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安全氣囊的發展及應用

: 問提問者：網友 | 2017-04-26

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　　這是我的畢業論文啊、、太多了發不完　　1.1 國外汽車安全氣囊的發展　　安全氣囊的雛形是美國人 Jhon.W.Hetrick 發明的安全氣墊。1952 年 Hetrick 發明了他自己之稱為“汽車安全氣墊”的裝置，用來減輕急剎車或正面碰撞帶來的嚴重傷害。這是一種純機械裝置。用于使氣囊膨脹的壓縮空氣貯存在一個壓力容器中，連接著彈簧的質量塊用來感應汽車的減速度。當質量塊產生位移時，能打開一個閥使壓力空氣從壓力容器中沖出來，以使氣囊膨脹。氣囊可裝在方向盤中、手套箱門上、儀表板上部以及前排座椅的靠背。　　早期的空氣囊主要用于與其它安全裝置一起防止飛機著陸時與地面的碰撞。1960 年，安全氣囊技術開始在原有的基礎上研制并轉為民用。　　60 年代末, 美國高速公路交通安全委員會(NHTSA)開始建議制定一個可選擇的安全氣囊法則, 鼓勵汽車廠商去發展安全氣囊。　　70 年代, 美國通用、福特, 德國奔馳，日本豐田等汽車公司以及美國 MORTON 公司、TRW 公司、德國 TEMIC 公司、ICT 研究院、日本 DAICEL 公司、瑞典 AUTOLIV 公司等均開始投入大量資金和人力研究與發展安全氣囊, 其中 1971 年 5 月德國的一個研究小組成功地將火箭推進技術應用于汽車安全氣囊。這些綜合力量使安全氣囊的研究與發展進入了一個全新的發展階段。　　1984 年, 美國高速公路交通安全委員會(NHTSA) 在著名的“聯邦汽車安全標準”中的 208 條款《乘員碰撞保護》(Federal MotorVehicl Safety Standard208, 簡稱 FMVSS208) 中增加了安裝氣囊的要求, 這為安全氣囊的發展和使用提供了一個明確的法則及指導方向。FMVSS208 條款是汽車安全氣囊發展史上的一個重要的里程碑。此后, 歐洲也頒布了 ECER94 法規, 緊接著日本豐田、本田, 美國福特、克萊斯勒, 德國寶馬, 瑞典富豪等汽車公司紛紛開始銷售配有安全氣囊的汽車。　　20 世紀 90 年代后期, 美國、歐共體、日本已正式立法在汽車上配置安全氣囊, 雙氣囊已成為絕大多數主流轎車的標準件。　　安全氣囊由美國人約翰•赫特里特（John•Hotrich ）發明。他是一位自學成才的阿賓夕法尼亞州工程師。1952 年，在遭遇一次事故后，他萌發了設計撞車安全裝置的想法。在這次事故中，約翰為躲避一個障礙物而猛打方向盤進行制動，他和妻子都用手臂本能地保護坐在前座中間位置上的女兒。這次事故后他意識到必須要有一個良好的方法來保護乘員，兩周之后他繪好了設計圖紙交給了代理人，這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛型。1953 年 8 月 18 日，他獲得了" 汽車緩沖安全裝置" 的美國專利。　　安全氣囊從 1952 年就取得了專利，但在應用推廣中經歷了幾上幾下的波折，足足走過了 30 多年的漫長路途。直至 1984 年，汽車碰撞安全標準(FMVSS208) 在美國經多次被廢除后又重新被認可并開始實施，其中規定從 1995 年 9 月 1 日以后制造的轎車前排座前均應裝備安全氣囊，同時還要求 1998 年以后的新轎車都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊，自此才確認了安全氣囊的作用。