汽车安全气囊究竟是保护伞还是催命符?_历史上今天-电子工程世界

  安全气囊(Safety Airbag)是指撞车时在乘员产生二次碰撞前,使气囊膨胀保护乘员的一种被动安全性装置。安全气囊作为座椅安全带的乘员约束装置的辅助装置,又被称为安全气囊系统(Supplemental Restraint System,SRS)。它与座椅安全带配合使用,可以为乘员提供有效的防撞保护。在汽车相撞时,汽车安全气囊可使头部受伤率减少25%,面部受伤率减少80%左右。

  安全气囊的工作原理:当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时,首先由安全气囊传感器接收撞击信号,只要达到规定的强度,传感器即产生动作并向电子控制器发出信号。电子控制器接收到信号后,与其原存储信号作比较,如果达到气囊展开条件,则由驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去起动信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂,产生大量气体,经过滤并冷却后进入气囊,使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速展开,在驾驶员或乘员的前部形成弹性气垫,并及时泄漏、收缩,吸收冲击能量,从而有效地保护人体头部和胸部,使之免于伤害或减轻伤害程度。

  2004年,美国阿拉巴马州一辆2001年款的本田雅阁轿车驾驶员侧安全气囊的气体发生器出现破裂,致使内部的金属片炸出,驾驶员受伤。

  2009年5月,一名18岁的美国少女开车接弟弟放学途中与另外一辆车相撞死亡,而死因经过调查后被证实是安全气囊展开后里面弹出的金属片划破颈动脉,造成其大量失血而亡。同年,年本田宣布召回50万辆存安全气囊隐患的车辆。

  2013年,丰田、本田、日产和马自达全球召回340万辆汽车,宝马随后也宣布全球召回22万辆汽车。

  2014年,丰田宣布全球召回227万辆汽车,本田、日产和马自达全球召回295万辆汽车,使得召回总数达到1050万辆,宝马、大众也继续追加召回车型。

  2016年,三菱汽车销售(中国)有限公司向国家质检总局备案了召回计划,将召回部分进口三菱帕杰罗汽车,在中国大陆地区涉及23195辆。

  2017年9月,22个汽车品牌在国内发布了涉及多款车型的召回公告,涉及的汽车数量为9688938辆。

  2019年6月,因高田气囊存在安全风险隐患,美国国家交通安全局曾要求通用汽车替换600多万辆卡车及SUV当中安装的安全气囊增压泵。

  2019年9月,国内共有30多家整车企业将召回2000万辆存安全气囊隐患的车辆,包括大众汽车的486万多辆,通用汽车的253万辆,丰田汽车的45.4万辆,以及长安福特、华晨宝马等多家车企,其中丰田汽车表示约有44万辆车是由于高田安全气囊的问题隐患而被召回。

  2019年10月,大众和保时捷发布将召回约22.7万辆汽车。召回原因是安全气囊和安全带预紧装置有一定的问题,解决办法是更新安全气囊控制单元的软件。导致大量召回的安全气囊到底存在哪些问题?

  纵观这些年来的安全气囊问题,不外乎有三种。其一,安全气囊在碰撞后打不开;其二,安全气囊在没发生碰撞的时候主动打开;其三,安全气囊在发生碰撞后打开,但是冲击力过强,导致驾乘人员发生二次伤害。

  在这些表面现象的背后到底隐藏着什么样的深度问题呢?是安全气囊传感器、防撞安全气囊还是电子控制装置故障才是罪魁祸首?

  根据汽车碰撞事故的普遍规律,从碰撞开始到碰撞结束整个碰撞过程持续的时间约在 200ms 左右。如果是正面碰撞事故,那么在事故发生的20~50ms内,车辆的减速度会抵达安全气囊点火算法中设定的展开阈值,此时安全气囊系统控制装置会发出点火指令,安全气囊展开。

  在这一过程中安全气囊传感器、防撞安全气囊和电子控制装置都扮演着重要的角色,无论哪一环出现一些明显的异常问题都会导致安全气囊的非正常工作。但是根据近15年来的安全气囊召回事件数据,我们大家可以知道后两者是主因。

  大部分汽车的安全气囊安装在驾乘人员的正前方,如驾驶位的方向盘、副驾驶位面板、挡风玻璃区域等,而相应的传感器只有在采集到了车辆正前方左右约60°之间的位置撞击信号时才会启动安全气囊驱动装置,也就是说侧面撞击或是车身上部撞击是检测不到的。

  而侧面撞击事故是所有交通事故中最危险的类型之一,德国在早前做过一个统计,在其每年因交通事故死亡的人中,有三分之一都是出自侧面撞击事故。因此,近年来,很多高档车型开始配备多方位气囊和多方位气囊传感器。防撞安全气囊问题

  防撞安全气囊本身的问题是汽车召回的热点,近10年间,作为全球第二的安全气囊生产商,高田问题气囊已在全世界内造成100余人死伤,涉及的车辆召回高达2亿台,甚至被行业称之为“死亡气囊”。

