安全气囊的发展与应用_.doc
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河南农业职业学院毕业论文
河南农业职业学院
毕业论文
题目安全气囊的发展与应用
学院机电工程系
专业班级汽车检测与维修
学生姓名
指导教师
撰写日期:
2011年4月10日
-27-
河南农业职业学院毕业论文
摘要
安全气囊的雏形是美国人Jhon.W.Hetrick发明的安全气垫。
1952年Hetrick发明了他自己之称为“汽车安全气垫”的装置,用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害。
这是一种纯机械装置。
用于使气囊膨胀的压缩空气贮存在一个压力容器中,连接着弹簧的质量块用来感应汽车的减速度。
当质量块产生位移时,能打开一个阀使压力空气从压力容器中冲出来,以使气囊膨胀。
气囊可装在方向盘中、手套箱门上、仪表板上部以及前排座椅的靠背。
安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。
传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;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。
关键词:
安全气囊,Jhon.W.Hetrick,传感器,微处理器,膨胀
Abstract
PrototypeairbagsafetyofAmericanairJhon.W.Hetrickinvention.1952Hetrickinventedhimselfcalledit"carsafetycushion"ofthedeviceusedtoreducethebrakingorpositiveimpactoftheseriousinjury.Thisisapurelymechanicaldevice.Compressedairfortheairbagstoredinapressurevessel,connectedtothespringmassforsensingvehicledeceleration.Whenthedisplacementofmassproduced,theycanopenavalvesothatthepressureintheairrushedoutfromthepressurevessel,sothattheairbaginflates.Airbagcanbemountedonthesteeringwheel,thegloveboxdoor,instrumentpanelandthefrontseatbackrestDepartment.
Airbagsystemconsistsofsensors,microprocessors,gasgeneratorandairbagandothermajorparts.Crashsensorsandmicroprocessorsusedtodeterminetheextent,distributionandtransmissionsignal;gasgeneratorproducesthesignalindicatingtheignitionmovement,ignitedthegastosolidfuelandproduceinflatedballoon,sothattherapidexpansionofairbag.
KeyWords:
airbags,Jhon.W.Hetrick,sensors,microprocessors,expansion
目录
摘要 -1-
前言 -5-
安全气囊的发展 -6-
1.1 国外汽车安全气囊的发展 -6-
1.2 国内汽车安全气囊的发展 -7-
1.3 国内安全气囊的评价 -9-
1.4 汽车安全气囊的发展趋势 -9-
安全气囊 -12-
2.1汽车安全气囊的组成 -12-
(1)碰撞传感器 -12-
(2)气囊电脑 -13-
(3)气囊指示灯 -14-
(4)气囊 -14-
(5)气体发生器 -15-
(6)点火器 -15-
(7)气囊系统线束连接器及保险机构 -15-
2.2安全气囊系统的分类 -17-
1、按引爆方式分类 -17-
2、按安全气囊数量分类 -18-
3、按保护类型分类按保护类型分类 -18-
2.3汽车安全气囊的工作原理 -19-
2.4汽车安全气囊需定期检修 -21-
2.5汽车安全气囊使用三注意 -22-
1、气囊需与安全带一起使用 -22-
2、儿童不能坐在有安全气囊的位置 -22-
3、挡风玻璃不能挂小挂件和饰物。
-22-
安全气囊的应用及展望 -23-
3.1安全气囊的应用 -23-
3.2安全气囊展望 -24-
总结 -25-
参考文献 -26-
致谢 -27-
前言
车辆是现代道路交通的主要运行工具,是道路交通系统的重要组成元素,汽车的安全性也成为人们生命安全的重要保证要素之一。
随着经济技术的发展和人民生活水平的提高,城市化的发展和科学技术水平在交通运输领域中的应用,汽车已在全球范围内迅速普及,并成为人类社会经济生活不可缺少的工具,交通的进步与发展给人类带来了数不尽的生活便利、经济效益和社会繁荣,但也给道路带来很大的压力和问题,交通工具的使用导致交通事故的频繁发生也给人类带来灾难,使人类蒙受了难以计数的损失,交通事故已成为当今社会的一大公害。
在许多国家,由交通事故引起的人员伤亡数比火灾、水灾和意外爆炸等事故造成的伤亡总数和还要大得多。
从经济损失方面看也是如此,中国的火灾经济损失只相当与交通事故经济损失的10%,因此,为了更大限度地减少经济损失、人员伤亡、事故次数等,人们通常会对汽车的车身结构、安全带、制动性、转向性等方面进行考虑、改进和设计,以减轻乘员伤害的各个部件着手,已得到最佳的乘员保护效果。
