Los primeros airbags se utilizaban principalmente junto con otros dispositivos de seguridad para evitar que los aviones chocaran con el suelo al aterrizar. En 1960, la tecnología de los airbags comenzó a desarrollarse sobre la base original y a transferirse al uso civil.
A finales de la década de 1960, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras (NHTSA) comenzó a recomendar una regla de bolsas de aire opcionales para alentar a los fabricantes de automóviles a desarrollar bolsas de aire.
En la década de 1970, empresas automovilísticas estadounidenses como General Motors, Ford, Mercedes-Benz alemana y Toyota japonesa, así como la American Morton Company, la TRW Company, la alemana TEMIC Company, el ICT Research Institute y la japonesa DAICEL. Company y la compañía sueca Otto Lifu Company comenzaron a invertir mucho dinero y mano de obra en la investigación y el desarrollo de bolsas de aire. En mayo de 1971, un equipo de investigación alemán aplicó con éxito la tecnología de propulsión de cohetes a los airbags de los automóviles. Estas fuerzas integrales han llevado la investigación y el desarrollo de bolsas de aire a una nueva etapa de desarrollo.
En 1984, la Administración de Seguridad del Tráfico en Carreteras de EE. UU. (NHTSA) añadió requisitos para la instalación de bolsas de aire en la Sección 208 de la famosa Norma Federal de Seguridad de Vehículos (FMVSS208), proporcionando orientación para el desarrollo y uso de bolsas de aire. proporcionó reglas y orientaciones claras. La cláusula FMVSS208 es un hito importante en la historia del desarrollo de los airbags para automóviles. Desde entonces, Europa también ha promulgado regulaciones ECER94, y luego compañías automotrices como Toyota de Japón, Honda, Ford de Estados Unidos, Chrysler, BMW de Alemania y Volvo de Suecia han comenzado a vender automóviles equipados con bolsas de aire.
A finales de la década de 1990, Estados Unidos, Europa y Japón legislaron oficialmente la instalación de bolsas de aire en los automóviles, y las bolsas de aire dobles se han convertido en equipo estándar en la mayoría de los automóviles convencionales.
¿El airbag es el americano John? Inventado por John Hotrich. Fue un ingeniero autodidacta de Pensilvania. En 1952, tras un accidente, se le ocurrió la idea de diseñar un dispositivo de seguridad en caso de colisión. En este accidente, John golpeó el volante y frenó para evitar el obstáculo. Él y su esposa instintivamente abrazaron a su hija, que estaba sentada en el medio del asiento delantero. Después del accidente, se dio cuenta de que debía haber una buena manera de proteger a los pasajeros. Dos semanas después, hizo un dibujo de diseño y se lo entregó al agente, quien determinó el prototipo del airbag actual. 1953 Obtuvo la patente estadounidense para el "dispositivo de seguridad amortiguador para automóviles" en agosto de 1918.
Los airbags comenzaron a solicitar patentes en 1952, pero su aplicación y promoción ha pasado por muchos vericuetos y ha recorrido un largo camino de más de 30 años. No fue hasta 1984 que la norma de seguridad en accidentes automovilísticos (FMVSS208) volvió a ser reconocida e implementada en los Estados Unidos después de haber sido derogada muchas veces. La norma estipulaba que todos los automóviles fabricados después de 1995 y 1 debían estar equipados con bolsas de aire en la parte delantera. Sólo se ha confirmado que todos los vehículos nuevos posteriores a 1998 deben estar equipados con airbags para el conductor y los pasajeros. Hoy en día, este invento creativo se ha transformado en millones de productos, y sus tipos también se han desarrollado en bolsas de aire frontales, bolsas de aire laterales, bolsas de aire de seguridad, etc. La mayoría de los automóviles de gama media y alta producidos en varios países están equipados con bolsas de aire, y algunos automóviles las han incluido como componentes obligatorios. En China, con la implementación de las normas de seguridad en accidentes CMVDR294, los consumidores nacionales tienen requisitos cada vez más altos para el desempeño de seguridad pasiva de los automóviles. Sin embargo, a excepción de unos pocos automóviles de alta gama equipados con bolsas de aire laterales, la mayoría de los modelos solo están equipados con bolsas de aire delanteras.
Los airbags se han desarrollado rápidamente en los últimos años y sus precios han bajado significativamente. Los automóviles equipados con bolsas de aire también han evolucionado desde automóviles de gama media y alta hasta automóviles de gama media y baja. Al mismo tiempo, algunos coches están equipados con airbags para los pasajeros (es decir, airbags dobles) en la primera fila. Las bolsas de aire del pasajero son similares a las bolsas de aire del conductor, pero las bolsas de aire son más grandes y requieren más gasolina. Desde la década de 1990, el rendimiento de seguridad de las bolsas de aire ha sido generalmente aceptado y considerado como un dispositivo de seguridad moderno y avanzado.
