废旧拆车气囊回收,回收汽车安全气囊

1.汽车安全气囊的发展与应用

日本于上个世纪的70年代开始建立循环型经济系统。为应对报废汽车回收物质价格波动、非法丢弃、环境污染和回收利用率低的问题，日本于2002年制订了《汽车回收利用法》，并于2005年开始实施。该法在资金、信息管理等方面有很多创新和独到之处，实施一年来，取得了较好的效果。

通过对日本报废汽车回收利用体系的研究，对我国报废汽车回收利用管理有一定的借鉴意义。

日本《汽车回收利用法》的出台背景

日本国土面积约38万km2，面积与我国的云南省差不多，境内山地面积约占71%，森林绿化率约67%。全国划分为1都(东京都)、1道(北海道)、2府(大阪府、京都府)、43个县，首都东京。全国人口约1.3亿，2004年全国汽车保有量为7470万辆，千人汽车保有量为575辆，每年报废汽车约500万辆。目前，日本全国有经过注册和认可的报废汽车回收企业8.5万家，拆解厂3000多家、破碎厂1200家。

日本出台《汽车回收利用法》有其独特的背景。从宏观上看，因为资源缺乏，日本于上个世纪的70年代开始建立循环型经济系统以摆脱大量生产、大量消费、大量废弃型的发展模式，将报废产品作为资源进行有效的回收利用，并建立了推进符合循环型社会要求的基本法律体系。从微观上看，日本在报废汽车的回收利用上也有突出的问题。一是废钢铁行情给报废汽车价值带来大幅度的变动，影响相关企业的收支状况；二是报废汽车处理时应遵守的规范尚不明确，导致报废汽车的非法丢弃。截止到2001年，日本全国至少有12.6万辆非法丢弃的车辆。与前二个方面的问题相比，日本在报废汽车管理方面面临更加严重的新问题，即汽车粉碎残渣、安全气囊和氟里昂空调制冷剂的处理问题。日本国土面积有限，粉碎残渣填埋量增加后，处理费迅速上升；安全气囊类装置数量日益增加，如侧面安全气囊、帘式安全气囊等，在报废时需要专业处理；汽车空调制冷剂(氟里昂)如不经处理直接排放到大气，会加剧臭氧层破坏，这是造成全球变暖问题的原因之一。

为了解决上述问题，2002年，日本经济产业省和环境省与汽车生产企业、回收拆解企业、协会等各方面充分沟通，共同提交了《关于报废机动车再资源化等的法律》(简称《汽车回收利用法》)，并于同年7月12日在国会审议通过，于2005年1月1日开始实施。

日本汽车回收利用制度的运行机制

1.汽车回收利用制度的管理机制

日本对报废汽车回收利用的管理通过政府和民间机构两个途径分别进行管理。

日本中央政府指导和管理报废汽车回收的机构主要是经济产业省、环境省和国土交通省。经济产业省、环境省负责研究制定指导报废汽车回收处理的政策法规,负责制定报废汽车回收处理行业(主要是拆解企业及粉碎企业)的准入要求;国土交通省及其下属各地方陆运支局实施对车辆和道路交通管理。另外,由各地方政府负责报废汽车回收处理行业的登记和准入审批。

在回收利用费用、信息管理、氟里昂的回收处理、安全气囊类物体处理方面，按照新法的框架，增加了两个新的非官方机构来管理资金、信息，并协助处理氟里昂和安全气囊类废品。这两个机构分别是(财团法人)汽车回收再利用促进中心和(有限责任中间法人)汽车再资源化协力机构。前者负责管理资金和信息，后者负责协助处理氟里昂和安全气囊类废品。

汽车回收再利用促进中心的目的是为了提高资源有效利用以及保护环境，通过开展有关汽车回收再利用以及合理处理的促进工作，确保汽车用户的方便以及国民经济的健康发展。该中心的赞助者为日本汽车工业协会、日本汽车零部件工业协会等9家会员单位。主要工作内容有有关促进汽车回收再利用以及合理处理的调查和研究、普及和推广、信息提供、系统运行和管理、交流合作，以及基于《汽车回收利用法》的资金管理、再资源化、信息管理等工作。另外，该中心还设有一个孤岛对策等研究会，执行有关没有负责回收再利用工作的汽车企业、进口商的汽车(包括小厂、进口商的汽车在内)的处理以及孤岛对策、报废汽车非法丢弃对策等有关业务。

汽车再资源化协力机构由12家国内汽车厂商以及日本汽车进口协会组成。该机构的主要职责有三个方面；一是为实现氟里昂类、安全气囊类废品的接收和再资源化(分解)，建立物流和回收再利用(分解)体制；二是向氟里昂类回收单位和汽车拆解厂支付回收费；三是向氟里昂类分解工厂、安全气囊类再资源化厂支付处理费，并进行业务监督和审计。

2.回收利用费用及管理

《汽车回收利用法》规定，汽车用户要交纳回收利用费，包括5项费用：ASR(Automobile Shredder Residue汽车破碎残渣)、安全气囊、氟里昂处理费、资金管理费和信息管理费。新车用户在购买时交纳以上费用，在用车车主可通过邮局、银行、便利店等代理机构交纳。另外，也可通过年检的代办机构交费。交费后车主会获得盖章的证明，如果没有这个证明，车辆不能通过年检。以丰田汽车为例，威姿车型的三项处理费用为9400日元、花冠为10140日元、Celsior 15430日元、艾斯蒂马13430日元。新车的资金管理费为380日元/辆，二手车为480元/辆，信息管理费统一为130日元/辆。

