汽車安全氣囊論文范文第1篇
1安全氣囊的構成及工作原理
汽車安全氣囊一般由傳感器、氣體發生器、電控系統、氣囊組成。工作原理主要是當汽車受到劇烈碰撞時, 由車身受到的碰撞信息傳遞到中央控制器, 由控制器決定是否要打開安全氣囊, 當所測的速度或者撞擊程度超過臨界值, 中央控制器會下達點火命令或者是傳感器直接點火, 通過電路傳遞發生一系列化學反應或者是把儲存的安全氣體爆炸釋放開, 通過膨脹的安全氣囊來吸收二次撞擊的動能, 從而達到保護駕駛員的目的[1]。
2當下安全氣囊存在的主要問題
2.1氣囊無危險時的自動彈開
汽車在正常行駛時, 由于傳感器的接收問題, 或者是氣囊的線路故障, 很可能導致氣囊的突然彈開, 直接對駕駛員造成傷害或者是對駕駛產生影響發生車禍。而且還會產生完全不必要的浪費, 不僅不能起到保護作用, 反而加大駕駛員的危險。由于氣囊電路控制極其敏感的原因, 所以就要找出可能引起電路發生的各種不必要的因素加以排除掉, 這樣才會最大限度的保證駕駛員的安全。
2.2發生危險時, 氣體容器彈出碎片
氣囊的啟動會對駕駛員造成傷害。由于車禍發生的時間只是在一瞬間, 這就加大了對氣囊彈開速度的要求。氣囊的彈開要非?？焖? 而爆炸性彈開的弊端就是氣體爆炸對駕駛員造成傷害, 氣體容器彈出碎片傷人的事故的發生。2015年11月份, 汽車安全氣囊生產商由于高田被美國公路交通管理局開出了高達兩億的罰款, 巨額罰款的背后則是高田使用硝酸銨作為安全氣囊的推進劑, 從而引起氣囊的爆炸性破裂, 導致7死多傷[2]。
2.3安全氣囊正面撞擊未起爆
車子發生正面劇烈撞擊的情況下, 安全氣囊有時候未彈開。汽車發生撞擊時, 由于撞擊程度不同或者撞擊的著力點不同, 有可能導致安全氣囊的系統遭到破壞, 從而無法正常的傳遞彈開信息, 由此起不到保護作用。而許多企業對此不加以改進卻以“撞擊點不對, 撞擊力度不夠”等理由搪塞。從而無法使問題得到根本的解決。
3安全氣囊的改進措施
3.1現代化傳感器的應用
磁電式傳感器的發明, 應該要應用到現代汽車安全氣囊中。磁電式傳感器的主要工作原理是:當汽車受到碰撞時, 由于撞擊力度非常大, 其速度會在短時間內發生劇烈變化, 而磁電式傳感器會接收到這種速度的變化, 變化成感應電勢輸出。 磁電式傳感器的優點在于其不需要輔助電源, 因此會杜絕因為劇烈碰撞導致的電路故障而使氣囊無法彈開的現象。
3.2智能化的中央控制器
以前的氣囊因為其對撞擊程度感應的不精確, 所以會導致非劇烈碰撞而引起氣囊彈開, 對駕駛員的身體造成傷害或者妨礙其安全駕駛。而在信息飛快發展的今天, 現代化的智能信息處理系統也要得到廣泛的應用。智能化的處理系統會系統性的對傳感器傳遞過來的信息加以分析處理, 從而更加準確迅速的作出判斷。于此同時, 智能化的處理系統會加強對各種干擾因素的抵抗力, 從而有效的減少因為撞擊力度或者撞擊點不同, 引起安全氣囊未彈開的問題。
3.3劇烈反應而又相對安全的氣體
由中央控制器下達的點火信息點燃并向氣囊充氣, 使氣囊在短時間內膨脹, 從而使得安全氣囊起到對駕駛員的保護作用, 而用硝酸銨等推進劑還是存在許多無法避免的弊端, 由高田案例的調查可知, 是由于高溫潮濕等氣候條件引起的安全氣囊的安全性受損, 而企業在制造的過程中早應該把這些問題考慮周全, 而不是等事故發生后再去彌補。企業在制造過程中要采用化學性質相對穩定的氣體, 如:氮氣, 首先其化學性質相對穩定, 不容易被破壞。其次, 其氮氣的化學反應十分劇烈, 也滿足的瞬間充氣的需要。第三氮氣相對于以前的發生劑而言較為安全環保, 產生的熱量少。因此, 安全氣囊要采用相對而言優點較多的安全性氣體。
