便, 因此, 需要寻找一种不依赖气体发生器的药剂性能测试方法, 从而能够在各个不同的地方应用。但是, 由于安全气囊气体发生剂多为圆片、带孔小圆柱或其它异形药片, 一般固体推进剂药柱或药条的燃速测试方法在此并不适用。受枪支弹药性能测试方法的启发, 采用密闭爆发器试验来测试安全气囊气体发生剂的燃速性能应该是一种可行的办法。这种测试不依赖于气体发生器, 从而使得实验结果不会受到气体发生器结构参数的影响。
1 实验内容
1.1 实验中的各项参数
实验采用的密闭爆发器是由上端盖、垫环、燃烧室壳体和下端盖几部分组成。密闭爆发器容积为9.9cm3, 内表面积为27cm2;气体发生剂装药量为0.61g和1.24g;药片规格为Φ3×1.5mm;压力传感器最大量程为60MPa;点火器型号为FGI180;保温温度为23℃, 保温时间为4h。
1.2 实验操作过程
旋紧密闭爆发器的下端盖, 装入称量好的气体发生剂, 然后放入上端的垫环, 将电爆管头部放在垫环孔处, 旋入上端盖, 压紧电爆管, 连接上压力传感器后, 轻轻晃动爆发器数次, 使试样在燃烧室底部均匀分布, 将密闭爆发器竖直放置, 电爆管一端在上, 然后用台钳固定住, 插上点火电线, 确定所有人员离场后点火, 采集数据。数据采集完毕后, 拔掉点火电线, 待密闭爆发器壳体冷却后, 缓慢旋开下端盖, 将燃烧室腔及传感器接头清理干净。需要注意的是, 每批试验的首发试验为预热试验。
2 实验结果及分析
2.1 装药量为0.61 g时的压力-时间曲线
在气体发生剂装药量为0.61 g的试验条件下进行三次重复试验, 点火后采集的压力-时间数据曲线如图2-1所示。
从而可以得到三次试验的装填密度 (Δ1) 、最大压强 (Pm1) 、达到最大压强时间 (Tm1) 、点火峰压强 (Pig1) 、达到点火峰压强时间 (Tig1) 数值。
将三次试验最大压强取平均值:
药剂燃烧时间为点火峰后的最低压强与最大压强之间的时间, 三次试验药剂燃烧的平均时间为:
三次试验所测点火峰压强的平均值:
2.2 装药量为1.24 g时的压力-时间曲线
在气体发生剂装药量为1.24 g的试验条件下进行三次重复试验, 点火后采集的压力-时间数据曲线如图2-2所示。从而可以得到三次试验的装填密度 (Δ2) 、最大压强 (Pm2) 、达到最大压强时间 (Tm2) 、点火峰压强 (Pig2) 、达到点火峰压强时间 (Tig2) 数值。
三次试验所测最大压强的平均值:
药剂燃烧时间为点火峰压强与最大压强之间的时间, 三次试验药剂燃烧的平均时间为:
三次试验所测点火峰压强的平均值:
2.3 气体发生剂的燃速
2.3.1燃速方程
安全气囊气体发生剂也属于推进剂的一种, 它的燃烧依然服从一般推进剂的燃烧规律, 即燃速与发生剂的初温以及燃烧室压强有关。由于安全气囊气体发生剂一般在数十兆帕以下的压强环境下燃烧, 其燃速满足如下经验方程[3]。
式中, r为气体发生剂的燃烧速度, 单位为毫米每秒 (mm/s) ;b为气体发生剂的燃速系数;n为燃速压强指数;p为燃烧室压强, 单位为兆帕 (MPa) 。
而燃速是燃烧层厚度的变化速率, 即
式中, e为已燃厚度, 单位为毫米 (mm) ;z为已燃气体发生剂占初始气体发生剂的质量百分数或体积百分数;p为燃烧室压强, 单位为兆帕 (MPa) ;t为时间, 单位为秒 (s) 。
其中, 已燃厚度 () 随已燃百分数 () 的变化速率为:
式中, Vp0气体发生剂的初始体积, 单位为立方毫米 (mm3) ;Sp气体发生剂的燃烧面积, 单位为平方毫米 (mm2) ;φ (z) 气体发生剂的形状函数;Sp0气体发生剂的初始表面积, 单位为平方毫米 (mm2) ;mp燃烧过程中气体发生剂的质量, 单位为克 (g) ;mp0气体发生剂的初始质量, 单位为克 (g) ;Vp燃烧过程中气体发生剂的体积, 单位为立方毫米 (mm3) 。