汽车回收再利用促进中心受国家委托征收回收再利用费，并对其进行严格管理和运用，直到报废汽车得以回收利用为止。在确认汽车生产企业、进口商的粉碎残渣、氟里昂、安全气囊回收工作完成后，才向汽车制造厂、进口商支付回收再利用费。

3.三类物质的处理和信息管理

新的管理体系与以前最大的不同点是对粉碎残渣的处理方式和信息的管理。在法律实施之前，报废汽车破碎后的残渣通常是进行填埋处置，在对报废汽车的信息管理方面也不完善。 新的管理体系对粉碎残渣、氟里昂和安全气囊类三种物质规定了不同的回收要求。日本的汽车回收利用管理体系参见图1。

对汽车粉碎残渣(ASR)的回收采取质量回收和热量回收并用的方法。ASR的再利用目标是2005年回收30%(质量比，相当于整车88%的实际再生利用率)，2010年50%(相当于整车92%的实际再生利用率)，2015年70%。当ASR回收率达到70%回收率的时候，整车质量回收再利用率可达95%，与欧盟的目标相当。氟里昂类的回收分解与原来的制度一致。在全国建立了2.4万家回收网点、9所氟里昂分解工厂。对安全气囊类的回收可以拆卸方式回收，也可委托拆解厂实施车上引爆(单个或同时)。目前新生产的车辆可全部采用车上引爆。在全国也设立有25家指定的接收站，5家再资源化处理工厂。

日本汽车回收利用制度的特点

归纳起来，日本的汽车回收利用制度主要有以下六个方面的特点。

1.基于扩大生产者责任的原则建立回收再利用机制

在旧的汽车回收体系中，粉碎残渣成为回收再利用的阻碍因素。因此，在新的体系中扩大了汽车生产企业的现任。要求企业不仅要负责回收并处理粉碎残渣、氟里昂和安全气囊类废品，还要确保整个回收再利用体系的顺利运行。

2.有效地利用现有的回收渠道

考虑到总体社会成本的经济原则，在建立新的系统时，充分利用了现有的拆解厂、破碎厂等回收再利用渠道，使报废汽车作为有价资源流通，使参与汽车回收利用的各个方面都有利可图，确保回收再利用工作的顺利开展。

3.通过征收回收再利用费增强消费者保护环境的意识

与欧洲由汽车生产企业来承担回收利用费用的体系不同，日本的消费者要在购买新车时交纳回收再利用费，并要求在用车辆在法律实施后3年内交纳回收再利用费。这样做的目的是让汽车消费者明白，谁报废谁就要支付回收处理费用，从而增强节约资源和爱护环境的意识。

4.有效利用汽车生产企业间的竞争和合作

回收处理费用是由汽车生产企业来设定的。因为消费者在购买汽车时要考虑这个费用，因此汽车生产企业就不能对费用进行随意设定。另外，报废汽车回收利用体系的实施、运行，以及建立统一的回收物流渠道等，也需要各企业之间相互协调。

5.公正、透明的电子清单制度

在信息管理方面，建立并运行了电子清单系统，通过互联网接收有关单位报废车的交接信息，即“电子清单(移动报告)制度”，并对这些信息进行统一管理。通过这一系统，政府对报废汽车回收、拆解、破碎等环节的信息有了明确的统计和监督(参考图1)。在此基础上，使回收利用费用的管理做到公正、公开、透明。

日本《汽车回收利用法》对我国的借鉴意义

日本为了建立循环经济和应对报废汽车所带来的一系列问题开始重新建立报废汽车回收利用制度。该制度既是本国经济发展现状的要求，也是全球开展资源节约、环境保护行动的一个体现。我国虽然国土面积大，但人口多，人均可利用资源少。为此，在新的世纪，我国提出了建立资源节约型、环境友好型社会的发展目标。对于废旧汽车回收的管理，我国从1980年开始，陆续建立了一套针对废旧汽车报废、回收拆解和鼓励更新的管理制度。但随着我国经济发展和机动车保有量的增加，原有的管理制度在某些方面已经不能适应当前的经济发展要求。尤其是在报废汽车回收再利用的管理上，现行的一些规定不利于回收零部件的再利用。因此，有必要进行改革。目前，国家有关部门已经拟定了新的“汽车报废标准”，对报废汽车回收利用的管理也开始逐步系统化、制度化、规范化。但目前，我国对报废汽车的回收利用管理还处在起步阶段，有很多地方需要完善，需要借鉴国外在报废汽车利用管理方面成功或失败的经验。

通过对日本报废汽车回收利用管理体系的研究，可以总结出以下几个方面的经验供政策制定者借鉴。

1.报废汽车的回收利用管理要结合本国的实际情况。世界上每一个国家都有区别于其他国家的国情。日本的报废汽车回收再利用体系是在充分研究日本报废汽车回收拆解和回收利用行业的实际情况之后制定的，符合日本的实际情况。就管理制度面言，我们不能简单地以先进或落后来进行评判。欧洲的管理制度适应了欧洲的情况，日本的管理制度适应了日本的情况，只要符合了一个国家的实际情况，管理成本低、效果好，就说明管理制度是成功的。就日本新的报废汽车回收利用制度实施一年来取得的成果来看，这套制度是比较成功的。因此我国对报废汽车回收利用的管理必须要结合自身的产业特点和发展水平，可以借鉴其他国家的管理模式，但不能照搬照抄其他国家的管理模式。