本文正是以此为出发点来谈谈安全气囊对对车上乘员的保护及其发展与应用的。
安全气囊的发展
2.1国外汽车安全气囊的发展
安全气囊的雏形是美国人Jhon.W.Hetrick发明的安全气垫。
赫特里特(JohnHotrich)发明。
他是一位自学成才的阿宾夕法尼亚州工程师。
1952年,在遭遇一次事故后,他萌发了设计撞车安全装置的想法。
在这次事故中,约翰为躲避一个障碍物而猛打方向盘进行制动,他和妻子都用手臂本能地保护坐在前座中间位置上的女儿。
这次事故后他意识到必须要有一个良好的方法来保护乘员,两周之后他绘好了设计图纸交给了代理人,这份图纸确定了今天安全气囊的雏型。
1953年8月18日,他获得了"汽车缓冲安全装置"的美国专利。
虽然安全气囊从1953年就取得了专利,但在应用推广中经历了几上几下的波折,足足走过了30多年的漫长路途。
直至1984年,汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施,
1952年Hetrick发明的他自己之称为“汽车安全气垫”的装置,用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害。
这是一种纯机械装置,用于使气囊膨胀的压缩空气贮存在一个压力容器中,连接着弹簧的质量块用来感应汽车的减速度。
当质量块产生位移时,能打开一个阀使压力空气从压力容器中冲出来,以使气囊膨胀。
气囊可装在方向盘中、手套箱门上、仪表板上部以及前排座椅的靠背。
早期的空气囊主要用于与其它安全装置一起防止飞机着陆时与地面的碰撞。
1960年,安全气囊技术开始在原有的基础上研制并转为民用。
60年代末,美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)开始建议制定一个可选择的安全气囊法则,鼓励汽车厂商去发展安全气囊。
70年代,美国通用、福特,德国奔驰,日本丰田等汽车公司以及美国MORTON公司、TRW公司、德国TEMIC公司、ICT研究院、日本DAICEL公司、瑞典AUTOLIV公司等均开始投入大量资金和人力研究与发展安全气囊,其中1971年5月德国的一个研究小组成功地将火箭推进技术应用于汽车安全气囊。
这些综合力量使安全气囊的研究与发展进入了一个全新的发展阶段。
1984年,美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)在著名的“联邦汽车安全标准”中的208条款《乘员碰撞保护》(FederalMotorVehiclSafetyStandard208,简称FMVSS208)中增加了安装气囊的要求,这为安全气囊的发展和使用提供了一个明确的法则及指导方向。
FMVSS208条款是汽车安全气囊发展史上的一个重要的里程碑。
此后,欧洲也颁布了ECER94法规,紧接着日本丰田、本田,美国福特、克莱斯勒,德国宝马,瑞典富豪等汽车公司纷纷开始销售配有安全气囊的汽车。
20世纪90年代后期,美国、欧共体、日本已正式立法在汽车上配置安全气囊,双气囊已成为绝大多数主流轿车的标准件。
近几年安全气囊在年得到了飞速的发展,价格大幅度下降,装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。
同时,有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。
进入90年代以来,安全气囊的安全性能已被人们普遍接受,并被视为一种现代化和高档次的安全装置。
现如今,这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品,种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。
各国生产的中高级轿车,大多数都装有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。
在国内,随着CMVDR294碰撞安全法规的开始实施,国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外,大部分车型还只是安装了正面气囊。
了解了安全气囊的工作原理及注意事宜对我们更好的保护自己有很重要的作用,但对于驾驶员来说,安全驾驶才是第一位的,这是任何先进的安全装置都无法替代的。
2.2国内汽车安全气囊的发展
我国汽车业的高速发展,带动我国汽车安全气囊市场需求持续大幅增长。
我国汽车安全气囊的市场容量增长主要取决于四个因素,一是法规强制安装因素;二是汽车产量;三是匹配安全气囊的车型数量;四是平均每辆车应用安全气囊的数量。
目前我国安全气囊市场正处于普及应用的成长期,政策法规和汽车产量这两个因素起着主导作用。
我国汽车安全气囊市场需求容量的快速增长并没有改变外资品牌占据绝对配套优势的竞争格局。
现今,国内有将近20家左右的安全气囊生产厂家,由Autoliv、Takata、Plast、Delphi、TRW等跨国公司在中国投资的企业仍然占据了90%以上的市场份额。
以东方久乐、锦恒、和昌、比亚迪、太航常青等为代表的国产品牌企业虽然所配套的中低端经济型轿车的产量比重在近年有所上升,但由于中低端经济型轿车安全气囊的标配数量不多,其中选装或者不装的车型比例较大,所以我国汽车产量的增加并未提升国产品牌的市场份额。
在我国汽车安全气囊市场,国产品牌仍然处于不利的竞争地位。
安全气囊虽然具有技术要求高、投资大、风险高等特点,但中国汽车业高速发展所带来的巨大商机仍吸引着国内外企业进入我国汽车安全气囊市场。
目前我国经济型轿车安全气囊安装比率不高,经济型轿车需
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