安全气囊的类型和结构

安全气囊的类型

（1）按照气囊的数量包可分为单气囊系统（只装在驾驶员一侧）、双气囊系统（正、副驾驶员侧各有一个安全气囊）和多气囊系统（前排安全气囊、后排安全气囊、侧面安全气囊）。

（2）按大小可分为保护全身的安全气囊、保护整个上身的大型气囊和保护面部的小型护面气囊。

（3）按照保护对象不同可分为驾驶员防撞安全气囊、前排乘员防撞安全气囊、后排乘员防撞安全气囊与侧面防撞安全气囊几种。

1、驾驶员防撞安全气囊

驾驶员防撞安全气囊装在方向盘上，分美式和欧式两种。美式气囊是假定驾驶员没有佩戴座椅安全带设计的，其容积较大，为60L。欧式气囊是假定驾驶员佩戴座椅安全带而设计的，其窖较小，约40L。

2、前排乘员防撞安全气囊

由于副驾驶位置乘员在车内位置不固定且前方空间较大，因此为保护其撞车时免受伤害，设计的防撞安全气囊也较大。美式约160L左右，欧式约75L左右（后者考虑了乘员受座椅安全带的约束）。

3、后排乘员防撞安全气囊

装在前排座椅上，防止后排乘员在撞车时受到伤害。

4、侧面防撞安全气囊

装在车门上，防止驾驶员及乘员受侧面撞击。

安全气囊的结构

安全气囊系统主要由传感器、气体发生器、点火器、气囊以及控制单元（ECU）等部件组成。

1、传感器

传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。传感器按其功能可分为碰撞传感器和保险传感器两种。碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度，如果汽车以40KM/H的车速迎面撞到一个不可变形的固定障碍物上，碰撞传感器便会自动接通搭铁回路；保险传感器，其闭合的减度要稍慢一些，防止因碰撞传感器短路而造成误开。传感器按其结构可分为机械式、机电式和电子式3种。下面以机械式传感器（偏心锤式碰撞传感器）为例说明传感器的工作原理。

机械式传感器一般安装在保险杠与挡泥板之间，用来感知低速碰撞的信号。传感器安装在一个密封的防震保护盒内，当传感器中的重锤的移动速度高于某一特定车速（称为TBD车速）时，重锤便将其机械能直接传给引发器使气囊膨开。

具体的工作原理：

汽车正常行驶时，扭力弹簧将触头定在上止点位置，传感器没有触发信号给ECU。当汽车碰撞时，减速度所产生的惯性力克服弹簧的扭力而使重锤产生运动，带动触桥转动，使动、静触头结合。此时，传感器向ECU发出接通信号，同时安全传感器也接通，ECU发出引爆指令。

2、气体发生器

气体发生器又称充气器，用于点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊膨开。

气体发生器用专用螺栓螺母固定在气囊支架上，装配时只能用专用工具进行装配。气体发生器由上盖、下盖、充气剂和金属滤网组成。上盖上有若干个充气孔，充气有长方孔和圆孔两种。下盖上有安装孔，以便将气体发生器安装到气囊支架上。上盖与下盖用冷压工艺装成一体，壳体内装充气剂、滤网和点器。金属滤网安放在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒。

目前，大多数气体发生器都是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂的瞬间，点火剂会产生大量热量，氮化钠受热立即分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。

3、点火器

点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。点火剂包括引爆炸药和引药，引出导线与气囊连接器插头连接，连接器中设有短路片。当连接器插头拔下或插头与连接器未完全结合时，短路片将两根引线短接，防止静电或误导电将电热丝电路接通而造成气囊误膨开。

当ECU发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引爆引药，引爆炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解释放入气囊。

