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气体发生器的安全性能及使用工艺

发布日期:2019-11-30 发布者:德帮汽车

  随着汽车工业的飞速发展,汽车作为一种交通工具给人们 生活带来了巨大的变化,但与此同时,交通事故也时刻在给人们 带来灾难。车辆性能、拥挤的交通和各种突发事件为交通事故的发生创造了条件。因此,制造商和购车族开始将汽车的性能视为车辆性能的重要组成部分。

  汽车气囊作为汽车被动系统的重要组成部分,气囊气体发生器在汽车技术中扮演着重要的角 色。它可以在汽车发生碰撞或翻滚时和带一起挽救司乘人员的生命。

  气体发生器是 气囊的核心部件,也是 气囊的技术核心之一。气体发生器性能的好坏直接关系到气囊较终保护效果的优劣。

  气囊系统由传感器、控制器、气体发生器、气袋等部分组成。汽车发生碰撞时,首先由传感器接收撞击信号,将该信号传输到控制单元,经控制单元的电脑计算后,只要达到规定的阐值,电脑就输出一个电信号。气体发生器中的电点火具接到启动信号后引爆并点燃产气药剂,产生大量气体,经过过滤并冷却后进入气囊,使气囊在短的时间内突破罩盖迅速膨胀展开,在驾驶员或乘员与汽车内饰之间形成缓冲气垫,从而地保护人体头部和胸部,使之免于受到伤害或减轻伤害程度。

  气囊系统中,气体发生器是 一个非 常重要的部件,其作用是 以规定的速度和规定的气体质量流率产生适量的气体,充满气囊。由此可见,气体发生器是 气囊系统中非 常重要而又复杂的组成部分,其性能好坏直接关系到较终的保护效果,其可靠性对整个气囊能否可靠工作起着至关重要的作用。

  汽车气囊用气体发生器从产气机理上可分为如下三类:

  一类气体发生器为贮气瓶式气体发生器,其原理是 将压缩气体贮存在金属罐体内,工作时将气体放出充满气袋,起到保护乘员的作用。这类气体发生器的优点是 排出的气体温度低,缺点是 气体放出速度慢,气体发生器体积、重量大,不便于气囊模块的小型化。

  二类主气囊气体发生器为烟火式气体发生器,其原理是 工作时将气体发生器内的产气药剂点燃,放出大量气体将气袋弹出并充满,起到保护乘员的作用。这类气体发生器近年的发展非 常迅速,主要表现在气体发生器结构和产气药剂两个方面。这类气体发生器具有以下优点:一是 排气速度快,在很短的时间内可将气袋充满,在乘员和内饰之间形成缓冲气垫;二是 产气药剂为.固体,通过设计能很好的保证气体发生器在汽车的整个寿命周期内正常工作;三是 制造成本低廉,便于批量化生产。缺点是 设计成本较高,排出的气体温度较高,对气囊模块气袋的要求较高,但近年发展的涂层技术己解决了这一问题。

  三类气体发生器为混合式气体发生器,该类气体发生器综合了前两种气体发生器的特点,在气体发生器内预先贮存产气药剂和高压惰性气体。工作时,产气药剂被点燃放出大量气体和热量,惰性气体被产生的热量加热后压力升高,和产生的气体一起充满气袋。该类气体发生器克服了烟火式气体发生器排气口温度高的缺点,具有很好的性能;缺点是 工艺复杂,制造成本高。这类气体发生器又分产气药剂和惰性气体在同一个容器及相互单独的两个容器中两种。目前,类和第三类气体发生器的使用比较广泛。

  汽车气囊用气体发生器从工作过程上可分为单级、双级和多级气体发生器。较初开发的气体发生器均为单级气体发生器,双级和多级气体发生器是 根据汽车辅助约束系统的智能化发展趋势而开发的,其原理是 工作时,控制单元((ELECTRICCONTROLUNIT,简称ECU)根据乘员的重量、体型、坐姿或碰撞强度调整触发方式,以达到较好的保护效果。目前,大多数采用单级气体发生器,只有少数轿车采用双级气体发生器。

  气体发生器的结构发展趋势是 向重量轻型化、体积小型化方向发展,以减轻汽车的重量,节省汽车内部空间。气体发生器的重量已由较初的800g~1000g降到了400g左右;驾驶员侧烟火式气体发生器的直径为φ90mm左右。

  负气囊发生器金属件加工工艺由复杂向简单发展,以降低气体发生器的成本。气体发生器用零件使用的工艺多采用机械切削的方式加工,而目前大多采用冲压拉伸、冷挤压或温挤压的方式加工。

  该气体发生器为双级烟火式气体发生器,当系统判断只进行工作时,主电点火具被点燃,点燃主点火药进而点燃主产气药,完成输出功能。此时主、次级装药间的密封片(单向)确保次级产气药、点火药及点火具在短时间内(100ms内)不被点燃。当系统判断需输出功率密度较大时,主次级电点火具被同时点燃,两级装药也同时被点燃,完成大功率密度的输出。