安全气袋尺寸设计浅谈

1、 安全气袋尺寸设计浅谈 随着汽车在国内的普及，汽车平安性越来越备受关注，平安气囊作为约束系统中最终的平安保障，它的重要性也被突显出来。平安气囊中的气袋在绽开的一瞬间能否爱护驾乘人员免受损害，气袋的设计是依据何种条件？依据多年的工作阅历对此进行了分析，对各种影响因素做了列举。 5inch-30ms准则 正面平安气囊起爆时，绽开的气袋主要是爱护驾乘人员的头胸部不受损害。气袋绽开后的厚度和大小对爱护效果起到了巨大的作用。无论ECU对点火时刻掌握的多么精准，假如气袋不能满意设计要求，对人员的爱护也是不利的。 当平安气囊起爆的时候，汽车与障碍物碰撞之后，汽车速度急剧变化，驾乘人员在惯性的作用下向前运动，

2、平安带和平安气囊在此时同时发生作用，阻碍人与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等物件发生碰撞。 那么气袋的厚度怎么样才会设计合理呢？需要先和大家解释一个概念 "5inch-30ms准则'。 主驾气袋的充气过程大约需要30ms，一般轿车驾驶员与转向盘之间距离为12英寸（1inch=25.4mm），气袋充气后的厚度约为7英寸，所以，当驾驶员头部前移5英寸这一时刻的前30ms为最佳点火时刻，这就是气囊系统点火的"5inch-30ms准则'。（注：驾乘人员是在佩戴平安带的状况下进行碰撞） 假如以碰撞车辆为坐标系（移动坐标系），在车辆碰撞前期的一段时间内，由于惯性的作用，

3、驾驶员将基本保持碰撞前的运动形态，也就是驾驶员将按车辆碰撞0时刻的速度向前移动，这样车辆向后的减速度相当于驾驶员向前的加速度。由于B柱靠近驾驶员位置，驾驶员向前的加速度约等于车辆B柱位置的减速度；碰撞0时刻，驾驶员相对车体的速度为0，则B柱减速度的一次积分就是驾驶员向前的速度变化量，二次积分就是驾驶员向前的位移量。例如：当驾驶员头部移动位移达到5英寸（127mm）时对应的时间为46.3ms，那么气囊ECU点火的最佳时刻就应当是16.3ms。 这个准则是ECU开发的基本要求，也是气袋体积设计的理论基础。其中： THA 驾驶员头部从开头运动到接触气囊所用时间 TED ECU感应碰撞到推断点火所用时

4、间 TIN 气囊布满所用的时间 THA则应满意：THA TED + TIN SDR 驾乘人员头部距转向盘或仪表板的距离 SAM 气囊设计的最大厚度 SDT 驾乘人员头部从开头运动到接触气囊的移动距离 SAM则应满意： SAM SDR - SDT 上述关系式表明，气囊可以设计的最大厚度：ECU推断点火时间和气囊布满气所需时间之和，就是驾乘人员向前移动可以利用的时间，驾乘人员距转向盘或仪表板距离减去这段时间乘员头部移动的距离，就是气囊可以设计的最大厚度。 气袋的设计影响因素 气袋的厚度定下来之后，就是对气袋其他因素的综合掌握，包括气袋的大小，气袋拉带的长度和数量，发生器压力。 发生器的压力大小，打

5、算了充气的速度和饱和度；拉带的长度和数量是掌握气袋起爆后的厚度及外形；气袋的大小打算了是否能够布满驾乘人员与转向盘或仪表板之间的空间。同时，这些因素又是相互制约的：假如气袋过大，发生器产生的气体无法布满气袋，造成爱护效果不良；假如拉带长度不够，也无法满意驾乘人员在最适当的时候碰触气袋；假如发生器的压力过大，导致气袋30ms前充气完毕，也让驾乘人员无法在适当的时候碰触气袋。所以，要求这些因素要达到一个动态的平衡，才能得到一个优秀的设计，满意气囊在最合适的时间起爆，驾乘人员在最合适的时间碰触气袋。 气袋大小的影响，假如过大，则气袋充气不满，乘员头部接触气袋时效果不抱负；假如过小，气袋布满时间早于3

6、0ms，乘员头部接触气袋时，气袋已经达到排气过程。这时需要调整发生器参数或气袋大小来优化设计。 拉带长度的影响，假如过长，气袋厚度超出抱负范围，绽开的气袋会击伤乘员；假如过短，气袋绽开不充分，乘员头部接触气袋效果不抱负。这时需要调整拉带长度来优化设计。 发生器压力的影响，假如压力过大，气袋布满时间早于30ms，乘员头部接触气袋时，气袋已经达到排气过程；假如压力过小，气袋充气不满，乘员头部接触气袋时效果不抱负，这时需要调整发生器参数或气袋大小来优化设计。 ECU起爆时间的影响，假如起爆时间过早，则气袋充气过早，乘员头部接触气袋时，气袋已经达到排气过程；假如起爆时间过晚，气袋充气过晚，乘员头部接触气袋时，气袋仍在绽开过程中，可能会击伤乘员。这时需要调整ECU参数或发生器与气袋参数。 除了上述总结出来的影响因素外，还要考虑一些特别因素。例如：对于乘员气囊来说，假如气袋设计的过大，发生器满意充气的压力需求，绽开时对于瘦小的乘员或儿童乘员将可能造成损害，所以乘员气囊大小的设计以能爱护极限斜角碰撞下乘员为佳。另外，就是对OOP乘员的爱护，一般掌握系统气囊不能很好解决这样的问题，潜在损害还会存在，通过警示乘员佩戴平安带和禁止儿童乘员在前排乘坐来避开气囊起爆对这些乘员的损害。 由此可见，对于平安气袋尺寸的设计，要综