安全气囊压力发生器结构设计-开题报告

PAGE毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：专业：机械设计制造及其自动化设计题目：安全气囊压力发生器结构设计指导教师年月日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一本课题研究的背景和目的意义随着汽车工业的飞速发展，汽车作为一种交通工具给人们生活带来了巨大的变化，但与此同时，交通事故也时刻给人们带来灾难。卓越的车辆性能、拥挤的交通和各种突发事件为交通事故的发生创造了条件。因此，车辆的安全性能应该视为车辆性能的重要组成部分。汽车安全气囊作为汽车被动安全系统的重要组成部分，在汽车安全技术中扮演着重要的角色，它可以在汽车发生事故碰撞或翻滚时和安全带一起挽救乘客的安全。安全气囊系统由传感器、控制器、压力发生器、气袋等部分组成[1]。汽车发生碰撞时，首先由传感器接收信号，将信号传输到中央控制单元，经中央控制单元的电脑计算后，只要达到规定的阈值，电脑就输出一个电信号。气体发生器中的电点火炬接到气动信号后引爆并点燃药剂，产生大量气体，经过过滤并冷却进入气囊，使气囊在极端的时间内突破罩盖迅速膨胀展开，在驾驶员与汽车内饰之间形成缓冲气垫，从而有效保护人体头部和胸部的剧烈碰撞，使之免于受到伤害或减轻伤害程度。当前安全气囊新技术的开发研究可以概括为向着气囊的智能化、小型化、多样化、无污染的方向发展[3]。1.安全气囊的智能化传统的理想点火时刻为原则设计的。但是在实际的汽车碰撞事故中，影响气囊保护性能的因素很多，例如乘员的身高和体重、乘员相对于方向盘或仪表盘的位置、碰撞的剧烈程度等等。不同的碰撞条件变化会导致乘员不是在最佳时刻与气囊接触，从而降低对乘员的保护效果。为了充分发挥安全气囊的保护作用，自适应或智能安全气囊的概念也就应运而生。这种气囊系统能够在汽车碰撞的一瞬间根据碰撞条件和乘员状况来调节气囊的工作性能。智能气囊的关键技术之一是先进的传感系统和电子运算系统，它们在发生事故的短暂时刻能够提供可靠的碰撞环境信息。这些信息包括汽车碰撞的剧烈程度，碰撞方位，乘员的身材，体重等可靠信息。智能安全气囊系统根据这些信息做出决断怎样调节和控制气囊的工作性能，使气囊能充分发挥其保护作用。安全气囊的小型化缩小安全气囊总成的体积是当前发展的趋势之一。新型发生器工作时，压缩气体从气罐中喷出充满气袋。这种发生器气体产生率高，因而尺寸小，便于安装布置。环境保护型安全气囊采用压缩气体的气体发生器对人体无毒害，且易于回收处理，没有环境污染的问题。安全气囊的多样化驾驶员和前座乘员已成为轿车生产中的标准设备，作为正碰撞事故中的安全措施。侧面碰撞气囊正在迅速发展。不同设计形式的侧面碰撞气囊可以分别安装在座椅外侧，车门中部车身顶部等部位。这些安装在不同部位的侧面气囊可分别起到保护乘员头部、胸部和臀部的作用。压力发生器是安全气囊的核心部件，也是安全气囊的核心技术之一[4]。因此新型安全气囊发生器的研究对于提高安全气囊的效率有着重要的作用。二，国内外的研究现状安全气囊从1952年就取得了专利，但在应用推广中经历了几上几下的波折，足足走过了30多年的漫长路途。直至1984年，汽车碰撞安全标准(FMVSS208)[5]在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施，其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊，同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊，自此才确认了安全气囊的作用。如今，这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品，种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车，大多数都装有安全气囊，有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内，随着CMVDR294[6]碰撞安全法规的开始实施，国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高，但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外，大部分车型还只是安装了正面气囊。汽车安全气囊气体发生器从产生机理上可分为三类[7]。第一类为储气瓶式气体发生气，其原理是将压缩气体储存在金属罐内，工作时将气体放出来充满气袋；第二类为烟火式气体发生器，其原理是工作时将发生器内的产气药剂点燃，放出大量气体将气袋弹出并充满。第三类发生器为混合式气体发生器，该类发生器综合了前两种气体发生器的特点，在发生器内预先贮存产气药剂和高压惰性气体。工作时，产气药剂被点燃放出大量气体和热量，惰性气体被产生的热量加热后压力升高，和产生的气体一起充满气袋。目前，第二类和第三类气体发生器的使用比较广泛[8]。从工作过程上可以分为单级、双级和多级气体发生器[9]。最初开发的气体发生器均为单级发生器，双极和多级气体发生器是根据汽车辅助约束系统的智能化发展趋势而开发的，其原理是工作时，中央控制单元根据乘员的重量、体形、坐姿和碰撞强度调整触发方式，以达到较理想的保护作用[10]。目前，大多采用单级发生器，只有少数高档轿车采用双级气体发生器。参考文献[1]魏存娟，谭迎新.安全气囊系统气体发生器产气性能的实验研究[J].汽车电,2004[2]胜田信行等.气囊的气体发生器.中国专利98116056.5[P].1992.2[3]成一，陈守文.NFA气体发生器的研究与发展[J].汽车技术.1998[4]朱啸宇.工业炸药学[M].南京理工大学，2001

