汽車側面簾式氣囊配置下相關零件優化

溫艷清 宋永舟 郭亞飛

（上海海馬汽車研發有限公司）

根據我國交通事故統計數據分析[1]，側面碰撞是我國交通事故中傷亡率最高的一種事故形態。其中，頭部和頸部的傷害更容易奪去乘員的生命，因此，側面碰撞中關于乘員頭部與頸部的保護越來越受到人們的關注。與其他側面氣囊相比較，側面簾式氣囊（側氣簾）保護范圍更大。當氣簾展開時，能夠像簾子似的覆蓋住車窗，避免了車內前后排乘員與車身側面結構以及車體外界空間的直接接觸，可以對乘員起到極大的保護作用。文章以某款車為例，介紹了側面簾式氣囊整車試驗及零件優化。

1 側面簾式氣囊的特點

簾式氣囊模塊主要包括：氣體發生器、導向支架、氣袋、拉帶及線束等。常見的簾式氣囊有氣體發生器后置式和氣體發生器中置式。側面簾式氣囊經折疊后安裝在汽車側面頂棚橫梁和內飾板之間。側面碰撞發生時，傳感器檢測到碰撞信號，由電子系統接收并處理。當經計算判斷出需要打開簾式氣囊時，觸發裝置立即發出點火信號點爆氣體發生器，氣體發生器收到信號后立即產生大量氣體，通過導氣管及導氣管上分布的導氣孔將氣體充滿氣袋，充滿的氣袋可以避免乘員與車體側面結構以及外界空間的直接接觸，起到緩沖作用，能夠有效地保護乘員的頭部和頸部，降低乘員傷害。

在中國新車評價規程（C-NCAP）中，對于配置有側面安全氣囊和氣簾的汽車，若該氣囊和氣簾在可變形移動壁障側面碰撞試驗中能正常展開，則可加1 分，即配有側氣簾的車型更容易獲得高星級，在側碰事故中對車內乘客頭部的保護更可靠[2]。

2 側面簾式氣囊整車驗證試驗

2.1 試驗簡介

某款車配備了側面簾式氣囊，該氣囊采用中置氣體發生器，充氣壓力為220 kPa，氣袋容積為（12±5）L。將整車置入步入式溫控箱中進行高低溫環境模擬。步入式溫控箱的工作溫度在-65～180 ℃，濕度在0～98%。點爆試驗一般需要整車在溫控箱中保溫4 h。整車零部件和試驗相關件均采用正式模具件。

高溫、低溫及常溫試驗前，與試驗相關的零件在裝車前需進行拍照，檢查零件狀態是否合格；裝車后需對狀態進行再檢查，確保對試驗無影響。隨后關閉溫控箱，持續加熱，維持恒溫85 ℃并保溫4 h 后，開箱并進行點爆試驗。試驗后查看各零件狀態。提取前中后3 部高清攝像機的數據進行回放分析。低溫摸底試驗是將低溫溫控箱的溫度維持恒溫-35 ℃并保溫4 h 后，開箱并進行點爆試驗。常溫摸底試驗是裝車后，調整高清攝像機焦距及每秒幀數，隨后點爆。

2.2 試驗結果

常溫摸底試驗后氣簾展開正常，遮陽板與A，B，C立柱護板無破裂及脫落。高溫摸底后A 柱護板脫落，B柱和C 柱護板、輔助拉手、遮陽板頂棚及天窗裝飾條均正常。低溫摸底試驗后A 柱護板上部破裂，其余零件均正常。圖1 示出高低溫試驗后A 柱護板狀態。

2.3 整改后試驗結果

針對高溫試驗A 柱護板脫落，修改A 柱2 級卡口卡接量，弱化頂棚，優化C 柱區域氣袋。數次整改后，在連續3 次高溫試驗中各柱護板均狀態良好。試驗結果，如圖2所示。

針對低溫試驗A 柱護板上部破裂，將其更換為耐低溫材料，增加導向筋，弱化頂棚，優化C 柱區域氣袋。數次整改后，在連續3 次低溫試驗中各柱護板均狀態良好，試驗結果，如圖3所示。

3 零件優化方向

在結構設計時，依據氣囊類型和布置位置、爆炸時間、角度方向和爆炸力的大小需要綜合考慮車身、氣囊、頂棚、立柱及扶手等產品結構設計及材料選擇。

3.1 頂棚弱化

為了使側面氣簾順利展開，脫離頂棚，降低頂棚對其的阻滯，頂棚需要弱化，弱化區域減薄1～2 mm，弱化方式采用模具直接成型。弱化截面及弱化位置，如圖4所示。

3.2 改善立柱護板材料

為了降低低溫工況時發生側面碰撞對乘員的傷害，立柱護板建議采用耐低溫且高韌性的材料，如PP/PE 或 PP+EPDM+T15。表 1 示出 PP+EPDM+T15 的材料物性。

表1 PP+EPDM+T15 的材料物性

3.3 A柱護板加導向筋

為了在氣簾展開中，氣簾的拉帶能夠順利脫出，在A 柱內飾板內部增加導向筋，其設計原則要有利于拉帶脫出，不能將拉帶鉤在內飾里，以免將A 柱內飾拉碎或者拉脫，如圖5所示。

3.4 氣囊區域優化

為了保證完全覆蓋約400mm的側窗高度，應保證在立柱飾板與車身立柱間能布置15mm×25mm或20mm×20 mm 的氣簾。為了應對側氣簾充氣，要預留一定的空間，確保頂棚與側氣簾的間隙（L）在3 mm 左右；頂棚與立柱護板的搭接量（W）在7～10 mm；頂棚末端的厚度需要做減薄處理；頂棚與立柱護板的分界線與氣囊中心線的距離（S）不得大于35 mm，如圖6所示。

4 結論

文章通過搭載側氣簾的工裝樣車在溫控箱內進行的點爆驗證試驗，分析試驗失效表象，進行了相應的工程更改。為了使氣簾及時順利展開，頂棚需要設計弱化線，頂棚和立柱護板的搭接量要小，應該設計側氣簾拉帶，同時A 柱護板內應該增加拉帶導向筋；為了在高溫（85 ℃）和低溫（-35 ℃）的環境中，氣簾能夠順利展開并沒有碎片擊中人體，立柱護板需要使用韌性材料。