Comprender el principio de funcionamiento y las precauciones de las bolsas de aire es muy importante para que podamos protegernos mejor, pero para los conductores, la conducción segura es la primera prioridad, que no puede ser reemplazada por ningún dispositivo de seguridad avanzado.
1.2 El desarrollo de las bolsas de aire para automóviles nacionales
La investigación de mi país sobre las bolsas de aire para automóviles comenzó relativamente tarde. A finales de la década de 1980, algunos expertos en los campos de la seguridad en colisiones de automóviles y la industria militar de mi país comenzaron a prestar atención a la investigación y el desarrollo de bolsas de aire para automóviles.
A medida que los automóviles del mundo ingresan a China, la industria automotriz china ha dado paso a oportunidades de desarrollo sin precedentes. En 1992, pasé la prueba de choque de mi airbag FS-01 desarrollado de forma independiente. Las políticas y regulaciones de China también brindan un buen espacio para el desarrollo de la industria automotriz de China.
Durante el "Noveno Plan Quinquenal" y el "Décimo Plan Quinquenal" de mi país, la Comisión Estatal de Economía y Comercio y la industria automotriz enumeraron las bolsas de aire como los tres proyectos clave de desarrollo de las autopartes de mi país ( sistema de inyección electrónica de combustible, sistema de frenos antibloqueo (uno de los sistemas dinámicos y sistemas de bolsas de aire), especialmente en 1999. El 28 de junio de 2010, la Administración Estatal de la Industria de Maquinaria emitió las "Reglas de diseño para la protección de ocupantes en colisiones frontales" (CMVDR294 ). Esta regla de diseño establece claramente que cuando un automóvil choca, los estándares de seguridad de los ocupantes representan requisitos de seguridad. La publicación de CMVDR294 plantea indirectamente nuevos requisitos para las bolsas de aire de automóviles. Este es sin duda un progreso en la historia del desarrollo de las bolsas de aire en mi país. También señala la dirección correcta e inyecta nueva vitalidad a la investigación y el desarrollo de las bolsas de aire.
En el transcurso de más de diez años de investigación y desarrollo, la investigación y los productos de muchas universidades e instituciones nacionales han comenzado a tomar forma, y algunas se han acercado a los estándares internacionales. Huang Shilin y otros de la Universidad de Tsinghua han estudiado sistemáticamente la tecnología de combinación de bolsas de aire en varios automóviles de producción nacional en el estudio de experimentos de colisión de automóviles, incluida la simulación del control de encendido de las bolsas de aire de automóviles, la simulación y verificación experimental de los procesos de colisión de automóviles y la aplicación. Se ha trabajado mucho en la aplicación del diseño de sistemas de bolsas de aire en automóviles, lo que desempeña un papel rector importante en la investigación de bolsas de aire para automóviles en mi país.
Jinheng Company, ubicada en la zona de desarrollo económico y tecnológico de Jinzhou, es el único fabricante de bolsas de aire para automóviles en China con derechos de propiedad intelectual independientes. Su capacidad de producción y participación de mercado son las más grandes del país. Jinheng Company tiene un centro de I+D de primera clase en China y su laboratorio ha obtenido la certificación nacional CNAL. Tiene capacidades de prueba de colisión de vehículos reales y capacidades de prueba de banco, como colisión frontal, colisión angular, colisión de columnas y colisión lateral. Los principales equipos de colisión, pruebas y líneas de producción de ensamblaje de la compañía se importan del extranjero y su nivel de equipamiento técnico es líder a nivel nacional. Desarrollaron productos de bolsas de aire mecánicas mediante la introducción de tecnología de producción de bolsas de aire de empresas estadounidenses, llenando el vacío nacional, emprendieron conjuntamente el proyecto nacional de investigación de electrónica automotriz "Noveno Plan Quinquenal" con el Instituto de Investigación de Automóviles FAW y desarrollaron productos de seguridad electrónicos con intelectuales independientes; Derechos de propiedad. Productos de bolsas de aire. En la actualidad * * * la empresa desarrolla y suministra bolsas de aire para más de 30 modelos de más de 20 fabricantes de automóviles nacionales. Ha formado una producción anual en un solo turno de 200.000 conjuntos de bolsas de aire, 6,5438+0,2 millones de bolsas de aire y 654,38+0,5 cubiertas decorativas. Capacidad de producción de 10.000 piezas. Es la primera empresa de la misma industria en China que respalda vehículos completos. En los últimos años, también han firmado acuerdos con proveedores de bolsas de aire de renombre internacional para procesar piezas de bolsas de aire y sus productos se venderán en Europa, América del Norte y otros países.
