汽车安全气囊振动试验标准的分析与思考*

姜 峰 毛 立

无锡出入境检验检疫局， 江苏 无锡 214101

*江苏出入境检验检疫局科技计划项目(2016KJ58)

2017-05-16

姜峰，男，1982年生，工程师，研究方向为汽车内饰件检测技术开发

汽车安全气囊振动试验标准的分析与思考*

姜 峰 毛 立

无锡出入境检验检疫局， 江苏 无锡 214101

对比分析国内外有关汽车安全气囊振动试验标准及其振动性能测试上的异同点，着重讨论11个国内外标准在振动测试项目制定上的不足，并提出国内相关标准今后制修订时需考量的因素，进一步完善国内汽车安全气囊标准体系，规范国内汽车安全气囊市场。

安全气囊， 振动， 测试标准

安全气囊作为汽车被动安全性的辅助配置，发挥着非常重要的作用。因各国气候、道路状况等存在差异，安全气囊的耐久使用性能成为了人们广泛关注的话题。环境可靠性是汽车零部件的耐久使用性能考核的一项关键指标。有关安全气囊的环境可靠性试验很多，比如跌落、机械冲击、振动(复合温度)、温湿度循环、盐雾、温度冲击及阳光模拟老化等，其中振动(复合温度)试验是关乎安全气囊耐久使用后能否维持原有功能的重要检测内容。

振动(复合温度)试验是将样品在一定的温湿度条件下，同时按规定的周期将电振动应力施加到样品上，以考核样品的适应性。与单一因素(温湿度或振动)试验比较，振动(复合温度)试验能更真实地模拟样品在运输和使用过程中的环境，更客观地评价样品在温湿度和振动复合环境中的适应能力。对于安全气囊等汽车被动安全系统中的功能性零部件，发生在汽车运动过程中的振动疲劳破坏会给旅客生命安全及财产带来重大威胁。

目前，与汽车安全气囊相关的国内外标准：国际标准ISO 12097-2:1996《道路车辆 安全气囊部件 第2部分：气囊模块试验》“Road Vehicle-Airbag Components—Part2：Testing of Airbag Modules”[1]，国家标准GB/T 19949.2—2005《道路车辆 安全气囊部件 第2部分：安全气囊模块试验》[2]，大众集团标准VW 82511:2010“Air Bag Modules (Installation Location： Steering Wheel， Dashboard) Requirements and Test Conditions”[3]，通用集团标准GMW 3118:2012“Verification of Requirements for Side Impact/Roof Rail Airbag Modules”和GMW 3112:2012“Verification of Requirements for Frontal Airbag Modules”，克莱斯勒集团标准PF 10827:2011“Passenger Airbag (PAB) Module and Deployment Door”，标致雪铁龙集团标准IHPC_ADMR07_0043:2007“Airbag Modules and Pyrotechnic Devices”，中国一汽集团标准JA 8230-HL-1—2010《乘用车驾驶员安全气囊模块总成技术条件》，上汽集团标准SMTC 3470004—2011《安全气囊模块环境模拟试验方法》[4]，奇瑞集团标准Q/SQR.04.553—2006《安全气囊系统标准-零部件篇 驾驶员安全气囊和副驾驶安全气囊》，浙江吉利集团标准Q/JLY J7110349A—2011《驾驶员气囊技术条件》[5]等。

1 常用安全气囊分类及用途

(1) 驾驶员安全气囊(Drive Airbag， DAB)：安装在转向盘上，仅可保护驾驶员安全。

(2) 前排乘客座安全气囊(Front Passenger Airbag， PAB)：安装在车内仪表台上，在乘客座的前方位置，事故发生时可有效保护乘客安全。

(3) 前座侧边气囊(Front Side Airbag， FSAB)：安装在前排座椅外侧，目的是减缓侧面撞击造成的伤害，隔离躯干与门板而避免直接碰撞。

(4) 后座侧边气囊(Rear Side Airbag， RSAB)：安装在后排座椅外侧，目的是减缓侧面撞击造成的伤害，隔离躯干与门板而避免直接碰撞。

(5) 侧边气帘(Side Tubular or Side Curtain Airbag， CAB)：安装在顶篷内，通常贯穿前后，主要针对侧面撞击时保护乘客头部。B柱侧、窗玻璃甚至安全带侧面支撑扣，都有可能成为车祸中的杀手，碰撞时，侧边气帘弹出，遮盖车窗，达到保护乘客的效果，在侧面撞击、翻车等严重事故中有着很好的人员保护功能。

