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安全带和安全气囊分析手册 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途安全带和安全气囊分析手册现场采集事故机构Hannover医大和Dresden工大理寇1999年12月3日onter大众公司99年12月目 录0。引言21。可评估性概要32。安全带系统52.1织带52。2锁扣72。2。1锁扣判断开关72。3 插板82.4导向器82.5 卷收器92。5。1 预紧器102.5.2 张紧力限定器122.5.3 锁止式卷收器122.6安全带系统的安装133.气囊143.1 前座安全气囊143.2侧面安全气囊143.2侧面安全气囊143。3 头部安全气囊153。4 关掉副驾驶安全气囊164.感应装置174。1控制设备174.2 识别座椅上是否有人员174。2.1 锁扣判断开关174.2。2 座椅判断薄膜170.引言此安全带和气囊的分析手册是在与Hannover医大和Dresden工大的事故调查采集机构的合作下完成的。在采集事故时应该参照此手册,用事故数据更广泛地评估约束系统。以下是对部件的具体检查的可能性的解释，检查的重点在于事故后能做评估的部件。值得注意的是，和安全带系统相比,安全气囊系统的检测可能会受到一些限制.此外这个手册还给出了对已运用的最新的约束系统部件的概述。由于不可评估性，在手册中有意回避了更新或改进的系统。手册根据部件排序。除了第1章的概要之外,每个章节前都有可评估性的总结，用箭头标记。后面的正文中有具体的信息.特别感谢Ford、DC和TRW公司提供的信息和图片材料。1.可评估性概要部件鉴定鉴定内容可评估性安全带系统安全带商标包含的标记ABSZ三点式安全带腹部安全带专用安全带约束系统的安全带部件可以查明，目视检查织带摩擦痕迹的鉴定和测量导向器或插板孔对穿绕织带的拉扯织带与导向器相互作用的印记形态织带纵向褶皱乘员是否系安全带,安全带是否负载安全带的行程张紧力限定器是否工作乘员是否系安全带,安全带是否负载可以查明，测量可以查明，目视检查不是完全可以查明可以查明，目视检查锁扣开锁力副驾驶锁扣上的商标锁扣的功能锁扣判断功能可以查明,手动可以查明,目视检查插板插板摩擦乘员是否系安全带可以查明，目视检查导向器导向器摩擦乘员是否系安全带可以查明，目视检查卷收器织带商标标记“r”类别1：类别2：类别3：类别4:类别4N:卷收器无锁式卷收器手调式卷收器自锁式卷收器紧急锁止式卷收器比类别4响应限值高可以查明，目视检查卷收器通过回缩和拉出织带来检查是长期锁止，还是能自由拉出/回缩可以查明，手动织带锁止器目视检查卷收器目视检查锁止楔块上的织带是否安装锁止装置锁止功能的检查不拆下B柱内饰不能查明张紧力限定器商标标记“e”是否安装张紧力限定器可以查明，目视检查织带缝线撕裂限值底部安装固定扣件附近限定张紧力的功能可以查明，目视检查金属撕裂件集成在卷收器中,安装在B柱内饰里面限定张紧力的功能不拆开不能查明金属受弯件集成在B柱卷收器固定点限定张紧力的功能不拆开不能查明金属受扭件集成在织带卷绕器中限定张紧力的功能不拆开不能查明预紧器商标标记“p”代表预紧器预紧器上的标签是否安装预紧器预紧器类型机械式/电子式不拆开不能查明锁扣预紧器和锁头的连接不固定管套安装在座椅下面是否安装锁扣预紧器部分可查明卷收器预紧器商标标记“p”并且安装的不是锁扣预紧器是否安装卷收器预紧器可以查明，目视检查预紧器点火器引爆系统的阻抗是否点火并不能完全确定收紧锁头被拉低锁扣预