在很長一段時期里，我們不管是開車還是坐車都沒有系安全帶的習慣。但是在買車時候，卻會對于有沒有安全氣囊以及有幾個安全氣囊耿耿于懷。這表明我們對汽車的理解比較片面。

　　為什么要系上安全帶安全氣囊才會起作用？

　　座椅安全帶和安全氣囊都是約束系統(tǒng)的一部分。當汽車急剎車的時候，乘客的身體會在慣性的作用下繼續(xù)前傾，這個時候，如果沒有約束系統(tǒng)，乘客很可能會飛出座位，撞到方向盤、儀表板或者風擋玻璃等這些車內(nèi)比較堅硬的結構。顯然，這種碰撞的后果顯然會很嚴重。而如果使用了安全帶和安全氣囊，乘客身體在碰撞中直接接觸的首先將是安全氣囊和座椅安全帶這些比較柔軟的部件，這樣就會大大降低乘客受傷的風險。所以，使用安全帶和安全氣囊對于保護乘員安全具有重要的作用。

　　座椅安全帶主要是通過控制乘客身體上相對強壯的肩部和髖部來控制乘客身體的運動的。但是，僅僅通過安全帶來保護乘客的安全還是遠遠不夠的。首先，安全帶沒辦法直接保護頭部，當乘客上身的運動減慢后，乘客的頭部可能產(chǎn)生劇烈的轉動并且由此造成頸部大幅度的拉伸。其次，在碰撞比較嚴重、安全帶對乘客身體的約束力比較大的時候，它有可能滑動到并勒到乘員的胸部和腹部里邊去，這樣就會造成比較嚴重的傷害。而安全氣囊和安全帶相配合就可以部分解決這些問題，使得乘客不會被安全帶的控制力傷到。

　　和安全帶比起來，安全氣囊最大的優(yōu)點就是能均勻地的約束乘客的頭部、頸部、肩部和胸部，從而避免身體某一部分因受力過于集中而造成傷害。另外，安全氣囊還會限制頭部和其他部位的運動，這樣就能避免因減速快慢不同而導致的傷害。

　　在約束乘員運動的時候，安全氣囊只能起到輔助性的作用，只有乘客佩戴了座椅安全帶的情況下，安全氣囊才能起到應有的保護作用。為了說明這一點，我們來簡單介紹一下安全氣囊的工作原理。

　　安全氣囊彈出模擬圖

　　安全氣囊的工作原理

　　汽車正常行駛的時候，車內(nèi)的安全氣囊是被折疊收起來的，發(fā)生碰撞之后，它才會因為觸發(fā)而打開。這就為設計安全氣囊提出了較高的要求。一個典型的正面碰撞全過程一般只有100毫秒左右的時間，安全氣囊必須在碰撞進行了大約一半的時間內(nèi)充分展開，才能有效提供保護作用。而汽車需要在確認打開安全氣囊之前收集足夠的信息，來判斷是不是已經(jīng)發(fā)生了比較嚴重的碰撞。按照目前的碰撞感應技術，汽車對此做出判斷并且發(fā)出觸發(fā)信號的過程大概需要20毫秒的時間，所以安全氣囊只能在30～50毫秒的時間里充分展開。在如此短的時間內(nèi)，只有化學爆炸的方式才能保證安全氣囊完全展開并且到達指定的位置。我們知道，化學爆炸在起爆階段所能產(chǎn)生的氣體膨脹速度很快、壓力很高，因此氣囊初始的展開速度可能會達到200千米/小時以上。

　　安全氣囊安裝位置圖

　　安全氣囊什么時候才會打開？

　　為了保證安全氣囊在適當?shù)臅r候打開，生產(chǎn)廠家汽車都給安全氣囊的設置了起爆條件，只有滿足了這些條件，安全氣囊才能夠彈出。雖然在一些交通事故中，車內(nèi)乘客已經(jīng)碰得頭破血流，但是如果達不到安全氣囊爆炸的條件，安全氣囊也是不會打開的。

　　安全氣囊打開需要合適的速度和角度。理論上講，只有速度高于30千米/小時，并且車輛的正前方左右大約60°之間位置撞擊在固定的物體上，安全氣囊才會打開。這里所說的速度也不是我們所理解的車速，而是在實驗室中的速度，汽車在實際碰撞中的速度高于實驗速度，安全氣囊才能打開。

　　安全氣囊瞬間彈出

　　不系安全帶，安全氣囊就是個“炸彈”

　　技術人員設計氣囊的初衷是希望氣囊充分展開到位之后再來保護乘客，這個時候氣囊已經(jīng)完全展開，內(nèi)部壓力變得平衡。但是，乘客如果不系安全帶，在碰撞剛一發(fā)生的時候過早的向前傾，或者在車內(nèi)飛起，這樣就會過早和還沒有充分展開的氣囊接觸。這樣，由于氣囊的展開速度過快，氣囊內(nèi)部的壓力還沒有達到平衡，沒有完全打開的安全氣囊還在爆破狀態(tài)就遇到了乘客的身體，這樣必然會對乘客造成傷害。實際上，由氣囊引發(fā)的傷害經(jīng)常會發(fā)生，這就是使用安全氣囊容易產(chǎn)生的副作用。

　　這個時候，如果記上了座椅安全帶，就能夠在碰撞剛剛發(fā)生的時候控制住乘客的身體避免乘客過早的向前傾，從而能夠讓乘客安全氣囊充分打開，氣囊內(nèi)部的壓力達到平衡的時候接觸到安全氣囊，這樣才能最大限度地降低安全氣囊產(chǎn)生的副作用。

　　本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創(chuàng)?

本文由山西省消防協(xié)會科普教育工作委員會主任趙勝進行科學性把關