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汽车安全气囊气体发生器结构设计和工作状况(一)、汽车安全气囊用气体发生器结构设计
近年来，我国在汽车产业方面取得的经济效益稳步增长，国内汽车总量的急剧上升使得轻、小型汽车的安全行驶已经成为汽车生产厂家和广大乘员关注的热点，汽车被动安全技术也由此进步明显。作为汽车被动安全系统的诸多组成模块之一，汽车安全气囊的相关技术也取得了较大的进步。作用于汽车安全气囊总成中的汽车安全气囊用气体发生器在汽车发生碰撞时发挥着保护人们生命安全的重要作用。当中央处理单元给一个点火信号使得气体发生器工作时，通过实验所得的合理速度以及气体质量流率，在短时间内产生大量的气体充满整个气囊气袋，由此起到保护车内人员安全免受事故伤害的目的。所以，汽车安全气囊总成中的气体发生器能否在工作时保持可靠性对汽车安全气囊在点爆之后能否正常展开起着决定性的作用。气体发生器的壳体提供具备足够强度的燃烧室腔体，确保燃烧室内的产气药剂被合理点燃，并按合理的线性燃烧速度保持可靠且稳定的燃烧田。因此，对于任意一种型号的气体发生器，使其壳体在工作时具备可靠性将作为设计气体发生器工作内容。
根据产气机理的差异性，汽车安全气囊用气体发生器主要有以下3种形式叫：
1)烟火式气体发生器，气源来自产气药剂的燃烧；
2)储气瓶式气体发生器，气源来自内部储气罐迅速释放的气体；
3)混合式气体发生器，其特点表现为内部既有产气药剂也有储气瓶。
气体发生器的壳体成型工艺和材料选择针对某型号气囊60L主驾驶座汽车安全气囊用气体发生器，壳体制造的成型工艺采用旋压成型制造壳体的材质在综合考虑经济性等各方面因素之后选用具有塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接等优点的碳素结构钢，具体材料型号为20#钢。
作为气体发生器的壳体部分，其主要作用是提供可以承受足够压力的燃烧腔体，以此来确保燃烧室内的产气药剂被点燃后可以保持合理的线性燃烧速度进行燃烧而不会发生失效。由于汽车安全气囊总成安装在方向盘上，汽车安全气囊总成中的气体发生器和驾乘人员的距离较近，因此，对壳体的基本要求是在气体发生器工作前后承受气体内压和冲击的同时保持结构规整、无碎片飞溅现象发生，各大生产厂家和机构制订的气体发生器生产技术规范对此均有明确的要求。以美国汽车工程师学会发布的USCAR标准规范文件中对气体发生器部分的说明为例，它建议对气体发生器遵照上述规范文件中所要求的试验方法来实施烟火试验，并采用相应的数学方法处理此过程中所得到的数据，计算所得出的爆炸安全系数大于1.5。
汽车气囊气体发生器在被动安全保护系统中起到为安全气囊气袋充气的作用，其瞬间产生的大量气体对交通事故中车辆内部人员的安全有重要作用。
(二)、汽车安全气囊的工作原理
汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种。主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有防抱死系统，制动力分配系统等。被动安全是指在万一发生事故的情况下汽车上的配置保护乘员的能力。当汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的，为防止对乘员的伤害，设置安全装备。
20世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。到2007年，我国80%以上的汽车安全气囊组件将实现本地化生产。目前，我国汽车安全气囊零部件ECU、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5%左右，气囊组件配套还有很大的发展空间。
(1)汽车安全气囊的组成及作用。汽车安全气囊系统主要由传感器、微处理器(ECU)、气体发生器和气囊等主要部件组成。
传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀。
(2)汽车安全气囊控制系统的组成及工作原理。比较常见的传感器有电子传感器，机电式传感器，机械式传感器，新型传感器，中央传感器和安全传感器六种类型。而电子控制器则包括微处理器，信号输入和输出系统，汽车安全气囊系统电源，警告和诊断系统等部分组成。
由于汽车生产厂家不同和汽车型号、结构不同，汽车安全气囊控制系统布置方式也有所不同。其中主要的布置方式有多点式汽车安全气囊控制系统，单点式汽车安全气囊控制系统，两点式汽车安全气囊控制系统和防侧撞汽车安全气囊控制系统。虽然布置方式不相同，但是控制原理是一样的。其控制原理如下：汽车安全气囊控制系统的动作信号是由碰撞传感器、中央传感器和安全传感器来产生，然后由中央电子控制器来判断各个传感器输入的信号。汽车安全气囊的引爆过程是根据运动学的规律，用力学方法对碰撞加速度强度进行计算，确定碰撞加速度强度的平均值，储存在中央电子控制器的微处理器中。
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