張娜娜 王心國

（上汽通用東岳汽車有限公司，煙臺(tái) 264006）

主題詞：氣簾 防扭轉(zhuǎn) 點(diǎn)爆 設(shè)計(jì)優(yōu)化方法 內(nèi)在防扭 外在防扭

C-NCAP China-New Car Assessment Program

C-IASI China-Insurance Automotive Safety Index

OPW One Piece Woven

HDPE High Density Polyethylene

FMVSS Federal Motor Vehicle Safety Standards

1 前言

隨著汽車行業(yè)新技術(shù)的不斷發(fā)展，行業(yè)內(nèi)外開始越來越多的關(guān)注汽車的安全性能。汽車的安全性能包括主動(dòng)安全和被動(dòng)安全。其中，被動(dòng)安全是指汽車發(fā)生不可避免的交通事故后，能夠?qū)噧?nèi)乘員或車外行人進(jìn)行保護(hù)，以免發(fā)生傷害或使傷害降低至最低程度的性能。被動(dòng)安全主要集中在車身結(jié)構(gòu)的耐撞性研究、碰撞生物力學(xué)研究、乘員約束系統(tǒng)和安全內(nèi)飾件研究領(lǐng)域。

我國道路交通較為復(fù)雜，車型也相對(duì)復(fù)雜，這就增加了發(fā)生車輛側(cè)面交叉碰撞的概率，側(cè)面碰撞在我國碰撞事故中占比大、死亡率高。因?yàn)樵谌粘０l(fā)生車禍的時(shí)候，角度都很隨機(jī)，很少是從一個(gè)方向過來的沖撞力，車內(nèi)人員被撞之后通常會(huì)接收到來自幾個(gè)方向的沖擊力，而側(cè)氣簾就是主要針對(duì)發(fā)生側(cè)面碰撞的時(shí)候，對(duì)于車內(nèi)人員頭部的保護(hù)。

據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布的召回計(jì)劃顯示，2019 年6 月20 日，某公司根據(jù)《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例》和《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例實(shí)施辦法》的要求，召回了 2018 年 11 月 21 日至 2019 年 3 月 8 日期間生產(chǎn)的部分進(jìn)口汽車，共計(jì)209 輛。原因就是本次召回范圍內(nèi)部分車輛因裝配錯(cuò)誤，造成乘員頭部安全氣簾可能以扭轉(zhuǎn)狀態(tài)安裝在車輛上，導(dǎo)致安全氣簾觸發(fā)時(shí)不能完全展開，當(dāng)車輛發(fā)生碰撞事故時(shí)會(huì)增加乘員受傷的風(fēng)險(xiǎn)，存在安全隱患。公司將免費(fèi)為召回范圍內(nèi)車輛檢查安全氣簾的安裝狀態(tài)，必要時(shí)重新進(jìn)行正確安裝，以消除安全隱患。

側(cè)氣簾通常由氣體發(fā)生器、發(fā)生器支架、氣袋、耳片、導(dǎo)向件、拉帶及連接件組成。側(cè)氣簾前后長度較長，與汽車左右側(cè)車頂縱梁的配合上涉及到多處安裝點(diǎn)，加之氣袋又是軟性材料，因此，在安裝過程中，氣簾比較容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)。然而，氣簾一旦安裝時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)又未被識(shí)別的話，就會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)的氣簾展開速度、展開方向及氣袋到位時(shí)間，從而無法有效地保護(hù)乘員。因此，探究汽車氣簾防扭轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法就顯得尤為重要。

