氣囊設(shè)計(jì)指南

1、版本：01編號(hào)：SJZN-TM-016四川汽車工業(yè)股份氣囊設(shè)計(jì)指南公布日期第 1頁共15頁版本：01目錄安全氣囊系統(tǒng)簡介 安全氣囊模塊試驗(yàn) 安全氣囊模塊裝配、搬運(yùn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的特別要求第 2頁共15頁第一章版本：01汽車安全氣囊系統(tǒng)主要由把握裝置、氣囊模塊組成。其中，把握裝置又包括傳感器、電子把握系統(tǒng)以及觸發(fā)裝置，氣囊模塊包括氣體發(fā)生器、氣袋、飾蓋、支架等。節(jié)流阻尼來吸取碰撞的能量，從而到達(dá)盡量削減損害、保護(hù)乘員的目的。氣囊模塊圖1.1安全氣囊系統(tǒng)根本構(gòu)成DAB(PAB座椅側(cè)氣囊(SAB)、側(cè)面氣簾(CAB)、膝部氣囊(KAB)等。駕駛員安全氣囊DA，見圖1.。前排駕駛員安全氣囊是安裝在方向盤

2、上的安全氣囊，主要作用是在發(fā)生正面或正側(cè)面 碰撞時(shí)起到對(duì)駕駛員的正面關(guān)心保護(hù)作用以削減損害。約 65%的碰撞事故是前部碰撞,配備第 3頁共15頁版本：01前排駕駛員安全氣囊的汽車在駕駛員佩帶安全帶的狀況下可以削減駕駛員死亡30%。前排乘員安全氣囊PAB，見圖1.。前排乘員安全氣囊是安裝在前排乘員側(cè)儀表板上的安全氣囊正側(cè)面碰撞時(shí)起到對(duì)乘員的正面關(guān)心保護(hù)作用以削減損害。前排乘員安全氣囊從外觀上可以分為可見式和隱蔽式。圖1.2駕駛員安全氣囊示意圖圖1.3乘員氣囊隱蔽式示意圖座椅側(cè)氣囊SA，見圖1.。作用。從外觀構(gòu)造形式上可以分為隱蔽式和外露式體式氣囊。從安裝方式上可以安裝座椅的側(cè)面，或安裝在車門裝飾

3、板內(nèi)。無論是隱蔽式還是外露式，要在安裝側(cè)氣囊的四周注明“Airbag”字樣，以提示乘員不要在氣囊的上面安裝外套及裝飾件。頭胸一體式外露式第 4頁共15頁版本：01圖1.4座椅側(cè)氣囊及安裝示意圖側(cè)面氣簾CA，見圖1.、圖1.、圖1.。A C 柱的上縱梁和頂棚之間，主要作用是在發(fā)生側(cè)面碰撞和側(cè)面翻滾時(shí)起到對(duì)乘員頭部的保護(hù)作用。1.5 側(cè)面氣簾側(cè)氣簾主要構(gòu)造： 第 5頁共15頁版本：011.7 側(cè)氣簾的安裝方式膝部氣囊KA，見圖1.。在正面碰撞過程中，膝部氣囊可以到達(dá)保護(hù)腿部削減受損害的作用。剛性殼體剛性殼體卡環(huán)氣體發(fā)生器星形墊圈氣袋上蓋把握裝置1.8 膝部氣囊的主要組成部件把握裝置主要是指電子把握

4、單元ECU 和碰撞傳感器SIS。 同時(shí)還可判定要保護(hù)的乘員座位是否有乘員及是什么樣的乘員、安全帶是否佩帶等。電控單元ECU，一般由中心處理器CPU、存儲(chǔ)模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊和點(diǎn)火電路組成。工作原理：ECU 對(duì)由電子傳感器產(chǎn)生的能反映車身減速度狀況的信號(hào)進(jìn)展分析1.91.20。傳感器主要有三種類型：機(jī)械式、電子式及機(jī)電一體式。圖1.9傳感器側(cè)面第 6頁共15頁版本：01圖1.20電控單元ECU氣囊模塊簡介氣袋氣袋是在碰撞發(fā)生時(shí)通過充氣形成一松軟的氣墊來起到緩沖吸能作用，從而削減對(duì) 接筋，要有肯定的透氣或節(jié)流機(jī)制。氣袋材料66 的編織物制造，但也有一小局部使用聚酯。尼龍66 織物的根本性

