汽车惯性开关作用是什么

汽车惯性开关作用是在发生撞车事故时切断燃油泵的供油，减少汽车自燃发生的可能性，具有一定的安全保护性。

【摘要】：液态金属在常温下呈液态，具有良好的导电性、导热性和流动性，已经逐步渗透到了多个技术领域。随着MEMS技术不断发展和先进制造技术的不断完善，液态金属在MEMS领域开始用作电开关的接触材料，这种“液-固”接触方式替代传统的“固-固”接触，解决了接触点磨损、信号跳变、可靠性差等问题。将金属液滴应用在微惯性开关中不仅可用作电接触材料，还可用于敏感加速度信号，这种基于金属液滴的微惯性开关具有接触电阻小、无可动部件、可靠性高、过载电流大等特点。其工作原理是通过水银液滴受惯性力作用在变截面微通道中的流动实现开关的闭合。当惯性力达到加速度阂值时，水银液滴通过微阀门进入储液槽，闭合信号电极。微流体惯性开关的微通道设计为变截面微通道，由变截面微通道形成的毛细管微阀门使得水银液滴运动到微阀门时受到毛细管力作用，阻止水银液滴通过微阀。只有水银液滴受到的惯性力达到临界状态（加速度阈值）时，水银液滴才会通过微阀门。因此，基于金属液滴的微流体惯性开关具有较好的阂值特性。金属液滴在变截面微通道内的动态特性与常规尺度通道和等截面微通道内时存在明显不同，此时表面张力、沿程阻力、粘滞力、毛细管力都成为影响动态特性的主要因素，水银液滴在变截面微通道中的动态特性反映到开关中就是微流体惯性开关的加速度阈值和响应时间，在本文中将开关加速度阈值和响应时间作为评价动态特性的主要指标。惯性力、变截面微通道结构参数、表面粗糙度及外界环境等因素均会影响金属液滴在变截面微通道中的动态特性，开关的加速度阈值及响应时间也会受到这些因素的影响。

本文以微惯性开关为应用背景，研究金属液滴在变截面微通道中的动态特性。采用理论分析、数值仿真、优化设计及实验测试等手段研究惯性力、变截面微通道结构参数、表面粗糙度及外界环境等因素对动态特性及开关阈值、响应时间的影响，初步获得了变截面微通道内金属液滴在多物理场耦合作用下的动态特性，其研究方法对其它基于液态金属的新型MEMS器件的设计及优化具有重要参考价值。本文主要进行了以下几方面研究：

（1）根据微流体惯性开关的结构和工作原理，从静力学和动力学两个方面研究了金属液滴在惯性力、表面张力、粘滞力、壁面正压力及毛细管力作用下的多物理场耦合力学特性，基于Young-Laplace方程建立了加速度阈值的半解析模型框架；采用Morris法对变截面微通道结构参数进行了局部和全局灵敏度分析，确定了影响金属液滴动态特性的变截面微通道关键结构参数。

（图/文/摄：太平洋汽车网 问答叫兽）