2 汽車氣簾安裝工藝概況

在整車制造廠內(nèi)，因場地及工位布局的限制，氣簾較長，安裝工藝布局非常緊湊。以某SUV 項(xiàng)目為例，氣簾經(jīng)過預(yù)裝、緊固2 個(gè)步驟后，僅2 個(gè)工位就會(huì)安裝頂襯零件。在此過程中，時(shí)間短，無法布置氣簾裝配工藝檢查工位，氣簾安裝狀態(tài)無法得到再次確認(rèn)，并且還不易被察覺。一旦裝配錯(cuò)誤發(fā)生扭轉(zhuǎn)，就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量外溢問題。發(fā)生事故時(shí)，導(dǎo)致安全氣囊不能完全展開，進(jìn)而增加乘員受傷的風(fēng)險(xiǎn)，存在較大的安全隱患，不僅對(duì)客戶造成不可挽回的傷害，還對(duì)整車廠產(chǎn)生了巨大的召回?fù)p失，進(jìn)而影響品牌信譽(yù)和知名度。

據(jù)調(diào)查，其他整車廠在新車型開發(fā)過程中，也曾出現(xiàn)過氣簾裝配時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致系統(tǒng)試驗(yàn)點(diǎn)爆及整車碰撞試驗(yàn)失效的案例。為了確保氣簾側(cè)面保護(hù)性完整正常地發(fā)揮，越來越多的整車廠逐漸意識(shí)到氣簾防扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)的必要性，會(huì)在新項(xiàng)目開發(fā)過程中，將氣簾裝配防扭轉(zhuǎn)作為是否滿足設(shè)計(jì)開發(fā)要求的必備條件之一，在已經(jīng)量產(chǎn)的項(xiàng)目上，也需要進(jìn)行當(dāng)前設(shè)計(jì)是否滿足防扭轉(zhuǎn)要求的裝配評(píng)估分析，以根據(jù)分析結(jié)果得出下一步是否增加防扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)的結(jié)論。

3 氣簾防扭轉(zhuǎn)要求的檢查辦法

氣簾防扭轉(zhuǎn)的基本要求是：安裝過程中，氣簾如果發(fā)生扭轉(zhuǎn)，就無法再進(jìn)行裝配。如此一來，安裝工人能立刻發(fā)現(xiàn)氣簾的實(shí)際扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以快速準(zhǔn)確的重新裝配。在評(píng)估氣簾是否防扭時(shí)，某整車廠會(huì)按照如下操作方法進(jìn)行評(píng)估：固定一個(gè)安裝點(diǎn)，在緊固下一個(gè)安裝點(diǎn)時(shí)，將氣簾繞軸軸向旋轉(zhuǎn)360°，查看這個(gè)固定點(diǎn)是否還能正常緊固。如果能正常緊固，則說明氣簾不滿足防扭轉(zhuǎn)要求。如果不能正常緊固，則說明氣簾滿足防扭轉(zhuǎn)要求。

某項(xiàng)目氣簾扭轉(zhuǎn)裝配分析如下圖1 所示，氣簾在緊固點(diǎn)1 塑料卡子安裝后，將氣簾沿著X 軸方向向車外方向旋轉(zhuǎn)360°，再緊固安裝點(diǎn)2，接下來評(píng)估安裝點(diǎn)的螺栓及掛鉤2 與鈑金孔3 距離及是否可以正常匹配，如不能正常匹配，用力拉再次判斷是否能匹配。實(shí)車驗(yàn)證分析表明，當(dāng)用力拉使之接近鈑金孔，用力大于47 N 時(shí)，安裝點(diǎn)2 依然無法與鈑金孔3 進(jìn)行匹配安裝，則判定認(rèn)為安裝點(diǎn)1 到2 處這一段是滿足防扭轉(zhuǎn)要求的。而用力小于47 N 時(shí)，如果能匹配安裝，則判定認(rèn)為安裝點(diǎn)1 到2 處這一段依然不滿足防扭轉(zhuǎn)要求。

圖1 某項(xiàng)目氣簾扭轉(zhuǎn)裝配

某項(xiàng)目氣簾扭轉(zhuǎn)裝配分析如圖2 所示，氣簾在緊固點(diǎn)1 螺栓及掛鉤安裝后，將氣簾沿著軸方向向車內(nèi)方向旋轉(zhuǎn)360°，再緊固安裝點(diǎn)2，這時(shí)，安裝點(diǎn)的螺栓及掛鉤2 依然可以很容易的安裝到鈑金孔內(nèi)，則認(rèn)為安裝點(diǎn)1 到2 處這一段氣簾是不滿足防扭轉(zhuǎn)要求的。

