汽车-安全气囊发展应用论文

来源:读书笔记 发布时间:2020-03-06 00:19:06 点击:
毕业论文 汽车安全气囊的发展与应用 目 录 摘要.2 前言.3 1.安全气囊的国内外发展史......4 1.1国外安全气囊的发展.4 1.2安全气囊的国内发展史.5 2.安全气囊的重要组成.................................................................................................6 3.安全气囊的分类.........................................................................................................7 3.1驾驶员用安全气囊.7 3.2前排成员用安全气囊.7 3.3侧撞安全气囊.....7 3.4排座成员用安全气囊.........7 4..安全气囊的工作原理..................................................7 5.使用安全气囊的注意事项......9 5.1安全操作规范.....9 5.2启爆后安全气囊处理.....10 5.3对事故中没有启爆的气囊的检查.....10 6.安全气囊的应用及发展趋势.......................................11 参考文献...............................................................................13 致 谢....................................................................................14 摘 要 现在,随着汽车技术的进步和道路条件的改善,汽车行驶的速度越来越快,车流量也越来越大,安全隐患也越来越严重,交通事故逐年递增。因此,确保汽车行驶的安全性,解决乘车人员的安全越来越受到人们的重视。而在汽车上装配安全气囊就是一种有效的解决方法。本文主要对汽车安全气囊的发展与应用进行概述。

关键词 汽车 技术 安全 前 言 汽车安全系统是汽车电子领域增长最快的一部分。汽车的安全设计在整车设计中所占的比例也越来越大。汽车安全性分为主动安全和被动安全两种,主动安全系统旨在提高车辆行驶的稳定性,防范事故于未然。被动安全系统是事故发生后开始起作用,以减缓事故严重程度。汽车安全气囊属于被动安全系统。我国 2000 年实施了 CMVDR 294 关于正面碰撞乘员保护的设计规则,该法规等效于欧洲 ECER94 法规。最近,我国的侧面碰撞法规已经开始实施,这将对我国车辆的碰撞安全性能和驾乘人员保护系统提出更高的要求。汽车安全法规体系的不断完善,将带动中国汽车电子市场的发展。

1.安全气囊的国内外发展史 1.1国外安全气囊的发展 安全气囊的雏形是美国人 Jhon.W.Hetrick 发明的安全气垫。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。

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Federal MotorVehicl Safety Standard208, 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。

安全气囊由美国人约翰赫特里特(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。

安全气囊从 1952 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,其中规定从 1995 年 9 月 1 日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,同时还要求 1998 年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊,自此才确认了安全气囊的作用。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。

安全气囊在近几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。了解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。

1.2安全气囊的国内发展史 我国对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪 80 年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。

随着世界汽车进军我国,我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992 年,我过自行研制的 FS-01 安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发展空间。

在我国“九五”规划期间和“十五”规划中, 国家经贸委和汽车行业将安全气囊列为我国汽车零配件三大重点发展项目 电子喷油系统、防抱死制动系统和安全气囊系统 之一, 尤其是在 1999 年 1 0 月 28 日, 国家机械工业局发布关于正面碰撞乘员保护的设计规则 CMVDR294 。这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时的安全标准。所述的安全要求。CMVDR294 的发布间接地对汽车配置安全气囊提出了新的要求, 这无疑是中国安全气囊发展史上的一个进步, 同时也对安全气囊的研究与发展指明了正确的方向和注入了新的活力。

在十多年的研究与发展过程中, 国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础, 其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中, 系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方面作了大量工作, 对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。坐落在锦州经济技术开发区的锦恒公司是国内唯一一家具有自主知识产权的汽车安全气囊生产企业,其生产能力和所占市场份额在国内最大。锦恒公司建有国内一流的研发中心,实验室通过了国家 CNAL 认证,具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、侧面撞等实车碰撞试验能力和台车试验能力。公司的主要碰撞、检测设备和组装生产线均由国外引进,技术装备水平国内领先。他们通过引进美国公司的安全气囊生产技术,开发出填补国内空白的机械式安全气囊产品;
与一汽汽研所共同承担了国家 “九五”汽车电子产品攻关计划,开发出具有独立知 识产权的电子式安全气囊产品。目前,该公司共为国内 20 多个汽车生产厂家的 30 多个车型研发、配套安全气囊,已形成单班年产 20 万套安全气囊总成、120 万只气囊、15 万只饰盖的生产能力,是国内同行业中首家实现为整车配套的企业。近年,他们还与国际著名的安全气囊供应商签订加工安全气囊零部件的协议,产品将走向欧洲、北美等国家。

2000 年以来,我国安全气囊市场需求平均每年都有超过 200 的速度在增长,到 2004 年我国安全气囊市场总配套量接近 400 万套。目前,国内生产安全气囊企业有近 20 家,2004 年产量超过 200 万套,安全气囊的国产化率超过 50 。国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业两大阵营。外资企业主要以 Autoliv 、Plast、T akawa、Mobis 等为代表,国内 80 以上的安全气囊由他们生产,外资企业占据着我国安全气囊的中高端配套市场。国产企业主要是以锦州锦恒、东方久乐、上海比亚迪等为代表,他们国内安全气囊的产量只占 15 左右,主要在一些国产化的经济型乘用车有所配套。我国安全气囊在经历安全气囊的进口高峰后,进口安全气囊的高速增长是势头已经跌落,2005 年上半年已经出现进口负增长。目前,进口安全气囊在国内配套市场所占比重不到一半。2004 年底开始,跨国安全气囊企业相继在中国投资气囊组件的生产,加强了安全气囊上游零部件本地化供应配套的能力。到 2 007 年,我国 80 以上的安全气囊组件将实现本地化生产。目前,我国安全气囊零部

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