3.4反應罐及周圍部件的防爆性
安全氣囊的氣體是爆炸反應, 短時間內會產生巨大的熱量和沖擊力。這就要求氣體的反應罐和氣囊周圍部件的防爆能力要好。防止氣體發生反應時, 會引起反應罐發生爆炸, 飛起的碎片飛出傷人。安全氣囊周圍的汽車部件要采用質優的材料制作, 而不能只考慮企業的制造成本, 要堅持企業的以人為本的理念, 這樣才能造出優質的產品。而氣囊的材料既要結實, 還要考慮到避免駕駛員發生二次傷害, 因此要采用羊皮或者更好的質軟的材料, 可以避免因劇烈的發氣體反應而導致的各種對人體的不利因素。
4結語
安全氣囊作為一種當下必不可少的汽車配件, 其中的各種零部件還有很大的改進空間。因其質量的好壞或者其改進的優劣直接關系到駕駛員的性命。所以他不再是一款產品, 而企業應把其作為一個駕駛員的守護天使來對待, 來研發制造。隨著現代科學的進步, 各行各業都有其里程碑式的突破, 我們的任務就是把這些相關產業的歷史性突破的技術應用到氣囊的制造中, 借此以達到造福大眾的目的。
摘要：隨著現代化經濟的發展, 高速公路的普及, 汽車的速度越來越快, 安全成為一個必不可少的話題。本文就安全氣囊的安全問題, 由分析當前安全氣囊存在的弊端入手, 展開深入討論, 提出安全氣囊安全問題的改進意見。
關鍵詞：安全氣囊,當下弊端,改進辦法
參考文獻
[1] 徐香芹.基于整車安全性的汽車安全氣囊模塊的試驗研究[D].吉林大學.2015 (6) .
汽車安全氣囊論文范文第2篇
在經濟全球化的今天, 安全氣囊氣體發生劑可以在世界各地進行生產制造。出于各種不同的目的, 例如, 降低將氣體發生劑運往各地氣體發生器制造商的運輸成本, 從成本較低的供應地購買原材料, 以及考慮到在危險化學品運輸方面的限制等等, 往往會選擇一個合適的地點專門生產氣體發生劑, 所以有時在氣體發生劑的產地可能并沒有氣體發生器的生產。當氣體發生劑和氣體發生器在同一地點進行生產時, 通常是將氣體發生劑裝入標準氣體發生器進行性能測試。當兩者不在同一地點進行生產時, 采用標準氣體發生器對氣體發生劑進行性能測試并不方便, 因此, 需要尋找一種不依賴氣體發生器的藥劑性能測試方法, 從而能夠在各個不同的地方應用。但是, 由于安全氣囊氣體發生劑多為圓片、帶孔小圓柱或其它異形藥片, 一般固體推進劑藥柱或藥條的燃速測試方法在此并不適用。受槍支彈藥性能測試方法的啟發, 采用密閉爆發器試驗來測試安全氣囊氣體發生劑的燃速性能應該是一種可行的辦法。這種測試不依賴于氣體發生器, 從而使得實驗結果不會受到氣體發生器結構參數的影響。
1 實驗內容
1.1 實驗中的各項參數
實驗采用的密閉爆發器是由上端蓋、墊環、燃燒室殼體和下端蓋幾部分組成。密閉爆發器容積為9.9cm3, 內表面積為27cm2;氣體發生劑裝藥量為0.61g和1.24g;藥片規格為Φ3×1.5mm;壓力傳感器最大量程為60MPa;點火器型號為FGI180;保溫溫度為23℃, 保溫時間為4h。
1.2 實驗操作過程
旋緊密閉爆發器的下端蓋, 裝入稱量好的氣體發生劑, 然后放入上端的墊環, 將電爆管頭部放在墊環孔處, 旋入上端蓋, 壓緊電爆管, 連接上壓力傳感器后, 輕輕晃動爆發器數次, 使試樣在燃燒室底部均勻分布, 將密閉爆發器豎直放置, 電爆管一端在上, 然后用臺鉗固定住, 插上點火電線, 確定所有人員離場后點火, 采集數據。數據采集完畢后, 拔掉點火電線, 待密閉爆發器殼體冷卻后, 緩慢旋開下端蓋, 將燃燒室腔及傳感器接頭清理干凈。需要注意的是, 每批試驗的首發試驗為預熱試驗。