2.对报废汽车回收利用的管理既要符合市场规律，又要加强政府的宏观管理。从了解的情况看，报废汽车回收利用产业存在一定的利润空间，在这方面进行投资，会得到较好的投资收益。美国对报废汽车回收的管理就是基于这一原则。与欧洲、日本相比，美国是对报废汽车回收利用在法律建设方面是最少的国家，主要靠市场来进行调节。但我国的情况与美国又有差别，市场经济体制还不十分完善，如果完全依靠市场的手段调节，会出现意想不到的问题。比如，在废钢价格上升时，企业会哄抬价格抢购废钢资源，扰乱市场秩序，造成行业整体利润下降，影响企业后续发展。甚至会出现拼装车重新抬头，严重威胁人民群众的生命安全。因此，在管理上，既要充分发挥市场自身的调节作用，又要通过宏观管理来引导、规范这一产业的发展。

3.应该积极发挥汽车生产企业在报废汽车回收利用方面的作用。日本、欧洲的汽车生产企业在回收利用产业发挥了重要作用，在可回收性技术开发、易拆解性技术开发、环保材料替代技术等方面有着不可替代的作用。汽车生产企业的直接参与，对从源头上提高报废汽车的回收利用率水平。因此，中国的报废汽车回收利用体系也要让汽车生产企业积极参与。

4.应该重视回收利用中的环境保护问题。报废汽车及其零部件在回收、拆解、粉碎、再利用等环节存在着对环境的污染问题，如果处理不当，会对环境造成不可逆转的影响。比如，废油液(包括燃油、润滑油、蓄电池的电解液等等)如果直接渗入土壤，会对生态环境产生不良影响，并影响人们的身体健康。因此，要在科学预见报废汽车回收利用各环节对环境可能产生的不良影响的前提下，不断完善环保管理标准和法规，使回收利用产业健康、可持续发展。

