安全带与安全气囊培训教材课件

安全带与安全气囊 培训教材 安全带 n定义 n分类 n安全带的性能要求 n紧急锁止式卷收器（4型） n预紧装置 n织带 n封闭式带扣 n动态试验 n安全带开发要点 1、安全带：具有织带、带扣、调节件以及将其固定 在车内的附件，用于在车辆骤然减速或撞车时通过 限制佩戴者身体的运动以减轻其伤害程度的总成， 该总成一般称为安全带总成，它包括吸能和卷收织 带的装置。 2、腰带：横跨佩戴者骨盆部位前方的安全带。 3、肩带：从臀部斜跨前胸至另一侧肩部的安全带。 一、定义 （一）根据肩带数量的不同 1、二点式安全带 只由一条腰带（无肩带）组成的安全带总成。 2、三点式安全带 由一条腰带和一条肩带组成的安全带总成。 3、全背带式安全带 由一条腰带和多条肩带组成的安全带总成。 二、分类 （二）根据卷收器分类 1、无锁式卷收器（1型） 2、手调式卷收器（2型） 3、自锁式卷收器（3型） 4、紧急锁止式卷收器（4型） 5、具有较高响应极限值的紧急锁止式卷收器（ 4N型） 三、安全带性能要求 1、GB14166 机动车成年乘员用安全带和约束系统 2、GB14167 汽车安全带安装固定点 3、GB8410 汽车内饰材料的燃烧特性 燃烧速度100mm/min 4、GB7258 机动车运行安全技术条件 （1）乘用车的所有座椅（第三排及第三排以后的可折叠 座椅除外）均应装置汽车安全带。 （2）汽车安全带应可靠有效，安装位置应合理，固定点 应有足够的强度。（3）所有警告性文字都必须有中文 标注。 5、Q/HMAC 103.357-201-2005安全带 6、Q/HMAC 101.103-240-2006内外饰塑料件 7、安全带3C认证：CNCA-02C-026：2004 机动车辆类 强制性认证实施规则 汽车安全带 四、紧急锁止式卷收器（4型） （一）锁止性能 1、车辆减速度达到0.45g时，卷收器必须锁止。 2、织带拉出加速度小于0.8g，卷收器不得锁止；加 速度大于2.0g，卷收器必须锁止。 3、敏感装置在安装位置任意方向倾斜12或以下时 ，卷收器不得锁止；倾斜大于27 时必须锁止。 n注：锁止指在织带拉出50mm长度内锁止织带 （二）卷收性能 1、用于肩带或连续带的卷收器的卷收力必须在1N 7N之间； 2、在实车状态将安全带完全拉出，松手后安全带必 须在2s内完全收回。 3、进行45000次耐久性试验后，卷收器应工作正常 。 五、预紧装置 1、在温度为605 下保持24h，然后将温度升 高到1005 保持2h，接着在-30 5 下保持 24h，再将预紧装置温度升至常温。预紧装置 不能因温度原因而起爆，试验后装置应能正常 工作。 2、PH值为6.57.2的盐雾试验50h后应能正常 工作。 3、应采取措施防止火药爆发时排出的气体引燃 车上附近的易燃材料。 4、预紧器的误动作不会导致对佩带者身体的伤 害。 5、预紧装置参数 1电阻2.150.35 常温 2绝缘电 阻100M 以上 500V DC测量 3不激发电流200mA/10S at +85C 4激发电流800mA/2mS at -35C 5激发延时2ms 6监视电 流40mA 7预紧量12020mm 6 、限力装置：在卷收器或锁扣等部件增加限力机 构，当织带所受的力达到一定值时，卷收器或锁 扣等部位移动，从而使织带有效长度变长，防止 织带拉力过大对人体造成伤害。 7、注意事项：由于预紧式安全带是靠急速回拉 的方式保护乘员，里面装有预紧装置和气体发生 剂，因此在使用中要注意它与普通安全带的不 同之处。它有一定的使用时间，有效期（至少10 年）满必须更换；预紧式安全带只允许安装在为 其设计和制造的汽车上，不允许随意改装在其它 汽车上。 六、织带 1、织带指用于约束乘员身体并将所受到的力传到 安全带固定点的柔性部件。一般用尼龙、聚脂、 维尼纶等合成纤维原丝纺编织成 。 2、在9.8KN的载荷下，织带宽度不小于46mm。 3、标准温度和湿度下，抗拉载荷不小于14.7 KN。 4、耐光性：紫外线炭弧光照射 （1）温度633，400h，4级或以上。 （2）温度833，250h，3级或以上。 七、封闭式带扣 1、带扣按钮面积不小于450mm2，宽度不小于 15mm，表面应为红色，带扣其它部分不得呈红 色。 2、无论带扣与佩带者身体的那个部位接触，在距接 触面2.5mm处的接触区面积不得小于2000mm2。 