标题：气囊
简介
气囊做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞后，称为一次碰撞，乘员与车内构件发生碰撞，称为二次碰撞，气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开一个  内置气囊充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。
区别
汽车气囊气囊分布在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车顶三个方向。在装有安全气囊系统的容器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System，简称SRS)的字样，直译成中文，应为“辅助可充气约束系统”。旨在减轻汽车碰撞后，乘员因惯性发生二次碰撞时的伤害程度。鸟类气囊气囊（air sac）是鸟类的一种呼吸系统。鸟类的呼吸系统非常特化，表现在具有非常发达的气囊系统和肺气管相连通。气囊主要由单层鳞状上皮细胞构成，有少量结缔组织和血管，它缺乏气体交换的功能。鸟类一般有9个气囊，其中与支气管相连通的为后气囊（腹气囊与后胸气囊），与腹支气管相通连的为前气囊（颈气囊、锁间气囊和前胸气囊）；除锁间气囊为单个的之外，均系左右成对。气囊遍布于内脏器官、胸肌之间，并有分支伸入大的骨腔内。分布气囊广布于鸟类内脏、骨腔以及某些运动肌肉之间。气囊的存在，使鸟类产生独特的呼吸方式——双重呼吸（dual respiration），这与其他陆栖脊椎动物仅在吸气时吸入氧气有显著不同。鸟类呼吸系统的特殊结构，是与飞行生活所需的高氧消耗相适应的。气囊也是保证鸟类在飞翔时供应足够氧气的装置。鸟类在栖止时，主要靠胸骨和肋骨运动来改变胸腔容积，引起肺和气囊的扩大和缩小，以完成气体代谢。当飞翔时，胸骨作为搧翅肌肉（胸大肌和胸小肌）的起点，趋于稳定，因而主要靠气囊的伸缩来协助肺完成呼吸。扬翼时气囊扩张，空气经肺而吸入；搧翼时气囊压缩，空气再次经过肺而排出。因而鸟类飞翔越快，搧翅越猛烈，气体交换也越快，这样就确保了氧气的充分供应。
雏形
安全气囊的发明源于一次有惊无险的事故。 　
1952 年，美国工程师赫特里克在一次驾车中，为了躲避一个障碍物，立即猛打方向盘并紧急制动。同时，他和妻子都本能地伸出手臂，来保护当时正在前排中央座位上的女儿。虽然有惊无险，这位自学成才工程师却从中受到启发。他想必须有一种保护装置，在紧急制动或是碰撞时能代替手臂去保护前冲的驾乘人员。他利用两个星期的时间设计出了一种汽车缓冲安全装置，其原理是在发动机罩下装一个盛满压缩空气的储气筒，当汽车受到正面碰撞时，惯性冲击力促使一个滑动重块向前移动，从而推动储气筒向隐藏在方向盘中央以及仪表板旁的空气袋快速充气，从而可以使车中人员减少伤害。 　
1953年8月18日，赫特里克获得了国家专利局办法的“汽车缓冲安全装置”的专利证书，这就是安全气囊的雏形。
气囊系统
是保护汽车遭侧面碰撞以及车辆翻滚时乘员的安全一般安装于车门上，在车辆遭到侧面碰撞会导致车门严重变形，以至于无法开启车门，车内乘员被困于车内，侧面安全气囊可以有效的保护车内驾乘人员来自侧面撞击导致的腰部，腹部，胸部外侧，以及胳膊的伤害，保证身体上肢的活动能力和逃生能力。
随着整车被动安全重要性的深入人心，在一些高档豪华车中出现了高达30几个气囊从颈部、膝部、甚至是在车顶的两侧会配有两条管状气囊，在意外情况发生时能够有效的缓解来自车顶上方的下压力，配合侧面气帘能够有效的保护乘客的头部和颈部。膝盖部分的气囊位于前排驾驶座椅内，一旦打开能够有效保护后排乘客的腰下肢体部位，从而也能缓解来自正面碰撞的前冲力。
SRS
简称SRS是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低18%左右，单独使用安全带可使事故死亡率下降42%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助系统出现。 　
当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安全气囊的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。