不同形状的药片, 其形状函数φ (z) 也不一样。本文试验中采用安全气囊气体发生剂为圆形药片, 规格为直径3 mm、厚度1.5 mm, 其形状函数通过Origin软件进行拟合, 拟合后的方程如下所示, 相关系数大于0.9999。
根据Nobel-Abel方程可得
式中, p燃烧室压强, 单位为兆帕 (MPa) ;Δ装填密度, 单位为克每立方厘米 (g/cm3) ;ρ气体发生剂的密度, 单位为克每立方厘米 (g/cm3) ;α气体发生剂的余容, 单位为立方厘米每克 (cm3/g) ;f气体发生剂的火药力, 单位为焦每克 (J/g) 。综上所述, 气体发生剂药片燃速方程为:
其中, 计算区间为P-t曲线最大压强的30%~70%区间。
3 结语
本文通过密闭爆发器实验研究了安全气囊气体发生剂的燃烧规律。首先根据气体发生剂的药形拟合出它的形状函数, 然后通过测试两种不同装填密度下的最大压强计算出气体发生剂的余容和火药力, 从而确定了该型药剂具体的燃速方程。根据实验数据可以计算出气体发生剂在不同压强下的燃速、一定初温下的燃速系数以及在一定压强范围内的燃速压强指数。这种燃速测试方法对安全气囊气体发生剂的燃速性能评估有较强的指导意义, 并能为安全气囊气体发生剂的研制设计提供一定的参考依据。
摘要：由于安全气囊气体发生剂多为圆片、带孔小圆柱或其它异形药片, 一般固体推进剂药柱或药条的燃速测试方法如靶线法和水下声发射法在此并不适用, 本文研究了专门针对安全气囊气体发生剂的燃速测试方法, 通过密闭爆发器试验进行测试以及数据处理, 可以计算出药剂在不同压强下的燃速、药剂的燃速压强指数和一定初温下的燃速系数。
关键词：安全气囊,气体发生剂,密闭爆发器,燃速
参考文献
[1] 陈翡运, 赵宏立, 王刚, 密闭爆发器测试精度影响因素初探[J], 火炸药学报, 1999, (3) :51-52.
[2] 毕文辉, 刘爽, 严楠, 密闭爆发器在做功火工品输出性能测试中的应用[J], 计量与测试技术, 2008, 35 (7) :1-3.
[3] 金志明, 袁亚雄, 宋明, 现代内弹道学[M], 北京理工大学出版社, 1992.
汽车安全气囊论文范文第3篇
【摘要】汽车电子技术的应用越来越广泛，它可以改善汽车安全性能，有利于人身安全。本文首先讲述了汽车电子控制技术的应用与现状，并阐述的它的工作原理。
【关键词】汽车技术；安全；系统；电子技术
汽车电子技术进入了整体优化阶段，汽车的性能提高更大地依赖于电子控制技术。随着电子控制技术的应用越来越广泛。今天的汽车已经逐步进入电脑控制的时代。 电子技术加快了电子汽车的发展趋势，也推动了汽车功能的多元化和便捷化，同时电子技术改善了汽车安全性能，提高了汽车安全，有利于人身安全。
一、汽车安全性的内容
1、软件技术：随着汽车对有关控制软件的需求也相应增加，汽车上多通道传输网络将大大地依赖于软件，多通道传输技术使各个数据线成为一个网络，电子设备间的数据变得越来越重要。
2、集成化技术。汽车电子技术的集成化，有利于实现经济、更有效以及可诊断的数据中心。汽车电子技术的光导纤维，组成一个复杂的信息交换与控制系统等。
现在采用的电子装置主要包括电子防抱制动控制、驱动防滑控制装置、电子主动悬架控制、电子控制四轮转向系统、安全气囊自控装置、刮水器自动控制、速度控制（限速与恒速）、轮胎气压报警和防盗报警等。舒适性方面 舒适性方面已经采用的技术主要有空调自动控制、座椅自动调整
二、电子技术在汽车行驶安全上的应用
1.整车控制系统。车身电子控制系统主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、座椅、门窗、门锁、自动雨刮等的电子控制，可以满足用户个性化的需求，先进的车辆遥控检测和智能型防盗技术，保证了汽车在任何状态的的安全性。