4、气囊

如前所述，气囊按布置位置可分为驾驶员侧气囊、乘客侧气囊、后排气囊、侧面气囊和顶部气囊等；按大小可分为保护整个身体的大型气囊和主要保护面部的小型护面气囊。护面气囊成本较低，但一定要和座椅安全带配合使用才有保护作用。由于欧洲车普遍使用安全带，所以欧洲汽车多采用小型气囊。美国汽车则针对未使用安全带设计，采用大型气囊。

早期使用的安全气囊是用尼龙织物涂以聚氯丁烯制造而成的。现在的气囊除了基底材料不变外，有两种基本的设计构思，一是传统的用涂层织物制成品的安全气囊，通过改变其气道的尺寸来控制其缓冲性大小；另一种是用具有一定透气性的不涂覆织物，来控制其缓冲性，但对其透气率有严格的要求。目前采用较多的是前一种，大多以防裂性能好的聚酰胺织物制成，里面涂有聚氯丁乙烯。

5、ECU

ECU主要由SRS逻辑模块、信号处理电路、备用电源电路、保护电路和稳压电路组成，保险传感器一般与SRSECU一起被制作在SRS控制组件中。

6、SRS警报灯

SRS警报灯位于仪表板上，接通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，若SRS警报灯点亮6秒后熄灭表示系统正常，若6秒后依然闪烁或长亮，表示气囊

系统出现故障，提示应进行检修。若ECU出现异常，不能控制SRS警报灯，SRS 警报灯便在其他电路的直接控制下作出异常显示。

安全气囊的正确使用

（1）安全气囊只是辅助安全系统，要与安全带配合使用。设计安全气囊的初衷就是在安全带的作用下辅助保护驾乘者的安全，而大家往往容易将安全气囊与安全带分开来看，认为有了安全气囊，安全带的作用就不大了，因此就出现了当发生正面碰撞时，没有佩戴安全带而被安全气囊所伤的情况。因此，在驾驶和乘坐装有正面安全气囊的汽车时，一定要系上安带，如果发生正面碰撞，安全带加上安全气囊的双重保护才能得到充分发挥。

（2）当汽车装有前排乘员安全气囊时，切不可让儿童坐在前排或在此位置安置儿童座椅，若可以手动关闭此位置的安全气囊，则应该在儿童乘坐之前关闭此位置的安全气囊。因为安全气囊的爆发会对儿童造成一定程度上的伤害，前排乘员安全气囊较大，其爆发力是儿童所承受不了的。

（3）要注意观察、位于仪表盘上的安全气囊警告灯。在正常情况下，点火开关转到“ACC”或“ON”位置时，警告灯会亮大约6秒，进行自检后熄灭，若警告灯长亮，则表明安全气囊系统有故障，应进行修理。否则，有可能出现气囊不起作用或误弹出的情况。

（4）气囊炸开后必须更换，在安装新气囊时必须注意，碰撞传感器装在电脑板内的要随电脑板更换，装在电脑板外的要单独更换，不然容易引爆；由于气囊是配合安全带使用的，拉紧装置的安全带拉紧器也要更换。

（5）挡风玻璃不能悬挂小挂件和小饰物，不然在气囊弹出时，挂件饰物突然受撞，会产生猛力，像子弹一样射向乘坐者，后果不堪设想。

（6）不能敲打气囊裸露在外的标识部位，因为气囊中含有一种易被电引爆的化学成分，如受到一定作用力的敲打，很容易被引爆。

（7）由于气囊弹开时发生急剧地充气膨胀，其冲击力极大，此时，如果你没有正确佩戴安全带，或是坐得离气囊太近，气囊膨胀时的冲击力同样会对人

员造成伤害。所以，要注意保持方向盘和驾驶员之间的距离大于10cm，并将座椅尽量向后移。

（8）不要在乘客与气囊之间放置坚硬或尖锐的物体，否则，气囊爆炸时的强大冲击力同样会将它们压到人身上，造成死伤。

（9）戴眼镜的驾驶员最好要戴上安全眼镜，因为安全气囊撞上眼镜会将玻璃撞碎，造成眼球和脸部受伤。