如今，這個在當年頗具創意性的發明已轉為千百萬個產品，種類也發展為正面氣囊、側面氣囊、安全氣簾等等。各國生產的中高級轎車，大多數都裝有安全氣囊，有些轎車已將安全氣囊列入必裝件。在國內，隨著 CMVDR294 碰撞安全法規的開始實施，國內消費者對汽車被動安全性能的要求也越來越高，但目前除了極少數高級車裝備了側面氣囊之外，大部分車型還只是安裝了正面氣囊。　　安全氣囊在近幾年得到了飛速的發展，價格大幅度下降，裝備了安全氣囊的轎車也從過去的中高級轎車向中低級轎車發展。同時，有些轎車前排安裝了乘客用的安全氣囊（即雙安全氣囊規格），乘客用的安全氣囊與駕車者用的安全氣囊相似，只是氣囊的體積要大些，所需的氣體也多一些而已。進入 90 年代以來，安全氣囊的安全性能已被人們普遍接受，并被視為一種現代化和高檔次的安全裝置。了解安全氣囊的工作原理及注意事宜對我們更好的保護自己有很重要的作用，但對于駕駛員來說，安全駕駛才是第一位的，這是任何先進的安全裝置都無法替代的。　　1.2國內汽車安全氣囊的發展　　我國對汽車安全氣囊的研究起步較晚。上個世紀 80 年代末我國的一些汽車碰撞安全和軍工專家才開始關注汽車安全氣囊的研究和發展。　　隨著世界汽車進軍我國，我國的汽車工業迎來了前所未有的發展契機。1992 年，我過自行研制的 FS-01 安全氣囊通過撞車試驗。我國的政策法規也對我國汽車工業的發展提供了良好的發展空間。　　在我國“九五”規劃期間和“十五”規劃中, 國家經貿委和汽車行業將安全氣囊列為我國汽車零配件三大重點發展項目( 電子噴油系統、防抱死制動系統和安全氣囊系統) 之一, 尤其是在 1999 年 1 0 月 28 日, 國家機械工業局發布《關于正面碰撞乘員保護的設計規則》( CMVDR294) 。這個設計規則明確提出對汽車乘員在發生汽車碰撞時的安全標準。所述的安全要求。CMVDR294 的發布間接地對汽車配置安全氣囊提出了新的要求, 這無疑是中國安全氣囊發展史上的一個進步, 同時也對安全氣囊的研究與發展指明了正確的方向和注入了新的活力。　　在十多年的研究與發展過程中, 國內許多大學與事業公司的研究與產品已初具基礎, 其中部分研究與技術已接近國際水平。清華大學的黃世霖等人在汽車碰撞實驗研究中, 系統地研究了多種國產汽車中安全氣囊的匹配技術對汽車安全氣囊的點火控制模擬、汽車碰撞的過程模擬和實驗驗證以及有關軟件在汽車安全氣囊系統設計中的應用等方面作了大量工作, 對國內的汽車安全氣囊研究具有重要的指導作用。　　坐落在錦州經濟技術開發區的錦恒公司是國內唯一一家具有自主知識產權的汽車安全氣囊生產企業，其生產能力和所占市場份額在國內最大。錦恒公司建有國內一流的研發中心，實驗室通過了國家 CNAL 認證，具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、側面撞等實車碰撞試驗能力和臺車試驗能力。公司的主要碰撞、檢測設備和組裝生產線均由國外引進，技術裝備水平國內領先。他們通過引進美國公司的安全氣囊生產技術，開發出填補國內空白的機械式安全氣囊產品；與一汽汽研所共同承擔了國家 “九五”汽車電子產品攻關計劃，開發出具有獨立知識產權的電子式安全氣囊產品。目前，該公司共為國內 20 多個汽車生產廠家的 30 多個車型研發、配套安全氣囊，已形成單班年產 20 萬套安全氣囊總成、120 萬只氣囊、15 萬只飾蓋的生產能力，是國內同行業中首家實現為整車配套的企業。近年，他們還與國際著名的安全氣囊供應商簽訂加工安全氣囊零部件的協議，產品將走向歐洲、北美等國家。　　