2.汽车制动防抱死系统. 防抱死制动系统可以感知制动轮每一瞬时的运动状态，通过控制车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率，从而使汽车车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数，保证汽车不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全因素，是应用在汽车安全上的最有价值的一项应用。S=式中，VW=rω，当v=VW时，车轮可以自由滚动；当VW= 0时，车轮完全抱死滑移；当v>VW时，滑移率和车轮滑移程度成正比。 汽车制动防抱死系统通过制动或通过油门降低转速，改善车轮的纵向附着力，保证了行驶的方向稳定性。
3.汽车驱动防滑系统。汽车驱动防滑系统防止汽车驱动轮快速滑动，把轮速传感器反馈来的信号，经发动机的输出转矩，达到调节驱动轮的驱动转矩的目的。
4.电控驾驶控制系统，电控驾驶控制系统主要由控制系统、执行系统、通讯系统组成。控制系统根据驾驶员的意图和车辆行驶状况，在控制系统的控制下， 完成具体的执行动作。汽车在制动时，四只轮胎的左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，导致在汽车制动时四只轮子与地面的磨擦力不同，容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。电子制动力分配系统可以自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高系统提高制动稳定性。汽车电控动力转向系统是为了实现在各种行驶条件下转向盘上所需要的力都是最佳值，在车辆摆放时，驾驶员只需较小的力就能灵活地进行转向，提高了驾驶的舒适性及转向灵敏度，确保了高速行驶的稳定性和安全性。 汽车主动避撞系统是辅助汽车驾驶者对影响公路交通环境进行实时监控，在危急情况下防止汽车相撞事故的发生，保障了汽车行车安全。
5.汽车电控悬架系统。汽车在一般行驶时需要柔软一点的悬架，当急转弯时又需要硬一点的悬架，两者之间有矛盾的解决方法就是要求悬架应在不同的条件下有不同的弹簧刚度和阻力减震，把这种悬架称为电控悬架，能够根据汽车的瞬时驾驶条件，通过各种传感器对汽车的运行状况进行检测，有效防止车体倾斜并提高车轮的地面附着力。
6.汽车一体化底盘控制。电子控制底盘子系统。该系统能够使车辆在极度危险的情况下，具有最好的乘坐舒适性并能确保灵敏的操纵性能。其中的电控自动变速器能够改变从发动机到驱动轮之间的传动，适时地协调发动机与传动系统的工作状况，充分地发挥动力传动系统的潜力；ECAT 可以根据发动机的转速、车速、制动器工作状态，按照换档特性精确地控制变速比。
三、事故后安全性电子技术的应用
1.门锁紧急施放系统。门锁紧急施放系统是当碰撞传感器确认已发生碰撞，系统立即施放门锁。
2.GPS 救援系统。车辆发生事故后，利用该系统准确确定事故车辆地点，大大缩短了救助时间，
3.电子稳定控制系统。ESC 简单来说，ESC 由一些传感器组成，它们可以衡量车辆对于驾驶员方向盘控制的反应敏感度。如果车辆的反应不正确，系统会在必要的时候向单个或全部四个车轮施加刹车压力进行调解，增加了一个翻滚稳定控制系统，
4.安全气囊。安全事故发生后，对人体做大的伤害就是头部受到创伤，侧面气帘式安全气囊对头部施加保护，使数不清的人侥幸死里逃生。侧面安全气囊从座椅或者门板位置展开，以对乘员的身体躯干提供保护。
5.车门防撞梁。车门防撞梁被安装在车门内部，采取的是垂直和对角线式布局，可以降低乘员可能遭受的来自外部的力量。
参考文献
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[3]凌永成，于京诺.汽车电子控制技术[M].北京大学出版社，2006.
[4]朱万昌.浅析电控技术在汽车上的应用[J].商业视角.
[5]杨敏林，李熙亚.我国机动车排放与控制的现状及趋势[J].东莞理工学院学报，2000（12）.
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