浅谈座椅安全气囊的结构和使用

李止汪

（延锋安道拓座椅有限公司 201315）

0 前言

通常汽车的座椅的外侧设置安全气囊，当汽车发生侧面碰撞以及车辆翻滚时，侧面安全气囊可以有效保护车内驾乘人员来自侧面撞击导致的腰部、腹部、胸部外侧，以及胳膊的伤害，保证身体上部的活动能力和逃生能力。

1 概述

1.1 安全气囊的类型

按照气囊装配的位置可以分为，驾驶员正面安全气囊，通常安装在方向盘内部；副驾驶乘员正面安全气囊，安装在手套箱上面的仪表板内部；气帘式侧撞安全气囊，安装在车顶围栏内饰件内部；充气管侧撞安全气囊，安装在车顶门框内饰件内；侧撞安全气囊安装在门板内；膝部安全气囊安装在车顶门框内侧内饰板后面；侧撞座椅安全气囊，安装在座椅靠背外侧。

1.2 座椅安全气囊的种类

汽车座椅气囊的种类分为软式气囊和硬式气囊。软式气囊使气囊布经过缝制加工后，将气囊布袋通过特殊折叠方法捆绑在一起，这样的气囊所占体积较小，可以直接放置在靠背发泡的内部，开发成本较低，而且座椅外观更平整。硬式气囊是在软式气囊的基础上，外面增加塑料罩盖，具有导向爆破作用，对座椅的支撑性有一定的保护，外观效果更好。

2 座椅气囊的保护应用

气囊是座椅系统的重要组成部件，是座椅的安全件之一。当车辆速度＞50 km/h时，撞击到刚性物质上就会出发汽车内部的传感器，安全气囊充气大约需要0.03 s，非常快的充气速度对确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位，安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，减少受伤的可能性[1]。当汽车受到侧面撞击或汽车碰撞护栏后发生翻车事故，碰撞车身部位的刚度很小，驾驶员很容易直接受到撞击的直接伤害，为了减少乘员的伤害值，在座椅背部增加侧向安全气囊，用于减缓驾驶员在受到伤害时所面临的压力，起到减缓冲撞力的作用。

3 座椅气囊的设计应用

气囊是座椅系统的重要组成部分，是座椅的安全件之一。在数据初始阶段，就要充分考虑到气囊的安装和形状以及尺寸大小。座椅的气囊从包装方式上可以分为口袋式气囊，半开放式气囊和全封闭式气囊，从类别上可以分为软式气囊和硬式气囊。

根据方式的不同，座椅的发泡对气囊区域做合理布局，要充分考虑到气囊爆破时所涉及的气囊布走势，对气囊爆破做一个合理的疏导，使气囊布在爆破时按照设计方向进行定向爆破。因发泡对气囊走势影响较弱，这时就需要面套根据气囊的导向做面套的开发，首先根据气囊模块的大小定位出气囊爆破区域的尺寸，通常情况下面套的爆破尺寸要远远大于实际需要尺寸[2]。气囊爆破出面套，是通过气囊的平缝线进行的，这就要求气囊区域的拼缝线需要特殊使用，正常的气囊区域的缝纫线为较细的棉线，可以满足正常的拼缝线强度要求又可以满足气囊爆破时的炸开的力度。

3.1 气囊尼龙布位置

气囊的开发要完全满足座椅对气囊爆破规定的要求，既要满足时间要求也要满足强度的要求.这样在开发面套气囊区域面套裁片时，就需要注意以下几点事项。

（1） 面套在包裹气囊时，需要对面套的面料进行气囊区域加固，这就需要增加一层高强度的尼龙布（图1）。这样处理是为了更好的保护表面面料不被破坏，同时有效防止内部发泡因气囊爆破而被破坏弹出。

（2）在缝制气囊拼缝线时也需要特别注意，因尼龙布有高强度的质量，这就要求在做拼缝线时需要对缝头进行两边倒缝。尼龙布贴着表面面料内部进行贴合缝制，在拼缝处进行倒缝，防止另外一边缝制时，不小心缝制压住尼龙布。如果有单针线或双针线就在倒缝的基础上进行操作。

3.2 气囊线以及针距要求

气囊线的拉伸强度小于常规缝线强度，面套表面材料强度必须远远大于气囊线强度，为了满足气囊在爆破时的要求，气囊线需要选择强度相对较低的涤纶线或棉线。涤纶线粗细型号通常为PES 80/3类型，拉伸强度在1 800～2 500 cN。同时针距的尺寸大于常规的缝制规格，通常为5.5 mm每针，这样缝制时为了减少缝线对气囊爆破时的阻力，同时不影响面套外观美观。气囊区域缝制时气囊线使用在底线上，而面线还是会使用普通的拼缝线进行缝制。从座椅的表面是无法看到底部的气囊线，不影响座椅在平时的使用和外观的美观。

3.3 缝制要求

在缝制时，所属的爆破缝线需要连续缝制，不可有断线，重叠线，以及返修线。如果造型状态为从左边延伸到右边，那么气囊线也需要从左边延伸到右边，中间不可以有换线行为。

4 气囊在车内的标识

带有安全气囊配置的汽车座椅，在座椅的靠背外侧带有一个织物的标签，上面标注“AIR BAG”或缩写“SRS”。表明该汽车装备有气囊。有些座椅在面套上面也会采用热压、缝制或粘贴的方式，将醒目的标语放置在明显位置。

4.1 气囊座椅缝纫工艺

汽车座椅在开发面套，做气囊区域的裁片缝合时，为了减小气囊爆破的阻力，这里需要选择弱化强度的缝纫线，配合专业的缝纫设备，设置每个针距的尺寸，通常采用5.5 mm尺寸的针距，在不影响外观的情况下，减小缝线的缝合强度，同时在爆破区域的缝合线，不得有返工和返修。

图1 尼龙布的安装位置

4.2 使用注意事项

带有安全气囊配置的汽车座椅，除了在生产面套加工时有所注意外，在运输上也多加注意，避免面套撕扯、挤压，应平放或悬挂进行运输。触发气囊充气的传感器仅能被严重的前碰撞或近似前碰撞所激发，传感器能准确鉴别汽车紧急制动与严重前碰撞或近似前碰撞的差别。爆破后的汽车座椅，需要重新更换气囊装置以及座椅的面套，严重的时候需要更换座椅的骨架和发泡。

4.3 安全气囊的维护

带有安全气囊装置的汽车座椅，在使用时不可以私自打开面套，更不可以破坏座椅内部的气囊装置，不可以使用强力拉扯气囊的线束，避免因外力破坏气囊安全的因素。在使用带有安全气囊装置的座椅时，不可以在座椅外面包装其他外罩，防止气囊爆破时无法弹向正确方向，失去保护乘驾员的功能。

5 结束语

通过对汽车座椅安全气囊综合分析，可以清楚地看到汽车座椅安全气囊对乘员乘车起到重要的保护作用，汽车座椅安全气囊的研究还在继续创新，汽车座椅安全气囊的创新工作好坏直接影响驾乘的安全。安全气囊的技术正在不断被开发、革新。在汽车座椅中的内侧添加竖向安全气囊气帘用于保护驾驶员和乘员在发生事故时相互的二次伤害，这样的技术还在持续创新中。