安全气囊系统称为SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活，该传感器用于监视碰撞中汽车速度减雨燕的安全气囊小的程度。在碰撞发生的早期，安全气囊开始充气，安全充气大约需要0.03秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要，这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时，碰撞时如果人的乘坐姿势不正确，将给人带来严重的伤害。
车外气囊
车外气囊系统又叫保险杠内藏式气囊。当汽车在正面碰撞行人时，气囊迅速向前张开和向两侧举升，托起被撞行人同时防止行人跌向两侧。目前车外气囊系统正处于研制阶段。
作用
安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘，平常与普通方向盘没有什么区别，但一旦车前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来，已经挽救了许多人的性命。研究表明，有气囊装置的轿车发生正面撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了30%，中型轿车降低11%，小型轿车降低14%。
原理
安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产  气囊生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀，气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。
除了驾驶员侧有安全气囊外，有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格)，乘客用的与驾车者用的相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。另外，有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。
分布作用
安全气囊安全气囊分布在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车顶三个方向。在装有安全气囊系统的容器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System，简称SRS)的字样，直译成中文，应为“辅助可充气约束系统”。英文名称中强调了安全气囊是辅助性的设备，应该与安全带配合工作才能起到最佳的保护作用。可惜的是中文名称中忽略了这一点，容易给用户带来误解，以为仅靠安全气囊就能获得良好的保护效果。其实，若不配合安全带使用的话，在某些情况下，安全气囊展开时会对乘员造成不必要的伤害。在正驾驶位的气囊装在方向盘的中间位置，副驾驶位的安全气囊安装在正前方的平台内部，在意外发生的瞬间可以有效的保护驾驶员和副驾驶位乘员的头部和胸部，因为正面发生的猛烈碰撞会导致车辆前方大幅度的变形，而车内乘员会随着这股猛烈的惯性向前俯冲，造成跟车内构件的相互撞击，另外车内正驾驶位置的安全气囊可以有效的防止在发生碰撞时方向盘顶到驾驶者的胸部，避免致命的伤害。
侧面气囊系统是保护汽车遭侧面碰撞以及车辆翻滚时乘员的安全一般安装于车门上，在车辆遭到侧面 碰撞会导致车门严重变形，以至于无法开启车门，车内乘员被困于车内，侧面安全气囊可以有效的保护车内驾乘人员来自侧面撞击导致的腰部，腹部，胸部外侧，以 及胳膊的伤害，保证身体上肢的活动能力和逃生能力。数量随着整车被动安全重要性的深入人心，在一些高档豪华车中出现了高达30几个气囊从颈部、膝部、甚至是在车顶的两侧会配有两条管状气囊，在意外情况发生时能够有效的缓解来自车顶上方的下压力，配合侧面气帘能够有效的保护乘客的头部和颈部。膝盖部分的气囊位于前排驾驶座椅内，一旦打开能够有效保护后排乘客的腰下肢体部位，从而也能缓解来自正面碰撞的前冲力。新产品车外气囊系统又叫保险杠内藏式气囊。当汽车在正面碰撞行人时，气囊迅速向前张开和向两侧举升，托起被撞行人同时防止行人跌向两侧。目前车外气囊系统正处于研制阶段。
