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1、20112011届届分类号：单位代码：10452本科专业职业生涯设计题目题目安全气囊的改进安全气囊的改进姓名学号年级20072007专业车辆工程车辆工程系（院）指导教师￥2011 年3月26 日目目 录录第一部分：职业生涯设计第一部分：职业生涯设计1 前言.4*2.自我认识.43.职业分析.5所学专业分析.5开设课程.74.职业分析.7短期计划：2011 至 2014 年.7中期计划：2014 至 2017 年.7&5.结束语.7第二部分：职业生涯设计第二部分：职业生涯设计摘 要.8ABSTRACT.91 绪论.10安全气囊的概述.10安全气囊发展史.112 汽车安全气囊系统组成及其工作原理.
2、12汽车安全性.12安全气囊系统组成.12安全气囊的工作原理.13安全气囊的特点.15￥安全气囊的化学原理及打开条件.15化学原理.15打开条件.163 安全气囊使用过程中存在的缺陷.174 改进和引用.18磁电式传感器.18；智能化控制系统的采用.19乘员探测系统的选择.20气体发生器的多元化发展.20参 考 文 献.21谢辞.21第一部分第一部分职业生涯设计职业生涯设计一、前言一、前言有人会说为自己做个职业生涯规划具有灯塔、航标等设施的照亮和引导作用，一点都不过分。事实上，职业方向为你聚拢心力和有限的资源，揭示出关键特质的程度差异。总之，对职业方向与职业特质的坚定把握，是从战略高度对职业成
3、功的把握，是最有效的把握方式。好的计划是成功的开始，古语讲，凡事“预则立，不预则废”就是这个道理。我今年已经是即将毕业的学生了，虽然考上了研究生，三年之后还得进入社会的，为了毕业后能够完美的融入社会大世界，为将来走出学校储备更多的经验和能力，现在很有必要自己做一份完善的职业规划，制作一个我人生的灯塔、航标。二、自我认识二、自我认识客观认识自我准确定位，充分认识自身条件和相关环境并结合大学生人才培养目标及专业发展要求作为设定职业生涯目标和策略的基础。对自己的能力结构职业兴趣职业价值观行为风格个人特质综合素质以及就业机会职业选择家庭和社会等外在环境做一个准确完整的认识是很必要的，了解了自己才能更客
4、观正确的制定一个职业规划。我比较敏感，非常崇尚内心的平和，看重个人的价值，忠诚，理想化，一旦做出选择，就会约束自己完成。我外表看起来沉默而冷静，但内心非常善良，有同情心，善解人意。我重视与他人建立有深度、真实、共同进步的关系，希望参与有助于自己及他人的进步和内在提升的工作，欣赏那些能够理解你价值的人。我个性鲜明，好奇心强，创造力突出，思维开阔，有远见，乐于探索事物的可能性，致力于追寻自己的梦想。一旦全身心地投入一项工作时，我往往发挥出冲刺式的干劲，全神贯注，全力以赴。我对人、事和思想信仰负责，一般能够忠实履行自己的义务。但是，对于意义不大的日常工作，我做起来可能有些困难。三、职业分析三、职业分
5、析1、所学专业分析车辆工程是机械工程一级学科所属的四个二级学科之一，是关于各种车辆的研究、设计、制造及使用管理的科学技术。车辆是国民经济的支柱产业和主要应用领域，是集机械、电子电器、热工、控制、安全环保、人机工程为一体的综合性学科，应用范围广泛。随着国民经济和科学技术的飞速发展，车辆制造业正逐渐成为我国国民经济的支柱产业。如今的车辆几乎是聚集了所有的先进技术，除了传统的材料、机械、热工技术之外，电子技术、检测技术、计算机控制技术、通讯、环保、安全等都得到广泛的应用。因此，车辆工程是一个应用面广，涉及技术面宽，发展速度快的专业，需要大量的研究开发人员和工程技术人员从事车辆的研究、设计、制造和使用
6、管理工作。车辆工程专业主要培养从事汽车工程技术领域设计、制造、研究、试验，以及其它车辆的设计与制造、运用与管理等方面的高级工程技术人才。培养面向现代化、面向世界、面向未来，适应经济建设与社会发展需要，具有远大理想、高尚品德和创新精神，掌握扎实基础理论、科学思维方法及解决实际问题技能，身心健康，德、智、体和谐发展的高素质应用型技术人才。通过学习，学生应具备汽车及相关领域专业基础知识，获得汽车有关的现代理论与设计方法；了解汽车生产设备和加工工艺；了解当代汽车的最新技术和学科前沿动态；汽车电子控制技术、工程机械自动控制技术、汽车安全、节能与环保技术、CADCAM 技术等。具有对汽车产品进行研究、设计
7、与开发、试验与检测、维修与管理的能力。初步掌握汽车的驾驶技能。学生毕业后可在有关企业、科研单位、国家机关和高等院校从事汽车、拖拉机、农用运输车、工程机械、改装或特种车辆产品设计、制造、管理、营销、科研和教学等工作。2 2、开设课程开设课程数学、力学、计算机等基础知识；汽车结构、汽车理论、汽车设计、汽车发动机原理、现代汽车技术、汽车制造工艺、汽车电控技术等专业知识；汽车贸易、汽车营销、企业管理、技术经济学等。到了大三，车辆工程专业的学生将系统学习汽车制造、汽车理论、汽车设计、内燃机原理与设计、汽车电子学等专业课程。同时，在公司的专业实习成为本专业学习的一个重要环节。在生产车间里，学生们以“零距离
