安全带原理

汽车安全带原理

一、安全带中的传统锁定装置

汽车的安全带有一个锁定机构，可以在发生碰撞时停止卷轴的旋转，有两种常用的锁定系统：分别由汽车运动触发的系统和由安全带运动触发的系统。

（一）由汽车运动触发的系统

第一种系统在汽车迅速减速时锁定卷轴，这种机构中的核心原件是一个加重摆锤。当汽车突然停止时，惯性会导致摆锤向前摆动。摆锤的另一端的棘爪会抓住固定在卷轴上的一个带齿棘轮。由于棘爪卡住了齿轮，因而齿轮便无法逆时针旋转，从而使与之相连的卷轴也无法旋转。当撞击后再次松开安全带后，齿轮会顺时针旋转与棘轮分开。

（二）由安全带运动触发的系统

第二种系统在猛拉安全带时锁定卷轴。多数设计利用卷轴旋转的速度作为激活动力。这中设计的核心元件是一个离心式离合器，一种安装在旋转卷轴上的加重摆杆。当卷轴缓慢旋转时，摆杆并不摆动。一个弹簧使它保持在原来的位置。但当猛拉安全带时，卷轴将快速旋转，离心力驱使摆杆的加重端向外摆动。

伸长的摆杆会推动卷收器壳上的凸轮。凸轮通过滑动销与一个枢转棘爪相连。当凸轮移动到左侧时，滑动销会沿棘爪的槽口移动。这会将棘爪拖入与卷轴相连的旋转棘轮。棘爪锁入齿轮中，禁止逆时针旋转。

二、先进安全带中的额外装置

理想的安全带作用过程是：首先，及时收紧，在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人"按"在座椅上。然后，适度放松，待冲

击力峰值过去，或人已能受到气囊的保护时，即适当放松安全带。避免因拉力过大而使人肋骨受伤。最先进的安全带都带有预收紧装置和拉力限制器，其与传统的锁定装置一起使用，而不是替代他们，具体如下：

（一）预收紧装置

1.设计初衷

在实际中，即使正确安装，安全带也会存在松动：一是由于乘员的衣服本身有一定的厚度，另外在安全带装置中也多少隐藏了部分松动余地，这种余地无法消除，但真遇到事故发生碰撞时，人向前，座椅往后，此时如果安全带过松．则后果很可能是乘员从安全带下面滑出去：或者人已碰到了气囊，而此时安全带由于张紧余量过大而未能及时绷紧，即未能像希望的那样先期吃掉一部分冲力，而是将全部负担都交给了气囊。这两种情况都有可能导致乘员严重受伤还就应该尽量消除。为消除这种松动，出现了安全带预收紧装置，它负责提供瞬间绷紧的安全带。

2.作用原理

其作用过程是：首先由一个探头负责收集撞车信息，然后释放出电脉冲，该脉冲传递到气体发生器上，引爆气体。爆炸产生的气体在管道内迅速膨胀，压力会推动活塞上行，活塞的一侧固定有一个齿条。当活塞弹起时，齿条将与一个连接到卷收器的齿轮啮合。告诉运动的齿条会旋转卷轴，从而卷起安全带。

（二）拉力限制器

1.设计初衷

剧烈的撞击使，收紧的安全带本身会对人体造成伤害，我们希望在受力峰值过去后，安全带的张紧力度马上降低，以减小乘员受力，这份特殊任务就由安全带拉力限制器来完成

2.作用原理

高级的拉力限制器是在卷收器中采用了一个扭杆，扭杆一般是长金属棒，当对其施加压力时会产生扭曲，扭杆一端固定在锁定机构上，另一端固定在旋转卷轴上，轻微碰撞扭杆保持原状不变，当力量超过一定值后，扭杆发生轻微的扭曲，使安全带能够放得更长一些。实现了安全带的压力限制功能。