安全帶原理_安全帶是什么原理？

上一篇文章講了汽車安全帶的重要性，現在我們就從技術角度來看一下汽車安全帶是如何保護我們的。

汽車安全帶的發展歷史汽車安全帶出現于1885年，用于車廂，防止乘客從車廂墜落。

1902年5月20日在紐約舉行的一場汽車比賽中，一名賽車手為了防止在高速行駛時被甩出車外，用幾根安全帶將自己和同伴綁在座位上。比賽中，他們駕駛的汽車不慎沖入觀眾人群，造成兩人死亡、數十人受傷。然而，這些賽車手卻因為腰帶而死里逃生。這些安全帶也成為了汽車安全帶的雛形。當它們首次用于汽車時，它們挽救了用戶的生命。

1922年，賽道上的跑車開始使用安全帶；

1955 年，福特將安全帶作為選裝件，第一款標配安全帶的車型是Saab 93 GT750。

雖然越來越多的汽車配備了安全帶，但當時汽車上安裝的安全帶都是系在腰間的兩點式安全帶。由于設計缺陷，該安全帶仍存在安全隱患。剎車或碰撞時，無法避免駕駛員的頭部撞到方向盤或擋風玻璃而造成人員傷亡。

1959年，沃爾沃工程師Nils Bohlin發明了三點式安全帶。安全測試結果表明，使用這種三點式安全帶的車輛在發生碰撞事故時，可以大大降低人員傷亡的概率。

這項發明影響深遠，從誕生到今天，在數以萬計的事故中挽救了人們的生命。而且，它還被德國專利局評為近100年來最重要的八項發明之一。

1968年，美國規定汽車的所有前向座椅都必須配備安全帶。隨后，歐洲、日本等發達國家相繼制定了汽車乘員必須系安全帶的規定。

1992年，我國公安部于1992年11月15日發布通知，規定自1993年7月1日起，所有乘用車（包括轎車、吉普車、面包車、微型車）的駕駛員和前排乘客座位必須使用安全帶。

經過40多年的發展，汽車安全帶已逐漸成熟。目前的安全帶全部采用強度極高的合成纖維制成，帶有帶自鎖功能的卷收器，三點式設計同時約束駕乘人員的肩部和腰部。

安全帶的作用汽車安全帶是重要的被動安全部件，起著約束位移和緩沖的作用。

當發生碰撞事故時，安全帶通過內部鎖定機構鎖定，使乘員“束縛”在座椅上，降低乘員二次碰撞的風險，同時防止乘員被困車輛翻車等危險情況。座椅被扔掉是為了保護和防止乘員受到嚴重或致命的傷害。

汽車安全帶的分類常見的安全帶根據固定方式不同可分為兩點式、三點式、四點式和自由式。

兩點式安全帶兩點式安全帶與車身或座架只有兩個固定點。軟帶自腰部兩側垂至腹部，呈腰帶狀。被扔出車外。優點：易于使用，易于擺脫。

缺點：乘員上半身容易前傾，前排乘員頭部會撞到儀表盤或擋風玻璃，所以這種安全帶主要用在汽車后排座椅上。

三點式安全帶三點式安全帶是彌補兩點式安全帶不足的一種安全帶。它在兩點式安全帶的基礎上增加了一條肩帶。靠近肩部的車身有一個固定點，可以同時使用防止乘員身體前傾和上半身前傾，增強了乘員的安全性，是目前最常用的安全帶。

三點式分為帶緊急鎖定機構和不帶緊急鎖定機構（但色帶長度可以手動調節）

與普通汽車相比，四點式和自由式賽車對安全帶的要求更高，比賽中制動和轉彎產生的慣性力更大、更頻繁。為了更好地保護車手，幫助車手駕駛，賽車上使用了四點式、五點式甚至六點式安全帶。

三點式安全帶的結構汽車安全帶由織帶、安裝夾具、卷收器等部件組成。

織帶織帶是安全帶的主體。它由錦綸、滌綸、維尼綸等合成纖維原絲織成寬約50毫米、厚約15毫米的帶。具有足夠的強度、伸長率和吸能能力。對于織帶的技術性能指標，各國都有明確的規定，必須按規定使用。

安裝夾具安裝夾具是連接到車身或座椅部件的接線片、嵌件和螺栓。它們的安裝位置和牢固程度直接影響安全帶的保護效果和乘員的舒適度。

國家對安全裝置的安裝位置和安裝標準也有明確的規定，以防止事故的發生。

卷收器卷收器的作用是存放織帶，防止織帶被拉出。它是安全帶系統中最復雜的機械部件。卷收器連接在安全帶織帶的一端，收緊織帶的力矩由內部的預緊彈簧提供，從而實現機械式自動調節安全帶長度的功能。不再需要自己手動調節安全帶的長度。

