交通很發達 為什么安全氣囊在戴安全帶時才起保護作用
如今道路越來越多,交通越來越發達,人們去別的地方也越來越方便快捷。車估計大部分家庭也都有一輛,它的性能可是越來越安全了,可是大家知道為什么安全氣囊只在佩戴座椅安全帶時才能起到保護作用嗎?下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。
汽車中安裝的乘員約束系統,能夠為乘員在發生碰撞時提供緩沖和保護作用。安全氣囊和座椅安全帶都是約束系統的一部分。當汽車因發生碰撞而停下時,乘員的身體因慣性仍會繼續向前運動,此時,如果沒有約束系統,乘員很可能會與車內比較堅硬的結構,比如方向盤、儀表板或者風擋玻璃等發生撞擊。顯然,這種碰撞的后果很嚴重。而如果使用了約束系統,那么乘員身體在碰撞中直接接觸的,將首先是安全氣囊和座椅安全帶這些相對柔軟的部件,因而大大降低了乘員受傷的風險。因此,使用乘員約束系統對于保護乘員安全具有重要的作用。
座椅安全帶主要是通過與乘員身體上相對強壯的肩部和髖部的直接接觸來約束其運動的。但是,僅僅通過安全帶來保護還是不夠的。首先,安全帶無法直接保護頭部,當乘員上身的運動減慢后,其頭部可能產生劇烈的轉動,造成頸部幅度過大的拉伸。其次,在碰撞比較嚴重、安全帶對乘員身體的約束力較大時,它有可能滑移并勒入乘員的胸部和腹部,造成比較嚴重的傷害。而使用安全氣囊就可以部分解決這些問題。
與安全帶相比,安全氣囊最大的優點便是能將約束力更加均勻地分布在乘員頭部、頸部、肩部和胸部,因而降低了身體某一部分因受力過于集中而造成傷害的風險。此外,安全氣囊還同時限制頭部和其他部位的運動,以避免因減速快慢不同而導致受傷。
安全氣囊在約束乘員運動時只起到輔助性的作用,它必須在乘員佩戴座椅安全帶的情況下,才能提供正常的保護作用。為了說明這其中的原因,我們還需要對安全氣囊的工作原進行簡要的介紹。
在正常行駛的過程中,車內的安全氣囊被折疊收起,一旦碰撞發生,它才因觸發而打開。這就給安全氣囊的設計提出了較高的要求。一個典型的正面碰撞,其全過程僅經歷約100毫秒時間,安全氣囊必須在碰撞進行了大約一半的時間內充分展開,才能有效提供保護作用。而在確認打開安全氣囊之前,汽車需要收集足夠的信息,才能判斷是否已經發生了嚴重的碰撞。根據目前的碰撞感應技術,做出這一判斷并發出觸發信號的過程需要20毫秒左右的時間,因此留給安全氣囊充分展開的時間只有30~50毫秒。在如此短的時間內,只有化學爆炸的方式才能將氣囊送到位。我們知道,化學爆炸在起爆階段所能產生的氣體膨脹速度很快、壓力很高,氣囊初始的展開速度也因此可能達到每小時200千米以上。
技術人員設計氣囊的初衷是希望氣囊充分展開到位之后再與乘員發生作用,此時氣囊的展開速度接近于零,內部壓力也趨于平衡。然而,如果乘員不系安全帶,在碰撞發生后的初始階段受到的約束較少,減速也更慢一些,就會過早與尚未充分展開的氣囊接觸。這樣,較快的氣囊展開速度和尚未達到均衡的壓力反而將對乘員造成傷害。事實上,氣囊引發的傷害時有發生,這也可以被看作是使用安全氣囊的副作用。所以,佩戴了座椅安全帶,就可以在碰撞發生前期控制一下乘員身體的速度,從而使得乘員在合適的時刻、合適的位置與氣囊接觸,最大限度地降低氣囊產生的副作用。