2 實驗結果及分析
2.1 裝藥量為0.61 g時的壓力-時間曲線
在氣體發生劑裝藥量為0.61 g的試驗條件下進行三次重復試驗, 點火后采集的壓力-時間數據曲線如圖2-1所示。
從而可以得到三次試驗的裝填密度 (Δ1) 、最大壓強 (Pm1) 、達到最大壓強時間 (Tm1) 、點火峰壓強 (Pig1) 、達到點火峰壓強時間 (Tig1) 數值。
將三次試驗最大壓強取平均值:
藥劑燃燒時間為點火峰后的最低壓強與最大壓強之間的時間, 三次試驗藥劑燃燒的平均時間為:
三次試驗所測點火峰壓強的平均值:
2.2 裝藥量為1.24 g時的壓力-時間曲線
在氣體發生劑裝藥量為1.24 g的試驗條件下進行三次重復試驗, 點火后采集的壓力-時間數據曲線如圖2-2所示。從而可以得到三次試驗的裝填密度 (Δ2) 、最大壓強 (Pm2) 、達到最大壓強時間 (Tm2) 、點火峰壓強 (Pig2) 、達到點火峰壓強時間 (Tig2) 數值。
三次試驗所測最大壓強的平均值:
藥劑燃燒時間為點火峰壓強與最大壓強之間的時間, 三次試驗藥劑燃燒的平均時間為:
三次試驗所測點火峰壓強的平均值:
2.3 氣體發生劑的燃速
2.3.1燃速方程
安全氣囊氣體發生劑也屬于推進劑的一種, 它的燃燒依然服從一般推進劑的燃燒規律, 即燃速與發生劑的初溫以及燃燒室壓強有關。由于安全氣囊氣體發生劑一般在數十兆帕以下的壓強環境下燃燒, 其燃速滿足如下經驗方程[3]。
式中, r為氣體發生劑的燃燒速度, 單位為毫米每秒 (mm/s) ;b為氣體發生劑的燃速系數;n為燃速壓強指數;p為燃燒室壓強, 單位為兆帕 (MPa) 。
而燃速是燃燒層厚度的變化速率, 即
式中, e為已燃厚度, 單位為毫米 (mm) ;z為已燃氣體發生劑占初始氣體發生劑的質量百分數或體積百分數;p為燃燒室壓強, 單位為兆帕 (MPa) ;t為時間, 單位為秒 (s) 。
其中, 已燃厚度 () 隨已燃百分數 () 的變化速率為:
式中, Vp0氣體發生劑的初始體積, 單位為立方毫米 (mm3) ;Sp氣體發生劑的燃燒面積, 單位為平方毫米 (mm2) ;φ (z) 氣體發生劑的形狀函數;Sp0氣體發生劑的初始表面積, 單位為平方毫米 (mm2) ;mp燃燒過程中氣體發生劑的質量, 單位為克 (g) ;mp0氣體發生劑的初始質量, 單位為克 (g) ;Vp燃燒過程中氣體發生劑的體積, 單位為立方毫米 (mm3) 。
不同形狀的藥片, 其形狀函數φ (z) 也不一樣。本文試驗中采用安全氣囊氣體發生劑為圓形藥片, 規格為直徑3 mm、厚度1.5 mm, 其形狀函數通過Origin軟件進行擬合, 擬合后的方程如下所示, 相關系數大于0.9999。
根據Nobel-Abel方程可得
式中, p燃燒室壓強, 單位為兆帕 (MPa) ;Δ裝填密度, 單位為克每立方厘米 (g/cm3) ;ρ氣體發生劑的密度, 單位為克每立方厘米 (g/cm3) ;α氣體發生劑的余容, 單位為立方厘米每克 (cm3/g) ;f氣體發生劑的火藥力, 單位為焦每克 (J/g) 。綜上所述, 氣體發生劑藥片燃速方程為:
其中, 計算區間為P-t曲線最大壓強的30%~70%區間。
3 結語
