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管狀安全氣囊

2020-04-02 16:05:27·  來(lái)源：車輛安全性能  
　
安全氣囊經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，并日趨成熟，氣囊對(duì)乘員的保護(hù)效果也越來(lái)越好。但氣囊在觸發(fā)展開(kāi)瞬間依然會(huì)產(chǎn)生巨大的能量，氣體發(fā)生器的外殼容易由于高溫高壓氣體作用
安全氣囊經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，并日趨成熟，氣囊對(duì)乘員的保護(hù)效果也越來(lái)越好。
 
但氣囊在觸發(fā)展開(kāi)瞬間依然會(huì)產(chǎn)生巨大的能量，氣體發(fā)生器的外殼容易由于高溫高壓氣體作用而變形或破裂，可能導(dǎo)致金屬碎片飛濺，對(duì)車內(nèi)乘員的構(gòu)成額外傷害風(fēng)險(xiǎn)。前幾年高田氣囊事件依然是揮之不去的陰影， 高田氣囊事件核心是氣囊的 火藥量大，氣囊的內(nèi)部壓力非常大，在充氣膨脹過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊力，如果乘員在安全氣囊完全展開(kāi)之前接觸到安全氣囊，則有受到氣囊的沖擊傷害。
 
有人發(fā)明一種管狀安全氣囊，可以明顯減少氣體發(fā)生的劑量，降低氣囊展開(kāi)充氣的能量，從而降低氣囊對(duì)乘員可能造成的額外傷害。我們來(lái)看看這種管狀氣囊的具體設(shè)計(jì)吧。
 
管狀氣囊為圓錐形，上下采用環(huán)形氣管，可用柔軟的墊子縫在一起，中間通過(guò)直形氣管連接上下并支撐整個(gè)管狀氣囊，氣囊可以折疊。該管狀氣囊使用中間的氣管來(lái)支撐整個(gè)氣囊形成一個(gè)空間，在碰撞中，該空間可以緩沖吸能，也起支撐作用。管狀安全氣囊由于中間是通過(guò)氣管來(lái)支撐的，不是連續(xù)的空間，所以實(shí)現(xiàn)同樣的碰撞容積，而充氣量卻少了很多。
 
管狀氣囊充氣時(shí)，發(fā)生器產(chǎn)生的氣體下部管頭的儲(chǔ)氣室進(jìn)入中間的管子，使氣囊迅速展開(kāi)，垂直方向達(dá)到氣囊的設(shè)計(jì)厚度值，然后管子繼續(xù)充氣，使氣囊膨脹開(kāi)來(lái)，迅速充滿保護(hù)空間，這種展開(kāi)方式可快速展開(kāi)到設(shè)計(jì)厚度，然后在平面內(nèi)擴(kuò)展開(kāi)來(lái)從而降低安全氣囊展開(kāi)過(guò)程中乘員受傷的風(fēng)險(xiǎn)。下面為管狀氣囊與常規(guī)的氣囊展開(kāi)過(guò)程對(duì)比。
 
采用HybridIII 50th假人對(duì)管狀氣囊的乘員保護(hù)性能進(jìn)行分析。常規(guī)氣囊和有效氣囊的容積都是采用50L的大小，但由于管狀氣囊的多管結(jié)構(gòu)，所以其充氣劑量會(huì)少，因此管狀氣囊充氣劑量采用常規(guī)氣囊的0.7，即將質(zhì)量流系數(shù)乘以0.7的系數(shù)，這樣較小的充氣量可以減少對(duì)乘員的沖擊。分別抽取兩種氣囊保護(hù)下的假人頭部和胸部加速度傷害時(shí)間歷程曲線。從假人的傷害來(lái)看，管狀氣囊不但充氣量降低了，它對(duì)乘員的保護(hù)性能反而提升了！
 
 
通過(guò)大量的分析，可以得出結(jié)論：
管狀氣囊形成能量吸收空間與常規(guī)氣囊相當(dāng)，但其靜態(tài)體積大大減小，是常規(guī)氣囊的1/3，也就是說(shuō)管狀氣囊有效膨脹量與常規(guī)氣囊基本相同，但減少了氣體發(fā)生劑的用量，也就減少了爆炸的能量，從而降低安全氣囊展開(kāi)對(duì)乘員造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)。
從乘員保護(hù)性能來(lái)看，管狀氣囊對(duì)5th、50th以及95th的假人保護(hù)性能均有提升，完全達(dá)到氣囊的預(yù)期保護(hù)效果。
 
 
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