汽車安全氣囊位置圖,汽車安全氣囊分布圖
1.概述
安全氣囊現在與安全帶系統一樣是我們車輛不可或缺的一部分。在歐洲、北美、澳大利亞和日本，前排和側面安全氣囊都是標配。此外，現在許多車輛還提供所謂的簾式安全氣囊，它覆蓋在頂棚兩側，從而為乘客提供更大面積的保護。部分車型還配備有后排安全氣囊和肩帶安全氣囊。在座椅開發中，我們只對側面安全氣囊感興趣。在一些車型中，側面安全氣囊位于車門門板內部，然而，在大多數車輛中，安全氣囊位于座椅靠背的外側面。相對于放置在車門中，放置在座椅靠背中的優點是安全氣囊在座椅調節范圍內和乘員的相對位置不變。但當布置在車門中時，僅座椅縱向調節就會導致超過250 mm的位置偏差，如果考慮座椅高度調節和靠背角調節會使偏差進一步增大。
與其他位置的安全氣囊一樣，座椅側面安全氣囊對于乘員人身安全具有特殊的重要性，所以必須滿足特別高的可靠性要求。反過來，必須以最精確的方式存檔對要求的遵守情況，以便在出現爭議時能夠證明產品是否存在缺陷。德國汽車行業已經成立了自己的工作組，該工作組制定了統一的安全氣囊交付規定。與座椅側面安全氣囊相關的交付規定以及德系車企相應的技術標準如下：
AK LV 07 TL 825 17安全氣囊模塊
AK LV 08 TL 825 18安全氣囊氣袋
AK LV 09 TL 825 19安全氣囊氣體發生器
為了實現完整的可追溯性，必須將每個安全氣囊的所有基本信息以條形碼的形式粘貼在安全氣囊外殼上。條形碼的內容和設計在OEM特定法規中都有規定。
此外，外殼上應貼上黃底黑字的多國語言警告標簽，指出處理安全氣囊模塊的行為規范和風險。在德國，只有持有所謂小型證書的人員才能操作此類系統，該證書的獲得會對系統的操作給出適當的指示。此類系統的儲存也受特殊規定的約束。
2.安全氣囊的構成
安全氣囊模塊在一個封閉的外殼中容納安全氣囊的所有部件：氣體發生器、安裝支架和氣袋。傳感器和電子設備安裝在約束系統的中央控制單元中。
2.1安裝支架
安全氣囊模塊通過安裝支架固定到座椅靠背上，同時支架也牢固地連接到發生器上，以便能夠吸收點火期間產生的爆炸力。
2.2氣體發生器
氣體發生器由其自身的外殼、帶有推進劑裝料，點火器和線束的連接插頭。推進劑裝料可以是氣體混合物或固體材料。插頭連接提供電源和接地，為了盡量減小潛在的失效風險，連接插頭應盡可能靠近骨架。
2.3 氣袋
安全氣囊氣袋由無涂層或硅酮涂層的聚酰胺織物組成。有通過編織而成的全封閉氣囊袋，但是大部分囊袋還是由切割裁片縫合而成，一般使用規格為20/3的線縫合在一起。DIN61400建議使用雙縫線方案。袋子的形狀和折疊方式取決于袋子展開后的形狀、位置和體積的要求。為了實現最佳的展開過程，一種方案是使用撕裂縫線，其在展開的某一點撕裂，從而影響袋的進一步展開。更進一步的，有的氣囊還配備了幾個腔室，這些腔室依次展開，以使保護效果適配碰撞的嚴重程度。
2.4氣囊外殼
氣囊外殼是一個單部件或多部件裝配的塑料零件，包住上面提到的所有散件。在一體式殼體中，特定區域設計有所謂的撕裂線，即預定的斷裂點。在這一區域，外殼因材料和溫度特性而產生了弱化，以至于外殼在此位置以特定的力即可撕裂打開，以允許氣囊袋展開。對于多部件外殼，氣囊蓋通常是鉸鏈打開的。作為可視元件，該零件通常需要進行花紋、噴漆處理。在座椅開發過程中，盡早協調側氣囊的安裝空間要求非常重要，因為該區域的安裝空間經常與腰部支撐、側翼、靠背背板和扶手的需求相矛盾。