8、”感受实体零件的加工制作以及工艺过程，把纯理论的知识拿到实际当中作比较，检验自己的所学，在脑海中形成一个新的体系。课程设计是锻炼初步设计的能力，它综合各门专业课的知识，具体地解决某一个实际问题。它在培养学生的初步设计能力方面，起到了相当重要的作用。总之，在实践环节上，专业提供了诸多的机会：驾驶实习、专业认识实习、电子实习。四、生涯规划四、生涯规划1、短期计划2011 年2014 年完成研究生课程并且精通一门专业课程学习积累专业知识以便以后更好的投入工作。英语通过国家英语等级六级考试，提高自己的英语水平，同时争取加入党组织，是自己向靠拢。我的导师的研究方向是空气动力学，我对这个方向非常感兴趣，以
9、后打算在这个方向好好学学，争取在这个方向早出成果。2、中期计划2014 年2017 年毕业后能找到发展自我专业类型的工作，第五年时要熟练的掌握专业技能并赚够一定量的钱。第一年以学习为主。第二年学习同时不段积累经验拿到工程师职称。搞好人际关系，适应工作环境，在技能方面不段强化自己。学习他人经验。多多实习进一步提高技能，积累经验。尽一切力量考工程师证书，为以后更好发展打好基础。五、结束语五、结束语人生天地间若白驹过隙，忽然而已。的确，人生短暂，时光如滔滔江水，滚滚逝去。在这短暂的人生中，如果不知道奋斗努力的方向，昏昏度日，一事无成，岂不枉来今世梦想是一个点，它如漫漫长夜的启明星，指引我们前行，职业
10、规划是一条路，在它的带领下，我才能到达我自己理想的目标。第二部分第二部分安全气囊的改进安全气囊的改进摘摘 要要汽车安全气囊系统（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
11、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。关键词：安全气囊；传感器；工作原理关键词：安全气囊；传感器；工作原理AbstractAbstractAutomobile airbag system(hereinafter referred to as SRS)is auxiliarysafety system,it
12、 is often used as an auxiliary safety device appeared seat belt.Seatbelts with airbag is supporting the use,without the seat belt and the airbag safetyeffect will be discounted.According to the survey,used alone airbags can make theaccident rate by 18%or so,separate tie-off can make the accident mor
13、talityreduction 42%left and right,but when the airbag with seat belt when used togethercan make accident 47 per cent lower mortality.Thus,if the two biggest possiblemutual coordination can reduce accidents of mortality,airbag system inevitable asbelt auxiliary system appears.Whencollisionaccidentocc
14、urred,thesafetybeltwilloccupantrestriction in the seat,make the occupant body not hit the steering wheel,instrument panel and wind window pane,avoid occupant occur secondary collision;At the same time avoid passenger car produces rolling and other dangeroussituations is cast to seat.The airbag prote
