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汽汽车安全气囊技安全气囊技术交流交流开开发设计过程程电器所:1.目目录一、安全气囊模一、安全气囊模块的种的种类一）机械式安全气囊一）机械式安全气囊二）二）电子式安全气囊子式安全气囊 1.电子控制子控制单元元ECU 2驾驶员气囊气囊(DAB)1）气体）气体发生器生器 2）气袋）气袋 3）饰盖盖 4）时钟弹簧簧2.3 乘乘员侧安全气囊（安全气囊（PAB)1）饰盖盖 2）气体）气体发生器生器 3）气袋）气袋二、安全气囊的匹配二、安全气囊的匹配 1 在匹配前，首先需确在匹配前，首先需确认的整的整车参数及部件参数及部件 2 实车碰撞数据的提取碰撞数据的提取三、安全气囊三、安全气囊发展方向展方向3.随着人随着人们对汽汽车安全性的重安全性的重视，安全气囊的安全性能已，安全气囊的安全性能已被人被人们普遍接受和普遍接受和认识，越来越多的汽，越来越多的汽车厂家把安全气厂家把安全气囊作囊作为汽汽车的的标准配置。准配置。安全气囊是一种被安全气囊是一种被动安全装置。安全装置。开开发过程所遵循的程所遵循的标准是准是GB115512003。、一一、安全气囊模安全气囊模块的种的种类安全气囊有安全气囊有驾驶员安全气囊（安全气囊（DAB),副副驾驶员气囊气囊（PAB)和和侧气囊，以及安全气帘。气囊，以及安全气帘。结构形式主要分二构形式主要分二种：种：一）一）.机械式安全气囊机械式安全气囊:机械式安全气囊（机械式安全气囊（SRS)不需要不需要电源，没有源，没有电子子电路和路和配配线，全部零件，全部零件组装在装在转向向盘饰盖下面，盖下面，检测碰撞力度碰撞力度和引爆点火和引爆点火剂都是利用机械装置都是利用机械装置动作完成的。他具有开作完成的。他具有开发周期短成本低的特点。周期短成本低的特点。一汽一汽红旗中匹配一种是机械式的气囊旗中匹配一种是机械式的气囊(SRS).结构如下：构如下：4.5.二）二）.电子式安全气囊子式安全气囊是利用是利用传感器感器检测碰撞信号并碰撞信号并传递给气囊气囊ECU，ECU根根据据传感器信号并利用内部感器信号并利用内部预先先设置和程序不断置和程序不断进行数学行数学计算和算和逻辑判断，和判断，和标定定值进行比行比较，当符合，当符合标定定值时，ECU立即立即发出点火指令引燃点火出点火指令引燃点火剂，使充气，使充气剂产生大量生大量的氮气充的氮气充满气袋。目前汽气袋。目前汽车上开上开发的安全气囊一般都是的安全气囊一般都是电子式安全气囊。子式安全气囊。电子式安全气囊子式安全气囊组成如下：成如下：6.7.下面分下面分别对电子式安全气囊部件子式安全气囊部件进行介行介绍：1.电子控制子控制单元元ECU电子式安全气囊子式安全气囊ECU具有以下特点：具有以下特点：正面碰撞正面碰撞传感器在感器在ECU里面，所以里面，所以ECU的安装位置很的安装位置很严格，一般装在中央通道格，一般装在中央通道处，对水平和左右角度有水平和左右角度有严格限格限制；（制；（侧碰碰传感器在感器在B柱柱处）对碰撞的碰撞的严重程度能快速重程度能快速识别，抗路面干，抗路面干扰能力能力强，抗，抗电磁磁辐射能力射能力强；每次启每次启动车都都进行自行自检，确保正常工作；，确保正常工作；8.防断防断电功能，断功能，断电之后可持之后可持续工作工作500ms；扩展能力展能力强，一般是六路（前气囊，一般是六路（前气囊2路，路，侧气囊气囊2路，安全路，安全带予予紧2路）；路）；通用性好，通用性好，对不同不同车型只需型只需标定即可。定即可。在碰撞瞬在碰撞瞬间它它发出持出持续200ms高高电平，用于中控器的开平，用于中控器的开锁指令。指令。2.驾驶员气囊（气囊（DAB)DAB)9.驾驶员气囊主要由以下部分气囊主要由以下部分组成：成：1）气体）气体发生器：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）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10.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。11.3.乘乘员侧安全气囊（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12.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，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13.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。二二.安全气囊的匹配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。14.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。15.2.实车碰撞数据的提取（试验矩阵）碰撞碰撞试验 描述描述 速度速度数据数据提取提取验证试验 备注注ECU 开开发 正碰正碰15kph11禁止开启上限禁止开启上限 正碰正碰25kph11必必须开启下限开启下限30度角碰撞度角碰撞35kph11必必须开启开启10英寸柱撞英寸柱撞35kph11必必须开启开启粗糟路面及粗糟路面及误用用禁止开启禁止开启GB1151前面碰撞前面碰撞48kph11试验车总数数5516.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。17.18.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：19.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。20.三、安全气囊的三、安全气囊的发展方向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出不同得反应。通过安装在车内摄像机，安全气囊不仅能判断出乘车人的年龄和体形，还能判断出他们的坐姿，以找出安全的方式起爆。但是，气囊在保护人员安全特别是人的生命也不是万无一失的，所以，注意行车安全才是根本。21.