氣囊(Air-bag,或稱Supplementary Restraint System,簡稱SRS)指安裝在汽車上的充氣軟囊,使用在車輛發生撞擊事故的瞬間彈出,藉以達到緩衝的作用,保護駕駛和乘客的安全。它絕對要與 安全帶兩者配合使用,才能得到真正的防 護效果。一般而言,遭遇到發生碰撞時,可以避免乘座人員頭部和身體,直接撞擊到車輛內部,減少人員傷害程度。根據美國高速公路安全管理局調查,氣囊的使用 得當下,令轎車的駕駛死亡率減少11%,正面撞擊則降低30%的力道。雖然氣囊不能完全保護乘員生命安全,甚至有可能會造成傷害,引發起不少責難,但仍不 可否認其防護功能。
至今,氣囊依然是車輛被動性安全裝置裏,不可或缺的一部份。
中文名 安全氣囊
性質 車身被動安全性的輔助配置
英文名 Supplemental Inflatable Restraint System
作用 減輕乘員的傷害程度
簡稱 SRS
發明國家 美國
發明人 John W. Hetrick
其他稱呼 Air-bag
歷史
1952年起,美國工程師John W. Hetrick,因一場交通意外事故啟發,促使相關研究工作。1953年8月18日,取得美國「輔助乘員保護系統」(Supplementary Restraint System;SRS)專利。
1971年福特將安全氣囊裝在一批實驗車上,1974年通用汽車率先在市售車裝上駕駛座安全氣囊,之後在前乘客座也裝上安全氣囊,並可依撞擊力道分兩種充氣模式,然而克萊斯勒前董事長李艾科卡在自傳中曾說,70年代的顧客只想要大馬力大車身的汽車,對安全配備並不感興趣,安全帶使用率也很低,所以安全氣囊沒多久就從市場中消失。
1980年12月,奔馳汽車S系列成為第一輛在歐洲正式銷售配有氣囊的汽車。1988年克萊斯勒開始將旗下所有車款都裝上安全氣囊,並大作電視廣告示範安全氣囊的效用,才真正開啟汽車界安全配備的競爭。
1984年,美國高速公路安全管理局制訂《聯邦汽車安全標準》(Federal Motor Vehicle Safety Standard;FMVSS)第208條中,增加安裝氣囊的要求[3]。1995年,正式經由美國國會(United States Congress)通過法案,提供明確的法則及指導方向,要求1995年起新車的標準配備需要有雙氣囊。1997年起,貨車亦比照辦理。
作動原理
當撞擊感知器檢測到撞擊時,相關控制系統會判斷撞車程度決定是否觸發充氣裝置,通常由汽油或炸藥等氣體發生劑配合點火裝置組成充氣模塊。為了廢棄處理上的安全,通常只高溫引爆氣囊。
由於撞擊過程時間非常短,一般氣囊由觸發至完成充氣過程約25-35毫秒。充氣時間過長便會失去其效用。
氣囊種類
對駕駛員進行保護的氣囊
裝在方向盤內,防止駕駛員與轉向盤、儀錶板及前擋風玻璃發生碰撞;對前排乘員進行保護的氣囊,裝在儀錶板內,防止乘員與儀錶板、前擋風玻璃發生碰撞;
對後排乘員進行保護的氣囊
一般安裝在前排座椅的靠背上後部或頭枕內部,防止乘員與前排座椅發生碰撞。由於後排乘員受到的傷害程度較輕,後座椅安全氣囊一般只在高級轎車上使用。
按保護對象和方位
• 駕駛員安全氣囊------DAB,Driver Airbag
• 前排乘客安全氣囊----PAB,Passenger Airbag
• 前排座椅安全氣囊---FSAB,Frontal Side Airbag
• 後排座椅安全氣囊---RSAB,Rear Side Airbag
