安全氣囊是誰發(fā)明的
汽車安全氣囊是20世紀(jì)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(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
安全氣囊的使用
使用安全氣囊來保護(hù)汽車乘員的想法最先產(chǎn)生于美國(guó)。1952年,美國(guó)汽車生產(chǎn)者聯(lián)合會(huì)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(shí),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(hù)裝置”,并在美國(guó)獲得了 “汽車緩沖安全裝置”專利。但是,由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制,還不能把這種想法或?qū)@吨T實(shí)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(gè)裝置設(shè)計(jì)安裝在汽車的方向盤中。
在大約250次真車撞擊試驗(yàn),2 500次的臺(tái)架試驗(yàn),以及超過700萬km的車輛路試之后,在1980年12月,同預(yù)張緊安全帶一起,安全氣囊被安裝在了當(dāng)時(shí)的奔馳S級(jí)轎車上。而從 1985年起,奔馳在全部供應(yīng)美國(guó)市場(chǎng)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(jí)轎車駛下生產(chǎn)線已25年了。據(jù)美國(guó)國(guó)家公路安全管理部門(NHTSA)的統(tǒng)計(jì),在美國(guó)的交通事故當(dāng)中,安全氣囊已保護(hù)了 約14 200人的生命,而在德國(guó),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(jì),安全氣囊在嚴(yán)重的碰撞事故當(dāng)中能夠保護(hù)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(hù)而被拯救。安全氣囊的使用明顯提高了汽車的被動(dòng)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(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)配置。梅塞德斯的工程師們?nèi)灾铝τ谘芯扛倪M(jìn)安全氣囊的技術(shù),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(yīng)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(dòng)安全性。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),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(hù)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(dá) 200km/h以上,這一沖擊速度對(duì)人體而言并非一個(gè)小數(shù)目,根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路安全管理部門的統(tǒng)計(jì)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(shí),也因氣囊的不適當(dāng)展開及乘員的不正確乘坐位置和坐姿,不幸導(dǎo)致57名乘員失去了生命。
在未來的幾年當(dāng)中,安全氣囊仍然會(huì)在汽車安全設(shè)備中扮演重要的角色。工程師們?cè)趯ふ业哪軌驅(qū)?能發(fā)生的事故和汽車駕駛者進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的主動(dòng)安全系統(tǒng)的可能性,新型智能化安全氣囊的開發(fā)對(duì)新技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)駕駛員相對(duì)方向盤氣囊襯蓋的距離小于10cm時(shí),在20~30毫秒內(nèi)爆炸展開的氣囊會(huì)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(dǎo)致受傷的可能性也會(huì)大大增加。
安全氣囊出現(xiàn)了兩種發(fā)展趨勢(shì),美國(guó)和日本的汽車公司正在努力增大氣囊尺寸來保護(hù)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(rèn)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(gè)統(tǒng)一的汽車被動(dòng)安全系統(tǒng)中才能有效地發(fā)揮作 用,在這個(gè)系統(tǒng)中,一定要具備緊縮式安全帶、結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開始時(shí)就考慮到這個(gè)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(jìn)的傳感器技術(shù)和信息處理系統(tǒng),它們?cè)谑鹿拾l(fā)生的短 暫時(shí)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(cè)到的信息,通過其電子控制系統(tǒng)的計(jì)算分析,決定安全氣囊何時(shí)及以何種程度展開,從而對(duì)乘員提供最優(yōu) 化的保護(hù)。
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(duì)這些信息加以分析判斷,如果所測(cè)的加速度、速度變化量或其它指標(biāo)超過預(yù)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(diǎn)火命令或傳感器直接控制點(diǎn)火,點(diǎn)火后發(fā)生爆炸反應(yīng),產(chǎn)生N2或?qū)?chǔ)氣罐中壓縮氮?dú)忉尫懦鰜沓錆M碰撞氣袋。乘員與氣袋接觸時(shí),通過氣袋上排氣孔的阻尼吸收碰撞能量,達(dá)到保護(hù)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(dāng)汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時(shí),這些物質(zhì)會(huì)迅速發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)生大量氣體,充滿氣囊。疊氮化鈉分解產(chǎn)生氮?dú)夂凸虘B(tài)鈉,硝酸銨作為氧化劑參與。
新型安全氣囊加入了可分級(jí)充氣或釋放壓力的裝置,以防止一次突然點(diǎn)爆產(chǎn)生的巨大壓力對(duì)人頭部產(chǎn)生的傷害,特別在乘客未佩戴安全帶的時(shí)候,可導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。具體形式有:
1.分級(jí)點(diǎn)爆裝置,即氣體發(fā)生器分兩級(jí)點(diǎn)爆,第一級(jí)產(chǎn)生約40%的氣體容積,遠(yuǎn)低于最大壓力,對(duì)人頭部移動(dòng)產(chǎn)生緩沖作用,第二級(jí)點(diǎn)爆產(chǎn)生剩余氣體,并且達(dá)到最大壓力。總的來說,兩級(jí)點(diǎn)爆的最大壓力小于單級(jí)點(diǎn)爆。這種形式,壓力逐步增加。
2.分級(jí)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?jí)毫_(dá)到設(shè)定極限,然后瞬時(shí)釋放壓力,以避免過大傷害。