如今，安全气囊与安全带一样，是最常用的安全装置之一。根据国家公路交通安全管理局 (NHTSA ) 的数据，从 1987 年到 2017 年，正面安全气囊挽救了 50,000 多人的生命。

虽然第一代安全气囊的快速展开确实会伤害到人（尤其是儿童和低速碰撞中的人），但现代传感器和其他技术已经使安全气囊的展开更加安全，今天毫无疑问，安全气囊可以将车祸中的死亡风险降低至少 30%。

什么是安全气囊？

安全气囊是一种安全装置，由缓冲垫组成，在碰撞过程中会在几分之一秒内自动充气，减缓驾驶员或乘客的前进速度，并防止车辆乘员撞击方向盘、仪表板或挡风玻璃。它被认为是一种补充约束系统，可以补充安全带提供的保护，但不能取代它（实际上与安全带一起使用时效果更好）。

安全气囊安装在仪表板中以保护前排乘客，并安装在方向盘凸台内以保护驾驶员。安全气囊将一直“隐藏”在那里，直到多个传感器确定是时候展开它并迅速触发使气囊膨胀的气体的点火。之后，当气体通过小通风口释放时，放气将自动开始。

安全气囊的种类

前安全气囊是最常见的安全气囊类型。它们从方向盘或仪表板展开，旨在保护驾驶员和前排乘客免受正面或近正面碰撞。但鉴于这些类型的安全气囊不提供任何防止侧面碰撞或翻车碰撞的保护，因此创建了侧面安全气囊。

侧面安全气囊是从车辆侧面展开的安全气囊，通常从车门、座椅靠背或车顶纵梁展开。侧面安全气囊设计用于保护头部，其他安全气囊用于保护胸部，还有一些两者兼而有之。目标是在汽车乘员与撞击的车辆、杆、树等或地板之间形成缓冲帘，以防翻车事故。

前中心安全气囊或远侧安全气囊在汽车的两个前排座椅之间充气，以防止驾驶员和前排乘客在侧面碰撞或翻车碰撞时相互碰撞。前排中央安全气囊由通用汽车公司于 2013 年推出。

后部安全气囊位于前排座椅的后部。与前部安全气囊不同，后部安全气囊会快速但部分地充气，这样它们就不会在任何骑在后座的儿童面前猛烈地“爆炸”。如果展开力得到适当调节，安全气囊相关伤害的风险就会降低。

还有后中央和后窗安全气囊。这些是为了在追尾事故中保护后座上的人。

膝部安全气囊是放置在方向盘下方的安全气囊。它们从仪表板的下部展开，以防止碰撞时腿部受伤。然而，它们的有效性受到了公路安全保险协会(IIHS) 的质疑。

谁发明了汽车上的安全气囊？

安全气囊的历史始于 1952 年，当时美国工程师 John W. Hetrick 为“汽车安全垫组件”申请了专利。为美国海军工作的赫特里克因发明了安全气囊而受到赞誉，尽管他的发明当时并没有激起汽车公司的兴趣。（德国工程师 Walter Linderer 于 1953 年为其安全气囊获得了德国专利，该安全气囊也是基于压缩空气系统。）

事实上，Hetrick 的安全气囊非常无效，因为它使用压缩空气来充气，而压缩空气不能足够快地引起充气，从而在真正的车祸中保护车内的乘员。此外，该机制是由弹簧或保险杠撞击触发的，这确实是不精确的。

1967 年，一位名叫 Allen K. Breed 的美国工程师创造了一种用于碰撞检测的球管机构，以取代 Hetrick 的机构。该设计由一个机电传感器组成，该传感器带有一个通过磁铁连接到管子上的钢球。激活后，该系统引起叠氮化钠爆炸，使安全气囊膨胀得比压缩空气快得多。

安全气囊行业被认为是从 Allen K. Breed 的发明开始的，尽管汽车安全气囊的实际应用直到 70 年代才发生，并且在几年内被美国汽车制造商停止，理由是缺乏兴趣。事实上， 福特和通用汽车花了数年时间游说反对安全气囊的要求，认为这些设备不可行，然后在 1984 年左右再次开始提供它们。

安全气囊如何工作？

现代安全气囊与称为安全气囊控制单元 (ACU) 的特定类型的电子控制单元配合使用。

ACU 监控和处理多个传感器的信号，例如冲击传感器、轮速传感器、制动压力传感器、陀螺仪、加速度计等，以确定是否应在任何给定时间展开安全气囊。

如果 ACU 通过这些传感器检测到碰撞，它会“告诉”启动器点燃位于安全气囊充气机内的固体推进剂或化学炸药。

例如，大多数安全气囊使用叠氮化钠 (NaN3)、硝酸钾 (KNO3) 和二氧化硅。点燃时，叠氮化钠分解产生氮气和金属钠，然后与硝酸钾反应释放更多的氮气。这两种反应都是放热的，会产生大量热量。然后热氮气使安全气囊膨胀。整个过程只需要大约二十五秒。当气体冷却并通过通风口消散时，安全气囊会放气。

安全气囊是由什么制成的？

安全气囊大多由薄的编织尼龙织物制成，通常涂有隔热罩，以防止它们在展开过程中着火。安全气囊的织物也可以涂上玉米淀粉或滑石粉，以方便组装，并在使用前保持柔软和润滑。涂有硅树脂或聚氨酯的安全气囊材料不需要额外的隔热涂层。

充气装置包含燃烧的推进剂以引发化学反应以进行充气，通常由不锈钢或铸铝制成。充气机单元还包含金属箔过滤器，可将推进剂密封到充气机中。这些过滤器通常也由不锈钢制成，形成金属丝网。