Desde el año 2000, la demanda del mercado de bolsas de aire en China ha crecido a una tasa anual promedio de más del 200%. En 2004, el volumen total de soporte del mercado de bolsas de aire de China se acercaba a los 4 millones de unidades. Actualmente, hay casi 20 empresas que producen bolsas de aire en China. En 2004, la producción superó los 2 millones de unidades y la tasa de localización de bolsas de aire superó el 50%. Los mercados de producción y apoyo para las empresas de seguridad nacionales se dividen básicamente en dos bandos: empresas con financiación extranjera y empresas nacionales. Las empresas con financiación extranjera están representadas principalmente por Autoliv, Plast, Takawa, Mobis, etc. Producen más del 80% de los airbags de China, y las empresas con financiación extranjera ocupan el mercado de soporte de airbags de gama media a alta de China. Las empresas nacionales están representadas principalmente por Jinzhou Jinheng, Dongfang Lejiu, Shanghai BYD, etc. Su producción nacional de bolsas de aire sólo representa alrededor del 15%, equiparando principalmente a algunos automóviles de pasajeros económicos producidos en el país. Después del pico de las importaciones de bolsas de aire de China, el rápido crecimiento de las bolsas de aire importadas se desaceleró y en el primer semestre de 2005 se produjo un crecimiento negativo de las importaciones. Actualmente, los airbags importados representan menos de la mitad del mercado interno de apoyo. Desde finales de 2004, las empresas multinacionales de bolsas de aire han invertido sucesivamente en la producción de componentes de bolsas de aire en China, fortaleciendo las capacidades de suministro local de componentes de bolsas de aire ascendentes.
Para 2007, más del 80% de los componentes de los airbags de China se producirán localmente. En la actualidad, la tasa de adquisición nacional de componentes de bolsas de aire (ECU, generadores de gas, bolsas de aire y telas) es solo de alrededor del 5%, y todavía hay mucho espacio para el desarrollo de componentes de bolsas de aire.
1.3 Evaluación de las bolsas de aire nacionales
Aunque la investigación y el desarrollo de las bolsas de aire de mi país han comenzado a tomar forma, todavía está muy por detrás del nivel avanzado del mundo. Estas brechas incluyen principalmente regulaciones de bolsas de aire, sistemas de prueba de choque, diseño, fabricación y pruebas de bolsas de aire. De hecho, el sistema de pruebas de choque de China no puede cumplir plenamente los requisitos técnicos de las cláusulas FMVSS 208 de EE. UU.; en segundo lugar, en términos de bolsas de aire, todavía carecemos de derechos de propiedad intelectual independientes en tecnologías clave, además de las especificaciones técnicas de sensores, generadores de gas y; Los airbags y las pruebas también deben estar en un estado satisfactorio. Por lo tanto, ¡nosotros en la industria debemos trabajar duro!
1.4 Tendencia de desarrollo de los airbags para automóviles
Los sistemas de seguridad para automóviles son la parte de más rápido crecimiento en el campo de la electrónica automotriz. El diseño de seguridad automotriz juega un papel cada vez más importante en el diseño de vehículos. La seguridad del automóvil se puede dividir en seguridad activa y seguridad pasiva. Los sistemas de seguridad activa están diseñados para mejorar la estabilidad del vehículo y prevenir problemas antes de que ocurran. Los sistemas de seguridad pasiva funcionan después de que ocurre un accidente para reducir su gravedad. Los airbags de coche son sistemas de seguridad pasiva. En 2000, mi país implementó las "Reglas de diseño de protección de ocupantes de colisión frontal" CMVDR294, que es equivalente a la normativa europea ECER94. Recientemente, se implementaron las regulaciones de colisión lateral de mi país, que impondrán requisitos más altos para el desempeño de seguridad en colisiones y los sistemas de protección de los ocupantes de los vehículos chinos. La mejora continua del sistema de normas de seguridad automotriz promoverá el desarrollo del mercado de electrónica automotriz de China. Se prevé que en 2009, la tasa de instalación de bolsas de aire laterales del pasajero delantero será el doble que en 2006, y la tasa de instalación de bolsas de aire laterales de cortina será cuatro veces mayor que en 2006.
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el mayor énfasis de la gente en la seguridad del automóvil, la tecnología de las bolsas de aire en la tecnología de seguridad del automóvil también se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. La inteligencia y los múltiples airbags son la tendencia inevitable en el desarrollo de sistemas generales de airbags en el futuro.