本文通過密閉爆發器實驗研究了安全氣囊氣體發生劑的燃燒規律。首先根據氣體發生劑的藥形擬合出它的形狀函數, 然后通過測試兩種不同裝填密度下的最大壓強計算出氣體發生劑的余容和火藥力, 從而確定了該型藥劑具體的燃速方程。根據實驗數據可以計算出氣體發生劑在不同壓強下的燃速、一定初溫下的燃速系數以及在一定壓強范圍內的燃速壓強指數。這種燃速測試方法對安全氣囊氣體發生劑的燃速性能評估有較強的指導意義, 并能為安全氣囊氣體發生劑的研制設計提供一定的參考依據。
摘要：由于安全氣囊氣體發生劑多為圓片、帶孔小圓柱或其它異形藥片, 一般固體推進劑藥柱或藥條的燃速測試方法如靶線法和水下聲發射法在此并不適用, 本文研究了專門針對安全氣囊氣體發生劑的燃速測試方法, 通過密閉爆發器試驗進行測試以及數據處理, 可以計算出藥劑在不同壓強下的燃速、藥劑的燃速壓強指數和一定初溫下的燃速系數。
關鍵詞：安全氣囊,氣體發生劑,密閉爆發器,燃速
參考文獻
[1] 陳翡運, 趙宏立, 王剛, 密閉爆發器測試精度影響因素初探[J], 火炸藥學報, 1999, (3) :51-52.
[2] 畢文輝, 劉爽, 嚴楠, 密閉爆發器在做功火工品輸出性能測試中的應用[J], 計量與測試技術, 2008, 35 (7) :1-3.
[3] 金志明, 袁亞雄, 宋明, 現代內彈道學[M], 北京理工大學出版社, 1992.
汽車安全氣囊論文范文第3篇
【摘要】汽車電子技術的應用越來越廣泛，它可以改善汽車安全性能，有利于人身安全。本文首先講述了汽車電子控制技術的應用與現狀，并闡述的它的工作原理。
【關鍵詞】汽車技術；安全；系統；電子技術
汽車電子技術進入了整體優化階段，汽車的性能提高更大地依賴于電子控制技術。隨著電子控制技術的應用越來越廣泛。今天的汽車已經逐步進入電腦控制的時代。 電子技術加快了電子汽車的發展趨勢，也推動了汽車功能的多元化和便捷化，同時電子技術改善了汽車安全性能，提高了汽車安全，有利于人身安全。
一、汽車安全性的內容
1、軟件技術：隨著汽車對有關控制軟件的需求也相應增加，汽車上多通道傳輸網絡將大大地依賴于軟件，多通道傳輸技術使各個數據線成為一個網絡，電子設備間的數據變得越來越重要。
2、集成化技術。汽車電子技術的集成化，有利于實現經濟、更有效以及可診斷的數據中心。汽車電子技術的光導纖維，組成一個復雜的信息交換與控制系統等。
現在采用的電子裝置主要包括電子防抱制動控制、驅動防滑控制裝置、電子主動懸架控制、電子控制四輪轉向系統、安全氣囊自控裝置、刮水器自動控制、速度控制（限速與恒速）、輪胎氣壓報警和防盜報警等。舒適性方面 舒適性方面已經采用的技術主要有空調自動控制、座椅自動調整
二、電子技術在汽車行駛安全上的應用
1.整車控制系統。車身電子控制系統主要包括對汽車照明燈和轉向信號燈的電子控制、座椅、門窗、門鎖、自動雨刮等的電子控制，可以滿足用戶個性化的需求，先進的車輛遙控檢測和智能型防盜技術，保證了汽車在任何狀態的的安全性。
2.汽車制動防抱死系統. 防抱死制動系統可以感知制動輪每一瞬時的運動狀態，通過控制車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑動率，從而使汽車車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系數，保證汽車不發生抱死拖滑、失去轉向能力等不安全因素，是應用在汽車安全上的最有價值的一項應用。S=式中，VW=rω，當v=VW時，車輪可以自由滾動；當VW= 0時，車輪完全抱死滑移；當v>VW時，滑移率和車輪滑移程度成正比。 汽車制動防抱死系統通過制動或通過油門降低轉速，改善車輪的縱向附著力，保證了行駛的方向穩定性。
