本篇汽車與安全論文研究車輛安全氣囊系統，安全氣袋只是撞擊時的第二道防線，第一防線是車頭的預折區域，這不是所有車都有的東西，譬如平頭車就欠缺點，但第二防線安全帶，則是現今汽車必有的裝備，而且它也是整個SRS系統中最重要的一環。安全氣囊系統與三點式安全帶一起使用，依據ECER294和CMVDR294法規，在剛性固定套、50km/h、假人符合FMVSS208 III型假人的試驗條件下，正面0°、正面±30°時乘員傷害指標限值。
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摘 要：汽車被動安全性能已是當今世界汽車技術發展的主流方向之一，汽車的被動安全性更是汽車產品競爭力的重要標志，也成為新車設計所應考慮的主要因素。現在，世界上許多汽車制造廠及專業生產廠都在設計和生產安全氣囊，今天的氣囊已經發展到可以在任意方向的碰撞中(包括側向碰撞)起保護乘員頭部、軀干和膝部的作用。本文詳細介紹了汽車安全氣囊的概念、功用、發展歷史、結構和原理、汽車碰撞法規及我國的有關法規，同時闡述了哈飛賽豹安全氣囊的組成及實驗等。
關鍵詞：汽車;安全氣囊;研究
1 汽車安全氣囊的概念
安全氣囊的全名稱應為SRS AIRBAG，而SRS是英文Supplemental Restraint System的縮寫，直譯為輔助防護系統或輔助約束系統，是輔助防護系統中能夠起緩沖作用的一種裝置，由于氣囊屬于安全裝備之一，所以一般也稱為“安全氣囊(Safe Air Bag)”。
2 汽車安全氣囊的功用
當汽車發生碰撞時，汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞稱一次碰撞。一次碰撞后，汽車速度將急劇變化，駕駛員和乘員就會受到慣性力的作用而向前運動，并與車內的方向盤、擋風玻璃或儀表板等物件發生碰撞，這種碰撞稱為二次碰撞。
在一般的前方撞擊意外中，第一保護你的防線就是車頭的預折區域(Crumble Zone)。這個預折區域透過變形來吸納或分散撞擊力，當車輛因撞擊而停頓，但突然的減速力仍會使得乘員的上身不自控地向前沖的時候，安全帶便發揮它的功能了——它舒緩你上身的前沖運動。不過，如果撞擊力巨大的話，安全帶亦不能有效的制止這種運動，你的頭部和上身仍然會向前沖，這便是安全氣袋出場的時候了，當它充氣彈出時，便能夠在你的頭部和胸部做成一種護墊的功能，避免了這些部位直接撞擊到轉向盤或儀表板上，安全氣袋充氣的時間并不會很長，當司機側或乘客接觸到安全氣袋后，氣袋內的氣體便會從一個或多個孔洞中瀉走，而對自呼吸氣囊，只通過氣袋織物間隙孔洞瀉出，利用氣囊背面排氣節流或本身阻尼作用來吸收人體慣性力產生的動能，達到保護人體的目的。
3 汽車安全氣囊的發展歷史
梅塞德思——奔馳公司宣稱：他們是汽車安全氣囊的發明者。1980年他們即設立研究計劃，將氣囊引入汽車座椅安全系統中，1987年他們開始安裝前排副座安全氣囊，到1992年，司機側安全氣囊已成為該公司銷售汽車的標準安裝設備。事實上，安全氣囊發明的歷史可以追溯得更遠，德國此項專利的申請時間是1951年，而美國是1952年，其實，對這種安全方式表面出最大興趣的應該是美國人，因為美國人不喜歡綁安全帶。
SRS氣囊系統的發展過程可以概括為：發明于20世紀50年代，開發于60年代，應用于70年代，發展于80年代，推廣于90年代。SRS氣囊技術從發明到現在短短的50年內能發展到當今水平，與以下幾個條件是密不可分的：(1)SRS氣囊系統的發明;(2)汽車公司不斷改進SRS氣囊系統并提高其技術水平;(3)保險公司和消費者協會對應用SRS氣囊系統的積極態度;(4)政府法規的強制作用。
4 汽車安全氣囊系統結構和原理
4.1 SRS氣囊分類。SRS氣囊系統發展四十多年來，按其總體結構分為機械式SRS氣囊系統和電子式SRS氣囊系統兩大類。
按SRS氣囊的數量可分為單SRS氣囊系統、雙SRS氣囊系統和多SRS氣囊系統。單SRS氣囊系統只裝備有駕駛員氣囊。雙SRS氣囊系統裝備有駕駛員和前排乘員兩個氣囊。多SRS氣囊系統裝備有3個或3個以上氣囊，無論SRS氣囊系統氣囊數量多少，均可采用一個SRS專用電腦控制。按SRS氣囊系統的功用可分為正面SRS氣囊系統和側面SRS氣囊系統兩大類。用于側面碰撞的頭部保護系統如：頭胸側碰撞氣袋(Head-Thorax Side-Impact Airbag)、充氣管狀結構(ITS-Inflatable Tubular Structure)、充氣簾幕(Inflatable Curtain)等。
