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化學材料在車輛工業之應用 – 安全氣囊

指導教授 : 謝慶東 老師 車輛一甲 4a215015 力允晟 車輛一 甲 4a215017 陳柏源 車輛一 甲 4a215071 林謙. 化學材料在車輛工業之應用 – 安全氣囊. 目錄. 1 安全氣囊的認識 2 為何要使用安全氣囊 3 安全氣囊的成分 4 安全氣囊的傷害 5 安全氣囊注意事項. 1. 安全氣囊的認識. 至今,氣囊經過數十年的發展,已演變出各種不同的形式。依據擺放的位置可區分: 前方氣囊 駕駛氣囊( Driver Front Airbag ; DA ) 乘客氣囊( Passenger Front Airbag ; PA ) 側 邊氣囊

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化學材料在車輛工業之應用 – 安全氣囊

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  1. 指導教授:謝慶東老師 車輛一甲4a215015 力允晟 車輛一甲4a215017 陳柏源 車輛一甲4a215071 林謙 化學材料在車輛工業之應用–安全氣囊

  2. 目錄 1安全氣囊的認識 2為何要使用安全氣囊 3安全氣囊的成分 4安全氣囊的傷害 5安全氣囊注意事項

  3. 1.安全氣囊的認識 至今,氣囊經過數十年的發展,已演變出各種不同的形式。依據擺放的位置可區分: 前方氣囊 駕駛氣囊(Driver Front Airbag;DA) 乘客氣囊(Passenger Front Airbag;PA) 側邊氣囊 前座側邊氣囊(Front Side Airbag;FSA) 後座側邊氣囊(Rear Side Airbag;RSA) 側邊氣簾 膝部氣囊

  4. 主要裝置: 撞擊感知器 電子處理器 充氣裝置 氣囊

  5. 氣囊(Air-bag,或稱Supplementary Restraint System,縮寫:SRS)指安裝在汽車上的充氣軟囊,使用在車輛發生撞擊事故的瞬間彈出,藉以達到緩衝的作用,保護駕駛和乘客的安全。氣囊絕對要與安全帶兩者配合使用,才能得到防護效果。一般而言,遭遇到發生碰撞時,可以避免乘座人員頭部和身體,直接撞擊到車輛內部,減少人員傷害程度。根據美國高速公路安全管理局調查,氣囊的使用得當下,令轎車的駕駛死亡率減少11%,正面撞擊則降低30%的力道。雖然氣囊不能完全保護乘員生命安全,甚至有可能會造成傷害,引發起不少責難,但仍不可否認在正確使用的情況下有其防護功能。 今天,氣囊已被多數國家規定為必備的車輛被動性安全裝置之一。

  6. 側安全氣囊:為了防止車輛由側邊撞擊,研發出側安全氣囊來保護駕駛人及乘客之安 全,其控制有二:(利用撞擊感知器來得知。)  車輛受到側邊撞擊,其原理是利用水銀開關來得知撞擊力量大小,再傳送到SRS電腦,再由SRS 電腦引爆側安全氣囊。一般側撞感知器裝置在座椅下的座椅橫樑上。 利用一側撞感知器及點火器:當車輛碰擊時,側撞感知器受到撞擊時,而外部的鋁合金外殼彎形,將點火撞針下壓點火,火花經導火管至側安全氣囊藥包引爆充氣,在千分之3秒鐘完成。

  7. 2.為何要使用安全氣囊 現代人購買汽車,除了考慮價格、性能、舒適性外,是否配備有安全氣囊亦是一項決定因素。而一般人,對安全氣囊的認識,可能僅止於「有了它,行車更安全」而已。對於它的實際作用、可能造成的傷害,以及如何避免傷害等知識,都不是十分了解。 為什麼要有安全氣囊?西元一九八六年,汽車開始配備駕駛座安全氣囊。西元一九八九年,全美國配備安全氣囊的汽車,約佔全國車輛總數的百分之七;到了西元一九九五年,增加到百分之七十。美國國會更通過立法,規定自西元一九九八年開始,所有新出廠的自小客車,一律配備前座雙安全氣囊。理由是統計資料顯示,自西元一九八六年至西元一九九五年十年期間,安全氣囊拯救超過一千一百三十六條性命,尤其當發生正面撞擊車禍時,更可減少駕駛人死亡率達百分之三十。

