Abstract This paper introduces the development of the pyrotechnics technique in the automobile assistant holding system, the development of electric initiator and inflator in the field are reported from instruction design and charge used ,the inflator are classified on the basis of gas produce mechanism and process.
气体发生器的结构发展总的趋势是向重量 体积 小型化发展 以减轻汽车的重量 气体发生器的重量 已由最初的 ８００ １ ０００ｇ ３ 降到了 ４００ｇ 左右 ９ 从 复杂结构向小型化发展以节省汽车内部空间 第一代 烟火式气体发生器的直径约 ９０ｍｍ 而目前已发展到 ５０ ７０ｍｍ 加工工艺由复杂向简单发展 以降低气 体发生器的成本 第一代气体发生器用零件多采用机 械切削的方式加工 ３ 而目前大多采用冲压拉伸 冷 挤压或温挤压的方式加工 ９ １．３ 烟火式气体发生器产气药剂的研究进展
第一代烟火式气体发生器用产气药剂基本以叠 氮化钠（ＮａＮ３）为主体 ３ 其还原剂采用三氧化二铁 （Ｆｅ２Ｏ３） 或采用氧化亚铜或别的还原剂 该系列药剂
具有性能稳定 气体温度相对较低的优点 由于叠氮 化钠（ＮａＮ３）具有很强的毒性 反应后生成的气体产物 中 氮的氧化物（ＮＯ 和 ＮＯ２）含量较高 对乘员的身体 伤害很大 目前已逐步被淘汰 目前研发的药剂有分 别以硝基胍（ＮＱ） 黑索今（ＲＤＸ） 硝酸胍 硝酸铵等 材料为主体 ７ ９ 辅以其它氧化剂的混合药剂 也有 研究单质产气药剂的报告 这类药剂的共同点是产气 效率高 设计尺寸小 制造成本低是目前烟火式气体 发生器的主要发展趋势
２ 电点火器技术的研究进展
电点火器的发展经历了和其它非汽车行业火工 品类似的历程 主要发展趋势是结构和工艺从复杂到 简单 感度从敏感到钝感 成本由高到低 ２．１ 国外电点火器技术的研究进展 ２．１．１ 国外电点火器结构的研究进展 近年来国外电点火器结构的研究主要围绕如何 提高电点火器质量一致性和降低成本进行 具有代表 性的结构是钢性电点火头和玻璃烧结电极塞两种
女 在读硕士研究生 从事高分子材料的研究和火工品产品设计
万方数据
2005 年 8 月
火 工 品
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寿命周期内工作正常 三是制造成本低 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 已可靠解决了这一问题
３ 混合式气体发生器 ５ 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 热后压力增加 和产生的气体一起充满气袋 该类气 体发生器有效地克服了烟火式气体发生器出气口温 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， 是在同一个容器或相互独立的两容器两种 目前 第 二类和第三类气体发生器的使用比较广泛 １．１．２ 从工作过程分类
摘 要 综述了国内外汽车乘员辅助约束系统用火工技术的发展 从结构与药剂方面着重介绍了电点火器和气体
发生器技术的研究进展 从产气机理与工作过程对气体发生器进行了分类
关键词 汽车乘员辅助约束系统 电点火器 气体发生器 产气药剂
中图分类号 TJ459
文献标识码 A
The Development of the Pyrotechnics Technique in the Automobile Assistant Holding System
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２ 烟火式气体发生器 ３ 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 的优点：一是排气速度快 在很短的时间内能将气袋 充满 完成其保护乘员的作用 ４ 二是产气药剂为固 体 通过设计能很好地保证气体发生器在汽车的整个
收稿日期 2005-05-17 作者简介 孙会宁 1978-
SUN Hui-ning1, CHEN Bao-wei2, ZHANG Jian3 1. Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001 2. Xi’an Qinghua Electric Appliances Company,
Xi’an,710025 3. Sichuan Jiuzhou Tianhui Teaching Garden, Mianyang 621000
2005 年 8 月
火工品 INITIATORS & PYROTECHNICS
文章编号 1003-1480 2005 03-0054-03
2005 年第 3 期
汽车辅助约束系统用火工技术的发展
孙会宁 1 陈保伟 2 张健 3
1. 安徽理工大学化工系 安徽 淮南 232001 2. 西安北方庆华机电集团有限公司 陕西 西安 710025 3. 四川九州天汇教育园 四川 绵阳 621000
Key words Automobile assistant holding system; Electric initiator; Inflator; Propellant
随着汽车工业的发展 汽车安全技术倍受关注 在欧美一些发达国家 从 20 世纪 80 年代开始使用汽 车辅助约束系统 其核心技术之一的火工技术也得到 了快速的发展 但国内有关这方面的报道较少 本文 综述了汽车乘员辅助约束系统用火工技术的发展 着 重介绍电点火器和气体发生器技术
３ 结语
随着汽车在我国的普及 掌握具有自主知识产权 的核心技术显得尤为重要 尽管国内的科研人员已着 手进行该领域的研究 但和国际先进水平还有较大差 距 在目前各跨国公司对核心技术保护的情况下 研 发出具有自主知识产权的和国际水平相当的电点火 器迫在眉睫 因此汽车辅助约束系统用火工技术在国 内的发展有待于进一步提高
１ 气体发生器技术的研究进展
１．１ 气体发生器Байду номын сангаас分类 １．１．１ 从产气机理分类 从产气机理可将汽车辅助约束系统用气体发生
器分为 ３ 类 １ 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 起到保护乘员作用 １ 这类气体发生器优点是放出 的气体温度低 缺点是气体放出速度慢 气体发生 器体积大 重量大 ２
从工作过程汽车乘员辅助约束系统用气体发生 器可分为单级 ６ 双级和多级气体发生器 ７ 最初 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 工作时中央控制单元 （ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）根据乘员的重量 体型 坐姿或碰撞强度调整击发方式 以达到较好的保护效 果 ８ 目前 大多数采用单级气体发生器 只有少数 高档轿车采用双级气体发生器 １．２ 气体发生器结构设计研究进展
[P] .CN9522286.1 1996-10-02. [4] 中岛祯活等.气囊充气装置[P].CN95190156.7 1996-6-05. [5] Smith Bradley W.Hybrid inflator with diffuser end
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目前各公司所用的电点火器的结构多采用玻璃 烧结电极塞结构 １２ 通过焊桥 装药 激光焊接等 工序完成电点火器的装配 １３ 所有过程均通过自动 线完成 桥路电阻和装药量便于控制 质量一致性好 强度和抵抗恶劣环境的能力均能满足要求 １４ 缺点 是电极塞的相对成本较高 １５ ２．１．２ 国外电点火器用药剂的研究进展
钢性电点火头 １０ 结构的电点火器由电点火头 药剂和壳体等几部分组成 电点火头的制作过程由专 用生产线完成 不需手工焊桥 只要将适当宽度的钢 带和规定规格的桥丝送入自动生产线 该设备即可完 成加工电极 注塑成型和焊桥等工序 这种结构的电 点火器具有成本低廉 电阻一致性好 良品率高等优 点 有的还在电极上设计了专门的静电泄放通道 １１ 缺点是强度和抵抗恶劣环境的能力差