圖2 某項(xiàng)目氣簾扭轉(zhuǎn)裝配

因氣簾較長，單個(gè)氣簾上的安裝點(diǎn)多達(dá)數(shù)十個(gè)，緊固點(diǎn)之間的距離長短并不一致，會(huì)出現(xiàn)某2個(gè)緊固點(diǎn)之間滿足防扭轉(zhuǎn)要求，而另2個(gè)緊固點(diǎn)之間不滿足防扭要求的情況。通常，目前的設(shè)計(jì)指導(dǎo)中，對(duì)于金屬件（主要指螺栓）、金屬卡子件和塑料卡子件，推薦2個(gè)連接點(diǎn)之間的最大距離為200 mm，200 mm 內(nèi)為綠色可接受狀態(tài)，無需增加任何措施；最大距離大于200 mm，小于250 mm為黃色有條件接受狀態(tài)，此時(shí)需要通過噪聲、振動(dòng)和制造安裝評(píng)估驗(yàn)證，如不符合標(biāo)準(zhǔn)，則可能需要額外的塑料卡子緊固件，以應(yīng)對(duì)防扭轉(zhuǎn)的要求；最大距離大于250 mm 為紅色不可接受狀態(tài)，此時(shí)需要增加緊固件以縮短無支撐的跨度，或者提供分配負(fù)載和支撐氣袋的替代方法，以應(yīng)對(duì)防扭轉(zhuǎn)的要求（表1）。

表1 氣簾連接件距離

而對(duì)于螺栓連接點(diǎn)之間的推薦尺寸，最大距離小于等于400 mm 為綠色可接受狀態(tài)，無需增加任何措施；最大距離大于400 mm為紅色不可接受狀態(tài)，此時(shí)需要增加緊固件，以縮短無支撐跨度，或者提供分配負(fù)載和支撐氣袋的替代方法，以應(yīng)對(duì)防扭轉(zhuǎn)的要求,如表2所示。但不同氣簾材料和連接件的差異，曾出現(xiàn)2 個(gè)緊固點(diǎn)距離小于200 mm 時(shí)，依然發(fā)生扭轉(zhuǎn)的案例。因此，每個(gè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，白車身準(zhǔn)備就緒后，還是需要?dú)夂煒蛹饌€(gè)緊固點(diǎn)進(jìn)行安裝評(píng)估分析。

表2 氣簾連接件距離

4 氣簾防扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究

不管是曾經(jīng)出現(xiàn)的氣簾裝配發(fā)生扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致整車召回的案例，抑或是新項(xiàng)目開發(fā)過程中出現(xiàn)的氣簾不能正常展開以致試驗(yàn)失效的案例，都會(huì)嚴(yán)重的影響氣簾側(cè)面保護(hù)性能，這在汽車行業(yè)側(cè)面保護(hù)性能的新車評(píng)價(jià)體系中是不被允許接受的。因此，各大整車廠也都提高了對(duì)此問題的重視程度，在新車開發(fā)過程中，紛紛改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，增加各種防扭措施，確保氣簾裝配過程中不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)方案主要集中在2個(gè)方向上：氣簾零件的內(nèi)在防扭及氣簾零件的外在防扭。

4.1 氣簾零件的內(nèi)在防扭

氣簾零件的內(nèi)在防扭是指從氣簾內(nèi)在的子零件——?dú)怏w發(fā)生器、發(fā)生器支架、氣袋、耳片、導(dǎo)向件、拉帶及連接件零件出發(fā)，在這些零件的設(shè)計(jì)方案選擇上，選擇滿足防扭要求的設(shè)計(jì)，此外根據(jù)連接點(diǎn)之間的推薦尺寸，配合增加緊固點(diǎn)的個(gè)數(shù)，縮短相鄰2個(gè)緊固點(diǎn)之間的距離，以期獲得良好的防扭效果。

