Transcript 分析化學應用-安全氣囊

化工科交通安全融入教材
融入科目：普通化學、分析化學
 指導老師：呂佳燕老師、張敦程老師

SRS Airbag 汽車安全氣囊

SRS 英文正式名稱為Supplement Restraint
System，意為輔助約束系統，依其結構亦常
稱為Airbag，氣囊，是大家所熟悉的被動安全
配備。

氣囊是高強度的布囊，平時都是折疊起來後，
扁平的收納在車室的裝潢之中。只有當車輛發
生衝擊意外時，撞擊感知偵測器，偵測到意外
發生時，便會啟動氣囊。
安全氣囊起源

1952年，美國工程師赫特裡克在一次駕車中，
為了躲避一個障礙物，立即猛打方向盤並緊急
制動。同時，他和妻子都本能地伸出手臂，來
保護當時正在前排中央座位上的女兒。

這位自學成才工程師卻從中受到啟發。他想必
須有一種保護裝置，在緊急制動或是碰撞時能
代替手臂去保護前衝的駕乘人員。
安全氣囊原理
安全氣囊啟動

安全氣囊的啟動是當汽車感應到車上重要部位
受到強烈的撞擊後，即點燃引信，引爆安全氣
囊內部的疊氮化鈉分解反應

2NaN3(s) → 2Na(l) 十 3N2(g)

在千分之五秒內產生大量的氮氣，使得氣囊迅
速充氣而"爆開"。
想一想

在1大氣壓，溫度25℃下，經過反應100公克
的疊氮化鈉NaN3(s)可以產生多少體積的氮氣。
原來如此


2NaN3(s) → 2Na(l) 十 3N2(g)
2莫耳NaN3(s)可以反應生成3莫耳N2(g)
100克 3
  2.3莫耳N 2
65
2


NTP狀態下1莫耳物質為24.45升
所以可以生成56升氮氣N2(g)
假設汽車沒裝安全氣囊




前胸碰到駕駛盤需時0.075秒，然後駕駛盤會
凹陷0.20m。
前胸碰到駕駛盤需時(t=0.075秒)，車子已經凹
陷 0.65m，還剩0.7-0.65=0.05m。
加上駕駛盤潰縮0.20m，等於前胸需在0.25m
內完全停下。
此時前胸加速度為 -36.6g，對30公斤的上半身，
此作用力相當於 1.1 公噸重的力量
安全氣囊安全嗎？？


美國一項新研究顯示，對於坐在前座體型矮小
或高大的駕駛及乘客而言，汽車氣囊對他們弊
多於利。所以建議身材過高或過矮的乘客最好
坐在後座。
汽車氣囊對乘客造成的危害，主要在於氣囊內
的高壓氮氣瞬間爆開時的強大力道與高溫，這
樣的衝擊，對皮膚、脖子都可能造成傷害，在
臨床案例中，則以眼睛遭氣體灼傷的情況最常
見。
最佳組合

如果汽車是正面碰撞，或著在十點鐘至兩點鐘
角度的前部撞車，安全氣囊才會有保護作用。
如果發生側面撞車，則沒有明顯的作用。

駕駛人使用安全帶，車上並裝有安全氣囊是開
車時的最佳安全組合，死亡率能降低百分之六
十八。