你真的了解安全气囊吗?毫秒之间破壳而出,揭开“生命气囊”背后的原理

汽车新视角 2021-11-01

安全气囊毫秒汽车安全

2535 字丨阅读本文需 7 分钟

电动车最重要的两点,一是续航,二是安全,对于任何一辆车来说,安全性在任何时候都是重中之重。多人会觉得,安全气囊越多越安全。但实际上,安全气囊并不是越多就越好

一般来说,只要备齐了前排双气囊、侧气囊、侧气帘,就已经能对驾驶人形成比较充分的保护。气囊数量过多的话,发生事故时车上人员反而可能因为气囊分布不合理,受到撞击伤害。安全气囊重要的不是数量,而是分布是否合理,能否和其他安全配置搭配。

目前,市场上,有好几次因为安全气囊问题,而将车辆召回的。小编就带你们来盘点一下。

通用汽车因安全气囊问题召回!涉及28万辆,涵盖昂科威、CT5等

近日据海外媒体透露,由于安全气囊警告灯存在问题,通用汽车已召回超过280,000辆别克、凯迪拉克、雪佛兰和GMC汽车。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)提交的召回通知显示,部分车辆存在软件问题,如果安全气囊仅在交替点火周期出现问题,则可能导致系统显示安全气囊故障指示灯。由于安全气囊警告灯可能不会持续亮起,驾驶员可能不知道安全气囊存在故障。

据悉受影响的所有车辆均为2021款车型,其中涵盖了别克Envision(昂科威)、凯迪拉克CT4和CT5、凯迪拉克凯雷德和凯雷德ESV、雪佛兰克尔维特、Tahoe和Suburban,以及GMC Yukon和Yukon XL。此次召回总共涉及282,429辆汽车。汽车制造商将更新受影响车辆串行数据网关模块中的软件,启用无线更新的车主将能够从他们的车辆安装新软件。同时,车主还可以在当地的通用4S店处安排预约以安装更新。通用汽车已于6月3日将召回通知发送至4S店,并计划于7月19日通知车主陆续完成召回以及软件升级工作。

全气囊再出问题,沃尔沃“中招”,累计超76万辆车被召回

四年前,高田安全气囊事件引发了汽车行业历史上规模最大的召回事件,在全球涉及到丰田、马自达、宝马、斯巴鲁等大概19家车企,涉及车辆估计在1.2亿辆以上。涉及品牌之广,问题车辆数量之大,持续时间之久,这些均足以载入汽车史册,更是令人听了胆战心惊。

而时隔几年后,今年安全气囊再次爆出较大的问题。此次“中招”的品牌仅沃尔沃,而且与此前的高田安全气囊并无关系。

近日据外媒报道,由于驾驶员身侧的安全气囊存在缺陷,沃尔沃将再次面向全球召回30.67万辆老款车型。涉及车型为2002年至2008年款的V70和XC70部分车辆。

要知道在10月初,因安全气囊致死事件沃尔沃已发起了一次召回,在全球召回愈46万辆汽车,涉及车型为2001年至2006年款的沃尔沃S80、2001年至2009年款的沃尔沃S60。

而此次召回是对10月初召回的补充。从两次召回的数量来看,沃尔沃的安全气囊问题还是相当严重的。两次召回原因为,在一些特定情况下,这些安全气囊内的充气机碎片可能会突出,并在最坏的情况下击中驾驶员,对驾驶员造成伤害,严重了还有致命风险。

安全气囊的重要性不言而喻。能够毫秒之间破壳而出,弹出速度超乎想象,原理是什么呢?