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汽车安全气囊的发展与应用

第1章　绪论

1.1 报废汽车的回收利用在循环经济中的地位和作用

1.1.1　报废汽车的回收利用与汽车工业

1.1.2　报废汽车的回收利用与公共安全

1.1.3　报废汽车的回收利用与环境保护

1.1.4　报废汽车的回收利用与资源节约

1.1.5　报废汽车材料的回收利用

1.2　我国报废汽车回收利用的现状

1.2.1 我国报废汽车回收拆解行业的概况

1.2.2　世界发达国家报废汽车回收拆解业的概况

1.2.3　中外报废汽车拆解业情况比较

思考题

第2章　我国汽车报废标准

2.1　我国汽车报废标准的制定内容

2.1.1　制定汽车报废标准的原因

2.1.2　《汽车报废标准》的内容

2.2　关于现行汽车报废标准执行的若干说明

2.3　回收实施汽车报废标准的注意事项

思考题

第3章　报废汽车的回收管理规程

3.1　报废汽车回收拆解企业标准

3.1.1　报废汽车回收拆解企业应具备的基本条件

3.1.2　对报废汽车回收拆解企业的规范要求

3.2　报废汽车定价影响因素

3.2.1　影响报废汽车收购价格的因素

3.2.2　报废汽车收购价定价原则

3.3　报废机动车后的拖运

3.3.1　报废机动车的回收流程

3.3.2　报废机动车拖运方法

3.4　报废机动车回收中的若干问题

3.4.1　关于机动车所有人的交车问题

3.4.2　机动车所有人交售报废机动车规程

思考题

第4章　报废汽车技术状况及性能检查鉴定

4.1　静态检查

4.1.1　常用工具和物品

4.1.2　静态检查主要内容

4.2　动态检查

4.2.1　动态检查准备

4.2.2　发动机动态检查

4.2.3　尾气检查

4.2.4　汽车路试检查

4.2.5　路试后检查

思考题

第5章　报废汽车发动机拆解技术工艺

5.1　电喷发动机主要结构

5.1.1　汽油供给系统主要零部件

5.1.2　空气供给系统主要部件的结构和工作原理

5.2　常用工量具及专用拆解设备

5.2.1　常用工具

5.2.2　常用量具

5.2.3　拆装专用工具

5.3　电喷发动机拆解工艺

5.3.1　发动机总成的拆卸

5.3.2　发动机外层构件的拆卸

5.3.3　发动机本体大件拆卸

5.4　典型发动机零件检验及分类方法

5.4.1　汽缸体检验

5.4.2　活塞连杆组检验

5.4.3　曲轴飞轮组检验

5.4.4　气门组零件的检验

5.4.5　气门传动组检验

5.4.6　冷却系统主要零部件检验

5.4.7　润滑系统主要零部件检验

5.4.8　燃油供给主要元件检验

思考题

第6章　报废汽车底盘及车身拆解工艺

6.1　汽车底盘及车身结构

6.1.1　汽车底盘

6.1.2　汽车车身

6.2　底盘拆装专用拆解设备

6.2.1　汽车举升机

6.2.2　轻便吊车

6.2.3　叉车

6.2.4　等离子切割机

6.2.5　轮胎拆装机

6.2.6　气割设备

6.2.7　离合器拆装专用工具

6.2.8　千斤顶

6.2.9　轮胎螺母拆装机

6.2.10　主减速器翻转拆装台

6.2.11　翻转设备

6.2.12　大型拆解机

6.2.13　辅助拆解机

6.3　汽车底盘系统拆解工艺

6.3.1　万向传动装置及传动轴拆解

6.3.2　变速器拆解

6.3.3　离合器拆解

6.3.4　主减速器和差速器拆解

6.3.5　后桥与后悬架拆解

6.4　自动变速器拆解工艺

6.5　汽车车身拆解工艺

6.5.1　小客车非承载式车身

6.5.2　小客车承载式车身

6.5.3　货车车身

6.5.4　大客车车身

6.6　汽车助力转向系统拆解工艺

6.6.1　转向柱拆卸

6.6.2　动力转向器拆卸

6.6.3　转向油泵拆卸

6.6.4　贮油罐拆卸

6.7　汽车悬架和减振器拆解工艺

6.7.1　独立悬架拆卸

6.7.2　后桥与后悬架拆卸

思考题

第7章　报废汽车电气系统拆解技术工艺

7.1　汽车电气系统构成

7.2　蓄电池、发电机及调节器、启动机拆解与检修

7.2.1　蓄电池快速检修

7.2.2　交流发电机及电压调节器拆解与检修

7.2.3　启动机拆解与检修

7.3　汽车照明、信号系统及报警装置拆解与检修

7.3.1　汽车照明、信号系统拆解与检修

7.3.2　报警装置拆解与检修

7.4　汽车仪表及辅助电器拆解与检修

7.4.1　仪表板结构

7.4.2　仪表板拆解与检修

7.4.3　辅助电器检修

7.5　汽车空调系统拆解与检修

7.5.1　汽车空调组成和工作原理

7.5.2　空调系统主要部件拆解

7.5.3　t空调系统检修

思考题

第8章　报废汽车材料分类检验与利用

8.1　报废汽车黑色金属材料的分类检验与利用

8.1.1　黑色金属材料的分类

8.1.2　黑色金属材料在汽车上的应用

8.1.3　黑色金属的简易鉴别检验

8.2　报废汽车有色金属材料的分类检验与利用

8.2.1　铝及铝合金

8.2.2　铜及铜合金

8.2.3　滑动轴承合金

8.2.4　新型合金材料

8.3　报废汽车非金属材料的分类检验与利用

8.3.1　塑料

8.3.2　橡胶

8.3.3　其他非金属材料

思考题

第9章　报废汽车整车拆解作业与整车破碎工艺流程

9.1　报废汽车整车拆解作业

9.1.1　汽车拆解作业方式

9.1.2　拆解工艺流程

9.1.3　汽车拆解作业劳动组织形式

9.1.4　汽车拆解作业方法和组织形式选择

9.2　报废汽车整车破碎工艺流程

9.2.1　报废汽车整车破碎工艺

9.2.2　整车破碎材料分离方法

9.3　拆解企业实例

9.3.1　宝马汽车公司再循环和拆解中心

9.3.2　上海宝钢钢铁资源有限公司拆解生产线

思考题

第10章　报废汽车拆解场地设计与管理

10.1　报废汽车拆解场地基本要求

10.1.1　汽车拆解场地选择原则

10.1.2　报废汽车拆解场地布局原则与要求

10.1.3　汽车拆解场地布置应考虑的因素

10.2　报废汽车拆解场地设计

10.2.1　设计任务书的编制

10.2.2　报废汽车拆解场地设计一般程序

10.3　报废汽车拆解场地现场管理基本要求

10.3.1　现场管理综述

10.3.2　报废汽车拆解场地现场管理方法

10.3.3　汽车拆解企业现场管理具体工作内容与管理范围

10.4　设备和工量具维护与管理

10.4.1　概述

10.4.2　汽车拆解设备

10.4.3　拆解设备、工量具、仪器的配置

10.4.4　拆解设备使用与维护

10.4.5　汽车拆解设备更新与报废

10.5　拆解及回收拆解设备的开发

思考题

11.1　拆解场地的环境保护

11.1.1　废水的危害与处理

11.1.2　有毒气体的危害与处理

11.1.3　固体废弃物的危害与处理

11.2　制冷剂回收与利用

11.2.1　汽车空调组成与原理

11.2.2　汽车空调制冷剂

11.2.3　制冷剂的判断

11.2.4　回收技术

11.2.5　回收设备

11.2.6　国外车用制冷剂回收利用情况

11.2.7　我国车用制冷剂回收利用情况

11.3　安全气囊(SRS)拆解与处置

11.3.1　安全气囊系统工作原理

11.3.2　安全气囊拆卸工艺

11.3.3　安全气囊处置

11.3.4　安全气囊回收与环保

11.4　污染、危险废物及垃圾(废弃物)的管理和处理规定

11.4.1　有毒有害物质及危险品的管理和处理

11.4.2　垃圾(废弃物)的管理和处理

11.4.3　对污染、危险废物处理监管

思考题

第12章　报废汽车零部件修复与再制造

12.1　表面技术概述

12.1.1　表面技术应用重要性

12.1.2　表面技术主要目的

