劉浩
摘要:作為重要的安全部件,安全氣囊在汽車上的安裝率已基本達到百分之百。特別是近幾年隨著我國民族汽車品牌的不斷發(fā)展壯大,我國安全氣囊產(chǎn)業(yè)也取得了很大的進步,但距國際先進水平仍由較大差距。如此,我國目前安全氣囊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平究竟如何?安全氣囊技術(shù)的未來發(fā)展趨勢又將怎樣?本文作簡要分析。
安全氣囊如果按照安裝位置來分,主要可分成前排、側(cè)面、簾式和膝部安全氣囊四大類,其中前三類是最常用的安全氣囊,膝部安全氣囊則是最近幾年出現(xiàn)、并在高級轎車上安裝較多的產(chǎn)品。安全氣囊如果按照氣體發(fā)生器來分,則有單級和雙級之分。
一、各國汽車安全氣囊安全碰撞法規(guī)的差異
目前,由于各國法規(guī)的不同,安全氣囊配置也不盡相同。比如美國碰撞法規(guī)(FMVSS)對假人要求比較高,各汽車企業(yè)必須采用不同標準的假人,包括標準男假人(50百分位)、標準女假人(5百分位)、標準兒童假人(1歲、3歲、6歲等)進行安全碰撞。并且規(guī)定在進行碰撞測試時,無論成員是否佩帶安全帶,都必須滿足安全標準。因此,美國市場上均為帶雙級氣體發(fā)生器的安全氣囊,同時為了鑒別駕駛員和乘員的身高及體重,對傳感器的安裝要求是非常嚴的:駕駛員座椅必須安裝位移傳感器,用以監(jiān)測駕駛員座椅滑軌的移動軌跡,從而判斷駕駛員的體型,并最終決定氣囊打開的能量;乘員座椅必須安裝重量傳感器,以判斷成員的大小和體重,以確定氣囊的點火方式。
歐洲、日本和中國等國家的安全氣囊碰撞法規(guī)則簡單一些,只要求進行標準男假人的碰撞測試,同時碰撞時以成乘員佩戴安全帶為標定,與美國的規(guī)定是有一定差距的。
目前,中國安全氣囊的安裝率還相比較而言落后于歐、美、日等國家,特別是微型車大部分只是安裝了前排安全氣囊。而歐美日等國家的安全氣囊安裝率已達到了100%,出來前排氣囊外,側(cè)氣囊也已成為標準配置。
二、安全氣囊安裝率逐步提高
安全氣囊的核心技術(shù)包括碰撞傳感器、控制模塊(ECU)和氣體發(fā)生器。碰撞傳感器用來判斷碰撞程度,美系車的碰撞傳感器安裝在前保險杠附近和B柱上,而國產(chǎn)車上很多都沒有安裝前置碰撞傳感器。ECU用于計算氣囊打開的時間,同樣由于法規(guī)的不同,ECU的時間計算方法有所不同。
相比于國際先進水平,我國安全氣囊技術(shù)還存在著一定的差距,尚未掌握其核心技術(shù),且面臨著人才短缺的難題。但,隨著國內(nèi)各汽車企業(yè)對碰撞安全技術(shù)的日益重視,以及國家相關(guān)法規(guī)的日益完善和嚴格,國內(nèi)安全氣囊產(chǎn)業(yè)正在不斷發(fā)展壯大,安裝率也在日益提高,各整車企業(yè)也更加重視碰撞試驗的投入,并使大部分車型已達到了C-NCAP四星以上的碰撞要求,這必將推動國內(nèi)安全氣囊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
三、我國安全氣囊技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
從產(chǎn)品類型上看,我國目前車輛上裝配的安全氣囊主要有正面和側(cè)面安全氣囊:正面安全氣囊包括安裝在轉(zhuǎn)向盤內(nèi)的駕駛員安全氣囊,以及安裝在副駕駛儀表板位置的乘客側(cè)安全氣囊;側(cè)面安全氣囊主要有2種形式,第一種形式為座椅安全氣囊或安裝在車門內(nèi)安全氣囊,用于車輛發(fā)生側(cè)面碰撞時保護乘員的胸部和腹部,有的也可以同時報和乘客的頭部,另外一種為窗簾式安全氣囊。
目前,正面安全氣囊裝配率較大,國內(nèi)中高級轎車裝配率以及達到了100%,基本已將正面安全氣囊作為標準配置。側(cè)面安全氣囊配裝率則要小一些,合資品牌或中高級車上幾乎都有這種配置,而A級、特別是自主品牌價位較低的車型上配置側(cè)面安全氣囊的不是很多。這兩年自主品牌在新車型開發(fā)是大部分都安裝側(cè)面安全氣囊,但在銷售時作為選裝配置。窗簾式安全氣囊目前在高端車上均已作為了標準配置,有的中低端車型也作為了選配以供消費者選擇。翻滾簾式安全氣囊在中國市場上裝配的非常少,因為中國現(xiàn)今還沒有這方面的法規(guī)。
