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汽车零部件数据分析报告——安全气囊系统

2018-05-16 13:00:34 来源:

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安全气囊系统

1.1 安全气囊定义

安全气囊是 SRS (Supplemental Restraint System 辅助防护系统)的一种(见图 1),在很多汽车的转向盘上和仪表板右侧杂物箱上方都标有 SRS 或 AIR BAG,这表示有安全气囊安装在此处。它与座椅安全带配合使用,可以为乘员提供有效的防撞保护。在汽车相撞时,汽车安全气囊可使头部受伤率减少 25%,面部受伤率减少 80%左右。在中、低档汽车中标配的气囊数量是 1-2 个,即车辆的驾驶室和副驾驶室各一个。随着汽车档次的升高,气囊的配置也会相应增加,如有侧气囊、驾驶员气囊、副驾驶员气囊、膝部气囊、侧面帘式气囊等。

汽车零部件数据分析报告——安全气囊系统

图1:安全气囊

1.2 安全气囊系统的组成

汽车安全气囊系统(见图 2):控制装置、气囊模块

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图2:汽车安全气囊系统

● 控制装置

控制装置主要是指电子控制单元 ECU 和碰撞传感器 SIS。控制装置是安全气囊系统的核心,它可以控制气囊系统的点火,进行系统的故障诊断,同时还可判定要保护的乘员座位是否有乘员及是什么样的乘员、安全带是否佩带等。

电控单元 ECU,一般由中央处理器 CPU、存储模块、数/模转换模块、电源模块和点火电路组成。

工作原理:ECU 对由电子传感器产生的能反映车身减速度情况的信号进行分析判断,确定是否点火;

传感器主要有三种类型:机械式、电子式及机电一体式。

● 气囊模块

气囊模块:气袋、气体发生器等

气袋:是在碰撞发生时通过充气形成一柔软的气垫来起到缓冲吸能作用,从而减少对乘员的伤害。气袋是用具有一定物理力学特性的膜状材料制成的,具有特定结构的袋子,袋子的进口与气体发生器的气体出口相连,气袋要有足够的密封性,气袋内部可设置一定的联接筋,要有一定的透气或节流机制。

气体发生器:气体发生器主要用于汽车发生碰撞时,迅速产生大量气体,并给气袋充足气,常见的气体发生器有:火药式(烟火式)气体发生器、压缩气体式气体发生器、混合式气体发生器。

1.3 安全气囊系统的工作原理(见图3)

气囊充气系统与固体火箭助推器的原理相同。发生碰撞后,系统点燃固体推进剂,燃烧极为迅速,可产生大量气体为气囊充气,然后气囊迅速弹出,时速甚至高达 322 公里,几秒之后,气体通过气囊上的小孔迅速消散,气囊收缩。虽然从气囊弹出到收缩也就那么几秒的时间,但足以防止车内人员碰到坚硬物而受伤。

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图3:安全气囊系统的工作原理

02

行业相关标准、法规

2.1 安全气囊系统相关标准(具体见表1)

备注:无版本号,依最新版本号为准

表1

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2.2 安全气囊系统相关法律法规(具体见表2)

表2

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安全气囊系统-气囊模块

安全气囊系统的非金属部件主要分布在气囊模块,其中安全气囊游丝(见图4)是驾驶员安全气囊模块中的非金属部件(安装在方向盘下方),故此针对气囊模块的结构会做一详细分析。

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图4:安全气囊游丝

3.1 气囊模块结构组成—经典案例(具体见图4、图5、图6)

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图5:驾驶员安全气囊模块

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图6:乘员安全气囊模块(隐藏式)

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图7:侧面帘式气囊模块

3.2 气囊模块总成重量描述—经典案例(具体见图3)

表3

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气囊模块系统非金属部件选材

4.1 非金属部件材料选择—经典案例

具体见表4

表4

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4.2 非金属部件材料选用参考—经典案例

具体见表5

表5

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05

典型设计流程、试验方案

5.1 安全气囊系统设计流程-典型案例(具体见表6)

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5.2 安全气囊系统试验-典型案例

安全气囊试验

一、 安全气囊的性能要求

安全气囊性能要求如下两点:

● 环境试验要求

环境试验要求主要有:高温试验、低温试验、粉尘试验、光照试验、真空试验、振动试验、高低温温度冲击试验、湿热试验、同时进行温度和振动试验、防静电试验、抗电磁干扰试验、噪声试验、烟雾试验、燃烧试验以及有毒残留物检验

等。

● 机械试验性能要求

主要有:跌落试验、压力容器试验、静态展开试验、点火器点火电流测量试验、气袋容积测量试验、气袋织物强度试验、缝线强度试验、织物透磁性及气密性测量试验、爆裂试验以及机械碰撞试验等。

二、试验大纲

图1:安全气囊试验大纲

安全气囊的 DV、PV 实验主要是根据 ISO 12097-2《道路车辆 安全气囊部件 第二部分 气囊模块》实施的。详情见图 1所示的试验大纲

图1

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