12.1.3　表面技术提高途径

12.1.4　表面技术基础和应用理论

12.1.5　表面技术应用

12.2　表面涂覆技术及表面改性技术

12.2.1　表面涂覆技术

12.2.2　表面改性技术

12.3　表面微细加工技术及表面复合处理技术

12.3.1　表面微细加工技术简介

12.3.2　表面复合处理技术

12.4　其他修复技术

12.4.1　埋弧自动堆焊

12.4.2　等离子喷焊

12.4.3　特种电镀技术

12.5　汽车零件的修复和修理工艺选择

12.5.1　汽车零件修复方法简介

12.5.2　焊接和堆焊修复法

12.5.3　喷涂与喷焊修复法

12.5.4　电镀和电刷镀修复法

12.5.5　粘接修复法

12.5.6　汽车零件修复工艺选择

12.6　报废汽车零部件循环利用和再制造概述

12.6.1　循环经济呼唤汽车回收和零部件再制造现代化

12.6.2　汽车发动机再制造工程

12.6.3　汽车零部件再制造

12.7　再制造汽车零部件质量检验

12.7.1　汽车零部件常见缺陷

12.7.2　再制造汽车零部件检测方法

12.8　汽车发动机零部件及总成再制造工艺

12.8.1　汽车零部件再制造工艺

12.8.2　发动机总成再制造工艺

12.8.3　发动机总成再制造关键工艺

12.8.4　发动机零部件及总成再制造工艺中需要解决的几个问题

参考文献

　1952年Hetrick发明了他自己之称为“汽车安全气垫”的装置，用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害。这是一种纯机械装置。用于使气囊膨胀的压缩空气贮存在一个压力容器中，连接着弹簧的质量块用来感应汽车的减速度。当质量块产生位移时，能打开一个阀使压力空气从压力容器中冲出来，以使气囊膨胀。气囊可装在方向盘中、手套箱门上、仪表板上部以及前排座椅的靠背。

早期的空气囊主要用于与其它安全装置一起防止飞机着陆时与地面的碰撞。1960年，安全气囊技术开始在原有的基础上研制并转为民用。

60年代末,美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)开始建议制定一个可选择的安全气囊法则,鼓励汽车厂商去发展安全气囊。

70年代,美国通用、福特,德国奔驰，日本丰田等汽车公司以及美国MORTON公司、TRW公司、德国TEMIC公司、ICT研究院、日本DAICEL公司、瑞典AUTOLIV公司等均开始投入大量资金和人力研究与发展安全气囊,其中1971年5月德国的一个研究小组成功地将火箭推进技术应用于汽车安全气囊。这些综合力量使安全气囊的研究与发展进入了一个全新的发展阶段。

1984年,美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)在著名的“联邦汽车安全标准”中的208条款《乘员碰撞保护》(FederalMotorVehiclSafetyStandard208,简称FMVSS208)中增加了安装气囊的要求,这为安全气囊的发展和使用提供了一个明确的法则及指导方向。FMVSS208条款是汽车安全气囊发展史上的一个重要的里程碑。此后,欧洲也颁布了ECER94法规,紧接着日本丰田、本田,美国福特、克莱斯勒,德国宝马,瑞典富豪等汽车公司纷纷开始销售配有安全气囊的汽车。

20世纪90年代后期,美国、欧共体、日本已正式立法在汽车上配置安全气囊,双气囊已成为绝大多数主流轿车的标准件。

安全气囊由美国人约翰?赫特里特（John?Hotrich）发明。他是一位自学成才的阿宾夕法尼亚州工程师。1952年，在遭遇一次事故后，他萌发了设计撞车安全装置的想法。在这次事故中，约翰为躲避一个障碍物而猛打方向盘进行制动，他和妻子都用手臂本能地保护坐在前座中间位置上的女儿。这次事故后他意识到必须要有一个良好的方法来保护乘员，两周之后他绘好了设计图纸交给了代理人，这份图纸确定了今天安全气囊的雏型。1953年8月18日，他获得了"汽车缓冲安全装置"的美国专利。

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)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。

安全气囊在近几年得到了飞速的发展，价格大幅度下降，装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时，有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊（即双安全气囊规格），乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。进入90年代以来，安全气囊的安全性能已被人们普遍接受，并被视为一种现代化和高档次的安全装置。了解安全气囊的工作原理及注意事宜对我们更好的保护自己有很重要的作用，但对于驾驶员来说，安全驾驶才是第一位的，这是任何先进的安全装置都无法替代的。

1.2国内汽车安全气囊的发展

我国对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。

随着世界汽车进军我国，我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992年，我过自行研制的FS-01安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发展空间。

在我国“九五”规划期间和“十五”规划中,国家经贸委和汽车行业将安全气囊列为我国汽车零配件三大重点发展项目(电子喷油系统、防抱死制动系统和安全气囊系统)之一,尤其是在1999年10月28日,国家机械工业局发布《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》(CMVDR294)。这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时的安全标准。所述的安全要求。CMVDR294的发布间接地对汽车配置安全气囊提出了新的要求,这无疑是中国安全气囊发展史上的一个进步,同时也对安全气囊的研究与发展指明了正确的方向和注入了新的活力。

在十多年的研究与发展过程中,国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础,其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中,系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方面作了大量工作,对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。

坐落在锦州经济技术开发区的锦恒公司是国内唯一一家具有自主知识产权的汽车安全气囊生产企业，其生产能力和所占市场份额在国内最大。锦恒公司建有国内一流的研发中心，实验室通过了国家CNAL认证，具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、侧面撞等实车碰撞试验能力和台车试验能力。公司的主要碰撞、检测设备和组装生产线均由国外引进，技术装备水平国内领先。他们通过引进美国公司的安全气囊生产技术，开发出填补国内空白的机械式安全气囊产品；与一汽汽研所共同承担了国家“九五”汽车电子产品攻关计划，开发出具有独立知识产权的电子式安全气囊产品。目前，该公司共为国内20多个汽车生产厂家的30多个车型研发、配套安全气囊，已形成单班年产20万套安全气囊总成、120万只气囊、15万只饰盖的生产能力，是国内同行业中首家实现为整车配套的企业。近年，他们还与国际著名的安全气囊供应商签订加工安全气囊零部件的协议，产品将走向欧洲、北美等国家。