氣簾零件的內(nèi)在防扭主要集中在氣袋材料、氣袋涂層和氣袋內(nèi)部防扭條的選擇上。而其內(nèi)在防扭可以轉(zhuǎn)化為氣袋的硬度指標(biāo)，氣袋表面越硬，折疊∕卷繞后可扭轉(zhuǎn)性越差，防扭轉(zhuǎn)效果就會(huì)越好。反之，防扭轉(zhuǎn)效果就會(huì)越差。因此，探究氣簾零件的防扭問題，首先要弄清楚氣袋的材料及縫制工藝。

從氣袋縫制工藝來看，氣簾主要分為縫制型及非縫制型2種?？p制型氣袋采用基布織造、分片裁切、單側(cè)布片涂膠、放置另側(cè)布片和縫紉加工制作5個(gè)步驟制成，即通常所說的裁切縫制氣袋，如圖3所示。由于涂膠與縫紉分2個(gè)步驟進(jìn)行，涂膠工藝存在不可避免缺陷：涂膠量不均勻、尾端有拉絲、涂膠長度過短無法控制、涂膠有氣孔的問題?？p紉時(shí)無法做到與涂膠軌跡100%重合、縫紉針距∕回針∕跳針不符合要求各種問題，從而導(dǎo)致裁切縫制氣袋的氣密性較差。

圖3 裁切縫制氣袋

非縫制型氣袋也稱為一片織造式氣袋（One Piece Woven，OPW），如圖4所示，即在織造過程中2層面料同時(shí)加工，充氣區(qū)域在織造過程中形成。OPW氣袋在織造的時(shí)候，把需要充氣的區(qū)域直接織成了兩層，把不需要充氣的區(qū)域織成了一層，形成大卷的氣袋基布?？椩旖Y(jié)束后在氣袋外層（正面和背面）分別進(jìn)行涂膠，最后按照氣袋外輪廓及苞型在裁剪機(jī)器上進(jìn)行裁剪。

圖4 OPW氣袋截面示意

4.1.1 氣袋材料防扭

氣袋材料主要有聚酰胺纖維（PA66尼龍）及聚酯纖維（PET 滌綸）2大類。PA66的原料為丁二烯、環(huán)己烷，PET的原料為對(duì)二甲苯、精對(duì)苯二甲酸、乙二醇，如表3 所示。2 者的原料均為原油、天然氣經(jīng)過裂解轉(zhuǎn)化形成的衍生物。以原料形成中間體，再形成聚合物。聚合物經(jīng)過熔融、噴絲及拉伸處理后形成紗線，大批量成卷的紗線經(jīng)過紡織設(shè)備織造成成卷OPW布片。

表3 尼龍和滌綸轉(zhuǎn)化過程

氣袋加工成成品必須有良好的折疊工藝性，這要求氣袋基布不能太厚（使用較多為0.35 mm±0.05 mm），也不能太硬。因此，無論是 PA66，還是PET，在氣袋材料的選擇上，應(yīng)該選擇硬度偏高一點(diǎn)的材料，硬度高，氣袋折疊后較厚，操作工人安裝時(shí)就不易扭轉(zhuǎn)，即從氣袋內(nèi)在材料選擇上實(shí)現(xiàn)防扭，從而避免氣簾裝配發(fā)生扭轉(zhuǎn)錯(cuò)誤。

4.1.2 氣袋涂層防扭

氣袋基布由4個(gè)步驟制作而成：原絲、紗線、布片、涂層，原絲進(jìn)行拉絲拉成紗線，紗線經(jīng)過織造形成布片，布片再進(jìn)行涂膠、烘烤等工藝制成大卷氣袋基布?；夹吞?hào)通常以470 Dtex 46×46 25 g∕m來進(jìn)行釋義，其中Dtex（分特），指10 000 m 紗線的克重，470 Dtex 中的470 數(shù)字越大，紗線越粗，基布越厚，強(qiáng)度越強(qiáng)；46×46 是指經(jīng)線 46 yarn∕inch& 緯線 46 yarn∕inch，即每平方英寸內(nèi)有經(jīng)線46 根，緯線46 根，數(shù)字越大，紗線越細(xì)，氣密性越好；25 g∕m是指每平方米的涂層質(zhì)量為25 g，數(shù)字越大，質(zhì)量越大，基布越厚，氣密性越好。

