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侧安全气帘的构造原理及使用

发布时间:2019-09-14 08:07:10

  侧安全气帘的构造原理及使用

  说起安全气囊,相信车主们都不陌生,作为一种车辆被动安全的防护措施,几乎已是每辆车的基本配置,但除了安全气囊外,现在在一些高端车型上还会配备侧安全气囊和侧气帘,那侧安全气囊和侧气帘的防护目的和工作原理都是个啥?今天就以迈锐宝XL为例,给大家解读一下“帘”起来的安全。

  首先我们先来了解一下汽车碰撞的类型。汽车碰撞事故按其类型可以分为: 正面碰撞、 侧面碰撞、 追尾和翻滚等。各种碰撞事故统计资料表明,汽车发生的正面碰撞事故约占41%,尾追碰撞事故约占12%,而各种各样的侧面碰撞事故约占47%。

  一般车辆前部为发动机舱,后部为行李舱,在发生正面碰撞或尾追碰撞时,发动机舱或行李舱结构的形变,能够吸收大量的碰撞能量,并且安全带和驾驶员和副驾驶员安全气囊能够有效地发挥作用,这就大大地降低了乘员的伤亡率。但是,车身侧面的结构件,无论是强度或是刚度,远远比不上车身纵向结构件的强度和刚度。车门的两侧没有足够的空间布置缓冲结构件来形变吸收碰撞时的能量,安全带对于侧面碰撞的防护能力也低得多。侧面碰撞对乘员的伤害区域主要集中在头部、颈部、胸部、腹部等。

  为了避免侧面碰撞中发生严重伤害,在安全配置方面,由于配备侧面气囊和侧气帘成本很高。有的车企一般低配车型没有配备侧面安全气囊和侧气帘,只有在高配车型配备都有配备有侧面气囊和侧气帘。但迈锐宝XL / 全系列车型都标配侧面气囊和侧气帘。

  侧面气囊和侧气帘的配备可以有效地避免车内乘员头部与车体侧围或顶窗边梁发生直接接触,更重要的是避免了车体乘员头部与车外壁障发生直接接触所可能造成的严重伤害。侧气囊一般安装在排座椅外侧,目的是减缓侧面撞击造成的伤害,隔离躯干与门板直接碰撞。 与其他侧面气囊相比较,侧面帘式气囊有更大的保护范围.当侧气帘展开时,就像窗帘子似的覆盖住整个车窗.这样就避免了车内前后排乘员与车身侧面结构以及车体外界空间的直接接触,在侧面碰撞和翻滚事故中可以对乘员起到极大的保护作用。

  美国IIHS(美国公路安全保险协会Insurance Institute for Highway Safety,是世界安全标准的重要组成部分)调查显示,在侧面碰撞中,如果乘员舱未发生严重变形,车辆安装了侧气囊可减少11%的致死率,安装了侧气囊和侧气帘更可减少45%的致死率。因此侧面帘式气囊在侧面碰撞工况中对车内乘员保护具有重要的作用。

  当汽车发生碰撞时,汽车与障碍物之间的碰撞称为第1次碰撞,第1次碰撞导致汽车速度减速度变化。由于惯性的作用,车上乘员向前运动,于是就发生了乘员与汽车内部饰件之间的第2次碰撞,事故中造成乘员受伤害的主要原因是第2次碰撞。

  安全气囊的基本功能就是:当汽车第1次碰撞发生后、第2次碰撞发生前,迅速地在乘员与车内构件之间打开一个充满气体的气袋,阻挡乘员与汽车构件之间可能发生的碰撞,并且通过气袋上的排气孔的节流阻尼作用来缓冲吸收乘员的动能,从而达到保护乘员的目的。

  侧面帘式气囊经折叠后安装在车辆侧面项篷横梁和内饰板之间,侧面碰撞发生时,传感器检测到碰撞信号.电子系统接收并处理传感器送来的信号,当经计算判断需要打开帘式气囊时.触发装置立即发出点火信号点爆气体发生器.气体发生器收到信号后立即产生大量气体.通过导气管及导气管上分布的导气孔将气体充满气袋.它会像一个充气的帘子一样掉下来,充满的气袋可以避免乘员与车体侧面结构以及外界空间的直接接触.起到缓冲作用,能够有效地保护乘员的头部和颈部,降低乘员伤害。