與彈簧驅動卷收器不同，電動卷收器具有更多實用功能。奔馳C200L就是應用案例之一。

奔馳C200L具有電子自動調節安全帶長度的功能。當你系好安全帶時，它的卷收器電機會自動收緊安全帶，消除人與人之間的縫隙，尤其是冬天穿著厚羽絨服時非常實用。

奔馳C200L還具有電子鎖止功能。例如在急加速、急減速和高速過彎時，只要傳感器接收到的信號達到系統限制的加速度G值，就會自動鎖止安全帶，從而給駕駛者更多的保護。

在緊急制動或下坡時，安全帶還可以實現機械鎖定功能，利用慣性原理，是對駕駛員最簡單、最可靠的保護。此外，更高端的車型還配備了電子鎖功能，相比機械鎖，能夠在更多的駕駛條件下提供保護。

預緊式安全帶預緊式安全帶也稱為預縮式安全帶。這種安全帶的特點是，當汽車發生碰撞事故，乘員還沒有向前移動時，它會先將織帶拉緊，立即將乘員緊緊地綁住。座椅上，然后鎖止織帶防止乘員身體前傾，有效保護乘員的安全。預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同，除了普通卷收器的收放織帶功能外，還具有當車速發生急劇變化時，能夠在0.1秒左右加強對乘員的約束力，因此它還有控制裝置和預拉緊裝置。

基本原理理想的安全帶作用過程是：首先，及時收緊，在事故發生的第一時刻毫不猶豫地把人"按"在座椅上。然后，適度放松，待沖擊力峰值過去，或人已能受到氣囊的保護時，即適當放松安全帶。避免因拉力過大而使人肋骨受傷。先進的安全帶都帶有預收緊裝置和拉力限制器，讓我們來看看這兩者的功能原理。

安全帶預收緊裝置當事故發生時，人向前，座椅往后，此時如果安全帶過松.則后果很可能是：乘員從安全帶下面滑出去：或者，人已碰到了氣囊，而此時安全帶由于張緊余量過大而未能及時繃緊，即未能像希望的那樣先期吃掉一部分沖力，而是將全部負擔都交給了氣囊。這兩種情況都有可能導致乘員嚴重受傷。但問題是，正確安裝的安全帶。其松動余地來自何方？一是由于乘員的衣服本身有一定的厚度，另外在安全帶裝置中也多少隱藏了部分松動余地，這種余地無法消除，但真遇到事故時，還就應該盡量消除。怎么辦？為此出現了這種安全帶預收緊裝置它負責提供瞬間繃緊的安全帶。其作用過程是：首先由一個探頭負責收集撞車信息，然后釋放出電脈沖，該脈沖傳遞到氣體發生器上，引爆氣體。爆炸產生的氣體在管道內迅速膨脹，壓向所謂的球鏈，使球在管內往前竄，帶動棘瓜盤轉。棘爪盤跟鈾連為一體，安全帶就繞在軸上。簡單地講，就是氣體壓力使球動，球帶動棘爪盤轉，棘爪盤帶動軸轉--瞬間實現了安全帶的預收緊功能。從感知事故到完成安全帶預收緊的全過程僅持續千分之幾秒。管道末端是一截空腔，用于容留滾過來的球。

安全帶拉力限制器事故發生后，安全帶在預收緊裝置的作用下，已經繃緊了。但我們希望在受力峰值過去后，安全帶的張緊力度馬上降低，以減小乘員受力，這份特殊任務就由安全帶拉力限制器來完成：在安全帶裝置上，有一個如前所述的預收緊裝置，底下卷繞著安全帶。軸芯里邊是一根鋼質扭轉棒。當負荷達到預定情況時，扭轉棒即開始扭曲，這樣就在一定程度上放松了安全帶，實現了安全帶的拉力限制功能。

汽車安全帶最新技術

充氣式安全帶充氣式安全帶是一種在發生突發事件時，胸、肩部織帶會充滿氣體。其結構是在撞車時在織帶與人體的接觸段設為充氣段，充氣段的一端有一個類似氣囊中氣體發生器的電子式充氣裝置。當車輛發生碰撞時，車輛的電子控制單元(ECU)會進行撞車嚴重度判別，若撞車嚴重度達到設計要求，ECU會發出指令，即點火電流，給預拉緊裝置與充氣裝置，兩者先后作用，對乘員起到一個更好的保護作用。

與氣囊一體化安全帶乘員被動安全系統通過安裝在汽車前部與中部的電子傳感器來采集汽

車碰撞的強度、減速度與汽車的變形量，轉換成電信號并傳至電子控制

單元(ECU)．ECU通過分析并與設計數據對照，確定是否需要點火，保證安全帶和安全氣囊的點火時刻配置達到最佳。在ECU認為需要點火時即可發出點火指令，安全帶在接到指令后即可（通過電流）觸發燃藥，安全帶開始回拉，消除織帶間隙，以減小乘員的前移量，帶感應器的安全氣囊在接到點火指令前，通過感應器判斷出乘員的體形、重量與乘坐的位置，在接到指令后，根據乘員的具體狀況調整點火時刻與氣囊打開的速度與壓力（目前還在研制開發之中）達到最佳的乘員保護效果

與防碰撞系統結合把預緊式安全帶與車輛的自動剎車等主動安全系統結合了起來，使安全帶更“聰明”地保護了車內乘員。