Las nuevas tecnologías permiten identificar mejor el tipo de pasajero y tomar diferentes medidas de protección. El sistema utiliza sensores de peso, infrarrojos, ultrasónicos y otros para determinar la distancia entre el ocupante y el tablero, el peso, la altura y otros factores, y luego determina si se enciende la bolsa de aire, si se usa encendido de 1 etapa o de múltiples etapas. , qué tan fuerte es el encendido y seguridad. El cinturón crea control general. A través de sensores, el sistema de bolsas de aire también puede determinar si el vehículo se encuentra en una colisión frontal, una colisión en ángulo, una colisión lateral o un movimiento de balanceo de todo el vehículo, activando así las bolsas de aire en diferentes posiciones de la carrocería del vehículo para brindar la mejor protección. para pasajeros. La aplicación de la tecnología de redes es también la dirección del desarrollo de los sistemas de bolsas de aire. En la red de automoción existe una red estrecha pero muy importante: la red de seguridad cableada. El autobús de seguridad controlado por cable es un autobús dedicado a los sistemas de bolsas de aire para automóviles. La tecnología de seguridad de control por cable tiene como objetivo utilizar de manera integral una variedad de sensores y controladores para lograr un control preciso del sistema de bolsas de aire.
El estándar de bus wire-By-plus fue propuesto por proveedores de componentes y componentes electrónicos para automóviles como Philips y Delphi. En comparación con CAN, FlexRay y otros buses comúnmente utilizados en sistemas de vehículos, la ventaja de la seguridad por cable es que es un estándar de interfaz LAN automotriz específicamente para sistemas de bolsas de aire. Para garantizar que el sistema no sufra daños en caso de un accidente automovilístico, el sistema de seguridad drive-by-wire incorpora una variedad de funciones de protección. Por ejemplo, incluso si el cableado está en cortocircuito, el sistema de airbag no se activará por error. La tecnología de seguridad de control por cable se utilizará ampliamente en los sistemas de bolsas de aire de los automóviles.
Como concepto, las bolsas de aire para automóviles se han convertido en un equipo de seguridad necesario hoy en día y se han utilizado ampliamente en los automóviles durante medio siglo. Los airbags han reducido eficazmente las víctimas de los ocupantes en accidentes de colisión automovilística y sus efectos protectores han sido ampliamente reconocidos y muy valorados en el campo de la investigación sobre la seguridad del automóvil. Con la popularización y aplicación de las bolsas de aire para automóviles, los aspectos técnicos clave del sistema de bolsas de aire se han convertido en el foco de la investigación sobre seguridad del automóvil.
En la actualidad, el desarrollo y la investigación de nuevas tecnologías de bolsas de aire se pueden resumir en la dirección de la inteligencia, la miniaturización, la diversificación y la ausencia de contaminación.
Airbags inteligentes (1)
Los sistemas de airbags de impacto frontal convencionales están diseñados en función de la posición normal de los ocupantes de los asientos delanteros y el tiempo ideal de encendido del airbag.
Sin embargo, en colisiones automovilísticas reales, hay muchos factores que afectan el rendimiento protector del airbag, como la altura y el peso del ocupante, la posición del ocupante en relación con el volante, la gravedad de la colisión, etc. Las diferentes condiciones de colisión y los cambios en la posición de los ocupantes harán que los ocupantes no entren en contacto con la bolsa de aire en el momento óptimo, reduciendo así el efecto de protección de los ocupantes. Para aprovechar al máximo el efecto protector de los airbags, surgió el concepto de airbags adaptativos o inteligentes. En los últimos años, la investigación sobre bolsas de aire inteligentes se ha dedicado al desarrollo de un sistema de bolsas de aire que pueda proteger a los pasajeros en la mayor medida posible. Este sistema de bolsa de aire puede ajustar el rendimiento de la bolsa de aire de acuerdo con la situación de colisión y las condiciones de los ocupantes en el momento de la colisión del automóvil. Una de las tecnologías clave de las bolsas de aire inteligentes son los sistemas de detección avanzados y los sistemas informáticos electrónicos, que pueden proporcionar información confiable sobre el entorno de colisión en un corto período de tiempo después de que ocurre un accidente. Esta información incluye la gravedad de la colisión del coche, la dirección de la colisión, el tamaño, el peso y la posición de los ocupantes y si los ocupantes llevaban puesto el cinturón de seguridad. El sistema de airbag inteligente determina cómo ajustar y controlar el rendimiento del airbag en función de la información de detección original para que el airbag pueda ejercer plenamente su efecto protector.