在原絲、紗線、布片、涂層4個(gè)制作過程中，涂層涂敷的好壞也至關(guān)重要。因?yàn)镻A66 和PET 材料本身，在匹配煙火式發(fā)生器時(shí)，其強(qiáng)度和耐熱性能不足以支撐煙火式發(fā)生器一瞬間爆發(fā)的威力，因此添加一層涂層是必不可少的，通常使用涂膠機(jī)器人或大型涂敷設(shè)備進(jìn)行涂敷，如圖5所示的裁切縫制氣袋的涂膠機(jī)器人。涂層不僅可以提高氣袋的氣密性，還可以提高氣袋的耐熱性，同時(shí)還可以降低布片裁斷時(shí)的邊緣起毛概率。

圖5 裁切縫制氣袋的涂膠機(jī)器人

目前，氣袋涂層的材料主要是硅，配合添加不同的配方，以形成不同的涂層。配方不同，涂層硬度也會(huì)有所差異，涂層越厚，基布越厚，制成氣簾總成后，也會(huì)相對(duì)更不易扭轉(zhuǎn)，圖6 為OPW 氣袋基布，使用大面積涂敷設(shè)備在OPW 基布表面進(jìn)行涂敷，然后裁切成單個(gè)氣袋。因此，為了滿足C-NCAP及FMVSS等多國法規(guī)的要求，涂膠的研發(fā)以及和布片的配比需要基于最終性能綜合考慮。而在應(yīng)對(duì)扭轉(zhuǎn)問題上，需要綜合考慮氣袋材料及涂層的選擇方案，一味地增加涂層會(huì)使單個(gè)零件質(zhì)量上升，成本上升，因此需要尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。

圖6 單個(gè)OPW氣袋涂層

4.1.3 氣袋內(nèi)置防扭條防扭

氣袋內(nèi)置防扭條是一根長度可選擇的塑料條，是近年來多數(shù)整車廠應(yīng)對(duì)氣簾防扭策略的主要途徑之一。某氣簾廠家使用的防扭條同車上密封條性質(zhì)類似，主要采用擠出工藝，規(guī)格是3 mm×10 mm，安裝在氣袋腔體上方，主要適用于一片式織造氣袋技術(shù)的氣簾。其防扭原理是扭轉(zhuǎn)360°之后氣簾無法正常裝配，即在安裝時(shí)，一旦發(fā)生扭轉(zhuǎn)，氣簾就無法再進(jìn)行裝配，工人就會(huì)即刻發(fā)現(xiàn)，從而能保證每一輛車的氣簾都是裝配正確的。整體上，防扭效果比較好，成本相對(duì)較高，是目前中高端車型經(jīng)常采用的防扭方案之一。

因防扭條有一定的寬度，則需要考慮在氣袋腔體上方預(yù)留出約10～15 mm 寬度的橫向空間，安裝方式通常都是直接塞入提前織好的OPW 空腔內(nèi)，再縫線鎖口，如圖7所示。所以，對(duì)于新項(xiàng)目的開發(fā)研制，整個(gè)氣簾側(cè)面保護(hù)方案大多會(huì)重新設(shè)計(jì)，選用防扭條方案，會(huì)跟隨其它變更一同進(jìn)行模塊、子系統(tǒng)點(diǎn)爆及整車的碰撞點(diǎn)爆試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，相比更便捷容易，成本上也更具有優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于量產(chǎn)項(xiàng)目的更改，采用防扭條方案，則需要評(píng)估是否移動(dòng)氣室，進(jìn)而評(píng)估氣袋腔體是否還在頭部保護(hù)區(qū)域內(nèi)，以便確認(rèn)試驗(yàn)大綱的驗(yàn)證條目，確保增加防扭條不會(huì)影響側(cè)面保護(hù)性能。

