汽車安全氣囊中的玄機

07-10

到底有多安全新浪汽車科技解讀安全氣囊認識誤區

　　安全氣囊未彈出的新聞幾乎每天都有，這種悲劇在日復一日的發生。安全氣囊引起的糾紛似乎也格外引人注意，因為這血淋淋的事實經常被消費者作為汽車質量的一個判斷標準。但是，實際上，安全氣囊作為重要的被動安全部分並不能被以正確的視角看待。

安全氣囊的基本構成

　　安全氣囊就像一個封口的大袋子，由聚合織物構成，正常情況下會安分的摺疊在車輛內飾中，行車時中感測器不斷的將車速、加速度信息傳遞給氣囊ECU(ECU是氣囊的核心組件)，如果變化量或其它指標超過預定值，則囊控制模塊向氣體發體發生器發出點火命令。

安全氣囊的工作基本線路

　　安全氣囊發揮作用在眨眼之間

　　大量氣體的聚集使得氣囊爆炸般地衝出原始安裝位置，時速高達322公里。如果把氣囊彈出後的過程做以總結，可以分成4個步驟：(車速50Km/h與前方障礙物發生碰撞)

　　1、發生碰撞約10ms後，氣囊達到引爆極限值，點火劑被引爆產生大量車輛，是充氣劑(固態疊氮化鈉)受熱分解，這時駕駛員尚未有動作。

　　2、發生碰撞約40ms後，氣囊完全充滿，體積最大，駕駛員身體向前移動，安全帶在駕駛員身上充分拉緊，部分衝擊能量被吸收。

　　3、發生碰撞約60ms後，駕駛員頭部以及身體上部壓向氣囊，氣囊和氣囊上的排氣孔在氣體和人體壓力作用下排氣節流，吸收人體與氣囊之間的彈性碰撞產生的動能。

　　4、發生碰撞約110ms後，大部分氣體已從氣囊中逸出，駕駛員身體回靠到座椅上，汽車前方視野恢復。

　　5、發生碰撞約120ms後，碰撞危害解除，車速降低至零。

　　由此可見，氣囊從開始充氣到完全充滿只需要30ms，從汽車遭受碰撞開始到氣囊收縮位置，只用了120ms,而我們眨一下眼皮大約是200ms，所以，氣囊的動作完成在眨眼間也擁有強大的爆發力。

　　這是理論狀態下氣囊彈出的過程，在正確使用安全氣囊並彈出的事故中幾乎都沒有重大傷亡。安全氣囊如此重要，關乎到生命，所以我們更加不允許它在這麼重要的時刻出什麼差錯了。安全氣囊可能不會彈出的情況

安全氣囊未彈出造成的慘劇比比皆是

　　但是，理論太渺小，現實太骨感，安全氣囊未彈出造成的慘劇比比皆是。在我們之前做過的調查中，99%的網友都認為氣囊在重大事故中必須彈出，要不然就是質量有問題。拋開真正的設計缺陷，前排氣囊在某些情況下可能不會彈出，當然氣囊和車一樣也有等級的區別，我們這裡只討論最一般的氣囊。