• 安全氣簾---IC,Inflatable Curtain
• 膝部安全氣囊---KAB,Knee Airbag
• 行人保護安全氣囊---Passenger Airbag
按氣囊數
單氣囊、雙氣囊
目前中低檔轎車中標配的氣囊個數是1-2個,一般都是在車輛的駕駛和副駕駛位置各一個,用來保護前排成員在車輛發生猛烈撞擊時對胸部和腦部的有效保護。
四氣囊
在一些中檔的B級車中,一般都會裝有四個氣囊除了位於駕駛、副駕駛位的兩個,在它的側面車門內也裝有兩個。
多氣囊
在一些高檔車中像以安全性著稱的,Volvo/富豪轎車在它的旗艦車型中全車配備了6個氣囊和18個氣簾,分別位於車內前排正副駕駛位,前後車門兩側各兩個,18個氣簾分佈在前後擋風玻璃處,側面視窗處,對來自各個方向的撞擊提供最有效的保護。
新型氣囊
防汽車反彈傷亡的氣囊式安全帶,原名防汽車氣囊反彈傷亡的保險帶,又稱氣囊式安全帶。在車用保險帶肩部及整體,設有標誌形氣囊裝置。該保險帶結合了傳統安全帶和安全氣囊的特性,為乘客提供了更高級別的碰撞安全保護。這項技術減少了事故發生時對乘客頭部、頸部和胸部的傷害,採用了氣囊式安全帶,進一步提升了該車型的安全創新設施,非常適合對兒童老人的安全保護。
這款氣囊式安全帶,當碰到意外情況時,安全帶會瞬間膨脹成氣囊狀,其緩解衝擊力的效果是傳統安全帶的5倍;一是面積大可以有效降低頭部與頸部的晃動,二是氣囊膨脹時具備一定的反作用力,能減少車禍中乘客容易出現的肋骨骨折、內臟器官受損和淤傷等現象,實現避免目前因氣囊彈傷頸椎的60%以上的傷亡事故。
2011年11月3日,福特汽車公司首創的後座氣囊式安全帶獲得《大眾機械》《Popular Mechanics》雜誌授予的“年度創新突破大獎”。
打開條件編輯本段回目錄
為了保證安全氣囊在適當的時候打開,汽車生產廠家都規定了氣囊的起爆條件,只有滿足了這些條件,氣囊才會爆炸。雖然在一些交通事故中,車內乘員碰得頭破血流,甚至出現生命危險,車輛接近報廢,但是如果達不到安全氣囊爆炸的條件,氣囊還是不會打開。
安全氣囊打開需要合適的速度和碰撞角度。從理論上講,只有車輛的正前方左右大約60°之間位置 撞擊在固定的物體上,速度高於30KM/h,這時安全氣囊才可能打開。這裡所說的速度不是我們通常意義上所理解的車速,而是在試驗室中車輛相對剛性固定障礙物碰撞的速度,實際碰撞中汽車的速度高於試驗速度氣囊才能打開。
汽車發生碰撞時的主要受力部位是保險杠和車身縱梁,為了緩衝碰撞時的衝擊力,車身前部大都設計有碰撞緩衝區,而且車身的剛度分佈也是不均勻的。在一些事故中,例如當轎車與沒有後部防護裝置的卡車發生鑽入性追尾事故,或轎車碰撞護欄後發生翻車事故,或發生車身側面 碰撞等,這樣的事故往往沒有車身前部的直接撞擊,主要是車身上部和側面發生碰撞,碰撞車身部位的剛度很小,雖然車艙發生了很大的變形,造成了車內乘員受傷或死亡,但是由於碰撞部位不對,有時候氣囊並不能打開。尤其是在側向碰撞中,如未配置側安全氣囊,主副安全氣囊由於不能達到起爆條件不能引爆。
主要裝置
1.撞擊感知器
2.電子處理器
3.充氣裝置
4.氣囊
充氣裝置
汽車的安全氣囊內有疊氮化鈉(NaN3)或硝酸銨(NH4NO3)等物質。當汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時,這些物質會迅速發生分解反應,產生大量氣體,充滿氣囊。(疊氮化鈉分解產生氮氣和固態鈉;硝酸銨分解產生大量的一氧化二氮(N2O)氣體和水蒸氣。)