安全氣囊SRS工作原理

氣囊（Air-bag，或稱Supplementary Restraint System，縮寫：SRS）指安裝在汽車上的充氣軟囊，使用在車輛發(fā)生撞擊事故的瞬間彈出，藉以達(dá)到緩沖的作用，保護(hù)駕駛和乘客的安全。一般而言，遭遇到發(fā)生碰撞時，可以避免乘座人員頭部和身體，直接撞擊到車輛內(nèi)部，減少人員傷害程度。根據(jù)美國高速公路安全管理局調(diào)查，氣囊的使用得當(dāng)下，令轎車的駕駛死亡率減少11%，正面撞擊則降低30%的沖擊力。

值得注意的是，輔助氣囊在多數(shù)事故中雖能達(dá)成降低乘員傷亡程度之目標(biāo)，然而在少數(shù)事故里卻可能導(dǎo)致乘員更大之傷害。于中文翻譯習(xí)慣上，常常將Supplementary Restraint System，縮寫：SRS 或Air-bag譯為“安全”氣囊，而此“安全”二字有誤導(dǎo)大眾之嫌，且于英文原文中更無見到與“safety”等相關(guān)安全字樣，另也易成為于事故中若發(fā)生乘員傷亡時，消費(fèi)者與汽車制造商之爭點(diǎn)。就客觀事實而言，應(yīng)更譯為“輔助”氣囊較為適宜，此譯名不僅呼應(yīng)英文原文中"supplementary"之意，且提醒大眾，選擇具有輔助氣囊之車款，并不能完全保證事故發(fā)生時乘員之絕對安全，仍應(yīng)在乘員具有足夠安全意識，并確實落實時搭配安全帶，才能發(fā)揮最大效用。
今天，氣囊已被多數(shù)國家規(guī)定為必備的車輛被動性安全裝置之一。 

歷史

1952年起，美國工程師John W. Hetrick，因一場交通意外事故啟發(fā)，促使相關(guān)研究工作。1953年8月18日，取得美國輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)（Supplementary Restraint System）專利。

1971年福特將輔助氣囊裝在一批實驗車上，1974年通用汽車率先在市售車裝上駕駛座輔助氣囊，之后在前乘客座也裝上輔助氣囊，并可依撞擊力道分兩種充氣模式，然而克萊斯勒前董事長李·艾科卡（Lee Iacocca）在自傳中曾說，70年代的顧客只想要大馬力大車身的汽車，對安全配備并不感興趣，安全帶使用率也很低，所以輔助氣囊沒多久就從市場中消失。

1980年12月，奔馳汽車S系列成為第一輛在歐洲正式銷售配有氣囊的汽車。1988年克萊斯勒開始將旗下所有車款都裝上輔助氣囊，并大作電視廣告示范輔助氣囊的效用，才真正開啟汽車界安全配備的競爭。

1984年，美國高速公路安全管理局制訂《聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)》（Federal Motor Vehicle Safety Standard；FMVSS）第208條中，增加安裝氣囊的要求。1995年，正式經(jīng)由美國國會通過法案，提供明確的法則及指導(dǎo)方向，要求1995年起新車的標(biāo)準(zhǔn)配備需要有雙氣囊。1997年起，貨車亦比照辦理。

作動原理

當(dāng)撞擊感知器檢測到撞擊時，相關(guān)控制系統(tǒng)會判斷撞車程度決定是否觸發(fā)充氣裝置，通常由汽油或炸藥等氣體發(fā)生劑配合點(diǎn)火裝置組成充氣模塊。為了廢棄處理上的安全，通常只高溫引爆氣囊。
由于撞擊過程時間非常短，一般氣囊由觸發(fā)至完成充氣過程約25－35毫秒。充氣時間過長便會失去其效用。

氣囊種類

至今，氣囊經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已演變出各種不同的形式。依據(jù)擺放的位置可區(qū)分：
前方氣囊
駕駛氣囊（Driver Front Airbag；DA）
乘客氣囊（Passenger Front Airbag；PA）
側(cè)邊氣囊
前座側(cè)邊氣囊（Front Side Airbag；FSA）
后座側(cè)邊氣囊（Rear Side Airbag；RSA）
側(cè)邊氣簾
膝部氣囊

主要裝置

撞擊感知器
電子處理器
充氣裝置
氣囊

充氣裝置

汽車的輔助氣囊內(nèi)有疊氮化鈉（NaN3）或硝酸銨（NH4NO3）等物質(zhì)。當(dāng)汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時，這些物質(zhì)會迅速發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，充滿氣囊。（疊氮化鈉分解產(chǎn)生氮?dú)夂凸虘B(tài)鈉；硝酸銨分解產(chǎn)生大量的一氧化二氮（N2O）氣體和水蒸氣。）

大規(guī)模召回事件
日本的輔助氣囊大廠高田公司，由于在其產(chǎn)品中使用硝酸銨這種成本較低的化學(xué)物質(zhì)做為氣體發(fā)生器（Inflator），但沒有加入干燥劑，使得硝酸銨久了之后受潮及高溫而變質(zhì)，氣囊作動時會因力道過大而使零件碎片飛散，反而造成車上駕駛及乘座者因此受傷甚至死亡。至2016年底，已造成美國有11人死亡、其他國家有16人死亡。受影響的汽車品牌甚廣，全球召回的車輛達(dá)上千萬輛。

電單車輔助氣囊夾克和背心

結(jié)合與摩托車騎手夾克的氣囊系統(tǒng)給騎手安全增加了新的空間。這個系統(tǒng)包括一條啟動繩索以及含有壓縮氣體的套筒。騎上摩托車時，將柔性繩索一端和摩托車身連接，另一端與夾克中的二氧化碳筒開筒機(jī)連接。摔倒，撞擊的時候，脫離摩托車的騎手身體拉動繩索且啟動二氧化碳筒，輔助氣囊系統(tǒng)在0.1 - 0.3秒鐘內(nèi)自動沖氣。輔助氣囊夾克大量緩解上身遭受的撞擊，因而有效的保護(hù)摩托車騎手維持生命必須的器官、脊椎、頸部、肋骨、鎖骨和尾骨。 摩托車騎手/起碼運(yùn)動員的輔助氣囊夾克是個長期以來存在的匈牙利發(fā)明。其發(fā)明家，施特勞布·道馬什1976年申請注冊專利。