夏永佳 任宝学

（1.杭州都凌汽车研发有限公司，杭州 310000；2.浙江众泰汽车制造有限公司 杭州分公司，杭州 310000）

在追求速度、外观、特色功能的同时，我国越来越多民众对汽车安全功能提出了较高要求.为了更好地满足这一要求，提升汽车安全性能，本文围绕汽车被动安全装置在事故安全中的运用开展具体研究。

1 常见的汽车被动安全装置

高强度安全车身、安全玻璃、车身的前后应力集中区、安全带、安全气囊、安全头枕、气囊控制器、传感器均属于常见的汽车被动安全装置。例如，高强度安全车身能够在交通事故发生时降低车身的变形，乘员舱的安全空间也能够得到更好保障；安全玻璃能够保证交通事故发生时玻璃爆碎为圆柱状碎块或夹层玻璃，这就使得交通事故中玻璃带来的伤害被降到最低；车身的前后应力集中区能够缓解交通事故发生时产生的撞击力，车身损坏程度、车内人员损伤程度均能够由此大幅降低[1]。

2 汽车被动安全装置在事故安全中的运用

2.1 安全带

安全带属于将汽车乘员身体约束在座椅上的被动安全装置，车辆碰撞事故发生时，安全带能够有效避免乘员身体冲出座椅发生二次碰撞。结合长期以来的研究与实践验证不难发现，安全带在汽车翻车、追尾碰撞、正面碰撞等事故中均能够较好保护乘员安全，安全带同时具备的成本低廉、结构简单、效果明显特点也使得其在现代汽车领域基本实现了普及化应用。我国法律明文规定，车内前排乘员必须在行车中系好安全带，近年来C-NCAP评价中获得高分车型，预张紧限力式安全带已在前排得到标配，由此可见，安全带这一被动安全装置在汽车事故安全中的运用价值。

2.2 安全气囊

安全气囊属于汽车被动安全装置中的高新技术产品之一，其包括正面气囊、膝部气囊、侧面气囊。在汽车发生撞车或遭受猛烈撞击时，安全气囊能够快速自行充气，防止乘员碰撞方向盘等汽车结构物而受伤。长期实践早已证明，安全气囊在保护前排乘员头部、脸部中具有不俗的表现。相较于上文提及的安全带，安全气囊的乘员保护效果较弱，但安全带和安全气囊的共同运用能够大大降低汽车事故中乘员伤害指数。相关权威机构调查表明，安全气囊能够降低汽车安全事故18%的致死率，而安全带与安全气囊的配合使用则能够降低47%的致死率，由此可见安全气囊的应用价值[2]。

安全气囊主要由气体发生器、点火器、碰撞传感器、安全气囊控制器、气囊组成，其控制流程可以描述为：“发生碰撞→碰撞传感器→气囊控制器→点火器→气体发生器→气囊”，其中的气体发生器需要在事故发生后的30ms内产生大量气体以充满气囊，而点火器则需要在收到碰撞传感器传来的信号后引发雷管爆炸以点燃火药，由此即可通过火药点燃带来的瞬间高温使气体发生器产生气体，气囊由此顶开盖板并弹出即可保证乘员安全，有机硅、尼龙布涂氯丁橡胶属于较为常见的气囊材料。为保证安全气囊在汽车事故中能够实现高质量应用，安全气囊的日常维护与保养必须得到高度重视。具体来说，检测人员需使用V.AG1551/1552检测安全气囊，安全气囊的拆装还必须保证蓄电池电源的断开，安全气囊的更换需保证新、旧安全气囊均采用缓冲面朝上放置形式。值得注意的是，安全气囊存在固定的使用寿命，一般情况下需保证最长10年更换1次安全气囊，同时需保证安全气囊不置于100℃以上地方、不沾有清洁剂与油脂。

2.3 碰撞传感器

碰撞传感器主要负责检测汽车发生碰撞的强弱程度，将强弱程度信号发送至气囊控制器即可决定是否启动安全气囊。常见的轿车一般拥有2～5个碰撞传感器，汽车前方保险杠、吸能盒、B柱内板均属于碰撞传感器的常见安装部位。一般情况下，只有汽车碰撞时车速高于25km/h，碰撞传感器才能够向气囊控制器传输足够启动安全气囊的信号。随着汽车安全的受重视程度不断提升，近年来汽车碰撞传感器领域发展速度惊人，滚球式碰撞传感器、电阻式碰撞传感器、水银开关式碰撞传感器均属于这一发展所取得的成果，碰撞传感器由此可更好服务于汽车事故安全运用，图1为滚球式碰撞传感器。

图1 滚球式碰撞传感器

2.4 气囊控制器

气囊控制器负责搜集碰撞传感器信号，通过综合分析各类信号并开展计算发出点火指令，即可启动安全气囊。在汽车出现碰撞事故时，碰撞传感器会向气囊控制器传输碰撞信号，结合气囊开发时路试、误作用等其他信号即可科学判断是否启动安全气囊。汽车碰撞属于较为复杂的力学过程，这是由于汽车质量、速度、结构、外形往往千差万别，钢铁结构高刚性、撞击力产生塑性变形吸能也进一步加大了该力学过程的复杂程度，因此气囊控制器必须开展大量实车或台车碰撞试验方可保证自身性能。由于实车或台车碰撞试验存在开发效率低、工作量大、成本高等一系列不足，近年来学界围绕气囊控制器试验开展了大量研究。摆锤冲击方法便属于其中的研究典型，该方法可较好用于抗冲击试验验证、加速度的一致性验证、低速不起爆验证、高速起爆验证，气囊控制器这一被动安全装置由此即可更好服务于汽车事故安全运用，加速度的一致性验证如图2所示。

图2 加速度的一致性验证

2.5 注意事项

为保证汽车被动安全装置在事故安全中实现高质量应用，人们必须关注以下注意事项：（1）避免擅自改装车辆。加装运动套件、改装前保险杠等属于较为常见的车辆改装，但由此造成的加速度信号变化将直接影响被动安全装置效用发挥。（2）物品摆放。仪表盘放置的物品、车内悬挂的物品会在安全气囊展开时犹如子弹般弹射，由此带来的风险必须得到关注。（3）行车不系安全带。不系安全带在很多年轻人看来是一件很酷的事，但正面撞击发生时这种行为将产生严重的二次伤害。

3 结论

汽车被动安全装置在事故安全中发挥着关键性作用，主要包括安全带、安全气囊、气囊控制器、传感器等。研究表明，它具有显著的实践价值，可以有效降低安全事故危害，保障汽车驾驶人员的安全。因此，人们要充分发挥汽车被动安全装置的作用。