产品设计之——安全气囊系统设计指南

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安全气囊主要用来防止乘员在碰撞事故中的二次碰撞的装置，属于汽车的被动安全系统。主要工作原理：当发生碰撞事故时，传感器接收汽车碰撞信号，并将接收到的信号传送到控制器，控制器接收传感器的信号并进行处理。当判断须打开气囊时，发出点火信号以触发气体发生器，气体发生器接收到点火信号后，迅速点火并产生大量气体填充气囊，使乘员通过气囊的吸能缓冲降低碰撞

时的伤害。通常情况下，如果将气囊冲破模块面盖的时刻定为0ms，则10ms 时气囊冲出，20ms 时气囊已基本展开，30ms 后气囊完全充满气体。

1.安全气囊系统构成与命名

安全气囊一般由传感器、控制器、气体发生器、气袋、时钟弹簧等组成，通常气体发生器和气袋等做在一起构成气囊模块。

2.安全气囊系统分类

根据布置位置不同，安全气囊主要分为：驾驶员安全气囊、乘员安全气囊、左右侧气囊和侧气帘。驾驶员安全气囊：英文名称Driver Airbag（DAB），在发生严重正面碰撞时，直接保护驾驶员的上躯干，可在一定程度上阻止驾驶员向前运动。一般安装在方向盘里面，通常DAB 的饰盖作为方向盘的喇叭盖。

乘员安全气囊：英文名Passenger Airbag （PAB），在发生严重正面碰撞时，直接保护副驾驶乘员的上躯干，可在一定程度上阻止副驾驶乘员向前运动。一般安装在副驾驶乘员侧的仪表板里面，分为可见式和隐藏式。

左右侧气囊：英文名Side Airbag（SAB），在发生严重侧面碰撞时，直接保护乘员的上躯干。一般安装在座椅的靠背里面。

帘式气囊：英文名Curtain Airbag（CAB），在发生严重侧面碰撞时，直接保护乘员的头部。一般安装在从A 柱到C 柱的顶棚和侧围钣金之间。

上述气囊在整车位置见图1。

3 安全气囊系统典型结构、工艺及材料介绍

驾驶员安全气囊(DAB)典型结构，DAB 通常采用Snap-in 的结构与方向盘紧固，见下图2 所示。图中卡簧将DAB托板上倒钩卡住,共3个此形式结构将模块总成上的3个倒钩固定。

1）设计之初需要根据市场定位要求和法规要求，选择不同体积和类型的气体发生器，通常A 级采 用的发 生器为381KPA,常温下的气体体积为45 升左右，目前DAB 气体发生器只有饼状型一种，但饼状 气体发生器有单级和双级点火两种，如图8 所示。

2）选定气体发生器后需要考虑方向盘上留给DAB 空间十分满足要求，其校核过程需要考虑DAB 的运动轨迹，即按响机构的行程，具体要求如图9 所示。

3）如果按响后的间隙小于1mm，则需要重新考虑DAB 空间及布置。

（2）PAB 选型及布置要求

1）PAB 选型对外观影响比较大，外漏式PAB 需要IP 上开一个口子，如果PAB 盖板与IP 本体配合 不好，间隙过大，将导致消费者抱怨，目前的发展形势来看，外漏式PAB 日渐被淘汰，新开发的车辆 都是隐藏式PAB。 具体比较如图10 所示。

2）相比DAB 布置空间而言，PAB 布置空间较大，因此很多车型考虑用比较环保的混合式气体发生 器 （+压缩高压气体），但成本相对较高，具体结构见图11。

（3）SAB 选型及布置要求

SAB 主要布置在座椅里，根据保护区域不一样可以分胸式气囊和胸臀是气囊，如图12 所示。 胸式气囊常用于B 级以上的车辆，因为座椅与门护板间距较大，假人有较大的位移空间，胸臀式 气囊主要用于A 级车，由于A 级车空间比较小，为避免碰撞过程中人体与门护板产生接触，造成人员 伤害，因此A 级车需要一个较大的气囊来保护乘员，避免来自侧面的冲击对乘员产生伤害。

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