15、ction principle is:when car collision forcesuffered after certain airbag system will trigger some similar small doses of explosivechemistry,hidden in the cars airbags would be instantly inflatable pop up,in crewmembers body and in-vehicle equipment collision before play matting function,reduce the b
16、ody by wallop,thereby achieve alleviate occupant damage effect.Keywords:airbags；Sensors；Working principle1 绪论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 InflatableRestraint 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。安全气囊的概述安全气囊是汽车被动安全中一项技术含量很高的产品。它的保护效果
17、已经被人们普遍认识，有关安全气囊的第一个专利始于1958 年。1970 年就有厂家开始研制可以减轻碰撞事故中乘员伤害程度的安全气囊；20 世纪 80 年代，汽车生产厂家开始逐渐装用安全气囊；进人 90 年代，安全气囊的装用量急剧上升；而进入新世纪以后，汽车上普遍都装有安全气囊。汽车安全气囊系统（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。
18、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
19、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。安全气囊发展史安全气囊从 1952 年就取得了专利，但在应用推广中经历了几上几下的波折，足足走
20、过了 30 多年的漫长路途。直至 1984 年，汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施，其中规定从 1995 年 9 月 1 日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊，同时还要求 1998 年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊，自此才确认了安全气囊的作用。如今，这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品，种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车，大多数都装有安全气囊，有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内，随着 CMVDR294 碰撞安全法规的开始实施，国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高，但目前除了极少数高级
21、车装备了侧面气囊之外，大部分车型还只是安装了正面气囊。（下图为汽车安全气囊）。图 安全气囊2汽车安全气囊系统组成及其工作原理汽车安全性汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全是指汽车防止发生事故的能力，被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力。当汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的。例如，以车速50 公里/时进行正面撞车时，其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止对乘员的伤害，必须设置安全装备，目前主要有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统(Supplemental Inflatable Restraint System，简称 SRS)等。由于很多事
22、故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便，效果显著，造价不高，得到了迅速的发展和普及。安全气囊系统组成驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内，因此，当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样，就可知此车装有安全气囊。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。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，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约 50 至 90 升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起
