安全帶耐磨性能試驗優化方法研究

潘燕璐 鄭敬峰 曲再鵬 陶云輝

泛亞汽車技術中心有限公司 上海市 201288 上海天祥質量技術服務有限公司 上海市 201206

1 引言

安全帶是用戶乘車出行時經常使用到的車內設施，既是對乘員起到必不可少的保護作用的功能件，又是用戶能直觀感受到的外觀件。隨著車輛用戶的逐漸成熟，對安全帶等零件的性能表現也是用戶評價車輛質量和品牌形象的一個方面。目前售后市場上有較多客戶抱怨實際使用過程中，短時間之內就會有安全帶側邊緣被磨起毛的現象，雖然不會影響安全帶本身應該具備的安全性能，但是主觀上會讓用戶感覺不滿意。目前安全帶零部件子系統級的試驗驗證方法均無法在早期識別此類情況。

圖1 安全帶起毛

本文作者通過選取某款存在安全帶側邊起毛現象的車型進行分析，鎖定導致該起毛現象的根本原因。并選取有代表性的用戶，對其實際使用情形進行分析和測量，搭建試驗臺架以復現該起毛現象。并結合PUMA數據，優化安全帶耐磨試驗驗證方法，可以早期識別該類問題，提高對安全帶織帶性能的要求，以提升客戶滿意度和品牌形象。

2 現象形成機理及分析

安全帶做為與乘員保護最關鍵的零部件之一，一直以來都被各主機廠和零部件生產商高度重視，對其的試驗考核方式也涵蓋了耐磨性，抗拉強度，阻燃性等等。

其中，對于安全帶耐磨性能的評估，目前主流的試驗方法是采用安全帶耐磨實驗機設備，按照GB14166的要求，進行2500次的使用。

圖2 現有安全帶耐磨設備

通過對用戶的實際使用情況進行觀察，以駕駛員為例，發現用戶在坐進車內扣安全帶時會有如下操作：

（1）落座；

（2）右手抓住安全帶鎖舌拉出安全帶到胸前部位區域時；

（3）左手會抬到肩部位置擋提一下安全帶織帶，并順勢滑至胸前部位，以避免織帶在身體上的摩擦；

（4）同時右手會持續拉拽安全帶到足夠長度以實現鎖舌插入安全帶鎖扣；

（5）左手釋放安全帶，織帶貼緊乘員身體。

在此過程中，被拉出而作伸出運動的織帶會與導向環、導向環邊緣、B柱飾板等零部件，以及乘員的衣物有接觸摩擦。而通過對現有出現安全帶起毛區域的測量，證實起毛現象與安全帶周邊零件的接觸強相關。

圖3 駕駛員實際操作各階段示意照片

3 試驗臺架方法和原理

圖4 磨毛安全帶實車位置照片，以及磨毛區域標注，尺寸

通過上述觀測和分析，發現現有安全帶的耐磨試驗方法無法涵蓋織帶的實際應用場景。故此搭建新的試驗臺架，以模擬安全帶全過程使用工況。

（1）工裝搭建：安全帶，卷收器、座椅，B柱飾板等安裝點位依據實車設計狀態。有條件的話可以使用部分白車身。

（2）作動機構設置：兩個作動缸，分別實現織帶拉出和織帶前提的動作，以實現織帶與環境件之間的接觸摩擦。

4 PUMA數據采集與分析

在此項試驗過程中，兩個參數影響最大，一是安全帶的拉伸次數，二是安全帶運動過程被向前提的高度和距離，這一動作最終反映到織帶與環境件的摩擦情況。

4.1 安全帶拉伸次數定義

獲取PUMA數據：81000；其中，對于客戶敏感的時間段為質保期內的表現。故折算出安全帶使用次數為：75000。

4.2 安全帶與環境件摩擦情況定義：

通過選取5%，50%，95%人群樣本，正常坐姿時，實際使用安全帶的過程研究。

5 試驗運行與結果評判

在依據研究所選定車型設計點位完成工裝搭建后，進行75000次試驗，與同款車型安全帶的售后用戶實際使用情況（10年16W公里）進行對比，一致性較好。試驗方法可以復現和涵蓋用戶的使用情況。

圖5 5%

圖6 50%

圖7 95%

6 結語

通過此項系統級試驗可以提前探知安全帶在整個質保期內的耐磨性能表現。通過對織帶的耐磨強度的提升，可以改善此類問題。特別是織帶的織帶材料類型，織帶厚度，織帶延伸率的參數改進，對此類現象有較大貢獻。同時，在后排上可以適當降低要求，以保證較高的性價比。