(6) 膝部气囊(Knee Airbag， KAB)：用来降低二次碰撞中车内饰对乘员膝部的伤害。膝部气囊位于前排驾驶座椅内，它一旦打开就能够有效保护后排乘客的腰下肢体部位，并能缓解来自正面碰撞的前冲力。

2 国内外相关标准中的安全气囊振动试验条件

目前国内外关于汽车安全气囊振动性能的标准比较多，国家标准和国际标准的要求基本一致，而各主要汽车生产企业几乎都制定了自己的企业标准，其测试条件有不同程度的差异(表1)。

表1 国内外相关标准中的安全气囊振动性能测试条件

(续表)

表2 国内外相关标准中的振动频率和功率谱密度

注：“RMS”为“Root Mean Square Value”的首字母缩写，表示均方根值，这里指加速度均方根值；“g”不是质量单位，指重力加速度，1g=9.80 m/s2；功率谱密度、RMS均有两种单位，都是标准原文

由表1可以看出，国家标准GB/T 19949.2—2005、大众集团标准VW 82511:2010、上汽集团SMTC 3470004—2011均与国际标准ISO 12097-2:1996的技术要求一致。

从采用的振动波形来看，这些标准几乎都使用随机波，仅JA 8230-HL-1—2010使用正弦波。

从适用范围来看，国际标准ISO 12097-2:1996、国家标准GB/T 19949.2—2005、上汽集团标准SMTC 3470004—2011和标致雪铁龙集团标准IHPC_ADMR07_0043:2007适用于车辆用安全气囊模块，涵盖面较广；大众集团标准VW 82511:2010与奇瑞集团标准Q/SQR.04.553—2006适用于DAB、 PAB；通用集团标准分类较细，GMW 3112:2012适用于DAB、PAB、KAB，GMW 3118:2012适用于SAB；克莱斯勒集团标准PF 10827：2011适用于PAB；中国一汽集团标准JA 8230-HL-1—2010和浙江吉利集团标准Q/JLY J7110349A—2011均适用于DAB。

国际标准ISO 12097-2:1996、国家标准GB/T 19949.2—2005、大众集团标准VW 82511:2010、上汽集团标准SMTC 3470004—2011、浙江吉利集团标准Q/JLY J7110349A—2011要求加载脉冲电流100 mA、 脉冲电流加载时间10 ms、脉冲周期200 ms， 其他标准则无加载脉冲电流要求。

从这些标准规定的振动频率和功率谱密度(表2)来看，各标准之间有差异。国际标准ISO 12097-2:1996的振动频率为8～200 Hz，国家标准GB/T 19949.2—2005、大众集团标准VW 82511:2010、标致雪铁龙集团标准IHPC_ADMR07_0043:2007、上汽集团标准SMTC 3470004—2011和浙江吉利集团标准Q/JLY J7110349A—2011均与国际标准ISO 12097-2:1996一致；通用集团标准GMW 3112:2012和GMW 3118:2012的振动频率为10～1000 Hz，克莱斯勒集团标准PF 10827:2011的振动频率按X轴向、Y轴向和Z轴向分别为5～1000 Hz、 25～ 1000 Hz、 5～1000 Hz，功率谱密度也不相同。

由表1可见，试验温度有常温和高低温两种，中国一汽集团标准JA 8230-HL-1—2010要求常温，其他标准均要求高低温循环(图1)，共分三类：第一类是国际标准ISO 12097-2:1996规定的高低温循环，国家标准GB/T 19949.2—2005、上汽集团标准SMTC 3470004—2011、浙江吉利集团标准Q/JLY J7110349A-2011、大众集团标准VW 82511:2010、标致雪铁龙集团标准IHPC_ADMR07_0043:2007均与其相同，各轴向的高低温循环时间均为24.0 h，低温(-35 ℃)保持6.0 h、高温(85 ℃)保持6.0 h；第二类是通用集团标准GMW 3112:2012规定的高低温循环，通用集团标准GMW 3118:2012、奇瑞集团标准Q/SQR.04.553—2006与其相同，各轴向的高低温循环时间均为22.0 h，交变两个循环，一个循环为低温(-30 ℃)保持约4.5 h、高温(85 ℃)保持约4.5 h；第三类为克莱斯勒集团标准PF 10827:2011规定的高低温循环，各轴向的高低温循环时间为30.0 h，前面的24.0 h与第一类即国际标准ISO 12097-2:1996要求的高低温循环相同，后面则增加了20 ℃保持6.0 h。

