汽车安全气囊的工作原理是什么?

汽车安全气囊装置是指在发生碰撞时和二次碰撞发生前,使安全气囊膨胀以保护乘员的装置。安全气囊是辅助装置,是安全带的乘员约束装置。关于它的发明还有另外一个故事。据说在1952年,美国工程师John W.Hetrick因为一次严重的交通事故,开始研究发明汽车安全气囊。

首先,当汽车发生碰撞时,碰撞传感器检测到相关的碰撞信号,比如设置加速度传感器检测加速度的变化,相关的控制系统会判断是否开启充气器。因为碰撞过程很短,所以要求安全气囊从触发到完成充气很短,大概25-35毫秒。

充气的过程涉及以下化学反应:2na3 = 2na+3N2 ↑,产生50升到90升的氮气,迅速充满气囊。氮气无毒,在空气中的含量为78%,是理想的填充气体。此外,安全气囊中还有少量的氧化铁,氧化铁的作用是去除金属钠。生成的金属钠化学活性强,存在于安全气囊中,隐患很大,所以用氧化铁去除。

爆炸条件及原理:碰撞传感器需要接收外力的信号,达到危险程度后,安全气囊电脑模块处理信号,向各种安全气囊装置发送电流(比如现在很多新车只在碰撞一侧安全气囊爆炸,或者由电脑模块控制左侧或右侧)。

安全气囊爆炸的时间小于0.03秒,原理是安全气囊电脑模块传输电流引爆安全气囊。安全气囊的结构:点火器、产生气体的炸药、过滤气体的钢丝网、安全气囊发生器的钢壳。目前我国自制气囊技术已经非常成熟,大部分都是直接出口。