紧器是否收紧卷收器是否收紧不是都能查明不拆开不能查明驾驶座安全气囊目视检查气囊方向盘盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定副驾驶座安全气囊目视检查气囊盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定膝部气囊目视检查气囊盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定膨胀毯式（腿部气囊）目视检查气囊盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定腰部气囊（侧面)目视检查气囊盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定头部-胸部气囊（侧面）目视检查气囊盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定帘式（头部安全气囊-侧面)目视检查气囊盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定ITS(头部安全气囊侧面）目视检查气囊盖板是否引爆气囊气囊排气阀是否打开可确定可确定2.安全带系统安全带系统必须经测试,从功能到强度都要满足ECE-R16法规的相应要求.每一个安全带测试成功后都会标上合格标签，根据这个标签可以直接推断出装配的安全带部件。（参考2.5章）2。1织带=织带印痕可识别安全带的损坏和印痕可以被检测出，以此判断是否有过负荷状态和是否使用安全带。因为织带被绷紧（往回拉安全带时）,极限力（往外抽安全带时）或乘员向前冲击，都会引起的织带和导向器与插板之间的相对运动，在织带上留下印痕。应该合理地测量织带印痕.按照如下图所示，以一定的顺序测量印痕的位置。必须测量以下数据，单位的是（mm）：a） 底部固定扣件到插板印痕的起始位置；b） 插板印痕的长度；c） 插板印痕的末端到导向器印痕的始端；d） 导向件印痕的长度。例一:（6020-130-30）例二：（当没有可见的导向器印痕时)（60-20-00）。 图1a：绷紧时织带被导向器磨损 图1b：乘员前冲时织带被导向器磨损，刮伤。 =织带在导向器或者插板穿绕孔中受到拉扯.在检测织带印痕时，织带可能会在回缩时在导向器边缘或者插板（图1c)的孔中留下其他形式的印记。采集事故时应当对此记录在案。图1c：织带在插板孔内滑移后=张紧力限定器是否激活未必一定可以查明。张紧力限定器是否安装可以在织带的标签上查出（参考2。5章)。张紧力限定器是否及时响应的问题不是很简单就能回答的,但是可能根据情况不同满足下述条件：在张紧力限定器作用下产生的印痕更易识别，因为织带在插板穿绕孔和导向器中受到的力更大.在一般情况下，由于张紧力限定器作用而产生的织带印痕，在导向器附近要比在插板附近的长，这是因为乘员主要是上半身发生前冲运动。如果在导向器作用范围内有明显的印痕*(100mm），明显比插板的印痕长且深，那么可以认为张紧力限定器起了作用。一般情况下，当印痕较轻时，可能受到下列参数的影响：事故的碰撞程度,碰撞的角度，乘员的体重，乘员的体形和乘坐的位置。只有拆下张紧力限定器分析后才能给出明确的说明。在没有装配张紧力限定器的安全带系统中，可能会由于相应的事故比较严重，拉长织带时（大约13%是11KN）,出现长度达到100mm的印痕.=可以识别乘员是否系安全带.事故发生后，在静止状态安全带系统被锁紧，并不能直接说明乘员有没有系安全带。