某车型侧面柱碰撞侧面安全气帘展开方向优化的研究

某车型侧面柱碰撞侧面安全气帘展开方向优化的研究

尹刚，王丹，李卫冬，王成磊，周大永，王鹏翔

1. 吉利汽车研究院（宁波）有限公司，浙江宁波  315000 gang.yin@geely.com

【摘要】为了满足国内外NCAP对侧面安全气帘的性能评价要求，尤其是侧面柱碰撞试验及可变形移动壁障侧面碰撞试验中，对前后排假人头部的伤害保护，本研究针对C-NCAP侧面柱碰撞试验工况及可变形移动壁障侧面碰撞试验工况中因侧窗玻璃可能存在碎裂划破侧面安全气帘气袋出现泄气导致罚分问题对侧面安全气帘展开方向进行研究分析，利用实物验证对标，通过矩阵式优化方案，给出最优方案。在侧面安全气帘单品静态点爆试验及侧面安全气帘子系统静态点爆试验上进行最优方案验证，方案在子系统静态点爆试验验证可行后，在整车试验时进行方案实施，最终达到安全性能开发要求。

【关键词】NCAP；整车碰撞实验；展开方向；静态点爆试验；子系统实验；

Study on the optimization of the development direction of the side safety air curtain in the collision of the side column of a vehicle

Yin gang,Wang dan,Li weidong,Wang chenglei,Wang pengxiang,Zhou dayong

1. Geely automobile research institute (ning bo) co., LTD，Zhejiang Ningbo,315000 gang.yin@geely.com

Abstract: In order to meet the performance evaluation requirements of NCAP on the side safety air curtain at home and abroad, especially the injury protection of the head of the front and rear dummies in the side column crash test and deformable moving barrier side crash test, Aiming at C-NCAP side column crash test conditions and deformable moving barrier side crash test conditions, the paper studies and analyzes the development direction of the side safety air curtain due to the possible breakage of the side window glass and the deflating of the air bag, and gives the optimal scheme through matrix optimization by using the physical verification benchmark. The optimal scheme is verified on the static point explosion test of the side safety air curtain and the static point explosion test of the side safety air curtain system. After the scheme is validated by the static point explosion test of the subsystem, the scheme is implemented in the vehicle test, and finally meets the safety performance development requirements.

Key words:NCAP; Vehicle collision test; Development direction; Static development test;Subsystem experiment;

1  引言

目前国内外NCAP对车辆侧面柱碰撞安全性能均有较高要求，侧面柱碰撞试验及可变形移动壁障侧面碰撞试验工况中对假人的头部造成的伤害较大。尤其在C-NCAP侧面柱碰撞试验及可变形移动壁障侧面碰撞工况中因侧窗玻璃可能存在碎裂划破侧面安全气帘气袋出现泄气对前后排乘员头部受到伤害尤为严重，本研究主要是针对整车安全性能实际开发过程中，某车型侧面柱碰撞工况因玻璃碎裂划破气袋出现泄气对乘员头部无法实施保护造成头部伤害的原因分析。给出优化矩阵、最优方案由静态试验结果锁定，方案在子系统静态点爆试验验证可行后，以及最优方案在实车上进行实施，并达到较好的性能效果。本研究可对侧面柱碰撞侧面安全气帘展开方向优化起到一定的借鉴作用。

2  整车侧面柱碰撞试验侧窗玻璃碎裂划破侧面安全气帘气袋问题

在某车型进行侧面柱碰撞及可变形移动壁障侧面碰撞试验后发现侧窗玻璃碎裂划破侧面安全气帘气袋出现罚分，对试验录像进一步分析，导致侧面安全气帘划破的原因主要是侧窗玻璃碎裂侧面安全气帘展开直接冲击门框上沿后从而导致侧面安全气帘气袋划破严重，侧面安全气帘展开朝向门框车窗玻璃碎裂处（见图1），车窗玻璃划破气袋破孔≥15mm（见图2）。

