蒯樂

(上海東方久樂汽車安全氣囊有限公司，上海 201201)

0 引言

隨著我國汽車保有量的增加，汽車的安全問題日益突出。按照國家統(tǒng)計局統(tǒng)計：2016年中國汽車完成產量為2 819.3萬輛，同比增加15.1%，人均汽車保有量迅速提升達到0.15輛/人；2016年我國道路交通事故死亡人數(shù)據統(tǒng)計約為40 824人，與2015年的數(shù)據36 178人相比，增加了4 646人[1]。因而可知，我國道路交通事故已經嚴重威脅到大眾的生命健康及財產安全。據統(tǒng)計，在汽車側面碰撞事故中，乘員頭部和胸部的傷害是最重要的死亡形式[2]。為了有效地保護乘員的頭部和胸部，在提高側面結構設計安全性的基礎上，加裝汽車側氣簾系統(tǒng)對乘員保護具有重要意義。

1 側碰汽車安全法規(guī)

在側面碰撞試驗法規(guī)中，在車輛受到側面碰撞的狀況下，對乘員的保護作用和保護效果提出界定，最終目標是減弱車輛側碰撞中乘員的損傷和受傷程度。目前，主要的汽車側面碰撞安全法規(guī)包括美國聯(lián)邦法規(guī)FMVSS214《Side Impact Protection——Passenger Cars,Trucks,Buses & Multipurpose Passenger Vehicles with a GVWR of 10 000 Pounds or Less》(聯(lián)邦機動車輛安全標準的聯(lián)邦機動車輛安全標準)[3]和歐洲ECE-R95《Uniform Provisions Concerning the Approval of Vehicles with Regard to the Protection of the Occupants in the Event of Alathral Collision》(歐洲經濟委員會汽車標準法規(guī))[4]。

目前，我國采用的側面碰撞法規(guī)為GB20071-2006《汽車側面碰撞的乘員保護》[5]。此標準參考歐洲的ECE-R95法規(guī)，并結合中國國情所制定。因為我國和歐洲都是選用了汽車產品認證制度, 這項法規(guī)的推行標志著中國側面碰撞安全系統(tǒng)方面正式進入正規(guī)行列。

歐洲和我國側碰撞臺車試驗主要參數(shù)包括:(1)頭部HIC(Head Injury Criterion)值損傷參數(shù)；(2)胸部黏性系數(shù)VC(Viscous Criterion)；(3)肋骨變形參數(shù)RDC(Rib Deflection Criterion)；(4)腹部力損傷參數(shù)APF(Abdomen Peak Force)等。

2 汽車側氣簾

為了更加有效保護車內乘員的生命安全，汽車側氣簾的應用逐漸得到更大推廣。

2.1 側氣簾的發(fā)展

1953年8月18日，J W HETRICK取得了第一個美國安全氣囊的專利權。從1984年開始，汽車碰撞安全標準(FMVSS208)在美國經多次被廢除以及重新被認可和采納并開始推廣。在以后的時間里，側氣簾得到了逐步的完善和應用。

2.2 側氣簾介紹

簾式氣囊系統(tǒng)由氣體發(fā)生器、氣袋、發(fā)生器支架、氣袋保護套、拉帶、拉帶固定片和緊固件構成，如圖1所示。

圖1 側氣簾結構圖

汽車整個側簾氣囊安裝在車輛側面的頂棚內。車輛發(fā)生側面碰撞時氣囊系統(tǒng)工作，氣袋彈出介于乘員頭部與車窗之間，能夠在側面碰撞事故中對乘員胸部和頭部進行保護。膨脹展開后的結構圖如圖2所示。

圖2 汽車側氣簾展開結構圖

對于側氣簾縫合好后的折疊方式，常見的有4種形式，如圖3所示。式樣1是水平折疊，將氣簾一層層羅列起來；式樣2開始是從下向上卷繞，再類似矩形一樣包圍折疊；式樣3開始是豎直折疊，再類似矩形一樣包圍折疊；式樣4是直接從下向上卷繞折疊。