图1 高低温循环

3 对国内外有关标准的思考

针对当前有很多国内外汽车生产厂制定的汽车安全气囊振动试验标准且各标准规定的测试条件之间的差异，进行归纳。

3.1振动波形问题

从更好地模拟实际使用情况出发，车辆在行驶过程中因道路路面不平整，其振动现象是随机的，因此随机振动波形比正弦振动波形试验更具有参考价值。

3.2适用安全气囊问题

各种安全气囊模块安装在车内的不同位置，其受到的振动程度不同，可分类设置振动要求。DAB、 PAB较为常见，也是较早出现的安全气囊模块，受到各汽车生产企业重视并制定了相关标准。但随着车辆被动安全技术的迅速发展，侧边气帘(即CAB)等产品已在实际中应用，所以应针对这些产品制定标准并及时修订。

3.3加载脉冲电流问题

部分标准已考虑模拟实车状态，以实际安装角度进行振动试验，但未考虑车辆在通电状态下的振动情况。在实际使用中，安全气囊在通电状态下才能发挥作用，因此建议安全气囊的振动试验中加载脉冲电流要求。

3.4振动频率和功率谱密度问题

振动频率和功率谱密度不同会对试验结果产生较大影响，部分国外汽车集团制定企业标准时，考虑的是当地的道路情况，通过路试采集加速度、频率等相关数据，从而提出振动要求，但由此制定的标准不一定适合我国的道路情况。另外，山路上的振动更加剧烈，建议进行多地路试采集数据，制定更有效的振动条件。

3.5试验温度问题

试验温度及振动时间不同，则样品的老化程度不同。在实际使用中，经常会遇到下雨或梅雨季的连续高湿度天气，建议将温度、湿度、振动三因素综合考虑，制定振动试验温湿度条件。

3.6工装质量问题

国内外有关标准中的安全气囊振动试验，均忽略了工装质量的影响。实际上，工装质量在振动过程中起着重要作用，如果工装的共振频率在振动试验的频率范围内，会加速样品的损坏。因此，建议增加样品和工装的共振频率要求。

3.7外部影响因素问题

有关标准中的安全气囊振动试验，考虑了实际使用环境如通电、温湿度等因素，但忽略了样品在包装运输过程中的振动因素。ISTA(International Safe Transit Association)，即国际安全运输协会，对包装运输提出了明确的振动测试要求。汽车安全气囊产品在装车前必须经历包装运输过程，建议考虑该外部因素，在标准中修改或增加有关的振动条件。

4 结语

本文通过比对分析了国内外有关汽车安全气囊振动试验的标准，提出了这类标准制定时需要考虑和重视的问题，以期为今后制定更科学、更合理、更全面且适合我国国情的相关标准体系提供一定参考，为保障我国自主品牌的汽车安全气囊品质提供更适合的依据。

[1] 国际标准化委员会.道路车辆安全气囊部件 第2部分：气囊模块试验：ISO12097-2:1996[S].1996.

[2] 朱西产，朱彤，邱少波，等.道路车辆安全气囊部件第2部分：安全气囊模块试验：GB/T 19949.2—2005[S].北京：中国标准出版社，2005.

[3] 德国大众汽车集团.Air Bag Modules (Installation Location： Steering Wheel， Dashboard) Requirements and Test Conditions： VW 82511:2010[S]. 2010.

[4] 上汽股份技术中心技术标准化委员会.安全气囊模块环境模拟试验方法：SMTC 3470004—2011[S].2011.

[5] 浙江吉利汽车研究院有限公司.驾驶员气囊技术条件：Q/JLY J7110349A—2011[S]. 2011.