23、来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；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；气囊中所用的气体多是氮气。（下图为安全气囊的结构组成图）图 安全气囊的组成安全气囊的工作原理典型的气囊系统包括二个组成部分：探测碰撞点火装置(或称传感器)，气体发生器的气囊(或称气袋)。当传感器开关启动后，控制线路即开始处于工作状态，并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位，因此，安全气囊的控制系统皆具有自
24、备的电源以确保作用的发挥。在判定施放安全气囊的条件正确之后，控制回路便会将电流送至点火器，借着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时，会产生大量无害的以氮气为主的气体，将气囊充气至饱满的状态，并借着强大的冲击力，气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开，以保护驾驶者头部不受伤害。同时在推进剂点燃的过程之中，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能，并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线。图雷克萨斯 LS400 型轿车安全气囊系统电路结构图需要特别说明的是，传感器只有在满足了一定的条件下才会工作。安全气囊的传
25、感器的设计有很多种，有一部分是采用摆锤或杠杆式开关，还有的是弹簧负载的转轮式，此外还有用水银开关的产品。但不论感测器开关型式如何，都必须有足够的撞击力才能使得开关启动，同时这个撞击力必须来自正的方向才行。通常这个撞击力约等于以时速公里至公里左右碰撞固定物所产生的结果。当汽车受到这种高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可检测到车速突然减速，并将这一信号迅速传递给安全气囊系统的控制电脑，电脑在经过分析确认之后，才会引爆安全气囊包内的电热点火器，使气囊发生迅速膨胀。上图为雷克萨斯 LS400 型轿车安全气囊系统电路结构图。据计算，正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的秒内微
26、处理器开始工作，秒内点火装置启动，秒内高压气体进入气囊，秒内气囊向外膨胀，秒内气囊完全胀大，此刻之后，驾车者才会撞上气囊。可见，气囊的打开与否与撞击角度和撞击速度都有关，一般来说在汽车翻转、轻微碰撞、侧面碰撞或后面碰撞时，气囊均不会打开，比如桑塔纳 2000 升级版在车身正面左右各 30 度以内受到重创时才会打开安全气囊。再有一点，对于撞击速度而言，安全气囊系统测定的是撞击后车辆的减速度，因此，在做安全碰撞实验时，一般都是让车笔直地撞在不能移动且不能变形的墙上。下图为安全气囊的工作原理图图 安全气囊原理安全气囊的特点安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞
27、，大大减少受伤的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时，的确能有效保护乘客，即使未系上安全带，防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。据统计，配备安全气囊的车发生正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达 64，甚至在其中有 80的乘客未系上安全带！至于来自侧方及后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。此外，气囊爆发时的音量大约只有 130 分贝，在人体可忍受的范围；气囊中 78的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。安全气囊同样也有它不安全的一面。据计算，若汽车以 60km 的时速行驶，突然的撞击会令车辆在秒之内停下，而气囊则会以大
