通常來說，汽車安全性能開發(fā)是按照開發(fā)目標(biāo)“整車——系統(tǒng)——零部件”逐級分解，性能逐級仿真與驗證來進行，零部件級別試驗是驗證零部件各項性能目標(biāo)的手段。通常來說，汽車安全性能開發(fā)主要包括以下幾個部分：結(jié)構(gòu)耐撞性開發(fā)，乘員保護性能開發(fā)，行人保護性能開發(fā)以及主動安全性能開發(fā)。其中，乘員約束系統(tǒng)的各個零部件在汽車碰撞過程中直接與乘員發(fā)生相互作用，對乘員保護性能起到關(guān)鍵性的作用，因此，對約束系統(tǒng)零部件進行充分的性能測試是相當(dāng)重要的，下面，將簡要介紹一下約束系統(tǒng)零部件的部分關(guān)鍵性能試驗。

安全帶

相信關(guān)注我們公眾號的各位朋友一定很熟悉，“安全帶就是生命帶”。在發(fā)生碰撞事故時，安全帶可以有效的約束乘員的身體，使其處在一個相對固定的位置，進而其他的輔助約束系統(tǒng)零部件可以對乘員起到有效的“緩沖”作用，達到保護乘員的目的。

安全帶的主要試驗項目可分為以下幾類：織帶性能試驗、卷收器性能試驗與總成性能試驗。

1、織帶性能試驗

與乘員保護性能強相關(guān)的織帶性能試驗主要是其抗拉強度與延伸率，其中抗拉強度測試還包括安全帶織帶經(jīng)過各類環(huán)境與物理條件處理后的測試，這兩個參數(shù)直接決定在碰撞過程中，安全帶織帶斷裂失效的可能性與安全帶的約束效果；在國家標(biāo)準(zhǔn)《機動車乘員用安全帶、約束系統(tǒng)、兒童約束系統(tǒng)和ISOFIX兒童約束系統(tǒng)》中，均有關(guān)于織帶抗拉強度與延伸率的相關(guān)性能規(guī)定與詳細測試方法。

2、卷收器性能試驗

安全帶卷收器屬于安全帶的一個核心部件，目前應(yīng)用廣泛的卷收器類型是預(yù)緊限力型卷收器，其性能測試主要包括預(yù)緊特性測試與限力特性測試，這兩項測試一般不單獨進行，而是與安全帶總成的動態(tài)試驗一同進行，使用安全帶位移與安全帶拉力傳感器采集相關(guān)數(shù)據(jù)來進行評估。

不同主機廠對于安全帶卷收器預(yù)緊與限力特性的要求可能有所不同，但主要參數(shù)基本一致，包括預(yù)緊距離，預(yù)緊力，限力標(biāo)稱值與動態(tài)試驗實測值的偏差，限力的波動程度等（補充一張圖片對應(yīng)示意一下預(yù)緊力、標(biāo)稱值等），這些參數(shù)均可以通過對應(yīng)傳感器進行測量。

圖1 典型的預(yù)緊限力型安全帶織帶張力曲線示意圖

3、安全帶總成試驗

安全帶總成試驗是測試安全帶各項性能的重要試驗項目，其中最重要的是安全帶總成的動態(tài)試驗，這一項試驗需要在加速或減速型模擬碰撞設(shè)備上進行，試驗要求是將試驗用假人、安全帶按一定的位置安裝在工裝上，假人佩戴好安全帶，對整個系統(tǒng)施加一個按設(shè)定曲線變化的加速度慣性載荷來模擬50km/h全正碰的情況。在進行這項試驗的同時，可以通過傳感器對安全帶卷收器的部分性能進行測試與評估。

關(guān)于安全帶總成動態(tài)試驗的性能要求，國家標(biāo)準(zhǔn)《機動車乘員用安全帶、約束系統(tǒng)、兒童約束系統(tǒng)和ISOFIX兒童約束系統(tǒng)》中，對假人軀干與骨盆的前移量做出了規(guī)定。

圖2 國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于假人軀干與骨盆前移量測量參考點的規(guī)定