应用
  气囊主要应用在造纸机械行业，用于校正器，压光机，压榨、刮刀、网部等多个部位进行行程调节和张力控制，气囊作为举升设备的举升元件后，克服举升设备的传统缺点，无需进行维护保养，使用寿命长，操作更换方便。
在机械隔振中，气囊一般采用囊式、膜式和束带式结构。气囊可应用于各种机械装置中起缓冲吸振、控制运动或增压作用。与具有同样功能的弹性元件如钢弹簧相比，气囊具有结构简单、工作可靠，不需复杂的参数计算和结构设计，无静态偏斜，使用维护方便，且寿命较长。
在实际应用中，气囊有多种使用用途，如隔振，防震，举升，夹持和抗摆动等，其用法和使用数量可视具体设备而定。但有一个共同特性不可忽视，即应配有足够的气源以保持其内部压力的稳定。
结构
安全气囊系统主要由传感器、气体发生器、点火器、气囊以及控制单元（ECU）等组成。传感器传感器用天检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。传感器按其功能可分为碰撞传感器和保险传感器两种。碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度，如果汽车以40KM/H的车速迎面撞到一个不可变形的固定障碍物上，碰撞传感器便会动作，接通搭铁回路；保险传感器，其闭合的减速度要稍小一些，起保险作用，防止因碰撞传感器短路而造成误膨开
传感器按其结构可分为机械式、机电式和电子式3种。下面以机械式传感器（偏心锤式碰撞传感器）为例说明传感器的工作原理。
机械式传感器一般安装在保险杠与挡泥板之间，用来感知低速碰撞的信号。传感器安装在一个密封的防震保护盒内，其结构见图，当传感器中的重锤的移动速度高于某一特定车速（称为TBD车速）时，重锤便将其机械能直接传给引发器使气囊膨开。
具体的工作原理：汽车正常行驶时，扭力弹簧2将重3、动触头6、12、14定在上止点位置，传感器没有触发信号经给ECU。当汽车碰撞时，减速度所产生的惯性力克服弹簧的扭力而使重锤产生运动，带动触桥5转动，使动、静触头结合。此时，传感器向ECU发出接通辽信号，同时安全传感器也接通，ECU发出引爆指令。气体发生气体发生器又称充气器，用于点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊膨开。气体发生器用专用螺栓螺母固定在气囊支架上，装配时只能用专用工具进行装配。气体发生器由上盖、下盖、充气剂和金属滤网组成。上盖上有若干个充气孔，充气尽职尽责有长方孔和圆孔两种。下盖上有安装孔，以便将气体发生器安装到气囊支架上。上盖与下盖用冷压工艺装成一体，壳体内装充气剂、滤网和点器。金属滤网安放在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒。
目前，大多数气体发生器都是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂的瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠受热立即分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。点火器点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。点火剂包括引爆炸药和引药，引出导线与气囊连接器插头连接，连接器中设有短路片。当连接器插头拔下或插头与连接器未完全结合时，短路片将两根引线短接，防止静电或误导电将电热丝电路接通而造成气囊误膨开。
当ECU发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引爆引药，引爆炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解释放入气囊。气囊如前所述，气囊按布置位置可分为驾驶员侧气囊、乘客侧气囊、后排气囊、侧面气囊和顶部气囊等；按大小可分为保护整个止身的天型气囊和主要保护面部的小型护面气囊。护面气囊成本较低，但一定要和座椅安全带配合使用才有保护作用。由于欧洲车普遍使用安全带，所以欧洲汽车多采用小型气囊。美国汽车则针对未使用安全带设计，采用开型气囊。