气囊的作用及工作原理

安全气囊主要是为了防止汽车碰撞时车内乘员和车内部件间发生碰撞而造成的伤害,它通常是作为安全带的辅助安全装置出现,二者共同作用。

安全气囊的保护原理是:当车辆遭受一定碰撞力量以后,气囊控制单元感知到碰撞并将隐藏在车内的安全气囊瞬间充气弹出,在车内乘员的身体与车内零部件碰撞之前能及时到位。在人体接触到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气,从而起到铺垫作用,减轻身体所受冲击力,最终达到减轻乘员伤害的效果。

车辆如何感知碰撞

大多数的车辆都是通过气囊控制单元来识别碰撞。

气囊控制单元通过其内部的加速度传感器以及安装在车身上的卫星传感器来识别碰撞。通常而言,卫星传感器包含用于识别正面碰撞的加速度传感器、用于识别侧面碰撞的门压力传感器和加速度传感器。

卫星传感器以及气囊控制单元的内部加速度传感器向气囊控制器单元的微处理器发送实时数据,微处理器根据实时接收到的数据,并基于预先写入的气囊点爆算法不间断的进行运算。当运算的结果达到气囊点爆算法预设的气囊点爆阀值时,气囊控制单元向相应的气囊发出点火电流,从而点爆气囊。

气囊点爆逻辑

当车辆发生正面碰撞时,车辆前端的加速度传感器首先受到冲击并将碰撞信号传递到气囊控制单元。同时冲击力通过前保险杠骨架、吸能盒、前纵梁等其他车辆前部结构向车内传导,气囊控制单元内部的传感器也随后感知到碰撞的冲击。气囊控制器单元内的微处理器实时运算输入的传感器信号,当计算出的结果达到预设的气囊点爆阀值时,气囊控制单元点爆对应的前气囊、头部气帘以及安全带张紧器等。

当车辆发生侧面碰撞时,车辆前门内部的空气压力传感器和侧面(B 柱下方或者C柱下方)的加速度传感器将碰撞信号传递到气囊控制单元。同时,冲击力通过底板、座椅加强横梁等车辆结构向车内传导,气囊控制器单元内部的传感器也随之感知到碰撞的冲击。气囊控制器单元内的微处理器实时运算输入的传感器信号,当计算出的结果达到预设的气囊点爆阀值时,气囊控制单元点爆对应的座椅侧气囊、头部气帘以及安全带张紧器等。

当车辆发生后面碰撞时,绝大多数车型的碰撞冲击力量传导都是通过以下路径: 后保险杠骨架à后纵梁à中央通道à气囊控制单元。由气囊控制单元内部传感器识别后面碰撞,点爆安全带来保护车内乘员。

气囊何时应该被点爆

车辆的外观件(比如前保蒙皮,前机仓盖,翼子板,车门外板等)绝大多数都不能够承受碰撞冲击,很小的冲击都可能造成很大的变形。所以不能简单的以车辆外观的变化来评价碰撞的严重程度。我们需要看关键热成型零部件(比如保险杠吸能盒,保险杠骨架,前纵梁,B柱,C柱,车门防撞梁等)是否发生了很大的变形,从而确定车内人员是否相对于车内结构发生了剧烈的相对运动,而导致严重的伤害。

气囊点爆算法在开发的时候考虑了各种恶劣驾驶情形,比如过铁轨路,撞沙堆,驶过路坑和快速驶上马路牙子等。这些恶劣的驾驶情形,与碰撞有类似之处但也有别于碰撞。在这些恶劣驾驶情形中,车辆也会受到较大的外部冲击,但是相对碰撞比较缓和,并不需要点爆气囊来保护内部人员。而点爆气囊反而有可能会误伤车辆内部人员,给车辆内部人员带来额外的惊吓,并且带来了巨额的车辆维修费用。

气囊点爆算法既要考虑恶劣驾驶情形气囊不能被点爆,又要考虑在真实碰撞中及时点爆气囊。需要考虑的情形越多,气囊点爆的算法越复杂。一方面,将气囊点爆的阀值设置的太高,必然会影响在碰撞中气囊的及时点爆;另一方面,阀值设置太低,必然会使恶劣驾驶情形中气囊点爆的风险增加。为了适应各种碰撞和恶劣驾驶情形,气囊点爆算法将采集到的碰撞信号经过了很多种运算和演变。经过运算和演变的气囊点爆阀值一般都不是简单的一个值或直线,它可以是折线,也可以是曲线。

气囊看似很简单,但是它的背后需要强大的算法与系统支撑,这其间的联系千丝万缕,每一步都要百分百的精确。

本文来源:一汽-大众生产者,网上车市,文武车道

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