(2) Miniaturización de los airbags
Reducir el tamaño del conjunto del airbag es una de las tendencias de desarrollo actuales. Cuando el nuevo generador funciona, el gas comprimido se expulsa del tanque de gasolina y llena la bolsa de aire. Este tipo de generador tiene una alta tasa de producción de gas, por lo que es de tamaño pequeño y fácil de instalar y organizar.
(3) Bolsas de aire ecológicas
Los generadores de gas que utilizan gas comprimido son inofensivos para el cuerpo humano, fáciles de reciclar y desechar y no tienen problemas de contaminación ambiental.
(4) Diversificación de los airbags
Los airbags para el conductor y el acompañante se han convertido en equipamiento estándar en la producción de automóviles como medida de seguridad en accidentes de colisión frontal. Los airbags de impacto lateral se están desarrollando rápidamente. Se pueden instalar bolsas de aire de impacto lateral de diferentes diseños en el exterior del respaldo del asiento, en el medio de la puerta, en el pilar central de la carrocería y en la conexión entre la parte superior de la carrocería y la puerta. Estas bolsas de aire de impacto lateral están instaladas en diferentes ubicaciones para proteger la cabeza, el pecho y las nalgas del pasajero, respectivamente.
Se están desarrollando cinco nuevos tipos de airbags protectores:
① El airbag instalado en las rodilleras debajo del volante puede proteger la parte inferior de los pies de lesiones en una colisión frontal.
(2) Una bolsa de aire instalada debajo del pedal del freno para proteger los pies y los tobillos de lesiones en una colisión frontal.
③El airbag instalado en el respaldo del asiento delantero se utiliza para proteger a los pasajeros del asiento trasero.
④El airbag instalado debajo del capó del coche protege a los peatones.
⑤La bolsa de aire instalada en el marco del parabrisas delantero reduce las lesiones en la cabeza de los peatones en colisiones automovilísticas.
2.1 Composición de los airbags del coche
El airbag del conductor se almacena en la almohadilla del volante, por lo que cuando veas las palabras "SRS" o "Airbag" en el volante, estarás Sabrás que el auto está equipado con bolsas de aire. El sistema de airbag se compone principalmente de sensores, microprocesadores, generadores de gas y airbags. El sensor y el microprocesador se utilizan para determinar el grado de colisión y enviar señales; el generador de gas genera una acción de ignición de acuerdo con las instrucciones de la señal, enciende el combustible sólido y genera gas para inflar la bolsa de aire, lo que hace que la bolsa de aire se expanda rápidamente. El airbag está instalado en el centro del volante, cerca del cojín del asiento, y tiene una capacidad de entre 50 y 90 litros aproximadamente. La tela utilizada para las bolsas de aire tiene una alta resistencia a la tracción y está hecha principalmente de nailon. La superficie doblada está cubierta con polvo seco para evitar que las bolsas de aire se peguen y se rompan cuando explotan. Para evitar fugas de gas, la capa interna de la bolsa de aire está recubierta con goma selladora; al mismo tiempo, la bolsa de aire está equipada con una válvula de seguridad cuando se infla demasiado o la presión en la bolsa de aire excede un cierto valor. , parte del gas se liberará automáticamente para evitar apretar a los pasajeros y provocar lesiones en las bolsas de aire. El gas utilizado es principalmente nitrógeno;
Los sensores del sistema de control electrónico en Srs se pueden dividir en sensores de intensidad de colisión y sensores de colisión de protección según sus funciones. El sensor de intensidad de colisión se puede dividir en dos tipos según la posición de instalación: sensor de colisión frontal y sensor de colisión central, incluido el sensor de colisión frontal izquierdo, el sensor de colisión frontal derecho y el sensor de colisión central.
El sensor de colisión y el sensor de colisión de protección están conectados en serie. Su función es detectar la fuerza de inercia o el valor de desaceleración cuando el vehículo colisiona y transmitir la señal a la ECU del SRS.
La diferencia es que el sensor de intensidad de colisión se usa para detectar la gravedad de la colisión cuando el vehículo choca, y la unidad de control del sistema usa su señal para determinar si se debe detonar el encendido para que el agente generador de gas infle la bolsa de aire; El sensor de protección contra colisiones se utiliza para evitar que el airbag. El sensor de intensidad de colisión sufre un cortocircuito y se infla incorrectamente, y la unidad de control utiliza su señal para determinar si se ha producido una colisión.
La ECU es un sistema de control instalado de forma independiente y no se comparte con unidades de control de otros sistemas. Su función es recibir señales del sensor y determinar si se debe detonar el airbag para inflarlo.