5、能 20 年來沒有大的變化，但織料的絲種多樣，可供多種選擇。早期的氣袋使用的尼龍絲840d420d315d。氣袋的漏氣特性氣袋的漏氣特性主要由氣袋材料漏氣特性、涂層材料漏氣特性及氣袋的開孔打算。為改善漏氣特性，在氣袋的反面一般都有數(shù)目及直徑不等的開孔，具體視狀況而定。氣袋的排氣機(jī)構(gòu)由于氣體發(fā)生器所釋放出的高壓氣體速度很快脹方向一樣，以保證氣袋在翻開時(shí)不對(duì)被保護(hù)人造成損害。氣體發(fā)生器氣體發(fā)生器主要用于汽車發(fā)生碰撞時(shí)，快速產(chǎn)生大量氣體，并給氣袋充分氣。以下為幾種常見的氣體發(fā)生器：火藥式煙火式氣體發(fā)生器壓縮氣體式氣體發(fā)生器混合式氣體發(fā)生器其中火藥式煙火式氣體發(fā)生器和混合式氣體發(fā)生器比較常用。TRW、

6、AUTOLIV 公司等均生產(chǎn)并銷售多種型號(hào)的氣體發(fā)生器，可選擇使用。氣體發(fā)生器還有單級(jí)制及雙級(jí)制之分，見圖1.211.221.231.24。圖1.21 駕駛員氣囊雙級(jí)制氣體發(fā)生器圖1.22駕駛員氣囊單級(jí)制氣體發(fā)生器第 7頁共15頁版本：01圖1.23乘員氣囊單級(jí)制氣體發(fā)生器圖1.24乘員氣囊雙級(jí)制氣體發(fā)生器其次章安全氣囊試驗(yàn)要求。環(huán)境試驗(yàn)要求主要有：高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、粉塵試驗(yàn)、光照試驗(yàn)、真空試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、凹凸溫溫度沖擊試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)、同時(shí)進(jìn)展溫度和振動(dòng)試驗(yàn)、防靜電試驗(yàn)、抗電磁干擾試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)、煙霧試驗(yàn)、燃燒試驗(yàn)以及有毒殘留物檢驗(yàn)等。機(jī)械試驗(yàn)性能要求主要有：跌落試驗(yàn)、壓力容器試驗(yàn)、靜態(tài)開放

7、試驗(yàn) 測量試驗(yàn)、氣袋容積測量試驗(yàn)、氣袋織物強(qiáng)度試驗(yàn)、縫線強(qiáng)度試驗(yàn)、織物透磁性及氣密性測量試驗(yàn)、爆裂試驗(yàn)以及機(jī)械碰撞試驗(yàn)等。安全氣囊的DV、PV 試驗(yàn)主要是依據(jù)ISO12097 實(shí)施的。2.12.1 為某一成型安全氣囊的DVP 試驗(yàn)大綱安全氣囊試驗(yàn)大綱2.1第 8頁共15頁版本：01第三章安全氣囊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安全氣囊設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題為:汽車整車碰撞性能；整車安全配置；安全氣囊的布置；安全氣囊的尺寸；氣體發(fā)生器的特性；電控系統(tǒng)的特性；氣囊的內(nèi)部構(gòu)造與折疊方式；氣囊的安裝及外保護(hù)裝置；氣囊與安全帶的匹配關(guān)系。3. 1安全氣囊設(shè)計(jì)原則汽車安全氣囊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)是道路交通事故的調(diào)查分析和安全法規(guī)所規(guī)定

8、的汽車碰 是確定安全氣囊的點(diǎn)火條件和點(diǎn)火時(shí)刻。安全氣囊的點(diǎn)火條件即點(diǎn)火閥值點(diǎn)火時(shí)刻是在對(duì)車身特性進(jìn)展分析后 囊。在正常行駛時(shí)，駛過凹坑、臺(tái)階或嚴(yán)峻不平路面引起振動(dòng)、沖擊而產(chǎn)生誤爆。安全氣囊的點(diǎn)火時(shí)刻時(shí)刻。美國承受“127mm30ms”準(zhǔn)則來確定點(diǎn)火時(shí)刻，即汽車正面碰撞過程中，乘員胸部127mm 30ms 為目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)刻。點(diǎn)火把握算法點(diǎn)火把握算法打算了氣囊點(diǎn)火時(shí)刻和抗粗糙路面干擾特性 加速度峰值法；速度變化量法；加速度梯度法；比功率法；移動(dòng)窗法；ARMA 模型預(yù)報(bào)算法等。安全氣囊的開發(fā)過程安全氣囊系統(tǒng)的開發(fā)與車輛構(gòu)造、總布置、內(nèi)飾等密不行分，但就其本身的開發(fā)過程一般如下,3.1第 9頁共15頁版