因为在事故后发生后,安全带在大部分情况下仍可以再次拉出，但有时安全带会在拉出的方向上被锁止。关键的是，若系了安全带的话，事故过程中导向器上会承受拉紧力。如果事故后导向器仍然可以承受住大的拉紧力,那么可以认为“没有系安全带”.为了迅速判断是否佩戴安全带,可以查看在腹带(应在安全带静止状态下观察）.如果在腹带上可看到压痕或褶皱，那么意味着在乘员前冲时有力的传递，因此可判定他是系了安全带的（图2）。可以毫无疑问地通过插板上的摩擦痕迹再次证明“系了安全带”。但是如果没有痕迹却不能得出相反的推论“他没有系安全带”，因为存在与事故类型、事故严重性和乘员运动响应相关的其他因素。图2：腰部范围织带上的褶皱2。2锁扣=事故后锁扣的功能和开锁力的检查为了查明事故发生后锁扣的功能是否仍然完好无损，有必要多次把插板插入锁扣并拔出。这个测试包含对开锁力的主观评价。2.2.1锁扣判断开关=可以鉴定锁扣开关的功能当副驾驶位置上没有乘员时不用拉紧安全带系统。为了让预紧器不自动工作，使用一个插板是否插入的判断开关。开关直接安装在锁头里。可以在锁头上的线缆标签中查看这个功能，在锁头后面可以直接看到这个标签(图4）。为了给没有系安全带的副驾驶乘员提供基本的保护，一般副驾驶安全气囊不会关掉。只是为了提高保护效果会降低引爆设定值。安装在驾驶员座位锁扣里的线缆仅仅用来判断是否系安全带,并点亮仪表板上相应的警示灯。图3：副驾驶的锁扣判断开关，这里没有标签图4：监控驾驶员是否系安全带的锁扣判断开关2。3 插板= 查明乘员是否系安全带若系了安全带,一般由于织带和插板间的相互运动,插板的注塑头上会有痕迹或变得毛糙。图5:织带在插板上的摩擦痕迹2。4导向器=查明乘员是否系安全带若佩戴了安全带,由于穿绕摩擦和织带与导向器之间存在的相对运动,一般导向器会有印痕或者变得毛糙。但全金属的导向器上不会有摩擦痕迹存在,因此在织带上也不会出现相应的痕迹。图6：导向器上的摩擦痕迹2。5 卷收器=确定是否安装收紧器和/或张紧力限定器=确定卷收器是否能自由回缩/抽出，或者长期锁止卷收器的作用就是收卷织带。一般卷收器安装在B柱或者C柱上，除了自动回缩织带和锁止的功能外，还可能有其他功能，如预紧和限定张紧力。事故后锁紧功能可以用来确定卷收器是否能自由工作（抽出或回缩）或者是否锁止。合格标签上详细罗列了安装的部件和功能.标签一般在底部固定扣件上方（在B柱上或者在座椅的安装龙骨上）固定在织带上（缝上或者粘上）。在圈有E的圆圈上方有标记。字母代表了如下的含义：A =自动安全带/三点式自动安全带B=两点式安全带（腰部安全带）S =专用安全带Z =特殊安全带，约束系统的安全带部件e =能量吸收器/能量接收装置r=卷收器4=紧急锁/不锁止织带收放m=复合感应/多元感应，即卷收器织带加速和汽车减速预锁止p=预紧器提示：很多汽车都安装三点式自动安全带,并且用得越来越多,甚至是在后排的中间座椅上。这种安全带的缩写是Ar4m。图7：在座椅龙骨底部固定扣件上的合格标签图8:在B柱底部固定扣件上的合格标签2.5.1 预紧器= 可以查明是否有预紧器如上所述,字母p表示预紧器。但是没有给出两种主要预紧器类型，卷收器预紧器和锁扣预紧器的区别。图9：这里的标记指出：装有预紧器2。5。1。1 预紧器类型= 可以查明预紧器的类型是锁扣预紧器还是卷收器预紧器= 拆掉内饰可以查明预紧器的类型是机械式还是电子式的鉴别预紧器类型最简单的方法是检查安装的是否是锁扣预紧器。因为拆掉B柱上的内饰不是很容易。如果安装的是锁扣预紧器的话很容易就能在座位的右边找到（图10）。 目前各汽车生产商普遍都有自己的使用偏好。