  8. 3.安全氣囊的化學成分 未經擊發的安全氣囊裏,裝的化學物質都是固體,遇到撞擊事故時,才由電腦點燃擊發,產生大量氮氣,使氣囊迅速充飽(20~30毫秒內),平時不會貯放氮氣,一來體積太大,二來高壓氣體容易逸散,要用時就沒有了。一般汽車安全氣囊內貯放的固體化學物質是約65克的三氮化鈉(NaN3),以及過量的硝酸鉀(KNO3)與二氧化矽(SiO2)。

  9. 當行車電腦判斷發生撞車時,它會以火花擊發火藥,造成高熱使三氮化鈉分解,產生大量氮氣:2NaN3 --> 3N2 + 2Na分解出來的氮氣會以約時速三百公里的速度,充飽整個氣囊。 另二種固體物質的存在是為了處理前一步驟產生的金屬鈉,金屬鈉與硝酸鉀反應產生氧化鈉、氧化鉀、及少部份氮氣:10Na + 2KNO3 --> 5Na2O + K2O + N2最後,氧化鈉與氧化鉀再與二氧化矽反應成矽酸鹽類,完成整個反應。K2O + Na2O + 2SiO2 --> 2(Na, K)SiO3整個過程從開始到結束,約耗時80毫秒,光是充氣過程約佔20-30毫秒。分解出來的總氮氣量,在STP下,約佔73升。

  10. 4.安全氣囊的傷害 由於安全氣囊是以高速充氣膨脹,因此在它尚未完成「爆開」的過程中,人體若受到氣囊撞擊,將造成各種嚴重程度不一的傷害。最常見是造成顏面、頸部及上胸部的紅腫、擦傷及瘀傷。其次,如果眼睛受到波及,角膜擦傷、眼前房出血、晶狀體半脫位、視網膜剝離、化學灼傷性角膜炎都可能發生。更嚴重者,將造成右心房破裂、第二頸椎骨折,嬰幼兒甚至「斷頭」喪命。 錯誤的觀念! (一)多數人認為安全氣囊僅在發生「高速撞擊」時,才會爆開充氣膨脹。錯!百分之七十的情況,是發生在車速低於每小時二十五公里。 (二)只有發生正面撞擊時,安全氣囊才會爆開。錯!百分之五十的情況,是發生在側撞時。 (三)安全氣囊比安全帶更能保障安全。錯!沒有安全帶的約束保護,安全氣囊反而可能造成料想不到的意外。唯有在兩者相輔相成之下,生命才更有保障。換句話說,開車時不繫上安全帶,當發生事故時,就算有再好的氣囊,可能也挽救不回您的性命。

  11. 5.建議事項! (一)乘坐配備安全氣囊的車輛時,駕駛人及前座乘客,一定要繫上安全帶。正確的繫法是肩帶置於鎖骨中央,勿置於腋下;腰帶置放在骨盆骨上,勿置於腹部上方。 (二)駕駛人及前座乘客調整座位時,尤其是東方女性體型較為嬌小,請記得保留適當的空間,不要太靠近方向盤及儀表板。 (三)孕婦非不得已不要開車,儘量不要坐在前乘客座。繫安全帶時,請勿將腰帶置放在胎兒上。 (四)年齡十二歲以下的兒童或個兒較小的女性,後乘客座的中央位置是最安全的。 (五)年齡一歲以下或體重十公斤以下的嬰兒,一律乘坐兒童安全座椅,並且面朝後方、置於後乘客座的中央位置。  根據交通部發表的台灣地區歷年交通事故統計表,「駕駛不當」佔了肇事原因的百分之九十以上。可見再名貴的汽車、再好的乘客安全保護設施,仍然需要靠大家良好的駕駛習慣配合,這才是保障行車安全的不二法門。

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