3.安全氣囊的種類
如果按照將側氣囊集成到座椅靠背中的方式，我們可以將其區分四個基本方案，每個方案都有進一步的變體或中間解決方案。
3.1蒙皮下隱藏式安裝-a
在該解決方案中，氣囊模塊是在靠背泡沫安裝之前固定到座椅骨架的。座椅蒙皮材料帶有復合層，以確保氣囊模塊的輪廓在裝配后不可見。氣囊區的蒙皮裁片與側翼區的蒙皮裁片用撕裂線進行縫合。
當點火時，氣囊外殼的從弱化線處斷裂，氣囊袋展開，并在泡沫和蒙皮之間推進到蒙皮接縫處，撕裂縫線在其壓力下撕開，然后在外部空間完全展開。氣囊起爆過程中，泡沫受到巨大壓力和摩擦，會分解成數千個微小顆粒，為了減少危險，氣囊區域的泡沫通常需要進行加強。
3.2 蒙皮下隱藏式安裝-b
與方案1基本相同的結構：
氣囊模塊是在靠背泡沫安裝之前固定到座椅骨架的。座椅蒙皮材料帶有復合層，以確保氣囊模塊的輪廓從外面不可見。
蒙皮在側翼區域配備了一個額外的氣囊袋。該氣囊袋由一種緊固織物組成，該織物吸收了與芯部區域通過吊緊產生的蒙皮張力，從而使蒙皮在外觀上不受這種力的影響。當點火時，氣囊外殼的從弱化線處斷裂，氣囊袋展開，并在泡沫和蒙皮之間推進到蒙皮接縫處，撕裂縫線在其壓力下撕開，然后在外部空間完全展開。在泡沫側翼區域通常也設有加強件。這種方案的決定性優點是該系統獨立于座椅蒙皮材料的選擇，因此也節省了因為蒙皮材料變化而產生的驗證試驗費用。
3.3 表面式安裝
這種解決方案，業內人士喜歡稱之為“表面安裝方案”，與之相對應的，他們將隱藏式的安全氣囊稱之為“嵌入式安裝方案”。“根據這一原理，在安裝氣囊模塊之前，需要先將靠背泡沫裝配好，氣囊模塊被安裝在氣囊外殼和座椅蒙皮之間。當點燃時，氣袋開始展開，穿過氣囊殼體分割線，通過外殼和蒙皮的縫隙并完全展開。
3.4 靠背被護板下的模塊
對于該系統，氣囊模塊的外層圍繞著靠背護板。為了打開氣囊袋，只需利用靠背護板的彈性。當氣體發生器被起爆，氣囊袋開始展開，氣囊外殼的分割線破裂，氣袋在靠背護板和蒙皮之間推出，然后完全展開。
4.安全氣囊的試驗
為了考量氣囊批量生產中的預期波動，在開發過程中使用所謂的極限氣體模塊進行測試。有上限氣體模塊（OGGM）和下限氣體模塊（UGGM）。在極端溫度介于+80和-35攝氏度的測試中，將檢測氣囊系統的薄弱點。在高溫和高氣壓下，對飛行顆粒的考察至關重要。從座椅泡沫上分離并四處飛行的顆粒不得超過一定的尺寸，否則會對乘員造成傷害，因為它們的飛行速度高達600公里/小時。在低溫和低氣壓下，可以確定氣囊在什么條件下仍然打開。如果氣體發生器產生推進力太弱，并且由于低溫導致周圍部件太硬，點火可能會導致氣囊在座椅內僅部分展開，達不到保護效果。
5.座椅開發中的假氣囊模塊
當制造座椅原型樣件，用于不同的的檢查和測試時。僅有一小部分是與側氣囊功能相關的測試。由于側安全氣囊的樣品非常昂貴，并且在開發凍結之前具有相當大的功能不確定性，因此所謂的假氣囊模塊用于所有不需要安全氣囊功能的情況。它們通常具有原始外殼和部分內部結構，沒有氣囊袋和氣體發生器，要么就根本沒有內部結構（例如模擬安裝空間的假模塊）或者要么是模擬模塊質量的替換元件。如果內部組件已經可用，因為氣囊袋、點火器和氣體發生器都是管治部件，那么需要將推進劑換成惰性氣體混合物，這意味著該組件已經從空間和質量上代表了模塊的最終形態，只是不能點燃而已。重要信息：此外，必須清楚標記惰性安全氣囊，以便不會無意中將其誤安裝為功能部件。