  这还要从安全气囊的工作原理出发,安全气囊是依靠化学物质的爆炸反应来引起气体膨胀的,随后这些气体会在短时间填充气囊,展开的气囊会起到防护驾乘人员的作用。但是这个化学物质爆炸是需要可控的,一旦失控就会造成二次伤害。而高田正是采用了在高温下容易与水分融合的极不稳定的廉价爆破材料硝酸铵,这样一种材料会跟着时间、温度、湿度等因素的变化,会慢慢由片剂转为粉末,同时还存在叠氮化钠 (NaN3)与硝酸钾 (KNO3)过量使用的状况,才会导致爆炸的不可控,引发安全气囊中气体发生器内压上升异常,金属过滤罩被强大的气流冲击损坏,溅出包含金属过滤罩以及玻璃的碎片,造成人员受伤,甚至死亡。因此除了高田,其余安全气囊生产商均是使用价格相对更高的硝酸胍。电子控制装置问题

  安全气囊电子控制装置一般由两部分所组成,分别是硬件部分和软件部分。而电子控制单元作为硬件的主要组成部分,起到了中枢神经的作用,其微机能采用神经网络等算法将碰撞事故进行分类,并根据严重程度和碰撞位置等信息做出合适的反应,通过驱动器正确地打开气囊。

  无论电子控制装置中的哪个组件出现了设计错误或者运行故障,都可能会导致安全气囊的工作不正常的情况。像大陆集团在早年间就有过大规模的安全气囊召回事件,根本原因就出在气囊传感控制管理系统上。主动召回与被动召回的命运大相径庭

  2016年,德国大陆集团在没有收到相关投诉的情况下,主动向美国高速公路安全管理局(NHTSA)报告称其生产的安全气囊控制单元存在隐患,可能会引起在碰撞中气囊无法弹出,或者在没有警示的情况下突然弹出。据统计,总共有500万辆汽车安装了这批有问题的气囊,涉及品牌包括本田、克莱斯勒、奔驰以及其他三家汽车制造商。

  据悉,该批次召回的车辆都采用了大陆集团生产的气囊安全控制管理系统,这些气囊在生产制造的时候是有一套ISO国际标准可以借鉴的,但关于气囊的电子控制单元,当时国际上还没有统一标准。标准的缺失加上察觉缺陷主动承认,并采取陆续召回的方法赢得了客户的谅解,因此,直至今日大陆集团的安全气囊所在事业部都在继续运营着,并在电动汽车领域取得了不错的成绩。

  高田作为安全气囊四大供应商,拥有100多年的研发和生产经验,经营事物的规模遍及世界主要汽车品牌,随便在路上找一辆车,安全气囊系统都可能会是高田提供的。本田、丰田、日产、宝马、奔驰、特斯拉、国产吉利等,你能想象到的汽车都在用高田安全气囊。

  其实高田从繁华走向破败的路途中经历了三部曲,有机会纠正错误减少损失,却都失之交臂。

  第一次是早在2000年的时候,高田就发现了其安全气囊产品存在严重的安全风险隐患问题:公司采用的硝酸铵易受温度和湿度起伏的干扰,在内部测试时发现气囊没有正常工作,并且部分气囊在测试中发生爆炸。但出于追求利益的考虑,最终选择将样品以及数据销毁,通过伪造的一份安全数据来替代真实的数据。

  第二次是在2014年,这是在第二代继承者高田重一郎的任内,也是高田产品问题爆发的一年。美国高速公路安全管理局(NHTSA)在全球大量车企召回高田安全气囊产品的背景下宣布将对高田气囊有几率存在的风险做出详细的调查,而高田面对调查,始终采取不认罪、不道歉的态度,并没有及时追究技术原因,反应也相当滞后,甚至继续向汽车厂家推销问题产品,导致危险范围扩大。2015年2月,高田因为不配合美国监管部门的相关调查工作,被处以每日1.4 万美元的罚款。

  第三次是在2015年,这是在第三代继承者高田重久的任内,高田还是企图掩盖,等待风头过去。可惜在2015年的5月,面对重重压力,高田不得不承认其安全气囊存在缺陷,并在美国召回包括宝马、菲亚特 克莱斯勒、戴姆勒、福特、通用、本田、马自达、三菱、日产、斯巴鲁和丰田等车企的安全气囊,总数高达3380万辆。并发布声明要在全世界内进行召回行动,可是召回修理的速度仍不够及时,有很多车辆仍然带病上路。同年8月,高田在回复美国高速公路安全管理局(NHTSA)的调查中表示:不能公开缺陷气囊问题细节,因为这涉及商业机密。

  结果企业损失了信誉,新订单急速下降,这才最终走上了破产之路。值得一提的是,高田虽然已经覆灭,但是高田此前留下的产品仍在。近期召回的涉事高田安全气囊都是2003年到2008年生产批次。安全气囊行业分析

  为何一个安全气囊企业的问题会给全世界汽车行业带来灾难性的影响?这是因为从事安全气囊研发、设计、制造的企业并不是很多,全世界汽车安全市场占有率较为固定和集中的原因。究其原因,是由于行业技术壁垒高、汽车对安全的稳定性要求苛刻。在高田还没有走向破败的时候,全球几乎形成了四角鼎立的局面,瑞典奥托立夫、日本高田、美国TRW、KSS市场占有率分别为39%、20%、17%、7%。