3.汽車驅動防滑系統。汽車驅動防滑系統防止汽車驅動輪快速滑動，把輪速傳感器反饋來的信號，經發動機的輸出轉矩，達到調節驅動輪的驅動轉矩的目的。
4.電控駕駛控制系統，電控駕駛控制系統主要由控制系統、執行系統、通訊系統組成?？刂葡到y根據駕駛員的意圖和車輛行駛狀況，在控制系統的控制下， 完成具體的執行動作。汽車在制動時，四只輪胎的左前輪和右后輪附著在干燥的水泥地面上，右前輪和左后輪卻附著在水中或泥水中，導致在汽車制動時四只輪子與地面的磨擦力不同，容易造成打滑、傾斜和車輛側翻事故。電子制動力分配系統可以自動調節前、后軸的制動力分配比例，提高系統提高制動穩定性。汽車電控動力轉向系統是為了實現在各種行駛條件下轉向盤上所需要的力都是最佳值，在車輛擺放時，駕駛員只需較小的力就能靈活地進行轉向，提高了駕駛的舒適性及轉向靈敏度，確保了高速行駛的穩定性和安全性。 汽車主動避撞系統是輔助汽車駕駛者對影響公路交通環境進行實時監控，在危急情況下防止汽車相撞事故的發生，保障了汽車行車安全。
5.汽車電控懸架系統。汽車在一般行駛時需要柔軟一點的懸架，當急轉彎時又需要硬一點的懸架，兩者之間有矛盾的解決方法就是要求懸架應在不同的條件下有不同的彈簧剛度和阻力減震，把這種懸架稱為電控懸架，能夠根據汽車的瞬時駕駛條件，通過各種傳感器對汽車的運行狀況進行檢測，有效防止車體傾斜并提高車輪的地面附著力。
6.汽車一體化底盤控制。電子控制底盤子系統。該系統能夠使車輛在極度危險的情況下，具有最好的乘坐舒適性并能確保靈敏的操縱性能。其中的電控自動變速器能夠改變從發動機到驅動輪之間的傳動，適時地協調發動機與傳動系統的工作狀況，充分地發揮動力傳動系統的潛力；ECAT 可以根據發動機的轉速、車速、制動器工作狀態，按照換檔特性精確地控制變速比。
三、事故后安全性電子技術的應用
1.門鎖緊急施放系統。門鎖緊急施放系統是當碰撞傳感器確認已發生碰撞，系統立即施放門鎖。
2.GPS 救援系統。車輛發生事故后，利用該系統準確確定事故車輛地點，大大縮短了救助時間，
3.電子穩定控制系統。ESC 簡單來說，ESC 由一些傳感器組成，它們可以衡量車輛對于駕駛員方向盤控制的反應敏感度。如果車輛的反應不正確，系統會在必要的時候向單個或全部四個車輪施加剎車壓力進行調解，增加了一個翻滾穩定控制系統，
4.安全氣囊。安全事故發生后，對人體做大的傷害就是頭部受到創傷，側面氣簾式安全氣囊對頭部施加保護，使數不清的人僥幸死里逃生。側面安全氣囊從座椅或者門板位置展開，以對乘員的身體軀干提供保護。
5.車門防撞梁。車門防撞梁被安裝在車門內部，采取的是垂直和對角線式布局，可以降低乘員可能遭受的來自外部的力量。
參考文獻
[1]麻友良.汽車電器與電子控制系統[M].機械工業出版社，2009.
[2]孫仁云，付百學.汽車電器與電子技術[M].機械工業出版社，2008.
[3]凌永成，于京諾.汽車電子控制技術[M].北京大學出版社，2006.
[4]朱萬昌.淺析電控技術在汽車上的應用[J].商業視角.
[5]楊敏林，李熙亞.我國機動車排放與控制的現狀及趨勢[J].東莞理工學院學報，2000（12）.
[6]徐凱，朱梅林，李兵.發動機排氣污染物控制技術及發展趨勢[J].車用發動機，1998（12）.