BMW，Ford和Opel只使用锁扣预紧器.Audi，VW和MB只使用卷收器预紧器（1999年12月的情况）。锁扣预紧器：可以通过座位下面或者座位旁边的管套判断出是否安装了锁扣预紧器。与锁头的柔性连接(绳连接)是第一个证据。如果在座位旁的锁扣装配区间安装有与没有固定的轴（机械式预紧器）或者和一个管套（燃爆式）相连的框形板，那么肯定安装了锁扣预紧器.通常仔细观察锁头下面的区域可可以看到一个燃爆接头。否则不把内饰拆卸下来的话，通常情况下不可能有确切的证据证明安装了锁扣预紧器。图10：锁扣预紧器：a） 柔性的绳连接b） 在覆盖物下面可以看到管套和引爆接头卷收器预紧器：如果在安全带标签上有字母p表示装有预紧器，而且没有现象显示安装的是锁扣预紧器（参考2.5.1.1)，则足够可以证明安装了卷收器预紧器（图11）。只有在拆卸下外壳后才有可能查看出安装的是机械式还是燃爆式预紧器.图11：卷收器预紧器 2。5。1。2 预紧器功能=不是一定能查明预紧器是否收紧预紧器是否已经燃爆，可以通过测试燃爆线缆阻抗来评价.大多数情况下高的阻抗说明预紧器已经燃爆过.但这个判断只是一个经验值，存在例外情况。事实上绝对可靠的判断是不可能的。例外情况比如，如果气体发生器的燃爆单元中出现燃线上的重复焊接，即便燃爆也是低的阻抗值，还有切换电燃件的安装，也可造成即便燃爆也是高的阻抗值。图12:预紧器气体发生器 在安装了锁扣预紧器的情况下，允许锁头的位置在拉紧的路线上变动，因为在拉紧时锁头通过柔性连接被拉向下方（图13a）。当安全带较松垮时，锁扣预紧器拉紧到最大限度（图13b）。尤其是当副驾驶预紧器未激活时（参考4。2。1）,可以看到明显的差别。但是这个差别可能由于事故严重程度、安全带松紧度、座位位置等边界条件而明显比图13b中的小。图13a：锁扣预紧器功能 特殊情况：Opel车上安装有一个激发标识.这个激发标识由一个塑料片组成，它在锁头受拉的方向上被锁扣推出。当锁扣向后运动时,塑料片保持原位不动，因而能被看见（图13b)。 图13b：锁扣预紧器功能和激发标识（黄色塑料片）2.5。2 张紧力限定器=能查明是否装有张紧力限定器=不能确定张紧力限定器是否工作若在安全带标签上能看到代表能量接收装置（能量吸收器）的字母e，则安装有张紧力限定器（参考图9）。张紧力限定器有多种类型。使用较广泛的张紧力限定器安装在B柱上，卷收器安装点变形板的上方（雷诺公司），或者卷收器轴的扭杆（图14）上方。织带缝线由于冲击时会撕裂，所以织带存在张紧力限定值（在底部扣件附近)。当张紧力限定器作用较大时，有些时候也可以通过织带印痕得出结论。当车上乘员佩戴装有预紧器的安全带高速前冲时，若印痕大于100mm，可以认为张紧力限定器产生作用（参考2。1）。图14：装在卷收器轴中的扭杆上的张紧力限定器2.5。3 锁止式卷收器=不通过目视检验不能完全确定是否安装自锁式卷收器锁止式卷收器除了自动松开功能外，还能确保织带的锁止（图15)。优点是避免所谓的“胶带缠绕后果，也就是被锁止的轴在力的作用下（乘员的前冲），让卷收器中的织带不被继续抽出。锁止装置到1995年为止，自锁式卷收器通常都和锁扣预紧器组合装配(BMW，Ford).由于扭杆张紧力限定器的运用，自锁式卷收器不能再实现它原来的功能。由于这个原因今后不会再使用自锁式卷收器。自锁式卷收器和一般卷收器在标记上不再有区别，即标记都是r。图15：锁止式卷收器2.6安全带系统的安装图16：W168 前座安全带(AutolivRoto）前排安全带的卷收器通常都安装在B柱上.后排的卷收器一般都安装在C柱上。由于预紧器使用的越来越多，匹配要求也相应变高（织带行程，位置要求等）.