9、本：01安全氣囊系統(tǒng)開發(fā)流程階段流程備注確定整車安全法規(guī)定義整車安全開發(fā)目標(biāo)確定整車安全氣囊配置概念階段 完成初步的零部件BOM編制 SOR 確定供給商確定技術(shù)開發(fā)方案參考樣件選擇模塊類型安全總布置建議確定外觀件外CAS設(shè)計(jì)階段造型安全分析零部件構(gòu)造設(shè)計(jì)及優(yōu)化3D、2D模具開發(fā)及樣件制作 ECU傳感器共振試驗(yàn)尺寸匹配根底碰撞試驗(yàn)ECU1、該局部工作主要由川汽完成；2、技術(shù)開發(fā)方案依據(jù)川汽的要求，同供給商共同完成。1、CAS意見；23D2D3、設(shè)計(jì)凍結(jié)前需進(jìn)展凍結(jié)評(píng)審；4完成，川汽負(fù)責(zé)跟蹤及確認(rèn)零部件狀態(tài)。1、ECU、傳感器共振試驗(yàn)由供給商完成，川汽負(fù)責(zé)供給樣車；2驗(yàn)證階段零部件DV皮紋腐蝕首件

10、認(rèn)可零部件PVOTSPPAPECU滑臺(tái)試驗(yàn) ECU驗(yàn)證明驗(yàn) ECU摸底；3ECU事故發(fā)生形式，模擬交通事故中從而對(duì)ECU4撞試驗(yàn)，調(diào)整氣囊氣袋參數(shù)等信息。圖3.1安全氣囊開發(fā)流程ECU把握器和傳感器位置：首選的安裝位置在車輛的中心通道上，通常在與駕駛員平行的位置。安裝位置必需與車輛的縱軸相對(duì)稱。對(duì)于有翻滾功能的ECU，橫向安裝位置與中心線的偏差不能超過10cm。特定的子構(gòu)造上ECU 的安裝和固定，必需是金屬與金屬聯(lián)結(jié)。其他材料的組合必需要單獨(dú)測試。在打算的車輛奉命內(nèi)，ECU 外殼及子構(gòu)造之間的壓力必需得到保證。前碰時(shí)y/z 方向上的加速度以及側(cè)碰時(shí)x/z 方向上的加速度應(yīng)當(dāng)越小越好。碰撞發(fā)生時(shí)

11、，加速度信號(hào)從碰撞點(diǎn)到傳感器位置的正確傳送必需得到保證。誤作用發(fā)生時(shí)，車身中加速度信號(hào)的傳輸要盡可能的弱。誤作用中發(fā)生的加速度信號(hào)越小越好，并且要與上述的碰撞信號(hào)簡潔區(qū)分。ECU 安裝位置處的干擾信號(hào)比方手剎傳來的誤作用信號(hào)要盡可能的小。實(shí)際安裝模塊感受方向與名義上的感受方向角度偏差不能大于5在相應(yīng)的測量第 10頁共15頁版本：01方向上。不允許將車輛其他組件放在或者固定在ECU 及固定點(diǎn)上安裝位置四周不能有外部物體，粗糙的毛邊以及焊接殘留物。假設(shè)肯定要用支架，那么不能有2022Hz不同的ECU要求不同 以下的實(shí)質(zhì)性的機(jī)模塊與子構(gòu)造存在2022Hz不同的ECU要求不同 以下的共振，就要獨(dú)立評(píng)估

12、共振對(duì)系統(tǒng)的影響。會(huì)產(chǎn)生共振的車輛零件比方電動(dòng)機(jī)不能裝在離AB-ECU 安裝位置近的地方注意不同的車輛配置假設(shè)有的話 也不能與車身構(gòu)造有接觸。模塊/傳感器的安裝不能在或者靠近碰撞發(fā)生時(shí)的車身構(gòu)造裂開點(diǎn)。ECU 外殼四周和車輛其他部件之間必需有足夠的空間最小6mm。在50-2022Hz 的頻率范圍內(nèi)，安裝位置的局部動(dòng)態(tài)堅(jiān)硬度要大于2x106 N/m。在此頻率范圍內(nèi)，這個(gè)值的變化要小于平均值的50%。局部靜態(tài)堅(jiān)硬度不能小于3x106 N/m。外殼和子構(gòu)造之間的聯(lián)結(jié)不能導(dǎo)致子構(gòu)造的變形。在安裝過程中或安裝以后，模塊/傳感器不能變形或損壞。避開安裝在不同的構(gòu)造上比方：兩個(gè)單一的支架。ECUECU 不能