圖3 側氣簾折疊方式

2.3 側氣簾工作原理

汽車側氣簾主要由控制裝置、氣體發(fā)生器和氣袋構成(見圖4)，傳感器、電子控制系統(tǒng)和觸發(fā)裝置又組成了側氣簾系統(tǒng)的控制裝置。

圖4 側氣簾系統(tǒng)的構成

基本工作原理是通過傳感器將汽車側面碰撞強度信號傳遞到控制器，控制器處理并判斷是否需要打開氣簾。在需要邏輯判斷后，快速發(fā)出點火信號觸發(fā)燃氣發(fā)生器點火，然后在車體與結構間隙之間短時間內產生大量氣體。在側面碰撞發(fā)生時，汽車側氣簾通過排氣節(jié)流阻尼作用來充當側面吸能部件，減緩施加在乘員身上的碰撞力，以達到保護乘員的目的。研究表明，與未安裝側氣簾的車型相比，簾式氣囊的設置能夠分別降低14%和31%碰撞側乘員的傷害[6]。

3 側氣簾應用效果

在側面碰撞試驗中，安全配置的側簾具有良好的緩沖效果，減少了碰撞時假人的損傷程度，有效地保護了假人。在汽車發(fā)生交通事故時，車內的氣囊氣簾能夠有效及時地保護車內成員的身體狀況和生命安全，也就是說氣囊氣簾的個數(shù)多能更加有效地保障乘員在發(fā)生事故時的生命安全，當然條件是要針對車輛在處于碰撞時來自各個不同方向的撞擊力合理地設置安全氣囊氣簾的位置及個數(shù)。

4 側氣簾未來發(fā)展

隨著新式電子傳感器、識別技術的完善，智能安全氣囊開始得到發(fā)展，目前在智能安全氣囊乘員識別技術和分級氣囊點爆方面研究比較深入。乘員識別系統(tǒng)基于先進的圖像識別技術，通過在座椅上安裝重量傳感器感知座椅上是否有乘員，在碰撞發(fā)生時選擇性地點火安全氣囊；分級氣囊點爆技術根據碰撞的嚴重程度，根據乘員的靜態(tài)和動態(tài)狀態(tài)，確定并制定分級點火策略；一體式側氣簾，包括前后排一體式和胸部與頭部一體式，更全面地保護乘員的身體，減輕事故的傷害。

5 結論

由于車身側面結構強度相對較弱，空間較小，側面碰撞過程中乘員容易受到嚴重損傷，加裝汽車側氣簾具有現(xiàn)實意義。介紹了汽車側氣簾對人體的防護作用和汽車側氣簾的發(fā)展情況，重點分析了側氣簾的組成及工作原理，同時對未來汽車側氣簾的發(fā)展進行了論述。

參考文獻:

[1]2017年中國人均汽車保有量、汽車平均零售價格、銷量分析[OL].http://www.chyxx.com/industry/201711/580313.html.

[2]姜立標.現(xiàn)代汽車新技術[M].北京：北京大學出版社，2012.

[3]National Highway Traffic Safety Administration.FMVSS 214 Side Impact Protection——Passenger Cars,Trucks,Buses & Multipurpose Passenger Vehicles with a GVWR of 10 000 Pounds or Less[S],2014.

[4]Economic Commission for Europe. ECE R95 Uniform Provisions Concerning the Approval of Vehicles with Regard to the Protection of the Occupants in the Event of Alathral Collision[S],2015.

[5]侯飛.轎車側面碰撞新車評價程序及提高轎車側面碰撞性能的措施[J].汽車工程，2000,22(6):413-417.

HOU F.An Introduction to Lateral Impact New Car Assessment Program and Some Measures for Improving Car’s Side Impact Performance[J].Automotive Engineering,2000,22(6):413-417.

[6]Federal Register.Rules and Regulations[M].Washington:Federal Prodamation,2008.