該項試驗的試驗工裝示意圖如下：

圖3 安全帶總成動態(tài)試驗工裝示意圖

安全氣囊

安全氣囊是乘員約束系統(tǒng)的另一個重要組成部分，如下圖所示

圖4 汽車內(nèi)安全氣囊示意圖

安全氣囊作為輔助約束系統(tǒng)，配合安全帶共同起作用，可以達到更好的乘員保護效果，但值得注意的是，如果在不系安全帶的情況下，由于安全氣囊氣袋展開速率極快，可能達到200~300km/h，此時的安全氣囊有可能會成為“傷人氣囊”。而安全氣囊的性能試驗主要有以下幾類。

1、氣體發(fā)生器總成靜態(tài)點爆試驗

安全氣囊能夠在短時間內(nèi)充滿氣體是由于其氣體發(fā)生器的緣故，氣體發(fā)生器在接收氣囊系統(tǒng)控制器發(fā)送的電信號時，會將其中的化學(xué)藥品引爆發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體，快速將氣袋充滿，從而達到在碰撞過程中保護乘員的目的。

氣體發(fā)生器總成靜態(tài)點爆試驗一般需要在壓力容器中進行，壓力容器根據(jù)氣體發(fā)生器充裝火藥量的大小有所不同，根據(jù)氣體發(fā)生器的不同設(shè)計相應(yīng)夾具將其固定在壓力容器內(nèi)，通過設(shè)置在壓力容器內(nèi)的壓力傳感器與溫度傳感器，測試出氣體發(fā)生器的壓強-時間曲線。其試驗裝置如圖所示。

圖5 氣體發(fā)生器總成靜態(tài)點爆試驗裝置示意圖

圖6 氣體發(fā)生器總成壓力罐試驗壓強-時間曲線示意圖

2、安全氣囊總成靜態(tài)點爆試驗

由于汽車使用環(huán)境復(fù)雜多變，而安全氣囊由于其作用機理是小型爆炸，因此更增添了其不確定性?；谝陨峡紤]，安全氣囊總成需要在不同環(huán)境下進行靜態(tài)點爆測試，以測試其在不同環(huán)境下的靜態(tài)點爆性能表現(xiàn)。

安全氣囊靜態(tài)點爆試驗一般在高溫、低溫與常溫環(huán)境下進行，其溫度一般為85℃、-30℃與23℃，一般情況下對測試結(jié)果的要求為：在靜態(tài)展開試驗中，不應(yīng)產(chǎn)生可能對乘員造成直接或間接傷害的特征，不能有可能對乘員造成損傷的飛濺物出現(xiàn)；氣袋不應(yīng)破裂或燃燒，氣袋撕裂縫處應(yīng)該保持完好無損等。

安全氣囊靜態(tài)點爆試驗一般在專用的試驗室中進行，該試驗室配備的設(shè)備一般有環(huán)境艙、氣囊點爆測試系統(tǒng)與高速攝像機等，如下圖所示。

圖7 安全氣囊靜態(tài)點爆試驗室示意圖

轉(zhuǎn)向管柱

在汽車碰撞過程中，乘員往往會因為瞬間的減速而發(fā)生劇烈前傾，其中，駕駛員軀干會與方向盤發(fā)生二次碰撞，除了有安全氣囊的緩沖外，轉(zhuǎn)向管柱不應(yīng)對駕駛員產(chǎn)生額外的傷害，國家標(biāo)準(zhǔn)《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》對轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（包含轉(zhuǎn)向管柱與方向盤等）的吸能特性做出了詳細規(guī)定，其中，一項試驗為“人體模塊試驗”，該項試驗的示意圖如下，其中，人體模塊以24.1~25.3km/h的速率對轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)進行沖擊，沖擊時，作用在人體模塊上的水平力不應(yīng)超過11123N。

圖8 人體模塊試驗示意圖

以上簡要介紹了約束系統(tǒng)零部件的部分關(guān)鍵性能試驗，在實際工作中可能會涉及到的試驗類型遠比本文介紹的復(fù)雜，希望大家能夠通過對本文的閱讀，對約束系統(tǒng)零部件試驗有初步了解。