汽车安全气囊培训

汽车安全气囊技术交流 开发设计过程 电器所 目录 一 安全气囊模块的种类一 机械式安全气囊二 电子式安全气囊1 电子控制单元ECU2驾驶员气囊 DAB 1 气体发生器2 气袋3 饰盖4 时钟弹簧 3乘员侧安全气囊 PAB 1 饰盖2 气体发生器3 气袋二 安全气囊的匹配1在匹配前 首先需确认的整车参数及部件2实车碰撞数据的提取三 安全气囊发展方向 随着人们对汽车安全性的重视 安全气囊的安全性能已被人们普遍接受和认识 越来越多的汽车厂家把安全气囊作为汽车的标准配置 安全气囊是一种被动安全装置 开发过程所遵循的标准是GB11551 2003 一 安全气囊模块的种类安全气囊有驾驶员安全气囊 DAB 副驾驶员气囊 PAB 和侧气囊 以及安全气帘 结构形式主要分二种 一 机械式安全气囊 机械式安全气囊 SRS 不需要电源 没有电子电路和配线 全部零件组装在转向盘饰盖下面 检测碰撞力度和引爆点火剂都是利用机械装置动作完成的 他具有开发周期短成本低的特点 一汽红旗中匹配一种是机械式的气囊 SRS 结构如下 二 电子式安全气囊是利用传感器检测碰撞信号并传递给气囊ECU ECU根据传感器信号并利用内部预先设置和程序不断进行数学计算和逻辑判断 和标定值进行比较 当符合标定值时 ECU立即发出点火指令引燃点火剂 使充气剂产生大量的氮气充满气袋 目前汽车上开发的安全气囊一般都是电子式安全气囊 电子式安全气囊组成如下 下面分别对电子式安全气囊部件进行介绍 1 电子控制单元ECU 电子式安全气囊ECU具有以下特点 正面碰撞传感器在ECU里面 所以ECU的安装位置很严格 一般装在中央通道处 对水平和左右角度有严格限制 侧碰传感器在B柱处 对碰撞的严重程度能快速识别 抗路面干扰能力强 抗电磁辐射能力强 每次启动车都进行自检 确保正常工作 防断电功能 断电之后可持续工作500ms 扩展能力强 一般是六路 前气囊2路 侧气囊2路 安全带予紧2路 通用性好 对不同车型只需标定即可 在碰撞瞬间它发出持续200ms高电平 用于中控器的开锁指令 2 驾驶员气囊 DAB 驾驶员气囊主要由以下部分组成 1 气体发生器 分混合气体式与烟火式 相比混合式有以下优点 a 排出的气体温度低b 气体所含杂质较少主要供应商有 ARC TRW BREED等外国公司 它与时钟弹簧对插件进行了特殊的设计 在插件上带有一个短路环 当拔下后自动短路 防止意外点火 2 气袋容积40 60升 材料为尼龙66 上面有硅橡胶涂覆 评价气袋织物材料的质量有好多参数 主要供应商有 韩国科隆 日本东丽等 3 饰盖饰盖也是气囊中比较关键部件 平时作为转向盘的上表面 把气囊与外界隔开 既起到装饰与维护的作用 同时充当喇叭开关 当气囊展开 点火 时 它在气囊爆发力的作用下及时展开 对展开过程毫无阻碍 又不能对人员 产生伤害 主要材料有 TEEE 厂家有杜邦公司 DYM100 DYM350 和DSM公司 PM471 另外一种材料是TPV 厂家有 SK公司 1090B DSM公司 3939D TEEE和TPV材料相比具有以下优缺点 优点 强度较高 饰盖与支架连接部分可设计的较薄 低温性能优良 随温度变化很少 缺点 比重大 制件较重 强度高 撕裂缝需设计薄一些 表面易出现缩痕 4 时钟弹簧驾驶员气囊是装在方向盘上的 而方向盘是随时转动的 为了实现静止与转动的可靠连接 另外安全气囊对电路连接要求电阻非常低 所以采用时钟弹簧部件 一般它的总圈数比转向盘多一圈 安装时调到中间位置 如果只有气囊和喇叭的话3路就够 现在可做到12路 3 乘员侧安全气囊 PAB 主要由以下组成 1 饰盖和DAB材料类似 和仪表板通过卡钩装在一起 现在中 高档车上和仪表板是一体化设计 这样配合很美观 2 气体发生器也分烟火式和混合气体式3 气袋容积90 120升 和DAB相比容积大4 SRS指示灯SRS指示灯的功用是指示安全气囊系统功能是否处于正常状态 一般在启动汽车时 SRS指示灯闪亮几下后 自动熄灭 表示安全气囊系统工作正常 否则 表示安全气囊系统有故障 应及时排除 目前 在国内自主品牌的企业有 锦州锦恒 东方久乐等 只占国内安全气囊市场的15 左右 主要在一些国 产化的经济型乘用车上配套 跨国企业有 Autoliv Plast Takaws Mobis等 他们占领国内市场的80 份额 产品主要占领中高端市场 二 安全气囊的匹配安全气囊和整车匹配是一个复杂的过程 和整车许多部件及参数都有关系 1 在匹配前首先需确认的整车参数及部件有 车辆结构 安全带 座椅R和H点 地板 转向管柱及转向盘 组合开关及面罩 仪表板总成 脚踏板 前挡风玻璃 前保险杠及水箱架总成等 国标GB11551 2003 乘用车正面碰撞的乘员保护 中 对伤害指数做了如下规定 HPC 头部性能指标 为1000ThPC mm 胸部性能指标 为75FPC kN 大腿性能指标 为10所谓匹配是为了满足以上指标要求 在实车碰撞中使用假人获得这些数据 当然 还需测量其他许多数据 2 实车碰撞数据的提取 试验矩阵 从以上看完成气囊匹配开发共计碰撞10辆车 其中数据采集5辆 验证实车5辆 但最少需9辆 对粗糟路面 震动及误用试验还有具体规定和步骤 在碰撞中安全带和气囊的配合至关重要 同时对乘员保护也是至关重要 若是予紧式安全带 则碰撞中予紧器和气囊同时点火 拉紧安全带 保护乘员 驾驶员安全气囊引爆时序 从以上时序看出 撞车10ms后 安全气囊引爆 产生大量灼热气体 此时 驾驶员由于惯性仍然坐着 20ms后驾驶员开始移动 但还没到达气囊 40ms后气囊已完全涨起 驾驶员逐渐向前移动 安全带被拉长 人的部分冲击能量已吸收 60ms后驾驶员已经开始沉向气囊 80ms后驾驶员的头和身体上部沉向气囊 气囊的排气口打开 其中的气体在高压下匀速逸出 以吸收能量 100ms后车速已降为零 这时对乘员来说 事故的危险期已经结束 110ms后驾驶员向前移动达到最大距离 随后身体开始后移 回到座位 这时大部分气体已从气囊逸出 以上是碰撞的整个过程 三 安全气囊的发展方向现代安全气囊采用 超轻织物 紧固件更少 可快速安装 智能化安全气囊和双级起爆安全气囊 降低价格 使重量更轻1 1 5kg 其中智能化和双级起爆安全气囊是值得关注的发展方向 双级安全气囊可以根据撞击的剧烈程度进行两个级别的膨胀 如果撞击非常剧烈 那么 气囊会完全膨胀 如果轻微撞击 那么 气囊的膨胀程度就会小一些 未来开发的安全气囊将会更敏感 能根据乘车人的具体情况做