2000年以来，我国安全气囊市场需求平均每年都有超过200%的速度在增长，到2004年我国安全气囊市场总配套量接近400万套。目前，国内生产安全气囊企业有近20家，2004年产量超过200万套，安全气囊的国产化率超过50%。国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业两大阵营。外资企业主要以Autoliv、Plast、Takawa、Mobis等为代表，国内80%以上的安全气囊由他们生产，外资企业占据着我国安全气囊的中高端配套市场。国产企业主要是以锦州锦恒、东方久乐、上海比亚迪等为代表，他们国内安全气囊的产量只占15%左右，主要在一些国产化的经济型乘用车有所配套。我国安全气囊在经历安全气囊的进口高峰后，进口安全气囊的高速增长是势头已经跌落，2005年上半年已经出现进口负增长。目前，进口安全气囊在国内配套市场所占比重不到一半。2004年底开始，跨国安全气囊企业相继在中国投资气囊组件的生产，加强了安全气囊上游零部件本地化供应配套的能力。到2007年，我国80%以上的安全气囊组件将实现本地化生产。目前，我国安全气囊零部件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。

1.3国内安全气囊的评价

尽管我国安全气囊的研究与发展已初具基础和规模,但是离世界先进水平还相距甚远,这些差距主要包含安全气囊法规、撞车实验系统、安全气囊的设计、制造和测试等方面。事实上,我国的撞车实验系统还不能完全满足美国FMVSS208条款的技术要求;其次在安全气囊方面,我们还缺少关键技术的自主知识产权;此外,传感器、气体发生器和气囊的技术规范及检测还未达到一个令人满意的状态。因此，我们业内人士还要付出艰辛的努力！

1.4汽车安全气囊的发展趋势

汽车安全系统是汽车电子领域增长最快的一部分。汽车的安全设计在整车设计中所占的比例也越来越大。汽车安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全系统旨在提高车辆行驶的稳定性，防范事故于未然。被动安全系统是事故发生后开始起作用，以减缓事故严重程度。汽车安全气囊属于被动安全系统。我国2000年实施了CMVDR294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》，该法规等效于欧洲ECER94法规。最近，我国的侧面碰撞法规已经开始实施，这将对我国车辆的碰撞安全性能和驾乘人员保护系统提出更高的要求。汽车安全法规体系的不断完善，将带动中国汽车电子市场的发展。据预测，2009年前排乘客侧面保护气囊的安装率将会是2006年的2倍，侧气帘的安装率将是2006年的4倍。

随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高，汽车安全技术中的安全气囊技术近年来也发展得很快，智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势。

新的技术可以更好地识别乘客类型，采取不同的保护措施。系统采用重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素，进而在碰撞时判断是否点爆气囊、采用1级点火还是多级点火、点爆力有多大，并与安全带形成总体控制。通过传感器，气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式，是正面碰撞还是角度碰撞，侧面碰撞还是整车的翻滚运动，以便驱动车身不同位置的气囊，形成对乘客的最佳保护。网络技术的应用也是安全气囊系统的发展方向。在汽车网络中，有一种应用面比较窄，但是非常重要的网络即Safe-By-Wire。Safe-By-Wire是专门用于汽车安全气囊系统的总线，Safe-By-Wire技术旨在通过综合运用多个传感器和控制器来实现安全气囊系统的细微控制。

Safe-By-WirePlus总线标准是由汽车电子供应商和部件供应商如飞利浦、德尔福等公司提出。与整车系统常用的CAN、FlexRay等总线相比，Safe-By-Wire的优势在于它是专门面向安全气囊系统的汽车LAN接口标准。为了保证系统在汽车出事故时也不受破坏，Safe-By-Wire中嵌入有多重保护功能。比如说，即使线路发生短路，安全气囊系统也不会因出错而起动。Safe-By-Wire技术将会在汽车安全气囊系统中获得广泛的应用。

汽车安全气囊作为一种设想提出来后到今天成为必需的安全装备在汽车上广泛应用已经过了整整半个世纪的历程。安全气囊有效地减小了在汽车碰撞事故中乘员的伤亡，它的保护效果在汽车安全研究领域得到广泛的认识和高度重视。随着汽车安全气囊的普遍推广应用，安全气囊系统的各关键技术环节均成为汽车安全研究领域的重点。

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。

（1）安全气囊的智能化

传统的正面碰撞安全气囊系统是根据前座乘员的常规乘座位置和气囊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、乘员相对于方向盘河南机电高等专科学校毕业论文7或仪表板的位置、碰撞的剧烈程度等等。不同的碰撞条件及乘员和乘员的位置的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效果，自适应式或称为智能型安全气囊的概念也就应运而生。近年来，智能型安全气囊的研究致力于开发一种能够最大限度地保护乘员的安全气囊系统。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。智能型气囊的关键技术之一是先进的传感系统和电子运算系统，它们在事故发生的短暂时刻内能够提供可靠的碰撞环境的信息。这些信息包括汽车碰撞的剧烈程度，碰撞的方位，乘员的身材、体重、位置，乘员是否系有安全带。智能气囊系统根据原有探测的信息作出判决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效果。

(2)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。

(3)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。

(4)安全气囊的多样化

驾驶员和前座乘员安全气囊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。不同设计形式的侧碰撞气囊可分别安装在坐椅靠背外侧、车门中部、车身中立柱、车身顶部与车门交界部位。这些安装在不同部位的侧碰撞气囊可分别起到保护乘员头部、胸部和臀部的作用。