Analysis and thinking on vibration testing standards of automobile airbags

JiangFeng，MaoLi

Wuxi Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Wuxi 214101， China

Both the domestic and foreign vibration testing standards of automobile airbags， as well as the similarities and differences on the testing of vibration performance in these standards were comparatively analyzed. The deficiencies on the formulation of vibration testing in eleven domestic and foreign standards were mainly discussed， and the factors which are needed to be considered during the future formulating and revision process of related standards were given， which would be beneficial to improve the domestic standard system of automobile airbags and standardize the domestic automobile airbags’ market.

airbag， vibration， testing standard

U467.3

A

1004-7093(2017)08-0039-05

3D打印光敏树脂等多项国际级科技成果落地

安诺其集团与上海交通大学联手打造世界级新材料产业基地并共建知识产权运营平台

2017年8月18日，安诺其集团与上海交通大学在上海共同召开材料产业暨科技成果合作发布会。上海市青浦区副区长倪向军女士，山东省蓬莱市委常委常务副市长王培歧先生，上海交通大学先进产业技术研究院院长刘燕刚先生，上海交通大学化学化工学院院长朱新远先生及学科项目带头人杨晓慧、童刚生、刘群彦等专家，上海安诺其集团董事长纪立军先生，以及媒体、投资界人士共120余人出席了发布会。

发布会上，安诺其集团与山东省蓬莱市政府就打造新材料产业基地、安诺其集团与上海交通大学知识产权运营平台合作两个重点项目签约，安诺其集团与上海交通大学新材料研发中心揭牌。发布会上多个项目的落地，标志着安诺其集团与上海交通大学在新材料产业领域和知识产权运营领域开启了战略性合作序幕，这也是安诺其集团向新材料产业领域进军的重要里程碑。

新材料产业基地是安诺其与上海交通大学在山东省蓬莱市共同投资建设的项目。该项目将依托安诺其上市公司的资本平台、市场资源、创新管理能力，上海交通大学已经形成系列化的新材料科研成果和支撑未来深化发展的科研平台，以及蓬莱市大力支持新材料产业发展的优良环境，共同开发、建设、运营新材料产业基地，通过生产一代、研发一代、储备一代，形成良性的生产经营与科研创新可持续发展机制，在新材料产业这个新兴且前景广阔的领域，共同打造世界级的高端产业集群。

本刊理事单位

安徽东锦资源再生科技有限公司施文东董事长安徽工程大学纺织服装学院许德生院 长安徽南澳地毯有限公司芮建新总经理安徽农业大学轻纺工程与艺术学院黄 晨院 长安徽职业技术学院张 勇副教授安庆华欣产业用布有限公司俞建辉副总经理奥美医疗用品有限公司崔金海董事长北京百泉化纤厂张洪泽厂 长北京中丽制机工程技术有限公司沈 玮副总经理财团法人纺织产业综合研究所李贵琪所 长常熟市苏鸿机械制造有限公司汪戈范总经理常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司谈昆仑总 裁常州市润源经编机械有限公司王占洪董事长、总经理成都海蓉特种纺织品有限公司李 峰副总经理重庆金猫纺织器材有限公司王可平总经理慈溪市江南化纤有限公司孙 亚副总经理大连华阳化纤科技有限公司曾世军总经理佛山市嘉谦纺织有限公司蔡景辉董事长佛山市南海必得福无纺布有限公司邓伟雄董事长佛山市斯乐普特种材料有限公司李 杰总经理、总工福建恒安集团有限公司林一速技术中心总经理福建龙峰纺织科技实业有限公司施天扶董事长福建隆源纺织有限公司郑永清董事长福建南纺有限责任公司李祖安总经理福建强纶新材料股份有限公司黄朝强技术总工兼董事长福建省纤维检测局王明葵局 长广东省纺织协会陈茜微秘书长广东新会美达锦纶股份有限公司赵维钊经 理广州红谷皮具有限公司郑 杨总 监广州锦兴纺织漂染有限公司瞿新楼高级经理广州市水针无纺布制品有限公司黎国林副总经理广州市唯佳安达新材料科技有限公司张志军总经理翰诠特种纺织品(平湖)有限公司张良宇总经理杭州汇维仕永盛化纤有限公司叶洪福总经理河北达瑞化纤机械有限公司刘志全总经理河南二纺机股份有限公司曹秀成副总经理恒天嘉华非织造有限公司邓连华总经理恒天长江生物材料有限公司陈建文董事长湖南福尔康医用卫生材料股份有限公司柳庆新董事长湖南工程学院纺织服装学院江 灏院 长湖南金丝鸟麻业有限公司陈宗政董事长湖南永霏特种防护用品有限公司李文辉总经理淮安天然丝纺织科技有限公司朱广道总工程师际华三五四二纺织有限公司张 明董事长吉林省华纺静电材料科技有限公司王艺丹董事会秘书济南圣泉集团股份有限公司吕冬生总裁助理迦南(福建)新材料科技有限公司许恩典总经理嘉兴市豪艺家纺有限公司范佩明董事长嘉兴中国轻纺城管委会朱建明副主任