以下是几个安全带系统安装的例子。图19：W220 前座安全带（TRW-Wankel*）图18：W220 前座安全带（TRWWankel*）图17：W168 后座安全带（AutolivRoto*） 带有滚球或者齿轮的旋转式预紧器（参考图11）*带有汪克儿压力室的预紧器3。气囊=可以确定是否安装气囊=可以确定气囊是否引爆=不一定能确定气囊是否展开=可以确定气囊排气阀是否打开=无法评估气囊的感应设备由于气囊本身的特质可以毫不费力地确定气囊是否具有某些性能。所有类型的气囊在引爆展开后都能直接看到(前座气囊，侧面气囊,胸部气囊，头部气囊，头部支撑气囊)。因此很简单就能确定气囊是否引爆。由于气囊上没有痕迹一般不能确定气囊是否展开，和乘员是否接触。根据排气阀的打开角度和对预设定破裂位置的检查可以得出气囊是否排气.以下是关于安全气囊的一些例子.3。1 前座安全气囊图20：驾驶座安全气囊模型 W220 图21:副驾驶座安全气囊模型 W2203。2侧面安全气囊图22：后排安全气囊模型集成在车门里W220 图23：后排安全气囊模型集成在车门里W220图24:胸部侧面安全气囊 集成在座椅里3。3 头部安全气囊 目前有两种装在车顶纵梁中的安全气囊，在遇到侧撞时会被触发打开.汽车厂商Audi，VW和DaimlerChrysler使用帘式安全气囊。BMW使用一种所谓的膨胀管状结构安全气囊（ITS）.此外还有一种是集成在座椅中和胸部气囊（头部-胸部-气囊）联合起作用的气囊。图25：帘式头部安全气囊 安装概览 图26:帘式-头部安全气囊 已展开图27：ITS头部安全气囊（BMW）3.4 关掉副驾驶安全气囊以下是运用广泛的关掉副驾驶座安全气囊的方法:-通过安全气囊控制器关闭气囊 拔掉安全气囊点火器的点火插头乘员手动关闭通过一个隔离锁可以手动关闭副驾驶座安全气囊。这个隔离锁可能位于置物盒上,或者车门扶手上(图28:PSA集团：Citroen，Renault，Peugeot)，或者在工具箱上。手动关闭开关位置可以直接看到.只有在仔细检查后才能得知安全气囊是否关闭。图28:手动关闭副驾驶-安全气囊4。感应装置4。1控制设备电子点火设备的传感装置一般都安装在集成的安全气囊控制器中,固定在中间管道上（图29）。碰撞过程中传感器测量汽车减速度，并运用根据各个汽车型号确定的计算公式进行评价。当减速度超过了汽车减速度设定值时，会根据设定和事故状况引爆卷收器预紧器和安全气囊.影响参数包括碰撞方向、碰撞强度和座椅上是否有人。与正碰相比，侧碰时用来响应的时间明显更少,所以为了更好地感应侧面碰撞信号，部分汽车(取决于汽车）运用卫星传感器，这些传感器装在车门或者座椅中。图29:安装在管道上去掉盖板后的安全气囊控制器4。2 识别座椅上是否有人员如果副驾驶座椅上没有坐人的话，没有必要引爆副驾驶安全带预紧器和安全气囊.目前普遍使用下述系统来切断预紧器和气囊。4.2.1 锁扣判断开关=可以鉴定锁扣开关的功能为了让预紧器不自动工作，使用一个插板是否插入的判断开关.开关直接安装在锁头里。可以在锁头上的线缆标签中查看这个功能,在锁头后面可以直接看到这个标签(参考2。2.1）.为了给没有系安全带的副驾驶座乘员提供基本的保护，一般副驾驶安全气囊不会关掉,为了提高保护效果会降低引爆设定值。4.2.2 座椅判断薄膜=并不一定能鉴定座椅薄膜的功能集成在座椅上的薄膜可以确定座位上乘员的轮廓和乘坐位置。并且可以区别人和物体。当有足够多的传感器信号时可以切断安全气囊.安全带收紧装置和锁扣判断装置（4。2。1）联合匹配工作。图30：座椅薄膜20