正在研制的新型保护气囊还有以下5种：

①安装在转向盘下方膝垫部位的安全气囊可保护下脚正碰撞中免受伤害。

②安装在制动踏板下的安全气囊以保护脚和踝关节在正碰撞中免受伤害。

③安装在前座椅靠背上的安全气囊以保护后座乘员。

④安装在汽车发动机罩下的安全气囊，保护行人。

⑤安装在前挡风玻璃边框的安全气囊以减少行人在汽车碰撞事故中头部的损伤。

2.1汽车安全气囊的组成

驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内，因此，当您看见方向盘上标有"SRS"或"Airbag"字样，就可知此车装有安全气囊。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、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。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50至90升不等，做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤；气囊中所用的气体多是氮气。

Srs中电控系统中的传感器，按其功能可分为碰撞强度传感器和防护碰撞传感器；而碰撞强度传感器按其安置位置又可分为包括左前碰撞传感器，右前碰撞传感器和中央碰撞传感器的前碰撞传感器和中心碰撞传感器两种。

碰撞传感器和防护碰撞传感器串连在一起，其功能都是检测车辆发生碰撞时的惯性力或减速度值，并把信号传输给srs的ecu。所不同的是，碰撞强度传感器是用来检测车辆发生碰撞时所受碰撞的激烈程度，其信号是供系统的控制单元判断是否引爆点火剂而使气体发生剂给气囊充气；而防护碰撞传感器则是防治碰撞强度传感器短路而导致安全气囊误膨开，其信号是供控制单元判断是否发生碰撞。

ECU为一独立安装的控制系统，它不与其他系统的控制单元合用，其功能是接受个传感器发来的信号并判断是否引爆使气囊膨开。

2.2安全气囊系统的分类

1.按引爆方式分类

按引爆方式分类，安全气囊系统可分为机械控制式和电子控制式两类。机械控制是安全气囊系统机械控制是安全气囊系统不需要电源，电子电路和电路配线，其全部零件都组装在转向盘装饰盖板的下面，检测碰撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置的动作来完成的。目前，这种类型的安全气囊很少使用。

（1）电子控制是安全气囊系统电子控制式安全气囊系统是目前普遍采用的一种安全气囊系统。这种类型的传感器是利用碰撞传感器来检测碰撞信号并把信号发送到安全气囊系统的控制单元，控制单元根据碰撞传感器发送来的信号由在其内部预先设置的程序不断不得进行数学计算和逻辑判断，当判断结果是发生碰撞时，srs的ecu便立即发出点火指令引爆点火剂，点火剂引爆时所产生的大量热量使叠氮化钠药片的气体发生剂分解，产生大量的氮气使气囊膨开。

(2)目前日本的本田公司的雅阁，市民，丰田公司的凌志，皇冠，佳美，日产公司的尼桑星球，瑞士沃尔沃公司的850,960，美国福特公司的林肯城市，通用公司的凯迪拉克，国产轿车的红旗世纪星，奥迪a6，帕萨特b5，捷达王以及高尔夫等轿车采用的都是电子控制式安全气囊系统。

2.按安全气囊数量分类

按安全气囊数量分类可分为单安全系统，双安全气囊系统和多安全气囊系统。

（1）单安全气囊系统单安全气囊系统，只是在驾驶员侧的转向盘中安装拉一个安全气囊。

（2）双安全气囊系统近几年生产的轿车大多都采用拉双安全气囊系统，即在驾驶员侧和前座乘员侧各安装了一个安全气囊，如本田雅阁，市民，丰田佳美，马自达626,929，福特林肯城市及国产的奥迪a6等轿车均采用的是双安全气囊系统。由于前座乘员在汽车发生碰撞时的危险性比驾驶员的要大，所以前座乘员侧的安全气囊的尺寸通常比较大，并与驾驶员侧的安全气囊同时起作用。

（3）多安全气囊系统多安全系统是指在车上安装了3个或3个以上的安全气囊。例如，瑞典沃尔沃850,960，通用的别克，上海大众帕萨特轿车等。

3.按保护类型分类按保护类型分类

安全气囊系统可分为驾驶员用安全气囊，前排成员安全气囊，防侧撞安全气囊和后座成员用安全气囊。

（1）驾驶员用安全气囊驾驶员用安全气囊是汽车最广泛采用的安全气囊，他在车辆发生碰撞时对驾驶员起保护作用。这种气囊分为美式和欧式两种，并安装在转向盘中。美式安全气囊的设计原则是嘉定驾驶员未系座椅安全带时车辆发生碰撞，为了更好的保护驾驶员，所以气囊体积较大，约60升。欧式安全气囊则是假定驾驶员系上安全带时车辆发生碰撞，这时由于安全带已起保护作用，所以其体积较小，通常约为40升。

（2）前排成员用安全气囊前排成员用安全气囊也分为欧式，美式两种。由于前排成员在车内的位置不固定，所以设计的安全气囊的体积也较大，以保证在发生撞车时成员免受伤害。通常美式前排成员用安全气囊体积约为160升，欧式前排成员安全气囊设计约为75升。

（3）防侧撞安全气囊根据使用要求的不同，防侧撞安全气囊可以安装在车门上横梁中，车门内板中或座椅侧面。安装在车门上横梁中的防侧撞安全气囊，用以保护乘员的头部，安装在车门板内的防侧撞安全气囊和安装在座椅侧面的防侧撞安全气囊，用以保护乘员的胸部和心，肺脏等重要器官。由于空间的限制，通常防侧撞安全气囊的体积都较小，安装在车门板内的安全气囊体积通常为35~40升，而安装在座椅侧面的安全气囊体积仅为12升左右。

