汽车座椅安全性装备-安全气囊

1.概述

安全气囊现在与安全带系统一样是我们车辆不可或缺的一部分。在欧洲、北美、澳大利亚和日本，前排和侧面安全气囊都是标配。此外，现在许多车辆还提供所谓的帘式安全气囊，它覆盖在顶棚两侧，从而为乘客提供更大面积的保护。部分车型还配备有后排安全气囊和肩带安全气囊。在座椅开发中，我们只对侧面安全气囊感兴趣。在一些车型中，侧面安全气囊位于车门门板内部，然而，在大多数车辆中，安全气囊位于座椅靠背的外侧面。相对于放置在车门中，放置在座椅靠背中的优点是安全气囊在座椅调节范围内和乘员的相对位置不变。但当布置在车门中时，仅座椅纵向调节就会导致超过250 mm的位置偏差，如果考虑座椅高度调节和靠背角调节会使偏差进一步增大。

与其他位置的安全气囊一样，座椅侧面安全气囊对于乘员人身安全具有特殊的重要性，所以必须满足特别高的可靠性要求。反过来，必须以最精确的方式存档对要求的遵守情况，以便在出现争议时能够证明产品是否存在缺陷。德国汽车行业已经成立了自己的工作组，该工作组制定了统一的安全气囊交付规定。与座椅侧面安全气囊相关的交付规定以及德系车企相应的技术标准如下：

AK LV 07 TL 825 17安全气囊模块

AK LV 08 TL 825 18安全气囊气袋

AK LV 09 TL 825 19安全气囊气体发生器

为了实现完整的可追溯性，必须将每个安全气囊的所有基本信息以条形码的形式粘贴在安全气囊外壳上。条形码的内容和设计在OEM特定法规中都有规定。

此外，外壳上应贴上黄底黑字的多国语言警告标签，指出处理安全气囊模块的行为规范和风险。在德国，只有持有所谓小型爆炸物证书的人员才能操作此类系统，该证书的获得会对爆炸物系统的操作给出适当的指示。此类系统的储存也受特殊规定的约束。

2.安全气囊的构成

安全气囊模块在一个封闭的外壳中容纳安全气囊的所有部件：气体发生器、安装支架和气袋。传感器和电子设备安装在约束系统的中央控制单元中。

2.1安装支架

安全气囊模块通过安装支架固定到座椅靠背上，同时支架也牢固地连接到发生器上，以便能够吸收点火期间产生的爆炸力。

2.2气体发生器

气体发生器由其自身的外壳、带有推进剂装料，点火器和线束的连接插头。推进剂装料可以是气体混合物或固体材料。插头连接提供电源和接地，为了尽量减小潜在的失效风险，连接插头应尽可能靠近骨架。

2.3 气袋

安全气囊气袋由无涂层或硅酮涂层的聚酰胺织物组成。有通过编织而成的全封闭气囊袋，但是大部分囊袋还是由切割裁片缝合而成，一般使用规格为20/3的线缝合在一起。DIN61400建议使用双缝线方案。袋子的形状和折叠方式取决于袋子展开后的形状、位置和体积的要求。为了实现最佳的展开过程，一种方案是使用撕裂缝线，其在展开的某一点撕裂，从而影响袋的进一步展开。更进一步的，有的气囊还配备了几个腔室，这些腔室依次展开，以使保护效果适配碰撞的严重程度。

2.4气囊外壳

气囊外壳是一个单部件或多部件装配的塑料零件，包住上面提到的所有散件。在一体式壳体中，特定区域设计有所谓的撕裂线，即预定的断裂点。在这一区域，外壳因材料和温度特性而产生了弱化，以至于外壳在此位置以特定的力即可撕裂打开，以允许气囊袋展开。对于多部件外壳，气囊盖通常是铰链打开的。作为可视元件，该零件通常需要进行花纹、喷漆处理。在座椅开发过程中，尽早协调侧气囊的安装空间要求非常重要，因为该区域的安装空间经常与腰部支撑、侧翼、靠背背板和扶手的需求相矛盾。