早期使用的安全气囊是用尼龙织物涂以聚氯丁烯制造而成的。现在的气囊除了基底材料不变外，有两种基本的设计构思。一是传统的用涂层织物制成品的安全气囊，通过改变其气道的尺寸来控制其缓冲性大小；另一种是用具有一定透气性的不涂覆织物，来控制其缓冲性，但对其透气率有严格的要求。目前采用较多的是前一种，大多以防裂性能好的聚酰胺织物制成，里面涂有聚氯丁乙烯。ECUECU主要由SRS逻辑模块、信号处理电路、备用电源电路、保护电路和稳压电路组成，保险传感器一般与SRS ECU一起被制作在SRS控制组件中。
（1）SRS逻辑模块。SRS逻辑模块主要用于监测汽车纵向减速度或惯性力是否达到庙宇值，控制气囊组件中的点器引爆点火剂。在汽车行驶过程中，ECU不断接收前碰撞传感器和防护碰撞传感器传来的车速变化信号，经过数学计算和逻辑判断后，确定是否发生碰撞。当判断结果为发生碰撞时，立即运行控制点火的软件程序，并向点火电路发出点火指令引爆点火剂，点火剂引爆时产生大量热量，使充气剂受热分解释放气体给SRS充气。
（2）信号处理电路。信号处理电路主要由放大器和滤波器组成，用于对传感器有机化学贩信号进行整形、放大和滤波，以便ECU能够接收、识别和处理。
（3）保护电路和稳压电路。为了防止安全气囊系统元件遭受损害，ECU中必须设置保护电路。同时，为了保证汽车电源电压变化时，安全气囊系统能够正常工作，还必须设置稳压电路。SRSSRS警报灯位于仪表板上，接通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，若SRS警报灯点亮6s后熄灭表示系统正常，若6s后依然闪烁或长亮，表示气囊系统出现故障，提示应进行检修。若ECU出现异常，不能控制SRS警报灯，SRS警报灯便在其他电路的直接控制下作出异常显示。
使用
（1）安全气囊只是辅助安全系统，需与安全带配合使用。设计安全气囊的初衷就是在安全带的作用下辅助保护驾乘者的安全，而大家往往容易将安全气囊与安全带分开来看，认为有了安全气囊，安全带的作用就不大了，因此就出现了当发生正面碰撞时，没有佩戴安全带而被安全气囊所伤的情况。由于安全气囊的充气速度非常快，充气瞬间的冲击力也很大，如果不佩戴安全带，驾乘者就会由于巨大的惯性而过早地冲向未充满气的安全气囊，这时就会发生意外中的意外，安全气囊反而起了负面作用。因此，在驾驶和乘坐装有正面安全气囊的汽车时，一定要系上安全带，如果发生正面碰撞，安全带加上安全气囊的双重保护才能得到充分保护才能得到充分发挥。
（2）当汽车装有前排乘员安全气囊时，切不可让儿童坐在前排或在此位置安置儿童座椅，若可以手动关闭此位置的安全气囊，则应该在儿童乘坐之疥关闭此位置的安全气囊。因为安全气囊的爆发会对獐造成一定程度上的伤害，羊排乘员安全气囊何种较大，其爆发力是儿童所承受不了的。
（3）要注意观察、位于仪表盘上的安全气囊警告灯。在正常情况下，点火开关转到“ACC”或“ON”位置时，警告灯会亮大约6s，进行自检后熄灭，若警告灯长亮，则表明安全气囊系统有故障，应进行修理。否则，有可能出现气囊不起作用或误弹出的情况。
（4）气囊炸开后必须更换，在安装新气囊时必须注意，碰撞传感器装在电脑板内的要随电脑板更换，装在电脑板外的也要单独更换，不然容易引爆；由于气囊是配合安全带使用的，的拉紧装置的安全带拉紧器也要更换。
（5）风挡玻璃不能悬挂小挂件和小饰物，不然在气囊弹出时，挂件饰物突然受撞，会产生猛力，像子弹一样射向乘坐者，后果不堪设想。
（6）不能敲打气囊裸露在外的标识部位，因为气囊中含有一种易被电引爆的化学成分，如受到一定作用力的敲打，很容易被引爆。
（7）由于气囊弹开时发生急剧地充气膨胀，其冲击力极大，此时，如果你没有正确佩戴安全带，或是坐得离气囊太近，气囊膨胀时的冲击力同样会对人员千万伤害。所以，要昼保持方向盘和驾驶员之间的距离大于10cm，并将座椅尽量向后移。
（8）不要在乘客与气囊之间放置坚硬或尖锐的物体，否则，气囊爆炸时的强大冲击力同样会将它们压到人身上，造成死伤。
（9）戴眼镜的驾驶员最好要戴上安全眼镜，因为安全气囊撞上眼镜会将玻璃撞碎，造成眼球和脸部受伤。
打开
为了保证安全气囊在适当的时候打开，汽车生产厂家都规定了气囊的起爆条件，只有满足了这些条件，气囊才会爆炸。虽然在一些交通事故中，车内乘员碰得头破血流，甚至出现生命危险，车辆接近报废，但是如果达不到安全气囊爆炸的条件，气囊还是不会打开。 　
