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安全气囊工作原理详解

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发表于 2016-2-16 14:44:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
囊所要做的就是将乘客的速度降为零,同时确保乘客受到较少的损伤,甚至毫发无损。安全气囊的使用非常严格。安全气囊只能在乘客和方向盘或仪表板之间的有限空间内发挥作用,并且必须在几分之一秒的时间内完成使命。不过,如果安全气囊系统能够匀速降低乘客的速度,而不是让他的运动骤然而止,那么即便是如此有限的距离和时间也是很有价值的。 ...
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 楼主| 发表于 2016-2-16 14:45:08 | 显示全部楼层
  气囊自身由纤细的尼龙纤维制成,折叠后装入方向盘或仪表盘。近来还出现了装入座椅或车门的气囊。 传感器是通知气囊充气的设备。当撞击力相当于以16-24公里/小时的速度撞击砖墙时,气囊便会开始充气。当质量位移使电接触断开时,某个机械开关将会被触动,告知传感器已发生撞击。传感器从内置于微芯片中的加速计接收信号。 安全气囊充气系统中的叠氮化钠(NaN3)和硝酸钾(KNO3)发生反应,生成氮气。氮气形成的热流会让气囊迅速膨胀。
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 楼主| 发表于 2016-2-16 14:45:21 | 显示全部楼层
  气囊充气系统与固体火箭助推器的原理相同(有关详细信息,请参见火箭发动机工作原理)。安全气囊系统点燃的是“固体推进剂”,后者的燃烧极为迅速,可产生大量气体为气囊充气。随后,气囊爆炸般地冲出原始安装位置,时速高达322公里,比眨一下眼睛还要快!1秒之后,气体通过气囊上的小孔迅速消散,气囊收缩,因此乘客又可以自由移动。
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 楼主| 发表于 2016-2-16 14:45:31 | 显示全部楼层
  尽管整个过程只经历短短的1/25秒,但多出的这点时间已足以防止人员遭受重创。顺便介绍一下,气囊中释放出的粉状物质是普通的玉米淀粉或滑石粉,安全气囊制造商用它们来确保气囊在贮存时保持柔韧和润滑。
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 楼主| 发表于 2016-2-16 14:45:54 | 显示全部楼层
  早在美国交通运输部于20世纪80年代要求机动车安装快速充气垫之前,就有人提出了使用快速充气垫防止撞伤的构想。第一项用于飞机的可充气式紧急降落设备的专利在第二次世界大战时便已提出申请。
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 楼主| 发表于 2016-2-16 14:46:24 | 显示全部楼层
  最初在汽车中应用安全气囊时,主要解决的是价格昂贵问题和技术上的难题(包括压缩气体的贮存和释放)。研究人员考虑的问题包括: 汽车中是否有足够的空间放置气罐 在汽车使用过程中,气体是否要一直保持高压状态 如何设计才能保证气囊在各种工作温度下迅速而可靠地膨胀,同时不会发出震耳欲聋的巨响,他们需要找到一种方法来引发化学反应,从而产生氮气来为气囊充气。20世纪70年代,小型固体推进剂充气系统的出现解决了这个难题。
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 楼主| 发表于 2016-2-16 14:46:40 | 显示全部楼层
  在使用汽车安全气囊之初,专家提醒这种新设备应与安全带一起使用。由于安全气囊只有在速度高于16公里/小时的正面撞击中才能发挥作用,因此仍然需要使用安全带。只有安全带能够在侧面撞击(尽管现在侧气囊日益普及)、追尾以及二度撞击中起到一定的保护作用。虽然科学技术日新月异,但就目前来说,安全气囊仍需要结合膝式/肩式安全带使用才能发挥作用!
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 楼主| 发表于 2016-2-16 14:46:50 | 显示全部楼层
  然而,不久之后,人们就发现安全气囊会对过于靠近它的人员会造成伤害。研究人员已经确认,驾驶员安全气囊的危险区域是在充气系统前方5到8厘米的范围内。因此,与驾驶员安全气囊保持25厘米的距离可以让自己处于绝对安全的区域。这个距离应按从方向盘中心到胸骨位置来测算。如果您目前的距离不足25厘米,请按以下方法调整驾驶位置:在保证可以自如踩下踏板的前提下,尽可能向后移动座椅。 使座椅靠背稍稍后仰。尽管汽车的设计各不相同,但只要使座椅靠背稍稍后仰一些,即使驾驶座椅位于最前面,大多数驾驶员还是能够确保25厘米的距离。如果靠在椅背上难以看到路面,则可以使用汽车的座椅升降系统(并非所有的汽车都有这种系统)升高座椅,也可以在座位上放置牢固、不易滑动的坐垫来达到同样的目的。 向下倾斜方向盘(此操作仅在方向盘可以调节时才有效),让安全气囊朝向胸部,而不是朝向头部和颈部。
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