2.2 Clasificación de los sistemas de airbag
1. Clasificación según el modo de explosión
Según el método de detonación, los sistemas de airbag se pueden dividir en control mecánico y control electrónico. . El control mecánico es el control mecánico del sistema de airbag. El sistema de airbag no requiere fuente de alimentación, circuitos electrónicos ni cableado de circuito, y todos sus componentes están ensamblados debajo de la cubierta del volante. La detección del movimiento de colisión y la detonación del encendedor se logran mediante la acción de un dispositivo mecánico. Actualmente, este tipo de airbag rara vez se utiliza.
(1) El control electrónico es un sistema de airbag. Los sistemas de airbag controlados electrónicamente son actualmente sistemas de airbag ampliamente utilizados. Este tipo de sensor utiliza un sensor de colisión para detectar una señal de colisión y la envía a la unidad de control del sistema de airbag. Según la señal enviada por el sensor de colisión, la unidad de control no puede realizar continuamente cálculos matemáticos y juicios lógicos a través del programa preestablecido. Cuando el resultado es una colisión, la ECU del SRS emite inmediatamente una orden de encendido para detonar el encendedor. La gran cantidad de calor generada cuando el encendedor detona descompone el agente generador de gas azida de sodio, produciendo una gran cantidad de nitrógeno para inflar la bolsa de aire.
(2) En la actualidad, los automóviles Accord, Citizen de la compañía Honda de Japón, Lexus, Crown, Camry de la compañía Toyota, Nissan Planet de la compañía Nissan, 850 y 960 de la compañía suiza Volvo, Lincoln City de la compañía estadounidense Ford y Cadillac de General Motors. , Los automóviles nacionales como Hongqi Century Star, Audi a6, Passat b5, Jetta King y Golf utilizan sistemas de bolsas de aire controlados electrónicamente.
2. Según el número de airbags.
Según el número de airbags, se puede dividir en sistema de airbag simple, sistema de airbag doble y sistema de airbag múltiple.
(1) Sistema de bolsa de aire única: En el sistema de bolsa de aire única, solo se instala una bolsa de aire en el volante del lado del conductor.
(2) Sistema de doble bolsa de aire La mayoría de los automóviles producidos en los últimos años han adoptado un sistema de doble bolsa de aire, es decir, una bolsa de aire está instalada en el lado del conductor y otra en el lado del pasajero, como el Honda Accord. , Citizen, Toyota Camry, Mazda 626, 929, Ford Lincoln City, Audi A 6 nacional, etc. Debido a que los ocupantes del asiento delantero corren mayor riesgo que el conductor en una colisión automovilística, la bolsa de aire del lado del pasajero del asiento delantero suele ser más grande y funciona al mismo tiempo que la bolsa de aire del lado del conductor.
(3) Sistema de bolsas de aire múltiples El sistema de seguridad múltiple se refiere a la instalación de tres o más bolsas de aire en el automóvil. Por ejemplo, los Volvo 850, 960 suecos, Buick GM, Volkswagen Passat de Shanghai, etc.
3. Clasificación por tipo de protección.
El sistema de airbag se puede dividir en airbag del conductor, airbag del asiento delantero, airbag de impacto lateral y airbag del asiento trasero.
(1) Bolsa de aire para el conductor La bolsa de aire para el conductor es la bolsa de aire más utilizada en los automóviles y desempeña un papel en la protección del conductor en caso de una colisión del vehículo. Este tipo de airbag se divide en estilos americano y europeo y se instala en el volante. El principio de diseño de los airbags americanos es que el vehículo choca cuando el conductor no utiliza el cinturón de seguridad. Para proteger mejor al conductor, el airbag es más grande, de unos 60 litros. Los airbags europeos suponen que el conductor lleva puesto el cinturón de seguridad cuando el vehículo se ve involucrado en una colisión. En este momento, debido a que el cinturón de seguridad ya ha desempeñado un papel protector, su volumen es muy pequeño, normalmente alrededor de 40 litros.
(2) Las bolsas de aire para el pasajero de la primera fila también se dividen en estilos europeo y americano. Dado que la posición de los componentes del asiento delantero en el automóvil no es fija, el airbag adopta un diseño de gran volumen para garantizar que los componentes no se dañen en caso de una colisión. Por lo general, el tamaño del airbag del asiento delantero americano es de unos 160 litros y el diseño del airbag del asiento delantero europeo es de unos 75 litros.
(3) Bolsas de aire anti-impacto lateral Dependiendo de los diferentes requisitos de uso, las bolsas de aire anti-impacto lateral se pueden instalar en el travesaño superior de la puerta, en el panel interior de la puerta o en el costado del asiento. La bolsa de aire anti-impacto lateral instalada en la viga superior de la puerta se usa para proteger la cabeza del pasajero. La bolsa de aire anti-impacto lateral instalada en el panel de la puerta y la bolsa de aire anti-impacto lateral instalada en el costado del asiento se usan para proteger la cabeza. el pecho y el corazón del pasajero, los pulmones y otros órganos vitales.