[5]GB11551-2003乘用车正面碰撞的乘员保护[6]GB20071-2006汽车侧面碰撞的乘员保护[7]刘希恭编.国产汽车安全气囊系统[M].机械工业出版社.2007

[8]钟志华编.汽车碰撞安全技术[M].机械工业出版社.2003

[9]王生昌编.现代车用安全气囊发展简介[M].陕西汽车.1998

[10]娄云编.汽车电子控制技术[M].科学出版社.2007[11]冯渊编.汽车电子控制技术[M].机械工业出版社.2007[12]王立亮编．现代汽车安全气囊系统（SRS）原理与检修[M].电子工业出版社.2000[13]李玉茂编．汽车发动机电控系统原理与维修[M]．机械工业出版社.2006[14]苏慧青编.安全气囊的使用[M].机械工业出版社.2006[15]徐安编.汽车安全气囊技术发展趋向[M].人民交通出版社，2006

毕业设计开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：课题的主要任务是设计满足要求的汽车安全气囊气体发生器，即在90g±10g加速度撞击下，安全气囊内气体发生器会发火爆炸，并在最短时间内对乘员起到保护作用。设计原理和思路：安全气囊性能的检测包括其产气速度和压力。测试装置气筒内的压力通过压力传感器测试来的，通过对压力的检测可以对气体发生剂的燃烧速度和气体生成量进行判定。为了使测试试验接近于实际情况，充气筒的体积大小设计得与真实汽车安全气囊相同，为60L。此外，对压力的测试实验是在常温和低温情形下进行，以便保证压力发生器在严冬和盛夏均可以产生适量的气体而正常工作。该压力发生器测试系统主要由台架系统、密闭充气筒及其电磁控制机构、传感器、数据采集与处理系统组成。利用充气筒从一定高度沿导轨下落后与台架底座上的弹性缓冲垫发生碰撞来实现汽车碰撞过程的模拟，而充气筒从一定高度下落时产生的具有一定强度90g±10g和持续时间为10±5ms的冲击信号时将触发引爆装在充气筒内的压力发生器，利用安装在充气筒内的压力传感器测试安全气囊内的压力发生器在生产过程中是否符合设计的技术要求。汽车安全气囊气体发生器设计的主要步骤：1、熟悉汽车安全气囊气体发生器的工作原理及应用范围。该步骤要大量查阅相关书籍和论文，总结安全气囊气体发生器的工作原理和应用范围，为其设计做理论上的准备。完成时间：2012/3/1~熟悉汽车安全气囊气体发生器的设计规范和设计标准。任何机械产品的设计都要严格遵守国家的相关标准，因此安全气囊发生器的设计也要参照国家规定的设计规范和设计标注。完成时间：2012/4/1~3、.根据设计要求和设计标准设计气体发生器，并在一定的实验条件下进行检测。4.、根据检测结果对设计的发生器进行修改和改良。5、.确定设计气体发生器的最终结构和尺寸。步骤3-5是设计的关键步骤，要在规定的设计条件下严格遵守国家标准设计出安全气囊气体发生器。在条件允许的基础上与发生器检测装置联合进行实验，验证该设计的合理性和可靠性，并对设计进行修改。完成时间：2012/4/15~6.、撰写论文完成时间：2012/5/

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