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    發布日期︰2019-10-24 發布者︰德幫汽車

      1概述

      近年來,隨著道路條件的和汽車技術的進步,汽車行駛速度越來越快,車流密度也越來越大,交通問題日益迫切。目前全世界因交通事故而死亡的人數大約每年50萬人。因此,如何在汽車發生踫撞事故時減少駕乘人員傷亡的問題,越來越受到人們 的重視。氣囊氣體發生器在汽車上安裝氣囊就是 解決這個問題的方法之一。

      氣囊系統(SRS)由傳感器、控制器、氣體發生器、氣囊等部分組成。汽車發生踫撞時,首先由傳感器接收撞擊信號,只要達到規定的作用時間和撞擊強度,傳感器即向氣體發生器輸出一個啟動信號,氣體發生器接到啟動信號後引燃氣體發生劑,產生大量氣體,經過過濾並冷卻後進入氣囊,使氣囊在短的時間內突破襯墊迅速膨脹展開,在駕駛員和乘員的前部形成彈性氣墊,從而地保護人體頭部和胸部,使之免受傷害或減輕傷害程度。

      踫撞事故發生時,氣囊具體點火時間的確定是 決定該系統性能至關重要的因素。如果踫撞事故中氣囊點火過晚,可能導致乘員頭部受到高速爆出的氣袋的沖擊,從而造成乘員傷亡。較佳點火時間是 ,當氣袋充滿氣體時,乘員頭部恰好與氣袋接觸,能滿足這一要求的點火時間成為氣囊系統的較佳點火時間。

      2氣體發生器的組成

      氣體發生器是 氣囊組件中非 常重要而又復雜的一部分。該裝置較突出的特點是 燃爆品在短的時間(0.03-0.05s)內可使環境發生劇烈變化。因此,氣體發生器工作性能的好壞對整個氣囊系統起著至關重要的作用。

      氣體發生器分為機械式氣體發生器和電子式氣體發生器2種,本文主要介紹對機械式氣體發生器的產氣性能所進行的實驗。

      2.1機械式氣體發生器的組成

      機械式主氣囊氣體發生器主要由外殼 、機械式雷管(或火帽)、增壓劑(或導爆藥柱)、氣體發生劑以及過濾器等部分組成。

      a.外殼 氣體發生器的外殼 主要采用鋁合金沖壓成型,鋁合金外殼 的底板與外殼 底部焊接成整體。在出氣孔處,用鋁箔粘接封嚴。氣囊尼龍織物的邊緣與外殼 邊緣緊密壓合後,不允許有泄漏。

      b.機械式雷管(或火帽)機械式雷管是 一種類似步具子彈雷管的裝置,在封閉的外殼 內裝有烈性炸藥。當機械式傳感器受到踫撞慣性力作用而產生動作時,機械撞針猛烈擊發雷管使炸藥發生強烈爆炸,引燃增壓劑和氣體發生劑(固體燃料)燃燒,產生高溫、高壓氣體,使氣囊急速膨脹。

      c.增壓劑(或導爆藥柱)在雷管的周圍裝有增壓劑的套盒,增壓劑是 一種快速引燃劑,雷管爆炸的同時使增壓劑燃燒並引燃氣體發生劑,從而加速了氣體發生劑的燃燒。

      d.氣體發生劑氣體發生劑裝在氣體發生器的第2層套盒中,目前氣體發生劑主要是 疊氮化鈉合劑CNaN2)和硝基縴維,通常將它制成片狀,可以用改變疊氮化鈉合劑的片數(用量)來調節氣體發生器的性能,制成系列產品。疊氮化鈉合劑在燃燒時還需要加入助燃劑,以幫助疊氮化鈉合劑充分燃燒,因此,可以用調整疊氮化鈉合劑與助燃劑的比例,來控制其燃燒的速度和燃燒氣體中所產生的固體粒子,減少對乘員的傷害。疊氮化鈉合劑在燃燒後,產生高溫、高壓的氮氣,氮氣約佔99%,其余為氧氣和水蒸氣。較高溫度可達到500℃,但持續時間很短,在高溫條件下,有良好的化學穩定性。但疊氮化鈉合劑具有的毒性,會對乘員造成傷害。

      e.過濾器過濾器裝在氣體發生器的較外層的套盒中,裝有金屬縴維氈加陶瓷縴維紙的復合過濾介質,或采用多孔粉末冶金板作為過濾板。當燃燒的熱氣體通過過濾器時,過濾器將燃燒氣體中的有害粒子和雜質進行過濾,同時將燃燒的氣體進行冷卻。粉末冶金板過濾效果好,而且價格便宜。

      2.2氣體發生器的產氣性能

      負氣囊氣體發生器中的氣體發生劑是 一種火藥,其燃燒特性可用火藥的燃燒特性來描述。當氣體發生器工作時,產生的壓力是 由氣體發生劑單位時間的產氣量和氣體發生器中單位時間的氣體流出量所決定的。氣體發生劑單位時間產氣量由氣體發生劑的線性燃速和燃燒面積決定,氣體發生器單位時間的氣體流出量是 由噴嘴面積的大小和燃燒室中的壓力決定的。