  2017年,高田正式破产倒闭,日本企业很快改用了奥托立夫、天合汽车等品牌的安全气囊,韩国和法国早已自给自足,使用本国品牌的安全气囊。

  随着半导体行业及软件算法技术的迅猛发展,人们对驾驶安全的意识慢慢地增加,传统的安全气囊开始转变为智能气囊,使得安全技术水准不断提高。如采埃孚在今年推出了全球首款预碰撞外置侧面安全气囊系统,在减小冲击幅度、降低驾乘人员受伤风险的同时,还可主动预测不可避免地碰撞;又如特斯拉也在今年推出了一项新技术:在座椅内安装传感器来探测成员体重,从而获得驾乘人员体型信息,采用分类的方法来部署安全气囊,提高整车安全水平。

  对于中国而言,虽然高田气囊的余震还是存在,但是中国均胜电子在高田破产后对其进行了收购,目前均胜电子也在积极探索新的安全气囊技术和产品。

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  以下是五个关于Dell公司在电子行业里发展起来的相关故事,每个故事都力求描述事实,避免主观评价:

  1984年,一个年仅19岁的年轻人迈克尔·戴尔(Michael Dell)在德克萨斯大学的宿舍里,凭借对电脑行业的热情和敏锐的市场洞察力,用1000美元创立了PCs Limited公司(后更名为戴尔公司)。他通过从当地电脑零售商那里低价购买积压的IBM电脑,然后自行改装升级并以低于市场价的价格出售,迅速打开了市场。这种直接销售模式不仅让戴尔公司赚取了第一桶金,也为他日后在电子行业的发展奠定了坚实的基础。

  1987年,戴尔公司在股市暴跌的情况下做出了一个大胆的决策——大量购入高盛的股票。这一决策在当时看来颇具风险,但戴尔凭借过人的胆识和精准的市场判断,成功地在第二年获利1800万美元。同年,戴尔公司在纳斯达克公开上市,融资3000万美元,市场价值达到8500万美元。这一举措不仅让戴尔公司的资金实力得到了极大提升,也为其后续在电子行业的扩张提供了有力支持。

  戴尔公司自创立之初就坚持直销模式,通过直接与客户沟通了解他们的需求,从而提供更加符合客户需求的产品和服务。这种直销模式不仅减少了中间环节和成本,也让戴尔公司能够更加快速地响应市场变化和客户需求。随着公司规模的不断扩大,戴尔逐渐将直销模式应用到了全球范围内,取得了显著的成功。

  在电子行业竞争激烈的背景下,戴尔公司始终将技术创新作为推动企业发展的重要动力。公司不断投入大量资金用于研发新技术和新产品,以满足客户不断变化的需求。例如,戴尔公司率先推出了多款具有创新性的电脑产品,如超薄笔记本、游戏本等,这些产品不仅深受消费者喜爱,也为公司带来了可观的利润。

  随着全球经济的不断发展和电子行业的竞争加剧,戴尔公司逐渐将目光投向了全球市场。公司通过在全球范围内建立生产基地、销售网络和研发中心等方式,实现了对全球市场的全面覆盖。这种全球化战略不仅让戴尔公司能够更好地满足全球客户的需求,也为其在电子行业的竞争中赢得了更大的优势。同时,戴尔公司还积极寻求与全球合作伙伴的合作机会,共同推动电子行业的发展和进步。

  近年来,芯旺微电子在资本市场也取得了显著的成果。公司先后完成了多轮融资,吸引了众多知名投资机构的关注和投资。同时,芯旺微电子也在积极推进上市进程,计划通过资本市场进一步拓展业务规模和提升品牌影响力。这些战略布局的实施不仅为芯旺微电子提供了更多的资金支持和发展动力,也为其未来的发展奠定了坚实的基础。

  随着市场竞争的加剧,Datatronic公司意识到单纯依靠技术创新已不足以保持竞争优势。于是,公司开始调整市场策略,注重与客户的沟通和合作。通过深入了解客户需求,公司能够提供更符合市场需求的定制化产品和服务。同时,公司还加强了与上下游企业的合作,形成了稳定的供应链体系。

  随着公司业务的不断发展,Crystal Clear Technology意识到单凭自身力量难以快速占领市场份额。因此,公司积极寻求与行业内外的合作伙伴建立战略合作关系。通过与知名电子设备制造商的合作,Crystal Clear Technology的显示屏产品得以广泛应用在各种电子设备上,进一步扩大了公司的业务范围和影响力。

  面对全球电子市场的竞争压力,Crystal Clear Technology决定加快国际化步伐。公司先后在多个国家设立研发中心和生产基地,利用当地的资源和优势,提升产品的竞争力和生产效率。同时,公司还积极参与国际展览和交流活动,与国际同行建立广泛的合作关系,为公司的发展注入了新的活力。

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