28、约 300km/h 的速度弹出，而由此所产生的撞击力约有 180 公斤，这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承。因此，如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错，就有可能酿出一场“悲剧”。安全气囊在近几年得到了飞速的发展，价格大幅度下降，装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时，有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊（即双安全气囊规格），乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。安全气囊的化学原理及打开条件2.5.12.5.1化学原理化学原理汽车的安全气囊内有叠氮化钠（NaN3）或硝酸铵（NH4NO3）等物质。当汽车在高速行驶中受到
29、猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊。叠氮化钠分解产生氮气和固态钠；硝酸铵分解产生大量的一氧化二氮（N2O）气体和水蒸气 新型安全气囊加入了可分级充气或释放压力的装置，以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害，特别在乘客未佩戴安全带的时候，可导致生命危险。具体形式有：1）分级点爆装置，即气体发生器分两级点爆，第一级产生约 40%的气体容积，远低于最大压力，对人头部移动产生缓冲作用，第二级点爆产生剩余气体，并且达到最大压力。总的来说，两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式，压力逐步增加。2）分级释放压力方式，囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔，分为完全凭借气体
30、压力顶开的方式或电脑控制的拉片 Tether。这种方式，一开始压力达到设定极限，然后瞬时释放压力，以避免过大伤害。2.5.22.5.2打开条件打开条件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
31、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。安全气囊的分类按其总体结构可分为机械式安全气囊系统和电子式安全气囊系统两大类。机
32、械式安全气囊系统不需使用电源，没有电子电路和电路配线，全部零件组装在转向盘装饰盖板下面。检测碰撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置动作来完成。最早采用机械式安全气囊系统的是日本丰田汽车公司。电子式安全气囊系统是机械式安全气囊系统和电子技术发展的产物。它是利用传感器检测碰撞信号并送往SRS 电脑 ECU，ECU 根据传感器信号并利用内部预先设置的程序不断进行数学计算和逻辑判断。当判断结果为发生碰撞时，ECU 立即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氮化钠药片受热分解，并产生大量氮气向SRS 气囊充气。目前，汽车采用的安全气囊系统普遍都是电子式安全气囊系统。如日本本田公司的雅阁、
33、市民；丰田公司的凌志、皇冠、佳美；日产公司的尼桑星球；瑞典沃尔沃公司的 850、960；美国福特公司的林肯城市；通用公司的卡迪拉克等轿车采用的均为电子式安全气囊系统。按照 SRS 气囊的数量可分为单安全气囊系统；双安全气囊系统和多安全气囊系统。单安全气囊系统只装备有驾驶席气囊。90 年代以前装备车辆的基本上都是单安全气囊系统。双安全气囊系统装备有驾驶席和前排乘员席两个气囊，近几年生产的轿车大多数都采用了双安全气囊系统，如丰田佳美、马自达 526、929 型轿车和美国福特林肯城市轿车等等。多安全气囊系统装备有 3 个或 3 个以上气囊，如瑞典沃尔沃 850、960、S70 型轿车装备的安全气囊系
34、统。无论安全气囊系统气囊数量多少，均可采用一个 SRS 专用电脑控制。按安全气囊系统的功用可分为正面安全气囊系统，侧面安全气囊系统和顶部安全气囊系统三大类。3 安全气囊使用过程中存在的缺陷安全气囊作为提高汽车安全性的有效措施之一越来越受到人们的重视。世界各国都投人大量的人力物力致力予安全气囊的开发，使得安全气囊系统得到大力发展。在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些间题。安全气囊在使用中存在的问题有：1）气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而