其他形式的氣囊還有：前碰撞沖擊中，用于保護乘員的乘員艙艙頂懸掛氣囊，如日本的119氣囊;前碰撞中，保護乘員腳、足踝及小腿的充氣腳墊[Inflatable Carpet(InCa)]。
4.2 SRS氣囊組成。電子式SRS氣囊系統的組成部件分布在汽車的不同位置。雖然各型汽車SRS氣囊系統采用部件的結構和數量有所差異，但其基本組成和工作原理都大致相同。
對于三點傳感系統，SRS氣囊系統的基本結構主要由碰撞傳感器(包括左前碰撞傳感器和右前碰撞傳感器)、輔助防護系統指示燈(SRS指示燈)、帶防護碰撞傳感器的輔助防護系統控制組件(SRS控制組件，簡稱SRS電腦)和輔助防護氣囊組件(SRS氣囊組件)四部分組成。氣囊組件主要由SRS氣囊、氣體發生器和點火器等組成。
4.3 SRS氣囊系統動作過程。在SRS氣囊系統工作過程中，乘員氣囊與駕駛員氣囊的動作過程基本相同。當汽車以車速50km/h與前面障礙物相撞時，SRS氣囊系統的動作時序如下。
(1)碰撞約10ms后，SRS氣囊系統達到引爆極限，氣囊組件中的電雷管引爆點火劑并產生大量熱量，使充氣劑(疊氮化鈉藥片)受熱分解，駕駛員尚示動作。(2)碰撞約40ms后，氣囊完全充滿，體積最大，駕駛員向前移動，安全帶斜系在駕駛員身上并收緊，部分沖擊能量已被吸收。(3)碰撞約60ms，駕駛員頭部及身體上部壓向氣囊，氣囊背面的排氣孔在氣體和人體壓力作用下排氣，利用排氣節流作用吸收人體與氣囊之間彈性碰撞產生的動能。(4)碰撞約110ms后，大部分氣體已從氣囊逸出，駕駛員身體上部回到座椅靠背上，汽車前方恢復視野。(5)碰撞約120ms后碰撞危害解除，車速降低至零。
由此可見，在SRS氣囊系統動作過程中，氣囊動作時間極短。從開始充氣到完全充滿的時間約為30ms;從汽車遭受碰撞開始，到SRS氣囊收縮為止，所用時間極為短暫，僅僅為120ms左右，而人的眼皮眨一下所用時間約為200ms左右，因此，SRS氣囊動作的狀態和經歷的時間無法用肉眼來確認，目前，世界上廣泛采用模擬人體來進行碰撞試驗。
5 汽車碰撞法規及我國的有關法規
由于汽車事故造成的巨大損失，世界各發達國家都對汽車碰撞安全性作出強制性要求，并建立了各自的法規。法規中比較有代表性的是美國的聯邦機動車安全法規FMVSS(Federal Motor Vehicle Safety Standards)和歐洲的聯合國歐洲經濟委員會ECE法規(Economic Commission for Europe)，其它如日本(保安基準)、加拿大(CMVSS)、澳大利亞(ADR)等國家的法規基本上是參照美國和歐洲的法規制定的。我國也逐漸對汽車安全性有了足夠的重視，并對汽車實行了50項強制性安全法規，其中主動安全37項，被動安全13項。
一般將汽車安全標準分為主動安全(事故預防能力)和被動安全(事故后果減輕能力)。主動安全主要指涉及人(身體狀況、注意力、操縱)、車(視野、舒適性、制動性、操縱方式)和環境(天氣、交通)等方面標準。被動安全主要指涉及在事故時減少和減輕乘員及行人、車輛損失的標準。我國的技術法規是中國機動車設計規則CMVDR(China Motor Vehicle Design Rule)，CMVDR法規體系的構成形式參照美國聯邦機動車安全標準(FMVSS)，技術要求和試驗方法主要采用(ECE)汽車法規，少數項目歐洲沒有規定，則選擇參照采用美國FMVSS和日本保安基準。
6 哈飛賽豹安全氣囊的組成及實驗
6.1 哈飛賽豹安全氣囊的組成。(1)駕駛員、乘員雙側前氣囊組成：a.駕駛員前氣囊模塊總成DAB(Driver Air Bag)、模塊與轉向盤安裝螺母、轉向盤本體與轉向柱管緊固螺栓。b.副駕駛員前氣囊模塊總成PAB(Priver Air Bag)。c.電控單元ECU(Electronic Control Unit)。d.轉向盤本體總成SW(Steering Wheel)。e.時鐘彈簧CS(Clock Spring)。(2)駕駛員單側前氣囊組成：a.駕駛員前氣囊模塊總成DAB(Driver Air Bag)、模塊與轉向盤安裝螺母、轉向盤本體與轉向柱管緊固螺栓。b.PAB模塊飾蓋。c.電控單元ECU(Electronic Control Unit)。d.轉向盤本體總成SW(Steering Wheel)。e.時鐘彈簧CS(Clock Spring)。
6.2 哈飛賽豹安全氣囊的試驗。保護指標滿足CMVDR294關于正面碰撞乘員保護的設計規則，并部分滿足ECER294的關于車輛碰撞乘員保護的設計規則。
