浅析某乘用皮卡膝部安全气囊设计_谢奇彬.pdf
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1、2023 年 5 月下151Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备浅析某乘用皮卡膝部安全气囊设计谢奇彬,刘宇,林小刚(江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心,江西 南昌 330010)摘要:副驾驶安全气囊、驾驶侧安全气囊和安全带等被动安全装置可以降低正面碰撞中乘员头部及胸部的伤害,但对乘员的腿部保护效果有限,因此膝部安全气囊的需求与应用越来越多。基于此,研究小组分析了某乘用皮卡膝部安全气囊一些设计要点,包括膝部安全气囊与周边件,如地毯、仪表板的匹配要求,为保证膝部安全气囊能顺利展开,剖析了膝部安全气囊常见的撕裂线形式及相关参数常用的设计值,以及膝
2、部安全气囊的布置要求等,同时阐述了膝部安全气囊静态展开试验时的试验标准、试验条件、试验合格的判断依据,为后续膝部安全气囊的设计开发提供参考。仿真结果表明,膝部安全气囊是汽车被动安全的重要组成部分,可在汽车发生碰撞时与副驾驶安全气囊、侧气帘等一起保护车内乘员免受伤害。关键词:膝部安全气囊;撕裂线;静态展开试验;仪表板中图分类号:U463 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-3872.2023.10.045Analysis of the Knee Airbag Design of a Passenger Pickup TruckXie Qibin,Liu Yu,Lin
3、Xiaogang(Product Development Technology Center of Jiangxi Isuzu Motors Co.,Ltd.,Jiangxi Nanchang 330010)Abstract:Passive safety devices such as passenger airbags,driver side airbags,and seat belts can reduce head and chest injuries in frontal collisions,but their leg protection effect is limited.The
4、refore,there is an increasing demand and application for knee airbags.Based on this,the research team analyzed some key design points of the knee airbag of a passenger pickup truck,including the matching requirements of the knee airbag and peripheral parts,such as carpet and instrument panel.In orde
5、r to ensure the smooth deployment of the knee airbag,it analyzed the common tear line forms of the knee airbag and the common design values of relevant parameters,as well as the layout requirements of the knee airbag.At the same time,the test standards,test conditions and the judgment basis of the t
6、est qualification during the static deployment test of the knee airbag are described,providing a reference for the design and development of the knee airbag in the future.The simulation results show that the knee airbag is an important part of the passive safety of the vehicle,which can protect the
7、passengers in the vehicle from injury together with the passenger airbag and side airbag curtain in case of collision.Keywords:knee airbag;tear line;deployment test;instrument panel在车辆碰撞事故中,驾驶员和前排乘员不仅头部、颈部和胸部容易受到伤害,同时下肢也会受到不同程度的伤害。据统计,70%以上的大腿部位伤害发生在正面碰撞事故中1。正面碰撞作为汽车碰撞的一种常见形式,副驾驶安全气囊、驾驶侧安全气囊和安全带等被动安
8、全装置可以降低正面碰撞中乘员头部及胸部的伤害,但这些装置对乘员的腿部保护效果有限,因此膝部安全气囊的应用越来越多。本研究主要介绍膝部安全气囊的一些设计要点,包括膝部安全气囊布置要求、膝部安全气囊与周边件的匹配关系、膝部安全气囊试验条件及要求等,以为后续相关车型的设计开发提供借鉴。1 膝部安全气囊的设计要求膝部安全气囊布置在方向盘下方,在车辆发生碰撞时可充气展开保护乘员膝部免受伤害,膝部安全气囊一般通过M6螺栓固定在CCB及仪表板总成上,由气囊模块及气囊框组成,模块通过挂钩固定在气囊框上2,气囊框材料一般为TPO。目前根据膝部气囊的布置位置,膝部安全气囊分为底置式膝部安全气囊和中置式膝部安全气囊
9、两种,分别如图1、图2所示。底置式膝部安全气囊起爆方向朝下,中置式膝部安全气囊起爆角度建议与水平方向夹角成0。1.1 膝部安全气囊与周边件的配合关系1)膝部安全气囊与地毯的关系。底置式膝部安全气囊的气囊框底部离地毯的距离一般为 275 mm340 mm,主要避免过小,距离过小则气袋可能打到乘员脚部,影响气袋展开3,如图3所示。中置式膝部安全气囊的气囊框底部离地毯的距离一般为310 mm380 mm,主要避免过大,距离过大则气袋有效保护区域将上移,保护区域可能不够,且气袋展开初期冲击点更靠近膝部,对气囊展开不利,如图4所示。作者简介:谢奇彬(1993),男,江西宜春人,本科,工程师,研究方向为整
10、车产品规划。1522023 年 5 月下Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备气囊展开不利,如图3、图4所示。图1底置式膝部安全气囊组成图2中置式膝部安全气囊组成图3底置式膝部安全气囊与地毯距离2)膝部安全气囊与仪表板周边件的配合关系。膝部安全气囊安装在仪表板上,气囊与仪表板周边件的配合间隙应满足精致工艺要求,一般气囊与仪表板周边件的间隙定义为0.50.3 mm,面差定义为00.3 mm。1.2 膝部安全气囊的布置要求在发生碰撞时为更好地保护乘员膝部免受伤害,膝部安全气囊的气囊框面板在Y方向上越宽越好,一般要求宽度不小于300 mm;膝部安全气囊
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