35、会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。2）气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。3）当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。4 改进和引用从安全气囊在使用过程中存在的缺陷可知，现有安全气囊的基本设计目标是用来对付严重交通事故的，但在一些不太严重，的事故中，系统反应过度，反而会对驾乘人员施加作用过大，适得其反，造成不必要的伤害。针对实际使用中存在的问题，我们更希望在安全气囊展开之前，安全气囊系统能够精确感
36、应汽车发生的碰撞，并按照程序来判断碰撞事故的严重程度，如果碰撞级别比较低的话，只需将安全带的预紧机构拉紧即可；如果碰撞级别比较高，需要启动安全气囊，则将点燃气囊的指令传递给气囊系统。这也就是要求安全气囊系统能够准确地感应所发生的碰撞事故；并且能模仿人脑，根据实际的碰撞程度来判别安全气囊是否需要展开，有一定灵活性；并且能够针对不同体形的乘员适当的调整安全气囊。磁电式传感器的采用传感器的触发通常有：开关式，纯机械式，单点电子式，侧撞式，应变式等。目前国际上对汽车上安全气囊的传感器触发方式也没有一个统一标准。不仅是因为其种类繁多，而且 是因为装于车身上不同位置的传感器触发方式也不同。为使传感器能够方
37、便地安装在各个需要的感应部位，使其能够正确、适时地感应碰撞，可选用磁电式传感器。磁电式传感器可以安装在车身上的任何位置，只要稍微调整一下某些参数值，使得其能够识别峰值为0588 m/s：和时间脉冲为0-20 ms 的碰撞加速度信号即可。只要碰撞加速度峰值和时间脉冲宽度同时满足条件，就会向气囊发出触发信号，展开气囊，对人体进行保护。传感器，它由外壳（非磁性材料）、磁性材料、惯性体（非磁性材料）、连接在惯性体上的软铁、支持和调节位移幅值的弹簧、安装在与外壳连接的凸柱内的永久磁铁和绕制在软铁上的线圈及引线组成。当传感器受到碰撞加速度时，惯性体产生反向加速度，导致通过线圈的磁通量发生变化，在线圈引线两
38、端产生钟形脉冲信号，当调整弹簧刚度时，可改变加速度信号的宽度。传感器的信号判别电路由三部分组成：信号幅度判别电路；信号宽度判别电路；有用、无用信号判别电路。通过对碰撞信号进行多方位的判别，可使控制装置获取的碰撞信号更全面，发出的点火控制更准确，从而确保安全气囊在必要的情况下展开。如何获得稳定的冲击加速度信号是研究；传感器的关键，也是保证传感器准确获取碰撞信号的关键。磁电加速度传感器采用落锤冲击试验装置来调整校正其感应敏感度。释放锤头，与橡胶面碰击时，安装在锤头上面的加速度或磁电式传感器将感受到冲击加速度。不同落高对应不同加速度；调整橡胶厚度，可改变信号宽度；调整落锤高度，可改变信号幅度。磁电式
39、传感器不仅电子判别电路出错率低，感应碰撞信号的可信度高而准确；而且通过标锤落定实验可以调节它的感应范围宽度，满足汽车碰撞产生脉冲的再现，从而还可以安装于车身上任何部位。还有就是它设计简单，价格低廉，对绝大多数汽车使用者来说都不再是望而却步的奢侈品。智能化控制系统的采用对安全气囊控制系统的要求是准确判断事故的碰撞强度，控制气囊的展开与否。针对安全气囊在使用中的缺陷，必须进一步提高控制系统灵活性、准确性，为此我们可以采用智能式控制系统。1）碰撞传感器。安全气囊系统中的重要部件，其功能是检测、判断汽车发生碰撞后的撞击信号，以便决定是否展开缓冲气囊。碰撞传感器主要有三种类机械式传感器在早期的安全气囊中
40、使用较多，主要应用惯性原理，利用传感器中元件的惯性力克服弹簧力来触发气体发生器。机械式在加速度较低时保证不启动气囊，可靠性较高；但只能单点传感，对机械部件的品质、精度和耐磨性要求极高。电子式传感器是一种应用最早的碰撞传感器，根据电子原理，利用电信号来反映车身减速度，而后根据电信号来判别是否展开缓冲气囊。机电式传感器采用机电结合的方式，将机械信号转化为电子信号，再利用电子信号点爆安全气囊。即具有机械式的优点，又能克服机械式传感器本身存在的缺陷，安装在车身上任何位置，以便得到较好的减速信号，而且能够在同一位置安装多个传感器。2）缓冲气囊。气囊一般由防裂性能好的聚酞胺织物制成，它是一种半硬的泡沫塑料
41、，能承受较大的压力；经过硫化处理，可减少气囊冲气膨胀时的惯性力；为使气体密封，气囊里面涂有涂层材料。气囊的大小、形状、漏气性能是确定安全气囊保护效果的重要因素，必须根据不同汽车的实际情况来确定。目前，安全气囊系统开发人员正在根据神经网络原理开发智能型气囊系统。它主要是利用神经末梢（即各种传感器）将各自探索到的周围环境的各种信息传输给中枢神经（即电脑或微机），并能将碰撞事故的碰撞类型，碰撞事故严重程度以及碰撞时的车速等信息一起传递给电脑，由电脑对这些信息进行加工处理分析，做出相应反应，并执行与这些信息相对应的、正确的气囊保护程序，即所谓的智能式控制系统。乘员探测系统的选择针对气囊未能对不同的乘员