江苏奥凯环保科技有限公司冯 阳总经理江苏贝德时装有限公司蒋忠伟董事长江苏长乐纤维科技有限公司瞿振清董事长江苏出入境检验检疫局纺织工业产品检测中心田林辉主 任江苏鼎盛滤袋有限公司王功富总经理江苏海阳化纤有限公司沈家广副总经理江苏金呢工程织物股份有限公司陆 平董事长江苏金昇实业股份有限公司张月平总 裁江苏丽洋新材料股份有限公司尤祥银总经理江苏联宏纺织有限公司查小刚总经理江苏明辉化纤科技股份有限公司朱月明董事长江苏明晶布业股份有限公司蔡明贤董事长江苏省纺织机械工程研究中心冯金福工程中心主任江苏双山集团股份有限公司朱克荣董事长江苏太仓振辉化纤有限公司李忠军副总经理江苏阳光股份有限公司曹秀明技术中心主任江苏迎阳无纺机械有限公司范立元总经理江苏悦达纺织集团有限公司陈 榕总经理江苏至臻环保科技有限公司李 进主 任江西东华机械有限责任公司廖继东总经理江西服装学院陈娟芬分院院长晋江市港益纤维制品有限公司张小东副总经理晋江万兴隆染织实业有限公司吴 明副总经理莱州嘉宏塑业有限公司许汝东董事长李宁(中国)体育用品有限公司吴安福研发经理立信染整机械(深圳)有限公司王清泉营业董事辽东学院服装与纺织学院孙鹏子院 长美亚无纺布纺织产业用布科技(东莞)有限公司黄祖基董事长南六企业(平湖)有限公司黄清山董事长南通市纤维检验所张 达所 长南通舒华洁纺织印染有限公司张玉华董事长、总经理内蒙古航天拓力科技发展公司李九胜总经理宁波德昌精密纺织机械有限公司徐时平总经理宁波天诚化纤有限公司陆铁辉总经理莆田市华峰工贸有限公司李天源总 监七彩梦(福建)纺织股份有限公司林梅玉董事长青岛凤凰印染有限公司戴守华董事长青岛金三阳纺织机械有限公司殷文波总经理青岛市纤维纺织品监督检验研究院宋传民院 长青岛新维纺织开发有限公司王遵元总经理清远广硕技研服务有限公司黄成源材料创新研发副总经理