圖7 防扭條安裝

4.2 氣簾零件的外在防扭

目前，各大整車廠除了在氣簾零件內(nèi)在上探究防扭設(shè)計(jì)方案之外，拋開零件內(nèi)在的物理特征，也會(huì)從外在因素上開拓思路，研究一些外在因素的防扭設(shè)計(jì)方案。不同于多數(shù)整車廠僅要求的視覺防扭，通用汽車在項(xiàng)目開發(fā)中，對(duì)于氣簾防扭的要求非常嚴(yán)格，要求氣簾除了有視覺防扭之外，還必須要有物理防扭。物理防扭也就意味著添加設(shè)備、防扭零件所帶來的成本增加。

4.2.1 條形碼標(biāo)簽

鑒于第3章提到的設(shè)計(jì)指導(dǎo)：對(duì)于金屬件（主要指螺栓）、金屬卡子件和塑料卡子件，推薦2 個(gè)連接點(diǎn)之間的最大距離為200 mm，200 mm 內(nèi)為綠色可接受狀態(tài)。而在大于200 mm 時(shí)就要考慮增加防扭措施。目前，多數(shù)整車廠采用在氣袋外面增加條形碼標(biāo)簽的措施。

在氣袋外面增加條形碼標(biāo)簽，主要方法是根據(jù)2個(gè)連接件之間的距離及360°扭轉(zhuǎn)后氣簾是否還可以正常裝配的因素，來判斷一個(gè)氣簾從前到后需要增加幾張條形碼標(biāo)簽。通常來講，一般需要2～5 張，采用一維碼或者二維碼的形式。在具體項(xiàng)目工藝安排時(shí)，會(huì)根據(jù)工廠生產(chǎn)線的布局情況，判斷左右2 個(gè)氣簾的條形碼標(biāo)簽順序。如圖8 所示某項(xiàng)目條形碼標(biāo)簽示意為例，對(duì)于產(chǎn)線兩側(cè)場地比較寬裕的情況，可以選擇對(duì)稱設(shè)置的方案，產(chǎn)線兩側(cè)各設(shè)1把掃描槍及1 臺(tái)掃描設(shè)備，左右兩側(cè)一維碼可以設(shè)計(jì)成對(duì)稱一致的，即左側(cè) 1∕2∕3∕4∕5 碼，右側(cè) 1∕2∕3∕4∕5 碼，左右兩側(cè)同一位置的碼掃出的標(biāo)簽內(nèi)容是一樣的，以均衡節(jié)拍。而對(duì)于產(chǎn)線兩側(cè)場地比較緊湊的情況，只能選擇單側(cè)設(shè)置的方案，即僅設(shè)置1 把掃描槍及1 臺(tái)掃描設(shè)備，左右兩側(cè)的一維碼就必須設(shè)置成一位一碼，即整車10 個(gè)條形碼標(biāo)簽的位置分別是1∕2∕3∕4∕5∕6∕7∕8∕9∕10碼。

圖8 某項(xiàng)目條形碼標(biāo)簽

上述2種布置方式，通過掃描存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，做到每個(gè)位置不漏掃不多掃，以確保產(chǎn)線繼續(xù)向后續(xù)工位正常流轉(zhuǎn)。同時(shí)，只有氣簾標(biāo)簽裸露在外面，才能通過掃描這個(gè)環(huán)節(jié)。也就從側(cè)面保證了氣簾的安裝是正確的，未發(fā)生扭轉(zhuǎn)的。因此，這類防扭轉(zhuǎn)標(biāo)簽是應(yīng)對(duì)防扭問題非常有效的視覺防扭措施之一。