2000 年以來，我國安全氣囊市場需求平均每年都有超過 200% 的速度在增長，到 2004 年我國安全氣囊市場總配套量接近 400 萬套。目前，國內生產安全氣囊企業有近 20 家，2004 年產量超過 200 萬套，安全氣囊的國產化率超過 50% 。國內安全企業的生產和配套市場基本上分外資企業和國產企業兩大陣營。外資企業主要以 Autoliv 、Plast、T akawa、Mobis 等為代表，國內 80% 以上的安全氣囊由他們生產，外資企業占據著我國安全氣囊的中高端配套市場。國產企業主要是以錦州錦恒、東方久樂、上海比亞迪等為代表，他們國內安全氣囊的產量只占 15% 左右，主要在一些國產化的經濟型乘用車有所配套。我國安全氣囊在經歷安全氣囊的進口高峰后，進口安全氣囊的高速增長是勢頭已經跌落，2005 年上半年已經出現進口負增長。目前，進口安全氣囊在國內配套市場所占比重不到一半。2004 年底開始，跨國安全氣囊企業相繼在中國投資氣囊組件的生產，加強了安全氣囊上游零部件本地化供應配套的能力。到 2 007 年，我國 80% 以上的安全氣囊組件將實現本地化生產。目前，我國安全氣囊零部件 ECU 、氣體發生器、氣袋、布料的國內采購率只有 5% 左右，氣囊組件配套還有很大的發展空間。　　1.3國內安全氣囊的評價　　盡管我國安全氣囊的研究與發展已初具基礎和規模, 但是離世界先進水平還相距甚遠, 這些差距主要包含安全氣囊法規、撞車實驗系統、安全氣囊的設計、制造和測試等方面。事實上, 我國的撞車實驗系統還不能完全滿足美國 FMVSS208 條款的技術要求; 其次在安全氣囊方面, 我們還缺少關鍵技術的自主知識產權; 此外, 傳感器、氣體發生器和氣囊的技術規范及檢測還未達到一個令人滿意的狀態。因此，我們業內人士還要付出艱辛的努力！　　1.4 汽車安全氣囊的發展趨勢　　汽車安全系統是汽車電子領域增長最快的一部分。汽車的安全設計在整車設計中所占的比例也越來越大。汽車安全性分為主動安全和被動安全兩種，主動安全系統旨在提高車輛行駛的穩定性，防范事故于未然。被動安全系統是事故發生后開始起作用，以減緩事故嚴重程度。汽車安全氣囊屬于被動安全系統。我國 2000 年實施了 CMVDR 294 《關于正面碰撞乘員保護的設計規則》，該法規等效于歐洲 ECER94 法規。最近，我國的側面碰撞法規已經開始實施，這將對我國車輛的碰撞安全性能和駕乘人員保護系統提出更高的要求。汽車安全法規體系的不斷完善，將帶動中國汽車電子市場的發展。據預測，2009 年前排乘客側面保護氣囊的安裝率將會是 2006 年的 2 倍，側氣簾的安裝率將是 2006 年的 4 倍。　　隨著科技的發展和人們對汽車安全重視程度的提高，汽車安全技術中的安全氣囊技術近年來也發展得很快，智能化、多安全氣囊是今后整體安全氣囊系統發展的必然趨勢。　　新的技術可以更好地識別乘客類型，采取不同的保護措施。系統采用重量、紅外、超聲波等傳感器來判斷乘客與儀表板遠近、重量、身高等因素，進而在碰撞時判斷是否點爆氣囊、采用 1 級點火還是多級點火、點爆力有多大，并與安全帶形成總體控制。通過傳感器，氣囊系統還可以判斷出車輛當前經歷的碰撞形式，是正面碰撞還是角度碰撞，側面碰撞還是整車的翻滾運動，以便驅動車身不同位置的氣囊，形成對乘客的最佳保護。網絡技術的應用也是安全氣囊系統的發展方向。在汽車網絡中，有一種應用面比較窄，但是非常重要的網絡即 Safe-By-Wire 。 Safe-By-Wire 是專門用于汽車安全氣囊系統的總線，Safe-By-Wire 技術旨在通過綜: 回答者：網友

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