本刊理事单位

曲阜孔府家纺有限公司丰宗祥总经理泉州海天材料科技股份有限公司王启明董事长山东华纶化纤有限公司李洪保副总经理山东华业无纺布有限公司李 波总经理山东蓬莱嘉信染料化工股份有限公司杨军海副总经理山东日发纺织机械有限公司李子军总经理山东盛和纺织有限公司郭守和董事长山东丝绸纺织职业学院孙志斌院 长山东泰鹏环保材料股份有限公司王绪华总经理山东天鼎丰非织造布有限公司聂松林董事长山东银鹰化纤有限公司徐元斌副总经理山西彩佳印染有限公司柴化珍董事长上海工程技术大学服装学院袁 蓉党委书记上海光洋欧克电子科技发展有限公司陈建设总经理上海华峰超纤材料股份有限公司赵鸿凯副总经理上海金考拉服饰有限公司杨建明总经理上海凯历迪新材料科技股份有限公司杨定海董事长上海凯赛生物技术研发中心有限公司张红光副总裁上海申达科宝新材料有限公司胡 淳总经理上海市纺织工程学会马平春秘书长上海特安纶纤维有限公司汪晓峰总经理上海远东钢丝针布有限公司吴春明副总经理韶关市顺昌布厂有限公司顾光荣董事长邵阳纺织机械有限责任公司吴继发副总工程师绍兴励达无纺布有限公司李家乐助理工程师绍兴文理学院王学成党总支书记绍兴县夏履镇人民政府王俊峰镇 长绍兴中纺院江南分院有限公司张孝南总经理深圳市北岳海威化工有限公司邹海清董事长深圳优普特服装科技有限公司吴 银总经理晟合新材料科技(嘉善)有限公司侯春磊总经理石家庄纺织机械有限责任公司侯建明副董事长石狮市港溢染整织造有限公司侯世清董事长四川大学纺织研究所杜宗良副所长四川师范大学服装学院莫智文院 长苏州东华纤维材料制品有限公司陆晓华总经理台州宇星制针有限公司王 波副董事长太原理工大学轻纺工程与美术学院戴晋明院 长泰安鲁普耐特塑料有限公司沈 明董事长天津工业大学肖长发副校长天诺光电材料股份有限公司朱焰焰总经理温州新宇无纺布有限公司卢伟新总经理稳健实业(深圳)有限公司李健全总 裁无锡纺织材料交易中心有限公司郭建军总经理无锡宏源机电科技有限公司缪小方副总经理无锡市富仕德特种玻璃纤维有限公司邵亚国总经理无锡一棉纺织集团有限公司周晔珺董事长、党委书记芜湖市纤维检验所张志权所 长吴江梅堰三友染料化工有限公司张正富总工程师吴江市晨龙新升纺织品有限公司王云松董事长吴江市鼎盛丝绸有限公司吴建华总经理五邑大学狄剑峰副校长

西南大学纺织服装学院吴大洋院 长夏津丰润实业有限公司孟令军总经理夏津县瑞鑫纺织有限公司姜金星总经理厦门骏利德贸易有限公司陈作忠总经理厦门延江新材料股份有限公司谢继华董事长仙桃新发塑料制品有限公司付立新董事长香港查氏纺织集团有限公司王羽盛董 事香港中大实业有限公司朱立夫董事长象山恒大印染有限公司郑建范董事长新疆波西努姆生物科技有限公司温新惠总经理新疆大学纺织与服装学院徐 红教 授新疆石河子职业技术学院张洪安院 长徐州工业用呢厂陈国荣厂 长亚东工业(苏州)有限公司吴谟吉总经理盐城瑞泽色母粒有限公司倪 钧总经理盐城市纤维检验所王 云所 长扬州惠通化工技术有限公司卞少卿总经理扬州远睿精密机械有限公司万德华副总经理扬州志成化工技术有限公司成 强总经理张家港美景荣化学工业有限公司韩 冰董事长张家港市龙杰特种化纤有限公司席文杰董事长浙江纺织服装职业技术学院林建萍科研处长浙江富丽达股份有限公司王培荣总经理浙江古纤道新材料股份有限公司刘 雄副总经理浙江海宁市许村镇人民政府朱伟强书 记浙江华峰氨纶股份有限公司扬丛登董事长浙江华欣新材料股份有限公司钱樟宝副董事长浙江佳宝新纤维集团有限公司何 伟总经理浙江美欣达印染集团股份有限公司乐德忠副总经理浙江美伊服饰有限公司刘仙梅董事长浙江皮意纺织有限公司沈明荣董事长浙江盛邦化纤有限公司罗冬英总经理浙江新维狮合纤股份有限公司郑晓冰总经理浙江星益达增强材料有限公司倪广平副总经理浙江尤夫高新纤维股份有限公司翁中华董事长浙江宇丰机械有限公司叶中华总经理浙江中国轻纺城网络有限公司丁建军总经理郑州纺机自控设备股份有限公司柏许民董事长中国产业用纺织品行业协会李陵申会 长中国石化上海石油化工股份有限公司涤纶部沈 伟总工程师中国石化上海石油化工股份有限公司腈纶部黄翔宇总工程师中原工学院张一风处 长淄博岜山织造有限公司刘军涛总经理总后勤部军需装备研究所士兵系统研究中心施楣梧博 士