（4）后排座成员用安全气囊

近年来，由于对后排座成员的安全防护的重视，所以在后排座椅上不仅安装了安全带，而且还在前排座椅的后面安装了保护后排座成员的安全气囊。

后排座成员安全气囊在结构上同其他安全气囊基本相同，其体积通常可达100升。在车辆发生碰撞并引爆后，安全气囊便在后排座乘员与前排座椅间形成一个防护气垫，从而达到对后排座成员的保护作用。

2.3汽车安全气囊的工作原理

当车辆发生碰撞时，安全气囊控树模块快速对信号做出处理，确认发生碰撞的严重程度已超出安全带的保护能力，便迅速释放气囊，使乘员的头、胸部直接与较为柔软有弹性的气囊接触，从而通过气囊的缓：中作用减轻乘员的伤害。一般说来，轻微的碰撞不会打开安全气囊，只有在车辆正面一定角度范围内才是打开安全气囊的有效碰撞范围，后碰、侧碰、翻转都不会引发安全气囊打开。需要强调的是，安全气囊只是辅助，在不系安全带的状况下，安全气囊不但不能对乘员起到防护作用，还会对乘员有严重的杀伤力。安全气囊的爆发力是惊人的，足以击断驾驶者的颈椎。因此，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。

早期的安全气囊为机械式安全气囊系统，现在国内外气囊厂家主要采用的是电子式安全气囊系统。基本型安全气囊系统包含了驾驶员、乘员正面保护安全气囊及安全带预紧装置。

电子式安全气囊系统特点是由传感器感知车辆运动情况，由MCU监控并作出判断，判断当前的事件是否是严重碰撞事件，如果是严重碰撞事件则驱动气囊展开，保护驾乘人员的安全。安全气囊作用过程为：碰撞发生后0～20ms内传感器将信号输送到中央电子控制器（ECU），ECU判断后确认是严重碰撞则引发气体发生器，在20～60ms内高温、高压气体（氮气）经过滤冷却进入气袋，气袋张开形成气垫，将乘员与车内装备隔开，60～100ms后气袋排气孔打开，气囊泄气并收缩。气体的阻尼作用吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力，乘员陷入较柔软的气囊中，使得乘员得到保护。最后气体全部从排气孔排出，气囊瘪下。为安全气囊系统基本装车形式，图中DAB是驾驶员气囊，PAB是乘员气囊，PSB是安全带预紧装置。

由于安全气囊系统属于汽车安全部件，它所采用的电子器件均有较高的特殊性能要求，需要精度高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。

常规安全气囊的电子控制系统包括加速度传感器和MCU等。当前国内外气囊厂家常用的安全气囊传感器为微机电系统（MEMS）传感器，MEMS传感器的感应范围比较宽，可以感应1G到100G值的加速度，感应方向可从单轴向到三轴向，在正面、侧面、垂直三个方向感应汽车碰撞过程中的加速度变化，并输出模拟信号。

安全气囊控制要求MCU运算能力强、I/O口充足等，从可靠性角度考虑，需要使用汽车级的具有一些特殊功能模块的MCU。根据系统性能的不同要求使用的MCU有8位、16位，对于更复杂的系统，许多气囊系统供应商已经采用了32位的高性能。

现代安全气囊系统由碰撞传感器，缓冲气囊，气体发生器及控制块等组成。气体发生器。安全气囊系统要求气体发生器能够在较短的时间内（30ms左右）产生大量的气体充满气囊，产生的气体必须对人体无害，且不能温度太高，同时要求气体发生器有很高的可靠性和稳定性。气体发生器主要有：压缩气体式、烟火式和混合式三种型式。混合式气体发生器是压缩气体式和烟火式相结合的发生器，也是目前广泛应用一种气体发生器。控制装置。一般集成在微计算机中。当汽车发生碰撞事故时，电控装置接收多个传感器传来的车身不同位置的减速信号，经过反复不断的分析、比较、计算，决定是否发出点火信号。要求控制装置能够在复杂的碰撞情况下作出非常准确的判断，点火时刻也必须精确控制。

虽然安全气囊在结构上会有所不同，但其工作原理基本一致。汽车行驶过程中，传感器系统不断向控制装置发送速度变化（或加速度）信息，由控制装置（中央控制器）对这些信息加以分析判断，如果所测的加速度、速度变化量或其它指标超过预定值（即真正发生了碰撞），则控制装置向气体发体发生器发出点火命令或传感器直接控制点火，点火后发生爆炸反应，产生N2或将储气罐中压缩氢气释放出来充满碰撞气袋。乘员与气袋接触时，通过气袋上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，达到保护乘员的目的。

安全气囊根据安装的位置及保护对象不同，主要分为：对驾驶员进行保护的气囊，装在方向盘内，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；对前排乘员进行保护的气囊，装在仪表板内，防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞；对后排乘员进行保护的气囊，一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部，防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻，后座椅安全气囊一般只在高级轿车上使用。

汽车的安全气囊内有叠氮化钠、或硝酸铵等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊。

新型安全气囊加入了可分级充气或释放压力的装置，以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害，特别在乘客未佩戴安全带的时候，可导致生命危险。具体形式有：

①分级点爆装置，即气体发生器分两级点爆，第一级产生约40%的气体容积，远低于最大压力，对人头部移动产生缓冲作用，第二级点爆产生剩余气体，并且达到最大压力。总的来说，两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式，压力逐步增加。

②分级释放压力方式，囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔，分为完全凭借气体压力顶开的方式或电脑控制的拉片Tether。这种方式，一开始压力达到设定极限，然后瞬时释放压力，以避免过大伤害。