Las bolsas de aire de impacto lateral suelen ser más pequeñas debido a limitaciones de espacio. El volumen del airbag instalado en el panel de la puerta suele ser de 35 a 40 litros, mientras que el volumen del airbag instalado en el lateral del asiento es sólo de unos 12 litros.
(4) Airbags para los asientos traseros
En los últimos años, debido al énfasis en la protección de seguridad de los componentes de los asientos traseros, no solo se instalan cinturones de seguridad en los asientos traseros, Y las bolsas de aire están instaladas detrás de los asientos delanteros para proteger los componentes de los asientos traseros.
La estructura del airbag del asiento trasero es básicamente la misma que la de otros airbags, y el volumen suele alcanzar los 100 litros. Después de un accidente de vehículo, el airbag forma un colchón de aire protector entre los ocupantes de los asientos traseros y el asiento delantero, protegiendo así a los ocupantes de los asientos traseros.
2.3 Principio de funcionamiento de los airbags de coche
Cuando un vehículo choca, el módulo de control en forma de árbol del airbag procesa rápidamente la señal y confirma que la gravedad de la colisión ha superado el límite protector. capacidad del cinturón de seguridad, y luego libera rápidamente la bolsa de aire, de modo que la cabeza y el pecho del ocupante entren directamente en contacto con la bolsa de aire más suave y elástica, reduciendo las lesiones del ocupante a través del efecto amortiguador de la bolsa de aire. En términos generales, las bolsas de aire no se desplegarán en colisiones menores. El rango de colisión efectivo para desplegar las bolsas de aire es solo dentro de un cierto ángulo delante del vehículo. Las colisiones traseras, las colisiones laterales y los vuelcos no provocarán que se desplieguen las bolsas de aire. Cabe destacar que los airbags son sólo un medio auxiliar. Sin cinturones de seguridad, los airbags no sólo no protegen a los pasajeros, sino que también pueden causarles daños graves. La fuerza explosiva del airbag es asombrosa, suficiente para romper las vértebras cervicales del conductor. Por lo tanto, abrocharse el cinturón de seguridad es una condición importante para que el airbag desempeñe su función protectora.
Los primeros sistemas de bolsas de aire eran sistemas de bolsas de aire mecánicos. Ahora los fabricantes de bolsas de aire nacionales y extranjeros utilizan principalmente sistemas de bolsas de aire electrónicos. El sistema básico de bolsas de aire incluye bolsas de aire protectoras frontales para el conductor y el pasajero y pretensores de cinturones de seguridad.
La característica del sistema de airbag electrónico es que el sensor detecta el movimiento del vehículo y la MCU monitorea y determina si el evento actual es una colisión grave. En caso de una colisión grave, los airbags se desplegarán para proteger la seguridad del conductor y de los pasajeros. El proceso de funcionamiento del airbag es el siguiente: el sensor transmite la señal al controlador electrónico central (ECU) dentro de 0 ~ 20 ms después de la colisión. La ECU determina que se trata de una colisión grave y activa el generador de gas. En 20 ~ 60 ms, el gas (nitrógeno) a alta temperatura y alta presión ingresa a la bolsa de aire después de ser filtrado y enfriado. La bolsa de aire se expande para formar un colchón de aire para aislar a los ocupantes del equipo del vehículo. Después de 60 ~ 100 ms, se abre el orificio de escape del airbag. El efecto amortiguador del gas absorbe la energía de la colisión y reduce la presión del airbag sobre la cabeza y la cara del ocupante. El ocupante queda atrapado en el airbag más blando, de modo que está protegido. Finalmente, todo el gas se descarga por el orificio de escape y el airbag colapsa. Es la forma de carga básica del sistema de airbag. En la figura, DAB es el airbag del conductor, PAB es el airbag del pasajero y PSB es el pretensor del cinturón de seguridad.
Dado que el sistema de bolsas de aire es un componente de seguridad del automóvil, los dispositivos electrónicos utilizados en él tienen altos requisitos de rendimiento especiales, lo que requiere alta precisión, buena confiabilidad y una fuerte capacidad antiinterferente.
El sistema de control electrónico de los airbags tradicionales incluye sensores de aceleración y microcontroladores. En la actualidad, los sensores de bolsas de aire comúnmente utilizados por los fabricantes de bolsas de aire en el país y en el extranjero son sensores MEMS. Los sensores MEMS tienen un rango de detección relativamente amplio y pueden detectar aceleraciones de 1G a 100G. La dirección de detección puede ser desde un solo eje hasta tres ejes, y puede detectar cambios de aceleración en las direcciones frontal, lateral y vertical cuando el automóvil choca y emitir señales analógicas.
