汽车安全气囊工作性能仿真实验台设计

第一章 绪论
 
  课题的提出及意义

 一、安全气囊的研究意义
 从18世纪汽车诞生以来，汽车的安全问题就随之产生了。但在早期由于车速较低，车辆相对较少而未引起人们的重视。随着汽车行业的快速发展，汽车越来越多，车速越来越快，交通越来越拥挤，交通事故也越来越频繁，碰撞安全性问题变得越来越突出。汽车发生碰撞事故后，不仅给车辆本身造成损坏，更重要的是造成人员的伤亡。据统计，目前全世界每年死于车祸的人数达100万人，伤残的人数达数千万。在我国，每年车祸致死的人数超过8万，致伤者几十万。因此，汽车交通事故已成为当今威胁、残害人类生命的一大公害。汽车交通事故造成的大量人员伤亡自然带来一系列社会和经济问题，严重影响了人们的生活和生产，不得不引起人们的高度重视。所以，汽车安全性问题成了各国竞相研究的一个极其重要的课题。
 对于驾车人和乘车人，如何保护他们的安全？除了遵守交通规则、安全驾驶之外，车辆中安全系统将起到非常重要的作用。
 汽车安全系统分为主动安全系统和被动安全系统，主动安全系统能提高车辆行驶的稳定性，能防范事故于未然，主动安全系统包括防抱死制动系统ABS、电子稳定系统ESP、越道辅助系统、牵引力控制TCS、 电子制动力分配EBD等；被动安全系统是事故发生后才开始起作用，以减缓事故严重程度，要求在发生碰撞时能够保护乘员，在碰撞事故中，要使车厢的变形减至最小，并且要使乘员在车厢内移动发生第二次碰撞的机会最小。被动安全系统包括安全带、安全气囊等。从市场发展趋势看，安全气囊和防抱死制动系统有望成为标准配置，如何保证安全系统更准确、更可靠是消费者迫切关心的问题。
 安全气囊作为车身被动安全系统的重要组成部分，日渐受到人们的重视。当汽车碰撞后，乘员与车内构件尚未发生“二次碰撞前”迅速在两者之间打开一个充满气体的气垫，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大部分的碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。据统计，全球每年都有约120万人死于交通事故，其中约20%的死亡是由于正面碰撞事故导致，安全气囊的发明，大大减少了这类事故的发生。随着汽车电子半导体技术的应用，安全气囊产品进一步发展，出现了带诊断单元的安全气囊，它由传感器、计算机处理系统、气体发生器及气袋等部件组成。在撞车的瞬间，传感器采集撞车信号，计算机对信号识别、处理，点燃气体发生器，在乘员面前充起气囊，保护人的头部和胸部不受损伤或降低损伤程度。
 有数据显示，安全气囊自面世以来，已经挽救了许多人的性命。据调查，有气囊装置的轿车发生正面碰撞，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%。通过这些数字表明：安全气囊能够有效的减少交通事故中人员的伤害。如今大部分的汽车都应用了安全气囊系统，但是因为在发生事故时安全气囊不起作用或者气囊本身造成的事故对人员的伤害也常有发生，这引起了社会及汽车行业的高度重视。因此，研究汽车安全气囊如何真正起到安全防护作用成了一个非常重要的课题。
 
 二、本课题的研究目的
　　我校汽车实验室新近配置了一台安全气囊实验台，在使用中发现存在很多的问题，针对其中存在的问题，经过研究讨论设立本课题。
 本实验台的设计主要用于大中专院校汽车及相关专业实验室使用。目的是为了让学生对安全气囊的功能、原理、以及故障的发生和诊断有个初步的认识了解，为以后深入的学习打下基础。本课题从实际出发，参考大众、奥迪、现代等汽车的安全气囊装置，运用机械设计、电学、力学等相关知识，从实用化、专业化以及人性化考虑，使实验台在操作上更简洁，原理更清晰，并且能在实际应用当中考查学生的理论知识的掌握程度、开拓学生的思考能力和创新能力。