這兩年,我國汽車安全氣囊技術(shù)正在不斷提高,其中正面和側(cè)面安全氣囊的開發(fā)和制造技術(shù)都已經(jīng)趨于成熟,但在企業(yè)中能夠自主完成匹配和開發(fā)的相對較少。主要限制在于安全氣囊的開發(fā)需要進行大量的試驗,包括實車碰撞試驗、滑臺模擬實驗、靜態(tài)起爆試驗以及環(huán)境模擬試驗等等。另外還要考慮很多特殊情況,比如在不同的路況下安全氣囊控制系統(tǒng)的可靠性,而且實際的試驗需要與計算機模擬配合進行,這樣才能使安全氣囊保護性能更好,工作也更可靠,這就需要非常大的投入。
四、影響我國安全氣囊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要素
影響我國安全氣囊產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的最主要因素為國內(nèi)汽車市場的形式,汽車銷量決定了安全氣囊的銷量,同時汽車市場的格局也對安全氣囊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生很大的影響。目前國內(nèi)汽車市場合資品牌占據(jù)了汽車銷量的大部分,這些合資品牌往往選擇外資品牌的安全氣囊產(chǎn)品,但自主品牌汽車企業(yè)的迅速發(fā)展也對本土安全氣囊企業(yè)的發(fā)展帶來了很好的機遇。
第二個因素是國內(nèi)安全氣囊企業(yè)自身技術(shù)的不斷發(fā)展和價格優(yōu)勢,是的合資品牌的汽車選擇自出品牌零部件的傾向也在不斷增強。
第三個因素是國內(nèi)和國外汽車安全法規(guī)的不斷完善和要求提高,措施車輛不斷地提高安全性能,進而促進安全氣囊企業(yè)不斷開發(fā)新的技術(shù)和產(chǎn)品以滿足市場需求。比如美國政府要求所有的安全氣囊不能對兒童造成嚴重傷害,而且要對不同類型的乘員都能提供保護,這就促使汽車生產(chǎn)企業(yè)和安全氣囊生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)只能的安全氣囊,根據(jù)不同乘客的類型開發(fā)出不同打開壓力或類型的安全氣囊,特別是降低對兒童乘員的傷害。
五、未來安全氣囊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
車輛發(fā)生碰撞時,安全氣囊可以保護駕乘者遭受最低限度的創(chuàng)傷,如果車輛都配有駕駛員氣囊、乘員氣囊和膝部氣囊,就可以提高在正面碰撞的情況下安全性。如果在安裝上簾式安全氣囊也側(cè)面胸部安全氣囊,則更會提高在發(fā)生側(cè)部碰撞或翻車事故時對駕乘人員的保護效果。
由于各個國家和地區(qū)安全法規(guī)不同,不同車輛對約束系統(tǒng)的需要不同,安全氣囊的裝配比率也存在較大差異。目前,正面安全氣囊(前排駕乘人員)的應(yīng)用率已超過90%,而今后這一比例將肯定達到100%,而側(cè)面和窗簾式安全氣囊的使用率也將逐步上升。一些被廣泛認可的消費標準,比如中國駕車評估計劃(C-NCAP)就支持了改善車輛安全的努力。
在不影響安全性的前提下,找到低成本途徑開發(fā)新的被動安全保護系統(tǒng),是安全氣囊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢,也是供應(yīng)商面臨的重大挑戰(zhàn)之一,在被動安全領(lǐng)域,成本要素的重要性與日俱增。安全氣囊產(chǎn)業(yè)面臨的另一種挑戰(zhàn)是能夠盡量減輕重量的安全產(chǎn)品,新材料、新工藝的使用是新一代安全氣囊模塊的重量減輕了50%,同時,有的企業(yè)已在努力以30---50%為目標減少產(chǎn)品重量的研發(fā)與試制。
產(chǎn)品集成和減少車內(nèi)傳感器數(shù)量也成為安全氣囊產(chǎn)業(yè)又一發(fā)展的趨勢,在將來,以簡化系統(tǒng)構(gòu)架的途徑降低成本,并以單個傳感器檢測若干功能將成為安全氣囊產(chǎn)品必然發(fā)展方向。