汽车安全气囊组件及工作原理

气囊组件主要由气体发生器、点火器和气囊等组成。其中，驾驶人侧气囊组件位于转向盘中心处，前排乘员侧气囊组件位于仪表板右侧、杂物箱的上方，侧面气囊组件位于前排座椅的靠背里。

1.气囊

气囊一般由尼龙布制成，采用机器缝制，有些气囊在缝制的同时还采用粘接技术。气囊在静止状态时，像降落伞未打开时一样折叠成包，安放在气体发生器上部与气囊饰盖之间，如图1-34和图1-35所示。气囊充气膨胀展开后，能吸收冲击能量，保护驾乘人员的头部和胸部，减少受伤率及受伤程度，而气囊上的小孔在充气后就进行排气，使气囊逐渐变软，加强缓冲作用并防止车内人员受到二次伤害。此种气囊一般采用密封性涂层，涂层材料主要有两种：一种是广泛采用的氯丁橡胶涂层；另一种是主要用于载货汽车的硅酮涂层，其耐用性高。也有气囊采用具有一定透气性的不涂覆织物来控制其缓冲性，但对其透气性有严格的要求，要解决其受热膨胀对人体的灼伤问题。气囊饰盖表面模压有撕印，以便气囊充气时撕裂饰盖，减小冲出饰盖的阻力。

气囊的大小依制造公司的不同而有所差异。在日本和欧洲，由于座椅安全带的使用率超过90%，驾驶人侧安全气囊大都采用体积较小（约40L）的气囊[奔驰（BENZ）、萨博（SAAB）和沃尔沃（VOLVO）公司除外，这些公司采用的气囊的体积与美国采用的基本相同，约为60L]，通常称为面部气囊或欧洲气囊。模拟试验证明，如果驾驶人正确佩戴座椅安全带，则这种成本较低的小气囊完全能够保护驾驶人的面部和胸部。美国制造和进口气囊的体积较大，约为60L。采用这种体积较大的气囊时，即使在驾驶人没有佩戴座椅安全带的情况下，气囊也可起到保护驾驶人面部和胸部的作用。各种安全气囊的性能比较见表1-2。

图1-34 驾驶人侧安全气囊组件的结构

图1-35 前排乘员侧安全气囊组件结构

表1-2 各种安全气囊的性能比较

（续）

2.气体发生器

气体发生器又称为充气器，用于在点火器引爆点火剂时产生气体向气囊充气，使气囊膨胀打开。气体发生器用专用螺栓和专用螺母固定在气囊支架上，装配时只能用专用工具进行装配。

充气剂普遍采用叠氮化钠片状合剂。叠氮化钠的分子式为NaN₃，是无色六方形晶体，剧毒，密度为1.846×10³kg/m³，溶于水和液态氨，微溶于乙醇，不溶于乙醚，在约300℃时分解，可由氨基钠与一氧化二氮作用制得。目前，大多数气体发生器都是利用热效反应产生氮气而充入安全气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。虽然氮气是无毒气体，但是叠氮化钠的副产品中有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色粉末），这些物质是有害的，因此在清洁气囊膨开后的车内空间时，应保证通风良好并采取防护措施。

图1-36 驾驶人侧安全气囊气体发生器的结构

1—上盖 2—充气孔 3—下盖 4—充气剂 5—点火器药筒 6—金属滤网 7—电热丝 8—引爆炸药(www.xing528.com)

驾驶人侧安全气囊气体发生器的结构如图1-36所示，它主要由上盖、下盖、充气剂（片状叠氮化钠）和金属滤网等组成。上盖上有若干个充气孔，充气孔有长方孔和圆孔两种。下盖上有安装孔，以便将气体发生器安装到气囊支架上。上盖与下盖用冷压工艺压装成一体，壳体内装有充气剂、滤网和点火器。金属滤网安放在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒。

前排乘员侧气囊气体发生器的结构如图1-37所示，它主要由密封端塞、自点火火药、振荡管、主气发生器、辅气发生器、过滤器、成形过滤器、爆炸片、起爆药、壳体、密封垫及排气喷嘴等组成。乘员侧安全气囊的气体发生器为长筒形，气体发生器用药质量一般在500g左右。由于乘员侧安全气囊距离乘员比驾驶人侧安全气囊距离驾驶人的距离大，因此乘员侧安全气囊的体积比驾驶人侧安全气囊的体积要大。

图1-37 前排乘员侧气囊气体发生器的结构

3.点火器

点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部的中央位置。其作用是在气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。点火器的结构如图1-38所示。

图1-38 点火器的结构

1—引爆炸药 2—药筒 3—引药 4—电热丝 5—陶瓷片 6—永久磁铁 7—引出导线 8—绝缘套管 9—绝缘垫片 10—电极 11—电热头 12—药托

点火器的所有部件均装在药筒内，点火剂包括引爆炸药和引药。引出导线与气囊插接器插头连接，插接器（一般为黄色）中有短路片（铜质弹簧片）。当插接器插头拔下或插头与插接器未完全接合时，短路片将两根引线短接，以防止静电或误导电将电热丝电路接通而造成安全气囊误膨胀打开。

点火器的功用：当SRSECU发出点火指令使电热丝电路接通时，电热丝迅速红热引爆引药，炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内的温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂（叠氮化钠）受热分解释放氮气充入气囊。

4.衬垫

衬垫是气囊组件中的一个重要组成部分，由聚氨酯制成。在制造过程中使用了很薄的水基发泡剂，所以特别轻。平时它作为转向盘的上表面，把气囊与外界隔离外，既可起到维护作用，又可起到修饰作用。气囊膨胀打开时，它在气囊爆发力的作用下快速、及时地断裂开，对安全气囊展开过程毫无阻碍。

5.饰盖和底板

饰盖是气囊组件的盖板，上面模制有撕缝，以便气囊能冲破饰盖膨胀打开，如图1-39所示，饰盖上通常有安全气囊标志。气囊和充气器装在底板上，底板装在转向盘或车身上，气囊膨胀打开时，底板将承受气囊的反力。

图1-39 驾驶人侧和前排乘员侧安全气囊饰盖