4.2.2 防扭條

氣簾外在防扭設(shè)計(jì)，可以從零件的物理防扭著手。某項(xiàng)目使用的防扭條是裝在氣簾外面的一個(gè)條狀織物（圖9），通常采用高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，HDPE），HDPE 材質(zhì)偏硬，通過螺栓與氣簾上的耳片進(jìn)行連接，扭轉(zhuǎn)360°之后氣簾無法正常裝配，從而保證工人能即刻發(fā)現(xiàn)安裝錯(cuò)誤，以確保氣簾安裝的正確性。

圖9 某項(xiàng)目防扭條

另一項(xiàng)目使用的防扭條原理同上述基本一致，但在材料及方案選擇上有所不同，圖10是某項(xiàng)目的改進(jìn)方案，一根長的PA66條，通過螺栓與氣簾上的耳片進(jìn)行連接，最后緊固到車身縱梁上。該方案成本高，防扭轉(zhuǎn)效果非常好，但會(huì)存在氣簾點(diǎn)爆威力大、出現(xiàn)塑料條斷裂飛出的風(fēng)險(xiǎn)，需要在模塊試驗(yàn)、系統(tǒng)試驗(yàn)中逐級(jí)驗(yàn)證，確認(rèn)無斷裂飛濺物之后才能用以整車碰撞驗(yàn)證分析。

圖10 某項(xiàng)目防扭條示意

還有另外一種防扭條原理同氣簾上的導(dǎo)向件，圖11是某項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案，需要根據(jù)防扭條和氣簾耳片及螺栓緊固件的匹配狀態(tài)，分項(xiàng)目進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，通常需要新開模具，具有唯一性。這個(gè)設(shè)計(jì)方案不僅可以協(xié)助氣簾點(diǎn)爆展開的導(dǎo)向方向，還可以實(shí)現(xiàn)防扭轉(zhuǎn)功能。整體上講，該方案成本高，通用性差，不能作為平臺(tái)件用于各個(gè)項(xiàng)目。同時(shí)也需要做模塊試驗(yàn)、系統(tǒng)試驗(yàn)，以逐級(jí)驗(yàn)證導(dǎo)向性能及到位時(shí)間是否滿足整車安全要求。

圖11 某項(xiàng)目防扭條示意

4.2.3 人工二次檢查

項(xiàng)目開發(fā)過程中，常用的防扭措施是視覺防扭和物理防扭。項(xiàng)目量產(chǎn)試裝時(shí)，氣簾安裝一般分為2個(gè)步驟：預(yù)掛發(fā)生器支架、緊固前端∕后端安裝點(diǎn)。在此安裝過程中，也會(huì)有對(duì)氣簾防扭的檢查。

首先，安裝預(yù)掛卡子時(shí)以車頂縱梁氣簾指示線為參考，如圖12所示，目視指示線外觀連貫，防止氣簾總成扭轉(zhuǎn)，影響安全性能。在緊固完前后端所有安裝點(diǎn)之后，通常還會(huì)增加一道人工二次目視檢查環(huán)節(jié)，要求目視檢查所有緊固螺栓無漏緊并緊固到位，指示線連貫，氣簾總成無扭轉(zhuǎn)，防止螺栓松動(dòng)后異響，造成氣簾功能異常，影響行車安全。

圖12 某項(xiàng)目防扭條示意

氣簾指示線和緊固完之后的檢查都是通過人工目視完成的，但人工目視有非常大的局限性，并且還有錯(cuò)誤的可能。因此，氣簾指示線和緊固完之后的目視檢查，都是應(yīng)對(duì)防扭的輔助手段，不能作為主要手段。

4.3 某項(xiàng)目防扭轉(zhuǎn)優(yōu)化研究

C-NCAP 得分是目前衡量新車評(píng)價(jià)體系的重要指標(biāo)，根據(jù)C-NCAP 2021 版要求，對(duì)于配置側(cè)面安全氣簾的車輛，若滿足FMVSS 226 或氣簾內(nèi)部壓力保持性能要求，則可以獲得2 分的加分。這對(duì)于安全等級(jí)為5 星（5 星+）級(jí)的車輛來說，是必須要滿足的。