3、不存在偶然或用小于10N的力打开带扣的可能性 。 4、带扣应能由佩带者从某个方向用单手的简单动作 打开。 5、用直径40mm的球体不能使插锁开锁。 6、带扣经过10000次耐久性试验后，功能应正常。 八、动态试验 1、将安全带、高度调节器、假人固定在装有座椅的滑车 上，滑车质量为40020kg。 2、按GB14166-2003的要求调整假人、座椅和安全带的 位置。 3、滑车以50 1km/h的速度撞击停车机构（由两个平行 安装的吸能器构成）。 4、碰撞后安全带满足以下要求： （1）影响乘员约束的安全带总成和约束系统的部件不得 断裂，并且带扣和锁止系统均不得失效。 （2）对于腰带，假人骨盆位置的前移量应在80mm 200mm之间。 （3）对于其它型式的安全带，骨盆位置的前移量应在 80mm200mm之间，胸部位置的前移量应在100mm 300mm之间。 九、安全带开发要点 1、满足第三项的技术要求； 2、取得3C证书； 3、与整车内饰协调统一； 4、选择合适的卷收器安装角度。 5、及时收紧、适度放松。 安全气囊系统 n概述（介绍、分类） n安全气囊工作原理 n安全气囊系统组成 n安全气囊系统开发 一、安全气囊系统概述 1、据统计全球每年都有约120万人死于交通事故，在中国每 5分钟就有一人丧身车轮，每1分钟都会有一人因为交通事 故而伤残。 座椅安全带的发明，挽救了成千上万人的生 命，但是由于人体与汽车内饰件间的二次碰撞仍不可避免 地给人体以巨大的伤害，安全气囊的发明，大大减少了这 类悲剧的发生。根据有关资料统计，在所有可能致命的车 祸中，如果正确使用安全带，可以挽救约的生命， 如果同时使用安全气囊，这一比例将上升到，而仅 使用安全气囊这一比例下降到左右。 因此安全气 囊系统又称为辅助约束系统：Supplemental Inflatable Restraint System，简称SRS 。 2、按SRS气囊的数量可分为单SRS气囊系统、双SRS 气囊系统和多SRS气囊系统。 按SRS气囊系统的功用可分为正面SRS气囊系统和侧 面SRS气囊系统两大类。 其他形式的气囊还有：前碰撞冲击中，用于保护乘 员的乘员舱舱顶悬挂气囊，如日本的119气囊；前 碰撞中，保护乘员脚、足踝及小腿的充气脚垫。 3、安全气囊分类 （1）机械式安全气囊 机械式安全气囊系统不需要使用电源，没有电子电路 和电路配线，全部零件组装在方向盘装饰板下面。检测碰 撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置动作来完成。机械 式安全气囊系统由专门针对为装安全气囊而设计的方向盘 、自包含传感器总成（Sensor Assembly）的气体发生器 （Inflator）和安全气囊模块（Module）(包括袋体、饰盖 、钣金件等)组成。 优点：结构简单，成本低。 缺点：仅能保护驾驶员，保护效果较差。 （2）电子式安全气囊 电子式安全气囊系统是利用碰撞传感器检测碰撞 信号并送往ECU，ECU根据传感器信号并利用内部预 先设置的程序不断进行数字计算和逻辑判断。当判断 结果为要点火碰撞时。ECU立即发出点火指令引爆发 生器产生大量气体向气袋充气。 电子式安全气囊系统的基本结构主要由ECU控制 单元总成、安全气囊模块总成、安全气囊线束总成、 时钟弹簧、故障指示灯五部分组成。 优点：可以最大程度、全方位地保护乘员。 缺点：成本较高，结构相对复杂。 发生碰撞事故 加速度传感器采 集加速度脉冲信号 微处理器中的“碰 撞识别算法”迅速确定 本次碰撞是否应该启 动安全气囊 爆管驱动集成电路向安 全气囊气体发生器发出点 火电流，启爆安全气囊和 预紧式安全带 AccelerationAcceleration Sensor Sensor 微处理器判断 何时发出点火指令 二、安全气囊工作原理 电子式安全气囊系统原理 安全气囊起爆条件 n在行驶过程中，若汽车以超过23Km/h 的速度正面撞在混凝土之类的硬墙壁 上而造成汽车前纵梁等部件正面整体 严重受损时，碰撞传感器安装位置处 的减速度阀值 一般将大于ECU 设定的临界值， 系统将触发 安全气囊。 