3.安全气囊的种类

如果按照将侧气囊集成到座椅靠背中的方式，我们可以将其区分四个基本方案，每个方案都有进一步的变体或中间解决方案。

3.1蒙皮下隐藏式安装-a

在该解决方案中，气囊模块是在靠背泡沫安装之前固定到座椅骨架的。座椅蒙皮材料带有复合层，以确保气囊模块的轮廓在装配后不可见。气囊区的蒙皮裁片与侧翼区的蒙皮裁片用撕裂线进行缝合。

当点火时，气囊外壳的从弱化线处断裂，气囊袋展开，并在泡沫和蒙皮之间推进到蒙皮接缝处，撕裂缝线在其压力下撕开，然后在外部空间完全展开。气囊起爆过程中，泡沫受到巨大压力和摩擦，会分解成数千个微小颗粒，为了减少危险，气囊区域的泡沫通常需要进行加强。

3.2 蒙皮下隐藏式安装-b

与方案1基本相同的结构：

气囊模块是在靠背泡沫安装之前固定到座椅骨架的。座椅蒙皮材料带有复合层，以确保气囊模块的轮廓从外面不可见。

蒙皮在侧翼区域配备了一个额外的气囊袋。该气囊袋由一种紧固织物组成，该织物吸收了与芯部区域通过吊紧产生的蒙皮张力，从而使蒙皮在外观上不受这种力的影响。当点火时，气囊外壳的从弱化线处断裂，气囊袋展开，并在泡沫和蒙皮之间推进到蒙皮接缝处，撕裂缝线在其压力下撕开，然后在外部空间完全展开。在泡沫侧翼区域通常也设有加强件。这种方案的决定性优点是该系统独立于座椅蒙皮材料的选择，因此也节省了因为蒙皮材料变化而产生的验证试验费用。

3.3 表面式安装

这种解决方案，业内人士喜欢称之为“表面安装方案”，与之相对应的，他们将隐藏式的安全气囊称之为“嵌入式安装方案”。“根据这一原理，在安装气囊模块之前，需要先将靠背泡沫装配好，气囊模块被安装在气囊外壳和座椅蒙皮之间。当点燃时，气袋开始展开，穿过气囊壳体分割线，通过外壳和蒙皮的缝隙并完全展开。

3.4 靠背被护板下的模块

对于该系统，气囊模块的外层围绕着靠背护板。为了打开气囊袋，只需利用靠背护板的弹性。当气体发生器被起爆，气囊袋开始展开，气囊外壳的分割线破裂，气袋在靠背护板和蒙皮之间推出，然后完全展开。

4.安全气囊的试验

为了考量气囊批量生产中的预期波动，在开发过程中使用所谓的极限气体模块进行测试。有上限气体模块（OGGM）和下限气体模块（UGGM）。在极端温度介于+80和-35摄氏度的测试中，将检测气囊系统的薄弱点。在高温和高气压下，对飞行颗粒的考察至关重要。从座椅泡沫上分离并四处飞行的颗粒不得超过一定的尺寸，否则会对乘员造成伤害，因为它们的飞行速度高达600公里/小时。在低温和低气压下，可以确定气囊在什么条件下仍然打开。如果气体发生器产生推进力太弱，并且由于低温导致周围部件太硬，点火可能会导致气囊在座椅内仅部分展开，达不到保护效果。

5.座椅开发中的假气囊模块

当制造座椅原型样件，用于不同的的检查和测试时。仅有一小部分是与侧气囊功能相关的测试。由于侧安全气囊的样品非常昂贵，并且在开发冻结之前具有相当大的功能不确定性，因此所谓的假气囊模块用于所有不需要安全气囊功能的情况。它们通常具有原始外壳和部分内部结构，没有气囊袋和气体发生器，要么就根本没有内部结构（例如模拟安装空间的假模块）或者要么是模拟模块质量的替换元件。如果内部组件已经可用，因为气囊袋、点火器和气体发生器都是管治部件，那么需要将推进剂换成惰性气体混合物，这意味着该组件已经从空间和质量上代表了模块的最终形态，只是不能点燃而已。重要信息：此外，必须清楚标记惰性安全气囊，以便不会无意中将其误安装为功能部件。