車速低於減速定閾值的設定

　　1、車速低於減速定閾值的設定，正面撞擊堅硬的牆壁，氣囊不會啟動。

　　這裡的減速定閾值是根據安全氣囊系統的性能進行設定的，不同車型的減速度閾值各不相同。美國是按照25Km/h左右進行設計的，日本和歐洲是35Km/h左右。

與同程度重量的車正面撞擊

　　2、與靜止的同程度重量的車正面撞擊時，即使車速達到約50~60公里/小時，氣囊也可能不會啟動；

與樹木等容易變形的物體碰撞

　　3、與樹木等容易變形的物體碰撞時，即使車速達到約30~35公里/小時，氣囊也可能不會啟動；

　　4、小轎車與卡車的後部追尾時，氣囊的線束有可能在猛烈撞擊中斷裂，氣囊也可能不啟動；

汽車遭受的側面碰撞超過斜前方±30°

　　5、汽車遭受的側面碰撞超過斜前方±30°，即使車輛前方受到強烈撞擊，氣囊也可能不會啟動；後碰、側碰、翻轉都不會引發前排安全氣囊打開。

自重約1.5噸左右的車輛以直角方向撞擊

　　6、當車輛被其他自重約1.5噸左右的車輛以直角方向、減速定閾值以上的速度側面撞擊時，正面氣囊不會啟動，側氣囊和窗帘式氣囊會啟動。

撞擊點偏離車輛中心

　　7、撞擊方向以及撞擊點偏離車輛中心時，氣囊啟動條件也會變化。

　　安全氣囊的設計缺陷的確存在

　　但是這些只是特殊的情況，安全氣囊的設計缺陷的確存在，幾乎每個月都有廠家宣布因氣囊缺陷召回車輛。召回原因也是涉及到各方各面的，有的是因為安全氣囊軟體存在編程錯誤，有的是因為氣囊感測器出現問題不能正常展開。這些車企都是在收到投訴後進了積極的隱患調查降低事故的發生。

　　反觀國內的一些車企(包括合資)，面對家屬的投訴無動於衷，一口咬定是氣囊的起爆條件不夠，並不是什麼設計缺陷，類似召回的案例也是少之又少。造成這個局面的一方面在於消費者不了解安全氣囊甚至不會使用，一方面是目前目前還沒有一項能夠作為評判氣囊製造質量是否合格、氣囊與具體車型是否相匹配、事故發生後安全氣囊是否應該打開依據的標準。

　　氣囊技術屬於國外各汽車廠商的商業機密，世界各國也沒有強制統一的標準，都是汽車生產商自己制定的標準。而且，目前我國尚未有第三方權威機構能夠接受個人委託，對安全氣囊做出檢測。讓安全氣囊的案件更加沒有一個公正的說法。

　　所以，面對這些糾紛和某些車企的不作為，最好的辦法就是儘快出台安全氣囊相關法規，開放安全氣囊事故的第三方委託檢測。除去安全氣囊本身質量的原因，還有一些外在的因素導致了事故死亡率的上升，正確的使用安全氣囊才能讓生命在危急時刻有得到挽救的可能。

　　安全帶+安全氣囊才有效果

安全帶加安全氣囊的有效保護率為65%

　　依據調查發現，安全帶加安全氣囊的有效保護率為65% ，僅使用安全帶，有效保護率為45%—50%，而僅使用安全氣囊，有效保護率只有23%。但是60%的乘客在搭taxi時都沒有系安全帶的習慣，一旦發生碰撞，這是十分危險的事情。

使用安全帶+安全氣囊才最有效

　　前面我們分析了安全氣囊發揮作用的過程，安全帶會在其中吸收一部分動能，如果碰撞之前沒有系好安全帶，那麼安全氣囊將反而會傷害駕乘者。由於沒有了安全帶的束縛，不僅一部分衝擊能量無法從駕乘者身上「卸」下來，而且正在「一如既往」快速充氣的安全氣囊將與快速移動的駕乘者正面相撞，氣囊快速膨脹所發出的巨大衝擊力，將重重地撞向駕乘者的頭部及胸部。可想而知，在這次「撞擊」中，駕乘者的頭部及胸部將嚴重受傷，安全氣囊反而成了傷害駕乘者的「罪魁禍首」

　　現在還是有很多駕乘者不使用安全帶，或者以為車速不快不需要安全帶。導致消音扣這種商品在淘寶上銷量依舊非常好。我們應該養成上車系安全帶的好習慣，堅決抵制使用消音扣。

　　兒童應該避免坐在副駕駛席

對於兒童而言，後排都是最安全的位置

　　永遠不要把後朝向的兒童座椅放在有安全氣囊的前排。安全氣囊對12歲以下兒童十分危險，在副駕駛座上乘坐的兒童可能被爆炸的氣囊造成致命的傷害，越靠近氣囊，傷害越重。對任何年齡的兒童而言，後排都是最安全的位置。兒童在乘車的時候儘力選擇後排的座椅。