安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约60°之间位置 撞击在固定的物体上，速度高于30KM/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障 碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。 　
汽车发生碰撞时的主要受力部位是保险杠和车身纵梁，为了缓冲碰撞时的冲击力，车身前部大都设计 有碰撞缓冲区，而且车身的刚度公布也是不均匀的。在一些事故中，例如当轿车与没有后部防护装置的卡车发生钻入性追尾事故，或轿车碰撞护栏后发生翻车事故， 或发生车身侧面碰撞等，这样的事故往往没有车身前部的直接撞击，主要是车身上部和侧面发生碰撞，碰撞车身部位的刚度很小，虽然车舱发生了很大的变形，造成 了车内乘员受伤或死亡，但是由于碰撞部位不对，有时候气囊并不能打开。
保质期
如今，安全气囊、ABS刹车防抱死系统等已成为大多数轿车必备的安全装备，而这些不可缺少的安全装备也成为消费者购车的重要参考因素。可您知道吗，这些安全装备也很“娇气”，同样需要细心保养、呵护。 安全装备失灵引发交通事故 前不久，连霍高速公路发生一起追尾交通事故，前方大货车安然无恙，后面的小轿车车头严重变形，安全气囊双双都没有打开，造成驾驶员严重受伤。
多年来，由安全装备失灵引发的类似交通事故不在少数。2005年12月15日，焦作市民刘某驾驶轿车在309省道行驶时，与一辆面包车追尾，坐在副驾驶位上的温某当场死亡。发生碰撞的瞬间和之后，安全气囊均未弹出打开。轿车生产厂家派人赴现场勘察后认为，车辆的气囊系统工作正常，气囊之所以没有打开，是因为车辆在追尾后倾翻时，没有达到气囊控制器打开正面气囊的条件。武陟县法院认定安全气囊系统存在质量缺陷，与死亡后果有因果关系，判该公司赔偿死者家属24万元。 与刘先生的遭遇正好相反，周先生所驾汽车的安全气囊，没有任何碰撞，却双双弹出。2006年11月25日晚8点左右，天下大雨，周先生开车经过一个铁路涵洞时，轿车的双侧气囊都弹了出来，把周先生的面部打得高高肿起。幸运的是没有造成人身伤害。经过事后勘察，这辆车当时确实没有受到任何碰撞，这让周先生很是困惑。 2003年4月底，徐先生新买的轿车追尾，当时车速在每小时70公里以下，与前方车距为8米，这时前方车辆紧急刹车，徐先生本能地踩了一脚刹车，却一点制动都没有，车子直接撞了上去。5个月后的一天，ABS系统黄色警告灯又突然发生间断闪动，徐先生与特约维修部联系，对方称不影响制动系统。可是，徐先生第二天一早以每小时60公里的车速赶往维修部时，车前突然有人横穿马路，徐先生一脚刹车下去，又没有制动，把人撞飞好几米。为这两次事故，徐先生一共掏了22000元。维修部人员后来经过电脑测试发现，右后轮制动力差，而且ABS防抱死系统的导线出了问题，紧急刹车时，导线误认为已抱死，硬把它分开来，所以造成无制动现象。 安全气囊也有“保质期” 汽车有了安全气囊，安全系数当然会提高，但安全气囊也有保质期，否则就会导致失灵情况的发生。只是安全气囊的保养不像车身外观保养那样直观，很容易被忽视。忽视了对安全气囊的保养，安全气囊就有可能成为“隐形杀手”。 据专业人士介绍，单独使用安全气囊，效果并不好，必须配合安全带使用才能保证驾驶安全。在安全气囊处于备用状态时，车主不要在前排安全气囊处摆放香水瓶、粘贴饰品，一旦安全气囊打开，这些物品会被气囊弹出，伤害驾乘人员。 平时应尽量避免高温和静电，不要让气囊和传感器处于高温和静电环境下，以免引发安全气囊错误打开；还要避免意外磕碰、震动气囊传感器，以免造成安全气囊突然打开；不要擅自改变安全气囊系统及其周边布置、改动安全气囊系统线路、更改前保险杠和车辆前部结构；如果车辆安装有侧安全气囊且侧安全气囊在座椅上，就不要给座椅安装座套。 专家还表示，车辆在正常使用周期内，安全气囊基本不会发生故障，但每行驶1万~2万公里后，就应该到4S店检查安全气囊及其附属部件，在使用10年之后，其质量就更难以保证了，必须进行彻底检测，有条件的话应及时更换。 “安全气囊指示灯在车辆启动6秒~8秒后依然闪烁或长亮不熄，就表示安全气囊出现故障；车辆在运行过程中，安全气囊指示灯闪烁5秒后长亮，也表示安全气囊出现故障，必须及时到4S店检查、处理。”该专业人士特别提醒。[1]