安全气囊不起爆条件 n在行驶过程中发生以下撞车情 况时，系统不会触发安全气囊 ： （1）汽车受侧面碰撞超过斜前方 30角时； （2）汽车受横向碰撞时； （3）汽车受后方碰撞时； （4）汽车发生绕纵向轴线侧翻时 ； （5）纵向减速度未达到设定阈值 时； （6）汽车正常行驶，正常制动或 在路面不平的条件下行驶时。 根据各汽车公司对安全气囊的研究和试验，汽车以48-2km/h与正面障碍物 相撞时，安全气囊系统的动作时序如下。 1、碰撞约10ms后，安全气囊系统达到引爆极限，气囊组件电爆管引爆点火剂并 产生大量热量，使气体发生剂（叠氮化钠固体药片）受热分解，驾驶员尚未 动作。 2、碰撞约40ms后，安全气囊完全充满，体积最大，驾驶员向前移动，安全带系 在驾驶员身上并收紧，部分冲击能量已被吸收。 3、碰撞约60ms后，驾驶员头部及身体上部压向气囊，气囊背面的排气孔在气体 和人体压力作用下排气，利用排气节流作用吸收人体与气囊之间弹性碰撞产 生的动能。 4、碰撞约110ms后，大部分气体已从气囊逸出，驾驶员身体上部回到座椅靠背 上，汽车前方恢复视野。 5、碰撞约120ms后，碰撞危害解除，车速降低至零。 由此可见，在安全气囊系统动作过程中，气囊动作时间极短。从开始充气 到完全充满的时间约为30ms；从汽车遭受碰撞开始，到安全气囊收缩为止， 所用时间仅有120ms左右。前排乘员侧安全气囊与驾驶员侧安全气囊的动作 过程基本相同。 SRS安全气囊系统动作过程 三、安全气囊系统组成（HMC7162为例） （1）电子控制单元ECU n电子控制单元ECU，即SRS电脑是SRS控制组件的简称。 SRS控 制组件是辅助防护系统控制组件SRSCM（Supplemental Restraint System Control Module）的简称。SRS控制组件又称为SRS电脑 组件。 nECU控制单元是整个安全气囊系统中最核心的部分，布置在汽车的 中央通道上，由碰撞传感器和安全气囊电脑组成。 nSRS控制组件主要由SRS电脑模块、信号处理电路、备用电源电路 、保护电路和稳压电路等组成。防护传感器一般也与SRS电脑一起 制做在SRS控制组件中。 n碰撞传感器：负责检测碰撞的激烈程度，其信号是供电脑判断是否 引爆点火剂而使充气剂给气囊充气。 n防护碰撞传感器：防止碰撞传感器短路而造成气囊误爆开，其信号 是供电脑确定汽车是否发生碰撞。 1、电子控制单元（ECU）及支架 n碰撞识别能力 碰撞严重程度鉴别 颠簸路面抗干扰 电磁辐射抗干扰 n自诊断功能 线束/电源电路 微控制器/加速度传感器 气体发生器/预紧式安全带 n电能储备 可在断电后持续工作150ms n通用性 无须改动硬件，只需要改变软件参数、以 适应不同车型 （2）传感器 n碰撞传感器 滚球式碰撞传感器 滚轴式碰撞传感器 偏心锤式碰撞传感器 压电效应式碰撞传感器 n安全传感器 水银开关式安全传感器 机械式安全传感器 （3）ECU支架 n谐振频率应高于500HZ n外形尺寸与车身、ECU协调 n振动试验 n油漆性能满足MES MN600H(Q/HMAC 101.103- 233-2005) （1）安全气囊模块 总成一般由气体发 生器、气袋、安全 气囊饰盖、气袋支 架、插接件等组成 。 2、驾驶座安全气囊模块（DAB） （2）气体发生器 气体发生器按工作方式分为烟火式发生器、复合式发生器和膨胀式发生器。 主要由外壳、引发器、增压充剂、气体发生剂和过滤器组成。 产生的气体全部来自气体发生剂的燃烧。 点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。其功能是在碰撞传感器和 防护传感器将气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。主 要由引爆炸药、药筒、引药、电热丝 和电级和引出导线等组成。 点火器的工作情况是：当SRS电脑发 出点火指令时，电热丝电 路接通，电热丝 迅速红热引爆引药，引爆炸药瞬间爆炸产生热时，药筒内温度和压力急剧 升高冲破药筒，使充气剂（叠氮化钠）受热分解释放氮气充入SRS气囊。 起爆顺序：ECU输出电流引发器内的电热丝产 生热量引燃引发器的火药 将增压充剂引燃气体发生剂快速燃烧产生大量气体填充气袋 （3）饰盖 nTPEE材料（荷兰DSM公司） n饰盖特性: （1）撕裂门盖必须在可预见的-4090的温度范围内实现功能； （2）气袋必须能顺利通过撕裂门盖，在大约0.0250.075秒内膨胀展开； （3）在撕裂期间