氣簾內(nèi)部壓力保持性能是在結(jié)束側(cè)面（柱）碰撞試驗(yàn)后的車輛，點(diǎn)爆非撞擊側(cè)氣簾，在6 s 時(shí)間內(nèi)，若氣簾前后腔內(nèi)頭部保護(hù)區(qū)域位置處的壓力均大于工作壓力的50%，則認(rèn)為滿足相應(yīng)的技術(shù)要求。

某項(xiàng)目在中期改型時(shí)，為了滿足6 s 保壓要求，更改氣袋花型及涂層后，氣袋整體變軟，繞軸軸向扭轉(zhuǎn)360°后依然可以正常安裝，在氣袋材料、涂層不變的前提下，只能從外置防扭條、條形碼標(biāo)簽、內(nèi)置防扭條方向上來研究防扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。成本方面，外置防扭條選用PA66，體積大，費(fèi)用最高，條形碼標(biāo)簽因氣袋材料的特殊性，必須選擇粘度高、不易松脫的背膠材質(zhì)，成本也相對(duì)高一些，內(nèi)置防扭條方案成本最低。風(fēng)險(xiǎn)方面，外置防扭條方案在點(diǎn)爆時(shí)可能存在硬質(zhì)飛濺物飛出，條形碼標(biāo)簽可能會(huì)存在脫落的風(fēng)險(xiǎn)，內(nèi)置防扭條需要增加腔體空間，腔體下移，會(huì)導(dǎo)致頭部保護(hù)區(qū)域發(fā)生變化。經(jīng)過多次實(shí)車裝配和多輪試驗(yàn)驗(yàn)證，防扭轉(zhuǎn)及性能總結(jié)來看，外置防扭條因點(diǎn)爆有飛濺物飛出，會(huì)對(duì)人造成傷害，不滿足側(cè)面保護(hù)性能，因此不能用于該項(xiàng)目上。條形碼標(biāo)簽和內(nèi)置防扭條方案既滿足防扭轉(zhuǎn)要求，又滿足點(diǎn)爆性能，但成本上，內(nèi)置防扭條方案相比更有優(yōu)勢(shì)，被選為該項(xiàng)目解決扭轉(zhuǎn)問題的最終方案。

每個(gè)項(xiàng)目的氣簾原設(shè)計(jì)方案不同，與周邊零件匹配有所差異，再加上成本、風(fēng)險(xiǎn)、時(shí)間因素的影響，需要每個(gè)項(xiàng)目具體分析驗(yàn)證，以選出最佳方案（表4）。

表4 某項(xiàng)目防扭轉(zhuǎn)方案對(duì)比

5 結(jié)論

本文通過調(diào)查市場上出現(xiàn)的氣簾裝配時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致車輛召回的實(shí)際案例，引出探究汽車氣簾防扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)這一課題存在很大價(jià)值。以某整車廠項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐為契機(jī)，開展了防扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究，結(jié)論如下。

通過氣簾零件的內(nèi)在防扭及氣簾外在防扭這2個(gè)角度，調(diào)整氣袋內(nèi)在的材料、匹配合適的涂層、增加氣袋內(nèi)部防扭條，增加條形碼標(biāo)簽、外置防扭條、人工二次檢查這6個(gè)方法，可以從成本、風(fēng)險(xiǎn)、防扭轉(zhuǎn)及點(diǎn)爆性能角度上進(jìn)行對(duì)比分析驗(yàn)證，以期找到更穩(wěn)健的設(shè)計(jì)方案。

隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，期待更多的整車廠和供應(yīng)商從材料、成本、有效性角度出發(fā)，開發(fā)出更為優(yōu)秀的防扭設(shè)計(jì)方案或防扭專利，建立更完善的分析評(píng)價(jià)機(jī)制，以更具創(chuàng)新的汽車產(chǎn)品和服務(wù)，提高C-NCAP 及C-IASI側(cè)面碰撞得分，提升側(cè)面保護(hù)性能。

感謝所有為本文發(fā)表提供數(shù)據(jù)的同仁及供應(yīng)商們。