　　目前也有一些車輛上配備了自適應安全氣囊，可以根據乘客的身高體重來進行氣囊打開速度和大小的控制，這一點在後面也會提到。

副駕駛安全氣囊開關

　　有些車輛配備了副駕駛安全氣囊開關，可以進行手動控制，副駕駛座沒人的時候我們可以提前將這個氣囊關閉。現在一些車上有自動檢測的裝置，從而可以自動進行關閉。

　　孕婦需謹慎開車

孕婦開車更應該注意安全帶的使用

　　孕婦開車更應該注意安全帶的使用，這樣才能夠有效的保護自己。安全帶肩帶應該跨過胸腔，腰帶應該緊貼髖骨。這樣做主要是為了使事故時的衝擊力作用在我們的骨骼上而不是我們柔軟的內臟器官上。如果這樣正確的使用，安全帶是不會對胎兒造成影響的。

　　如果車速過快引發事故，安全氣囊彈出很容易引起流產，所以建議6個月以上的孕婦盡量不要開車，如果有需要，也要注意不能過快，盡量不走高速。

　　安全氣囊的附近不要放置尖銳物品

　　不要在安全氣囊和駕乘者之間或安全氣囊外部的標識部位放置堅硬或尖銳的物體，否則，安全氣囊打開時強大的衝擊力會將它們壓向駕乘者身體，同樣會造成嚴重傷害。

前風擋玻璃和車內後視鏡上不要懸掛飾品

　　前風擋玻璃和車內後視鏡上不要懸掛飾品。在氣囊彈出時，懸掛的飾品會受到碰撞，飛向駕乘者，造成不必要的傷害。

　　安全氣囊的檢修

　　安全氣囊是一次性產品。在碰撞引爆後，安全氣囊就不再具有保護能力，而須送回維修廠家重新更換一個新的氣囊。因車型不同，安全氣囊的價格也不相同。重新安裝一套新氣囊包括感應系統和電腦控制器，大致需要5000元到1萬元左右。

安全氣囊警告燈

　　駛員在平時駕駛中要注意觀察位於儀錶盤上的安全氣囊警告燈。在正常情況下，點火開關轉到「ACC」或「ON」位置時，警告燈會亮幾秒鐘，進行自檢後熄滅。若警告燈長亮，則表明安全氣囊系統有故障，應進行修理。否則，有可能出現氣囊不起作用或誤彈出的情況。

　　檢修安全氣囊系統與檢修汽車的其他系統不同，若操作錯誤，可能使安全氣囊意外引爆導致傷亡。各個廠家採用的感測器、充氣器類別和級數、引爆電路布局、推進劑等都有差別，因此，對安全氣囊系統檢修應找專業的維修人員，檢修時應嚴格按各車型維修手冊的規定進行。這樣看來，氣囊還是顯得笨拙了一些，據計算若汽車以60km/h的時速行駛，突然的撞擊會令車輛在0.2秒之內停下，而氣囊則會以大約300km/h的速度彈出，由此所產生的撞擊力約有180公斤。這樣頭部、頸部、胸部等人體較脆弱的部位就很難承受。因此，如果安全氣囊彈出的角度、力度稍有差錯，就有可能釀出一場「悲劇」。

　　不過，已經有很多汽車生產廠家研發除了更具科技含量的氣囊，不盡人意的安全氣囊也在變得人性化，對駕乘者的保護也更加有效。

　　磁電式感測器的採用

　　感測器的觸發通常有：開關式，純機械式，單點電子式，側撞式，應變式等。目前國際上對汽車上安全氣囊的感測器觸發方式也沒有一個統一標準。不僅是因為其種類繁多，而且。是因為裝於車身上不同位置的感測器觸發方式也不同。

　　磁電式感測器可以安裝在車身上的任何位置，只要稍微調整一下某些參數值，使得其能夠識別峰值為0588 m/s：和時間脈衝為0-20 ms的碰撞加速度信號即可。只要碰撞加速度峰值和時間脈衝寬度同時滿足條件，就會向氣囊發出觸發信號，展開氣囊，對人體進行保護。