13、直接放在空調(diào)的氣流中。ECU 不能放在中心通道的凹處。當(dāng)ECU 被固定在安裝位置時(shí)，能夠插上和拔去ECU 的接頭。實(shí)車碰撞試驗(yàn)：3-2、3-3、3-4、3-5是某一車型的實(shí)車矩陣。序號(hào)試驗(yàn)類型速度假序號(hào)試驗(yàn)類型速度假Km/h人類型HIII50thHIII50thHIII50thHIII50thHIII50thHIII50th140%ODB140%ODB可變形碰撞壁64kph2零度剛性碰撞壁50kph3100%剛性碰撞壁15kph4100%剛性碰撞壁24kph5中心柱32kph630 度剛性壁32kph安全階段2備注帶1Belted112C-NCAPBelted213C-NCAPBelted31

14、4ECUcalibrationBelted415ECUcalibrationBelted516ECUcalibrationBelted617ECUcalibration第 11頁共15頁版本：017粗糙路面與誤用試驗(yàn)Belted718#ECUcalibration8騎跨32kph718ECUcalibration9鉆入40kphHIII50thBelted8#19#ECUcalibration表3-3 整車碰撞試驗(yàn)矩陣側(cè)面碰撞序號(hào)序號(hào)試驗(yàn)類型速度假人安全 階段階段備注Km/h類型帶1212C-NCAP障C-NCAP MDB側(cè)面移動(dòng)可變形壁障必需不起爆門限試驗(yàn) MDBNo Fire thresh

15、hold MDB 側(cè)面移動(dòng)可變形壁障必需起爆門限試驗(yàn) MDBMust Fire threshhold MDB50EuroSBelt920C-NCAP；ECER9515EuroSBelt314ECUCalibration325EuroSBelt1021ECUCalibration4側(cè)面柱狀29EuroSBelt1122ECUCalibration序號(hào)試 驗(yàn) 項(xiàng) 目乘員約束假人序號(hào)試 驗(yàn) 項(xiàng) 目乘員約束假人駕駛員/乘員座椅位置試驗(yàn)數(shù)量1Baseline NCAP安全帶混50男性中位或指定位置中位或指定位置 中位或指定位置22優(yōu)化氣袋開放外形安全帶/氣囊混50男性33優(yōu)化發(fā)生器和排氣孔位置、大小安全

16、帶/氣囊混50男性203-5 側(cè)面安全氣囊開發(fā)滑臺(tái)試驗(yàn)矩陣序號(hào)序號(hào)試 驗(yàn) 項(xiàng) 目乘員約束假人駕駛員座椅位置試驗(yàn)數(shù)量1ECE R95法規(guī)安全帶EURO-SIDII2確定氣袋開放外形和位置安全帶/氣囊EURO-SIDII中位或指定位置 中位或指定位置 中位或指定位置 中位或指定位置353確定發(fā)生器和氣袋大小安全帶/氣囊EURO-SIDII64ECE R95 法規(guī)驗(yàn)證安全帶/氣囊EURO-SIDII6第四章安全氣囊模塊裝配、搬運(yùn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的特別要求安全氣囊模塊及氣體發(fā)生器就如其它汽車零部件例如：蓄電池或燃料箱一樣，如操 第 12頁共15頁版本：01用不同車型的ECU、擅自對(duì) ECU 進(jìn)展拆裝或人為

17、損壞ECU保障安全和產(chǎn)品性能，全部相關(guān)人員應(yīng)養(yǎng)成按要求操作的良好習(xí)慣！安全氣囊系統(tǒng)裝配留意事項(xiàng)氣囊模塊操作的留意事項(xiàng)：留意正確的拿握姿勢及把持位置的正確性，輕拿輕放，制止氣囊模塊與外物磕碰。氣囊模塊一旦跌落，必需報(bào)廢，嚴(yán)禁使用。嚴(yán)禁用任何電子、電器設(shè)備測量或?qū)饽夷K加電。嚴(yán)禁拆卸，敲打安全氣囊零件。SW 發(fā)生跌落，則需在確認(rèn)無任何影響功能，外觀或安裝的損傷后，才能使用。請(qǐng)?jiān)谡嚁嚯姷臓顩r下安裝和撤除模塊。ECU 操作的留意事項(xiàng)：每一種車型的ECU 都是依據(jù)該車型的碰撞特性進(jìn)展特地匹配的ECU ECU， 否則將造成誤爆或不爆。全氣囊的車輛，其所用的 ECU 的通道數(shù)是不一樣的。在這種狀況下，在