El control del airbag requiere que la MCU tenga potentes capacidades informáticas y suficientes puertos de E/S. Desde una perspectiva de confiabilidad, es necesario utilizar MCU de grado automotriz con algunos módulos funcionales especiales. Según los diferentes requisitos de rendimiento del sistema, existen microcontroladores de 8 y 16 bits. Para sistemas más complejos, muchos proveedores de sistemas de bolsas de aire han adoptado alto rendimiento de 32 bits.
Los sistemas de airbag modernos constan de sensores de colisión, airbags, generadores de gas y bloques de control. Generador de gas. El sistema de bolsa de aire requiere que el generador de gas produzca una gran cantidad de gas en poco tiempo (aproximadamente 30 ms) para llenar la bolsa de aire. El gas producido debe ser inofensivo para el cuerpo humano y la temperatura no puede ser demasiado alta. Al mismo tiempo, se requiere que los generadores de gas tengan una alta confiabilidad y estabilidad. Hay tres tipos principales de generadores de gas: de gas comprimido, de tipo pirotécnico y de tipo híbrido.
El generador de gas mixto es una combinación de gas comprimido y pirotecnia. También es un generador de gas muy utilizado en la actualidad. dispositivo de control. Generalmente integrado en una microcomputadora. Cuando un automóvil choca, el dispositivo de control electrónico recibe señales de desaceleración desde diferentes posiciones de la carrocería desde múltiples sensores y, después de repetidos análisis, comparaciones y cálculos, decide si enviar una señal de encendido. Se requiere que el dispositivo de control emita juicios muy precisos en condiciones de colisión complejas, y el tiempo de encendido también debe controlarse con precisión.
Aunque los airbags pueden diferir en estructura, sus principios de funcionamiento son básicamente los mismos. Mientras el automóvil está conduciendo, el sistema de sensores envía continuamente información de cambio de velocidad (o aceleración) al dispositivo de control, que es analizada y juzgada por el dispositivo de control (controlador central). Si la aceleración medida, el cambio de velocidad u otros indicadores exceden un valor predeterminado (es decir, se produce una colisión real), el dispositivo de control envía una orden de encendido al generador de gas o el sensor controla directamente el encendido. Después de la ignición, se produce una reacción explosiva que produce N2 o libera hidrógeno comprimido en el tanque de gasolina para llenar la bolsa de aire de choque. Cuando un ocupante entra en contacto con el airbag, la energía de la colisión es absorbida por las rejillas de ventilación del airbag, protegiendo así a los ocupantes.
Los airbags se dividen principalmente en: airbags que protegen al conductor y se instalan en el volante para evitar que el conductor choque con el volante, se instalan airbags en el salpicadero y en el parabrisas delantero que protegen a los pasajeros de la primera fila; en el tablero Los airbags utilizados para proteger a los pasajeros traseros generalmente se instalan en la parte trasera del respaldo del asiento delantero o dentro del reposacabezas para evitar que los pasajeros choquen con el asiento delantero. Los airbags de los asientos traseros generalmente sólo se utilizan en coches de lujo debido a lesiones menores a los pasajeros traseros.
Los airbags de los coches contienen sustancias como la azida sódica o el nitrato amónico. Cuando un automóvil recibe un fuerte impacto a alta velocidad, estas sustancias se descomponen rápidamente y producen grandes cantidades de gas que llenan las bolsas de aire.
El nuevo airbag está equipado con un dispositivo que puede inflarse o liberar presión por etapas para evitar que la enorme presión generada por una explosión repentina dañe la cabeza de una persona, especialmente si el pasajero no lleva puesto el cinturón de seguridad. puede tener consecuencias potencialmente mortales. Las formas específicas son:
(1) Dispositivo de encendido por etapas, es decir, el generador de gas se enciende en dos etapas. La primera etapa produce aproximadamente el 40% del volumen de gas, lo que es mucho más bajo que la presión máxima y tiene un efecto amortiguador sobre el movimiento de la cabeza humana. La segunda etapa produce gas residual y alcanza la presión máxima. En términos generales, la presión máxima del encendido de dos etapas es menor que la del encendido de una sola etapa. De esta forma, la presión aumenta gradualmente.
(2) Alivio de presión por etapas: la bolsa está equipada con orificios de alivio de presión o orificios de presión ajustable, que se pueden dividir en métodos que dependen completamente de la presión del gas para abrir o correas de lengüeta controladas por computadora. . De esta forma, la presión primero alcanza el límite establecido y luego se libera instantáneamente para evitar lesiones excesivas.