3  侧窗玻璃碎裂划破侧面安全气帘气袋罚分说明

可变形移动壁障侧面碰撞试验及侧面柱碰撞试验评价细则如图3所示，其中1.2.1.3.3.2展开形态中规定侧面安全气帘展开不应出现钩挂、破裂及卡位等现象；表3-33可移动壁障侧面碰撞试验的总统评分规则及表3.35侧面柱碰撞试验的总统评分原则中规定了总体罚分项中，对于侧面安全气帘展开形态和外观尺寸不符合规定的要求，则分别罚分1分；对于侧面安全气帘在碰撞过程中被侧窗玻璃划破气袋出现快速泄气可能对人的头部丧失保护或降低保护的情况，将会被罚分。

评价过程中，对于侧面安全气帘的展开形态和外观规定要求的，则分别罚1分。

4优化矩阵及最优方案

4.1优化矩阵

通过对试验数据分析，结合对侧面安全气帘气袋划破造成的原因，对侧面拿取侧面安全气帘展开方向进行矩阵式方案侧面安全气帘单品静态点爆试验分析，下图5为单品静态点爆优化矩阵。

4.2  Base实车状态 out-board+Z (30mm )折叠方式静态点爆试验验证

Base实车状态 out-board+Z (30mm )折叠方式静态点爆试验验证，静态点爆结果与实车状态相同，侧面安全气帘向外侧展开，静态点爆试验结果（图6所示）。

4.3  Opt1 out-board+Z (40mm )折叠方式静态点爆试验验证

Opt1 方案 out-board+Z (40mm )折叠方式静态点爆试验验证，静态点爆结果与实车状态相同，侧面安全气帘向外侧展开，静态点爆试验结果（图7所示）。

4.4   Opt2 out-board+W (40mm )折叠方式静态点爆试验验证

Opt2 方案 out-board+W (40mm )折叠方式静态点爆试验验证，静态点爆结果与实车状态相同，侧面安全气帘向外侧展开，静态点爆试验结果（图8所示）。

4.5   Opt3 Inboard+Z（30mm）折叠方式静态点爆试验验证

Opt3 方案 Inboard+Z（30mm）折叠方式静态点爆试验验证，静态点爆结果与实车状态相同，侧面安全气帘向内侧展开，静态点爆试验结果（图9所示）。

4.5   单品静态点爆结论

通过对试验数据分析，结合对侧面安全气帘气袋划破造成的原因，对侧面拿取侧面安全气帘展开方向进行矩阵式方案侧面安全气帘单品静态点爆试验分析，展开方向对比后Opt3 Inboard+Z（30mm）方案明显向车内，下图10为单品静态点爆优化结果。

5子系统静态点爆试验验证最优方案

在单品静态点爆对标完成的Opt3子系统静态点爆上进行方案验证，此方案通过子系统静态点爆进行方案验证。子系统试验结果可看出，Opt3 Inboard+Z（30mm）气袋折叠方式明显改善，优化方案有效。（图11所示）

6 整车试验验证最优方案

实车车试验Opt3方案展开明显改善，优化方案有效，气袋未被侧窗玻璃划破，试验结果满足性能目标开发要求。（图12所示）

7 结语

针对侧面柱碰撞及可变形移动壁障侧面碰撞问题，进行实车碰撞过程分析、找到问题真因、矩阵式优化、得出最优方案并在子系统和实车上进行方案验证，最后问题以最小成本得到高效解决方案，研究结论如下：

1、侧面安全气帘静态点爆展开方向分析，针对侧面安全气帘折叠方式方案进行进一步的矩阵式优化，得到最佳方案；

2、最终选择优化成本最低、变动最小、改动周期最短和结果同样可以满足安全性能要求的方案。

参考文献

[1]中国汽车技术研究中心（天津）中国新车评价规程C-NCAP,2024版。

[2]《汽车侧面气囊和帘式气囊模块性能要求》GB/T 38795-2020。

[3]《道路车辆 气囊组件 第2部分:气囊组件的试验》ISO 12097-2。