　　智能化安全氣囊

通用雪佛蘭智能化安全氣囊

　　智能化自適應安全氣囊在打開後可以隨使用者的體形而變化，在安全氣囊的下部分做了向內收縮可以減少對使用者胸部的壓力。這種安全氣囊增加了重量感測器、紅外線感測器、光學感測器用來感知是否有人，是大人還是小孩等，另外還增加了編製計算機軟體，用以計算車輛碰撞時的車速以及撞擊程度等，以及時做出調整，減少對兒童等身體矮小者的傷害。奧迪、福特、通用等汽車公司已經使用了這種智能化安全氣囊。配備智能安全氣囊的車型也越來越平民化。

　　氣體發生器的多元化發展

　　針對安全氣囊氣體傷人的情況，更是要求對氣體發生器加以改進。目前汽車上的氣囊系統大量採用以疊氮化物作為氣體發生物質的推進劑型氣體發生器，其它類型的氣體發生器，包括混合氣體型氣體發生器、液體(液態氣)型氣體發生器、壓縮空氣蓄能型氣體發生器和硝化纖維型氣體發生器等也在積極研製。如摩爾頓公司生產的一種低密度、無毒的氣體型氣體發生器，與現用的相比具有體積小、質量輕的優點；布雷德公司開發的一種新型無鈉疊氮化物氣體發生器，耗用量不到鈉疊氮化物發氣劑的40%，而能產生等量的氣體，從而使其體積減小，質量減輕。

　　氣囊線束受到破壞也能彈出

氣囊線束容易在猛烈撞擊中受損

　　有很多車輛在激烈碰撞中車體嚴重變形，氣囊也未彈開，有可能就是匯流排在碰撞中受損，導致信號不能傳輸。如果使用為Safe-By-Wire的電子線控，就能解決此類問題。Safe-By-Wire這個通訊協議在2004年提出，是專門用於汽車安全氣囊系統的匯流排，通過綜合運用多個感測器和控制器來實現安全氣囊系統的細微控制。這個系統的其優勢在於：它是專門面向安全氣囊系統。為了保證系統在汽車出事故時也不受破壞，Safe-By-Wire中嵌入有多重保護功能。

　　安全帶氣囊技術

全新賓士S級的安全帶氣囊技術

　　在碰撞中，後排乘客的安全容易受到忽視，尤其是車輛尾和車側面發生碰撞時，後排乘客尤其是可以使用成人安全帶的兒童(兒童安全座椅不在範圍內)容易被安全帶勒傷。

　　梅賽德斯-賓士研究了一種後排可充氣式安全帶，當車輛發生正面碰撞時，後排安全帶會迅速充氣膨脹，降低安全帶對於乘員胸部、脖子的傷害。這個被命名為Beltbags安全帶會最先配備在新一代賓士S級身上。進一步加達對乘客安全保護。

　　其實，賓士並不是第一家運用該技術的廠商，此前在福特的Explorer及雷克薩賽LFA車型上都已開始搭配此項技術，不過賓士這項技術僅部署在正面碰撞時開始運用。

　　行人安全氣囊

沃爾沃在新車上配備的行人安全氣囊

　　對行人碰撞車輛後的安全考慮也是汽車設計的一項硬性指標，所以你才會看到車輛保險杠使用了吸能材料，大燈及附件無銳角等。

　　除了這些對於行人的保護也可以使用安全氣囊，沃爾沃研發的行人保護技術，它在發動機蓋上方配有氣囊配置，主要作用是保護行人頭部和腿部。

　　該氣囊在保險杠上方緊靠預警感測器激發，50-75微妙內瞬間完成充氣，並保持充氣狀態長達數十秒，充氣後的安全氣囊在大燈之間展開，由保險杠頂面向上伸展至發動機蓋表面以上，而且保險杠兩側的翼狀氣囊充氣後還向兩側舉起，可防止行人落到公路上。整個氣囊的摺疊模式和斷面設計保證了氣囊展開時能與汽車前端的輪廓相吻合，最大限度的保證兒童頭部和成人腿部安全。

　　安全氣囊不能100%的拯救遭遇車禍者的生命，但是在緊急時刻誰都想牢牢的抓住這棵救命稻草。所以選擇一個對安全氣囊有良心的企業以及正確的使用安全氣囊降低附加風險，都是非常有必要的。