安全氣囊是誰發(fā)明的
汽車安全氣囊是20世紀汽車上的十大發(fā)明之一,那么你知道是誰發(fā)明的嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料,歡迎閱讀!
安全氣囊的使用
使用安全氣囊來保護汽車乘員的想法最先產(chǎn)生于美國。1952年,美國汽車生產(chǎn)者聯(lián)合會在理論上闡述了這樣 一種汽車安全系統(tǒng)的必要性,幾乎同時,這種系統(tǒng)的原理圖也繪制了出來。1953年8月,赫特里克首次提出了“汽車用安全氣囊防護裝置”,并在美國獲得了 “汽車緩沖安全裝置”專利。但是,由于當時技術水平的限制,還不能把這種想法或?qū)@吨T實現(xiàn)。1966年,梅塞德斯-奔馳公司開始研發(fā)安全氣囊裝置,梅塞 德斯的工程師們首先發(fā)明了碰撞傳感器以及氣體發(fā)生裝置,讓安全氣囊能夠在30毫秒內(nèi)膨脹展開,他們還研制出了抗撕裂的氣囊織物材料,改善了氣囊的膨脹特 性,最終,把整個裝置設計安裝在汽車的方向盤中。
在大約250次真車撞擊試驗,2 500次的臺架試驗,以及超過700萬km的車輛路試之后,在1980年12月,同預張緊安全帶一起,安全氣囊被安裝在了當時的奔馳S級轎車上。而從 1985年起,奔馳在全部供應美國市場的汽車上都有安裝了這種安全系統(tǒng)。到了1991年,差不多有28%的奔馳轎車都裝備了駕駛員安全氣囊,從最早裝備安 全氣囊的奔馳S級轎車駛下生產(chǎn)線已25年了。據(jù)美國國家公路安全管理部門(NHTSA)的統(tǒng)計,在美國的交通事故當中,安全氣囊已保護了 約14 200人的生命,而在德國,自1990年以來,安全氣囊阻止了2 500例發(fā)生重大傷害的交通事故。據(jù)統(tǒng)計,安全氣囊在嚴重的碰撞事故當中能夠保護約三分之一的人員生還,另外,六分之一的駕駛員或前排乘客能夠在碰撞中得 到安全氣囊的保護而被拯救。安全氣囊的使用明顯提高了汽車的被動安全性。
奔馳公司作為最早安裝安全氣囊的廠家,已經(jīng)在其制造的12 00萬輛車上都裝備了安全氣囊。1992年,安全氣囊就已經(jīng)作為奔馳轎車一項標準配置。梅塞德斯的工程師們?nèi)灾铝τ谘芯扛倪M安全氣囊的技術,包括 側(cè)面安全氣囊系統(tǒng)以及在事故中能夠更好地做出響應的氣囊控制系統(tǒng)。
安全氣囊的使用明顯提高了汽車的被動安全性。據(jù)資料統(tǒng)計,由于安全氣囊在北美的廣泛使用,使事 故死亡率減少了12%,而且在安全氣囊保護下人體的受傷程度也有所減輕。
另一方面,雖然由尼龍或聚脂纖維布料等制成的氣囊質(zhì)量不大,但瞬間展開的速度卻高達 200km/h以上,這一沖擊速度對人體而言并非一個小數(shù)目,根據(jù)美國國家公路安全管理部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù),安全氣囊在碰撞交通事故中每挽救100名乘員生命 的同時,也因氣囊的不適當展開及乘員的不正確乘坐位置和坐姿,不幸導致57名乘員失去了生命。
在未來的幾年當中,安全氣囊仍然會在汽車安全設備中扮演重要的角色。工程師們在尋找的能夠?qū)?能發(fā)生的事故和汽車駕駛者進行自動調(diào)整的主動安全系統(tǒng)的可能性,新型智能化安全氣囊的開發(fā)對新技術提出了更高的要求。當駕駛員相對方向盤氣囊襯蓋的距離小于10cm時,在20~30毫秒內(nèi)爆炸展開的氣囊會給駕駛員致命的沖擊傷害。 而副駕駛座上的成員如果沒有保持合適的坐姿,在碰撞中導致受傷的可能性也會大大增加。
安全氣囊出現(xiàn)了兩種發(fā)展趨勢,美國和日本的汽車公司正在努力增大氣囊尺寸來保護乘員。而 歐洲一些汽車制造公司,如奔馳、寶馬和沃爾沃等則認為,安全氣囊本身決不是保障乘員的靈丹妙藥,它必須在一個統(tǒng)一的汽車被動安全系統(tǒng)中才能有效地發(fā)揮作 用,在這個系統(tǒng)中,一定要具備緊縮式安全帶、結構可靠的座椅、兒童專用座椅和一系列其它部件。而且,最好在車身結構設計開始時就考慮到這個安全系統(tǒng)所有必 須的組成部件的安裝。
未來安全氣囊的智能化發(fā)展,還包括集成了先進的傳感器技術和信息處理系統(tǒng),它們在事故發(fā)生的短 暫時間內(nèi)能夠提供可靠的碰撞環(huán)境方面的信息。這些信息包括汽車碰撞的劇烈程度、碰撞的形式(正碰撞或側(cè)碰撞等)、乘員的身材、體重、乘坐位置和乘坐姿態(tài), 以及乘員是否系有安全帶等等。智能安全氣囊系統(tǒng)根據(jù)探測到的信息,通過其電子控制系統(tǒng)的計算分析,決定安全氣囊何時及以何種程度展開,從而對乘員提供最優(yōu) 化的保護。
拓展:安全氣囊原理
汽車行駛過程中,傳感器系統(tǒng)不斷向控制裝置發(fā)送速度變化(或加速度)信息,由控制裝置(中央控制器)對這些信息加以分析判斷,如果所測的加速度、速度變化量或其它指標超過預定值(即真正發(fā)生了碰撞),則控制裝置向氣體發(fā)生器發(fā)出點火命令或傳感器直接控制點火,點火后發(fā)生爆炸反應,產(chǎn)生N2或?qū)夤拗袎嚎s氮氣釋放出來充滿碰撞氣袋。乘員與氣袋接觸時,通過氣袋上排氣孔的阻尼吸收碰撞能量,達到保護乘員的目的。
汽車的安全氣囊內(nèi)有疊氮化鈉(NaN3)與硝酸銨(NH4NO3)等物質(zhì)。當汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時,這些物質(zhì)會迅速發(fā)生分解反應,產(chǎn)生大量氣體,充滿氣囊。疊氮化鈉分解產(chǎn)生氮氣和固態(tài)鈉,硝酸銨作為氧化劑參與。
新型安全氣囊加入了可分級充氣或釋放壓力的裝置,以防止一次突然點爆產(chǎn)生的巨大壓力對人頭部產(chǎn)生的傷害,特別在乘客未佩戴安全帶的時候,可導致生命危險。具體形式有:
1.分級點爆裝置,即氣體發(fā)生器分兩級點爆,第一級產(chǎn)生約40%的氣體容積,遠低于最大壓力,對人頭部移動產(chǎn)生緩沖作用,第二級點爆產(chǎn)生剩余氣體,并且達到最大壓力。總的來說,兩級點爆的最大壓力小于單級點爆。這種形式,壓力逐步增加。
2.分級釋放壓力方式,囊袋上開有泄壓孔或可調(diào)節(jié)壓力的孔,分為完全憑借氣體壓力頂開的方式或電腦控制的拉片Tether。這種方式,一開始壓力達到設定極限,然后瞬時釋放壓力,以避免過大傷害。