18、裝配ECU 時(shí)，必需嚴(yán)格使用規(guī)定通道數(shù)的ECU，不得誤用，否則會(huì)造成故障警告燈亮和安全氣囊不爆。嚴(yán)禁對(duì)ECU進(jìn)展分解拆裝。嚴(yán)禁擅自使用跌落的安全氣囊ECU、安全氣囊模塊和帶加速度傳感器的ECU。安全 氣囊ECU 0.5m 高處跌落，必需報(bào)廢。嚴(yán)禁擅自撕毀安全氣囊模塊和側(cè)碰傳感器或ECU 上的條形碼標(biāo)簽。嚴(yán)禁在ECU 帶電狀態(tài)下插拔安全氣囊系統(tǒng)線束插頭。要求在斷電10 秒鐘后再插拔。操作工必需經(jīng)過培訓(xùn)方可上崗并應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)工藝文件規(guī)定的要求進(jìn)展操作員不得任憑進(jìn)展拆裝。搬運(yùn)信息和安全防范明。如不遵守可能導(dǎo)致嚴(yán)峻的人員損害：留神搬運(yùn)模塊。使安全氣囊翻開方向遠(yuǎn)離人體。制止由線束拎起安全氣囊模塊。確保在氣

19、囊開放的方向與路徑上無任何物體。制止讓氣囊指向任何人。制止試圖修理，翻開或拆卸安全氣囊模塊。制止車，鉆，焊接，熔接或熱處理模塊或氣體發(fā)生器。除使用指定的測量設(shè)備與指定的測試標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行指定的安裝或效勞。制止模塊暴露于熱源或火源。制止模塊承受靜電作用。制止在模塊上放置物品。制止使用大于指定的扭矩安裝氣囊到儀表板上。1 米的高度下落到混凝土地面并不會(huì)引爆。然而，可能會(huì)導(dǎo)致一些內(nèi)部的損壞假設(shè)氣囊模塊在移動(dòng)或搬運(yùn)過程中罩蓋翻開 安全 氣囊開放中潛在的彈射物進(jìn)入模塊，或轉(zhuǎn)變原設(shè)計(jì)中指定的氣袋折疊方式。模塊在儲(chǔ)物箱中意外失火塊噴水冷卻。假設(shè)模塊未裝在儲(chǔ)物箱內(nèi)遠(yuǎn)離人員的地方。放置安全氣囊的地方應(yīng)當(dāng)人人皆知。第

20、13頁共15頁版本：01性的模塊，會(huì)導(dǎo)致開放產(chǎn)生很大的力，可能射出物體?？傊?，搬運(yùn)模塊時(shí)務(wù)必留神。必需符合地方和國家的法律與標(biāo)準(zhǔn)。與當(dāng)?shù)氐闹卫聿块T接觸，獵取爆炸危急品的許可證。只能用經(jīng)批準(zhǔn)的儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)姆绞酱鎯?chǔ)安全氣囊模塊。已開放的模塊總是安全的，可以歸入廢料箱中或由工廠自行指定。制止將模塊暴露在高于+85 C 的火焰或溫度中。制止切削，鉆，焊接，銅焊或熔接氣體發(fā)生器。除設(shè)計(jì)要求外，制止電流接入模塊。制止在未使用指定的測試設(shè)備和規(guī)程下檢測安全氣囊模塊電流可能激活安全氣囊模塊。對(duì)觸摸氣囊模塊的人員應(yīng)實(shí)行靜電保護(hù)；地板接地，防靜電鞋以及含棉量超過 80%的工作服。在處理已觸發(fā)的安全氣囊模塊也需配戴防護(hù)手套和工作服。生器可做為金屬廢品或者由設(shè)計(jì)人員打算，鋼和鋁的回收再利用。不要任憑處理活性的安全氣囊模塊。很多事實(shí)已說明具有損害性!WARNING 違反以上的指示用法將降低安全氣囊模塊的穩(wěn)定性，可能導(dǎo)致意外的點(diǎn)火和人員損害。對(duì)測量和試驗(yàn)的要求對(duì) ECU、安全氣囊模塊和氣體發(fā)生