42、做出相应的保护，我们可在乘员座位上安装一个乘员探测系统，对车座上是否有人，乘员的体型大小，以及就座时偏离正中情况进行探测。相当于专门安装一个传感器，探测的乘员乘坐信息，并传递给中央电脑控制中心。如果发生碰撞的话，控制中心在对各种传感器传过来的信息进行判断的同时综合考虑乘员探测系统探测所得的乘员乘坐信息。这样的话，安全气囊系统就可以针对驾驶员和乘员的乘坐情况适时适量展开气囊，完全避免理想的安全气囊是可以针对各种不同的特殊情况对汽车的使用者进行保护。安全气囊应尽可能多地收集和利用有关乘员形体位置信息及撞车类型和撞车速度的数据，建立数据库，对碰撞中乘员和车的有关信息进行识别判断，调整安全约束系统参数
43、，使人体获得最佳保护。要实现这一理想，以我们目前的研究来说可能还有很长的一段差距，但我们可以逐步完成。以上的探讨思考也只是向理想迈进的一个步伐而已，相信今后随着科学技术研究的发展，我们的汽车安全措施会更加的完善。气体发生器的多元化发展对于气体发生器，不仅要求其工作可靠，性能稳定，耐久性好，符合环保要求，而且要求尽量减轻其质量和降低成本。尤其针对安全气囊气体伤人的情况，更是要求对气体发生器加以改进。目前汽车上的气囊系统大量采用以叠氮化物作为气体发生物质的推进剂型气体发生器，其它类型的气体发生器，包括混合气体型气体发生器、液体（液态气）型气体发生器、压缩空气蓄能型气体发生器和硝化纤维型气体发生器等
44、也在积极研制。如摩尔顿公司生产的一种低密度、无毒的气体型气体发生器，与现用的相比具有体积小、质量轻的优点；布雷德公司开发的一种新型无钠叠氮化物气体发生器，耗用量不到钠叠氮化物发气剂的 40%，而能产生等量的气体，从而使其体积减小，质量减轻。就是在普通型的基础上增加传感器，以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人，他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度，通过采集这些数据，由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀，使其发挥最佳作用，避免安全气囊出现无必要的膨胀，从而极大地提高其安全作用。智能安全气囊比普通型主要多了两个核心元件，即传感器及其与之配套的计算机软件。参考文献1 边焕鹤.汽车电器与电
45、子设备M.北京：人民交通出版社，19972 申荣卫.汽车电器 M.北京：机械工业出版社，20063 高洪一，康国初.汽车电子技术M.北京：北京交通大学出版社，20074 苏睿.安全气囊试验系统设计及复合管式安全气囊研究D.湖南大学,20065 李山宏.智能式安全气囊系统开发D.吉林大学,20076 高敬党.身材矮小乘员在正面碰撞过程中伤害的研究D.吉林大学,20077 王智.致冷复合材料稳定性的预测和表征D.哈尔滨工业大学,20068李笑笑;安全气囊电子控制模块的开发分析D;上海交通大学;2007 年9 张红艳;李晶皎;王暄;基于电场传感器的汽车座位实时监测系统A;2006 中国控制与决策学术
46、年会论文集C;2006 年10 于波;车体与驾驶员检测相结合的气囊点火算法研究D;吉林大学;2006 年11 杨天伟,张金换,黄世霖;智能式汽车安全气袋控制系统的设计 J;电子技术应用;2001 年 09 期12 金加龙;汽车安全气囊的发展J;浙江交通职业技术学院学报;2002 年 01 期13 李令举,李三财,齐邓林;汽车电子式安全气囊J;汽车电器;1998 年 01 期14 吕铁山;国外汽车安全气囊系统及其发展J;世界汽车;1994 年 01 期15 张桂荣;浅议安全气囊系统智能化J;世界汽车;1997 年 11 期谢辞谢辞写在这里的时候，我突然觉得我要毕业了，虽然这四年对学校很多地方不是
47、很理解，一想要离开这个地方了，心里突然觉得不是滋味。这时候不由自主的想起大一时候父亲送我来临沂上学的情景，当时大学城还没有怎么建好，许多学院的宿舍楼跟教学楼都还在建设之中。我们有幸见证了更名那历史性的一幕，为我们学校的快速发展感到自豪，也希望母校越来越好。今年非常幸运考上了研究生，这是跟学校给我们提供的环境分不开的，跟老师的兢兢业业的教学分不开的，也在这里跟老师说一声感谢。经过几个月的查阅资料、整理材料、写作论文和细心绘图，即将答辩完成这毕业设计了。设计得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢密老师，在密老师的悉心指导下我才得以完成此设计。密老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我的影响深远。本设计从选题到完成，每一步都是在密老师的指导下完成的，付出了老师大量的心血。在这里再次说一声感谢。/