  目前侧面碰撞试验形式主要参考相关法规有,国内GB汽车侧面碰撞工况中前排驾驶员头部保护;国内C—NCAP规程中侧面碰撞工况中前排驾驶员和后排女性假人头部保护;Euro—NCAP规程中侧面可变现壁障碰撞工况中前排驾驶员和后排儿童假人头部保护以及32 km斜柱撞工况中前排驾驶员头部保护;更苛刻的美国联邦机动车安全标准标准FMVSS对假人的防护;以及IIHS小范围偏置碰撞中队前排乘员的保护性能的提升等。

  以C-NCAP中的侧面碰撞试验为例,简单介绍下试验过程:

  试验时汽车静止不动在移动台车前端加装可变形蜂窝铝,移动壁障行驶方向与试验车辆垂直,移动壁障中心线对准试验车辆R点,碰撞速度为500+1km/h(试验速度不得低于50km/h)。移动壁障的纵向中垂面与试验车辆上通过碰撞侧前排座椅R点的横断垂面之间的距离应在±25mm内。在驾驶员位置放置一个EuroSIDII型假人,在第二排座椅被撞击侧放置SID-IIs(D版)假人,通过假人身上众多的传感器记录下整个碰撞过程,然后将收到碰撞的数据通过计算换算,就可以测出驾驶员及第二排人员的受伤害情况。

  侧面气囊和侧气帘的性能分析

  1.侧碰工况下,侧面气囊和侧气帘性能

  在发生侧面碰撞时,侧面气囊和侧气帘对乘员的保护到底有多少程度呢?援引国家轿车质量监督检验中心,依据GB进行的10个车型的侧面碰撞试验,将其试验数据进行分析。这10个车型包括轿车和SUV,分别进行了没有侧面安全气囊以及有侧面安全气囊和气帘的侧面碰撞试验,每个车型中的2辆车除了侧面安全气帘配置不同外,车身结构和其他安全配置都相同。并记录这20个试验的假人头部伤害值HIC和胸部肋骨变形量。

  假人头部伤害指标的测量结果,如图所示。

  侧面碰撞法规要求HIC小于等于1000,在所有的样车车型中,HIC都满足法规要求,20次试验中HIC最大值为452,最小值为20。其中未配备侧面安全气帘车型的HIC平均值为195;配备侧面安全气帘的HIC平均值为32。

  侧面碰撞法规要求假人肋骨变形小于等于42mm,在这20个试验车的假人肋骨变形均符合国标要求。

  从上图可以看出,配备侧面气囊和侧气帘的车型对假人上部肋骨的保护效果比未配备侧面气囊的车型成绩要好。其中9个车型的上部肋骨变形的试验都显示提供了更好的保护。另外一个车型的实验结果比较接近,但数值都比较小;说明该车型的车身侧面碰撞性能比较好,可以对侧面碰撞提供比较好的保护效果。

  2.侧面柱撞工况下,侧面气囊和侧气帘性能

  在侧面柱撞工况下,为了保护假人需要保证假人头部和刚性柱不发生接触,那就必须配备侧气帘,在有侧气帘的情况下,若侧气帘的充气刚度设计不足,也存在假人头部透过气帘而撞上柱子的可能。若侧气帘的充气刚度过高,则使得假人的头部伤害值反而增大。所以,侧气帘的充气刚度匹配是设计的重点。

  3.翻滚和25%小偏置工况下,侧面气囊和侧气帘性能

  在车辆侧翻事故中,如果车顶拥有足够的强度,就能保证乘员的生存空间,那样侧面气囊和侧气帘就能更好保护好车内人员

  。

  25%小偏置碰撞是目前公认难度最高前部碰撞测试,前部安全气囊和侧面气囊以及侧气帘都对头部起到重要的保护作用。在这工况中,侧气帘的设计需要考虑更大的保护面积和更长的充气和保压时间。

  侧面气囊和侧气帘受限制条件,基于上面介绍的法规因素外,还要考虑常规的乘客乘坐的姿态、座椅的位置和靠背的角度。以及不同的人体体型大小对应的头部状态。

  虽然,侧面气囊和侧气帘在发生侧面碰撞的交通事故中能有效地减少乘员受伤害的程度,但我们在开车出行时交通安全这根弦不能有所松懈,千万不要抱侥幸心理!所以,为别人也为我们自己遵守交通规则安全驾驶才最重要!

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