Системы безопасности автомобиля. Часть 1. Ремень безопасности.

Массовое распространение ремней безопасности пришлось на 50-е годы прошлого столетия. Связано это было с тем, что при все более возрастающих скоростях, аварии стали приводить к довольно серьезным травмам, а зачастую и смертельным исходам.

Густав Лебе, французский ученый, еще в 1903 году предложил устанавливать на автомобили пятиточечные ремни безопасности. Но в те времена его идея особого энтузиазма не встретила, и как следствие, не прижилась. За время изысканий наилучшей конструкции, был изобретен не один десяток устройств, но ни одно из них, по ряду причин, не прижилось. Какие-то из-за сложности конструкции и креплений, другие по причине недостаточной надежности.

Взять хотя бы те же двухточечные ремни безопасности. Фиксируя пассажира или водителя на уровне пояса, они в случае столкновения, не спасали от ударов о приборную панель, руль или лобовое стекло. Ведь верхняя часть тела не была зафиксирована совсем. Некоторые модели автомобилей ГАЗель, и по сей день имеют подобное крепление (переднее сиденье рядом с водителем).

Первопроходцем, чье изобретение не только прижилось, но и приобрело массовый характер, а впоследствии стало прародителем всех современных трехточечных ремней безопасности, стал Нильс Болин. Инженер из Швеции, занимавшийся системами безопасности катапульт в авиакомпании, придя в Volvo, предложил трехточечную систему.

Статья в тему: Что делать при замерзании замка в автомобиле?

Ремни безопасности

Самым распространенным конструктивным элементом системы пассивной безопасности автомобиля являются ремни безопасности. Их использование снижает вероятность и тяжесть травм от ударов о жесткие части кузова, стекла, с другими пассажирами (так называемых вторичных ударов). Пристегнутые ремни безопасности обеспечивают эффективную работу подушек безопасности.
По числу мест крепления различают следующие виды ремней безопасности: двух-, трех-, четырех-, пяти- и шеститочечные.

Двухточечные ремни безопасности (рис. 1) в настоящее время можно встретить в качестве среднего ремня на заднем сиденье некоторых старых автомобилей, а также на пассажирских местах в самолетах. Двухсторонний ремень безопасности представляет собой поясной ремень, проходящий по талии и закрепленный с двух сторон сиденья.

Рис. 1. Двухточечный ремень безопасности

Трехточечные ремни безопасности (рис. 2) являются основным видом ремня безопасности и устанавливаются на всех современных автомобилях. Трехточечный диагонально-поясной ремень безопасности имеет V-образное расположение, которое обеспечивает равномерное распределение энергии движущегося тела на грудь, таз и плечи. Первые серийные трехточечные ремни безопасности были предложены компанией Volvo в 1959 г. Рассмотрим устройство трехточечного ремня как наиболее распространенного.

Рис. 2. Трехточечный ремень безопасности

Трехточечный ремень безопасности включает лямку, замок и втягивающую катушку.

Лямка ремня безопасности изготавливается из прочного материала и крепится к кузову с помощью специальных устройств в трех точках: на стойке, на пороге и на специальной тяге с замком. Для адаптации ремня к росту конкретного человека во многих конструкциях предусматривается регулирование верхней точки крепления по высоте.

Замок обеспечивает запирание ремня безопасности и устанавливается возле сиденья автомобиля. Для соединения с замком на лямке выполнен подвижный металлический язычок. В целях напоминания о необходимости применения ремня безопасности в конструкции замка предусматривается выключатель, который включен в цепь аудиовизуальной сигнальной системы. Предупреждение происходит с помощью сигнальной лампы на приборной панели и звукового сигнала. Алгоритм работы данной системы имеет отличия у разных автопроизводителей.

Втягивающая катушка обеспечивает принудительную размотку и автоматическую смотку ремня безопасности. Она крепится на стойке кузова автомобиля. Катушка оснащена инерционным механизмом блокировки, который останавливает движение ремня в катушке при аварии. Используется два способа блокировки — в результате движения (инерции) автомобиля и в результате движения самого ремня безопасности. Ремень можно вытянуть из барабана катушки только медленно, без ускорения.

Современные автомобили оснащаются ремнями безопасности с натяжителями.

Четырехточечные ремни безопасности (рис. 3) устанавливаются на спортивных автомобилях, имеют четыре точки крепления к сиденью.

Рис. 3. Четырехточечный ремень безопасности

Пятиточечные ремни безопасности (рис. 4) используются на спортивных автомобилях, а также для закрепления детей в детских автомобильных сиденьях. Включают два поясных ремня, два плечевых ремня и один ремень, находящийся между ногами.

Рис. 4. Пятиточечный ремень безопасности

Шеститочечные ремни безопасности имеют два ремня между ногами, за счет чего обеспечивается более надежная фиксация пилота гоночного автомобиля.

Перспективной конструкцией являются надувные ремни безопасности (рис. 5), которые наполняются газом при аварии. Они увеличивают площадь контакта с пассажиром и соответственно уменьшают нагрузки на человека. Надувная секция может быть или плечевой, или плечевой и поясной. Как показывают испытания, данная конструкция ремня безопасности обеспечивает дополнительную защиту от бокового удара.

Рис. 5. Надувные ремни безопасности

Компания Ford предлагает эту опцию в Европе для автомобиля Ford Mondeo четвертого поколения. Надувные ремни безопасности устанавливаются для пассажиров заднего ряда. Система разработана, чтобы в случае аварии сократить травмы головы, шеи и грудной клетки у пассажиров заднего ряда, которыми часто являются дети и пожилые люди, особенно чувствительные к таким травмам. В повседневном использовании надувные ремни безопасности функционируют так же, как и обычные, и совместимы с детскими сиденьями.

В случае аварии от датчика удара поступает сигнал в блок управления системой безопасности, блок передает сигнал для открытия на запирающий клапан баллона с углекислым газом, что находится под сиденьем, клапан открывается и газ, находящийся до этого в сжатом состоянии, заполняет подушку ремня безопасности. Ремень быстро разворачивается, чтобы распределить силу удара по поверхности тела, которая в пять раз больше, чем в случае стандартных ремней безопасности. Время активации ремней составляет менее 40 мс.

В новом Mercedes-Benz S-Class W222 компания расширяет возможности по защите пассажиров на задних сиденьях. В рамках «Пакета PRE-SAFE для задней части салона» объединены устройства натяжения ремня безопасности и надувной подушки в ремне безопасности (Beltbag) и надувных подушек безопасности в передних сиденьях. Совместное применение этих устройств при аварии снижает травматизм пассажиров на 30 % по сравнению с традиционной схемой. Надувная подушка в ремне безопасности представляет собой ленту ремня безопасности, способную надуваться и тем самым снижать риск травмирования пассажиров при лобовом столкновении за счет уменьшения нагрузки на грудную клетку. Сиденье с откидной спинкой на серийной основе оборудуется надувной подушкой безопасности, спрятанной под мягкой обивкой подушки сиденья. Такая подушка безопасности не даст пассажиру в положении полулежа проскользнуть под ремень безопасности в случае аварии (так называемое «подныривание»). Таким образом, специалистам Mercedes-Benz удалось сконструировать комфортабельное сиденье с откидной спинкой, которое в случае аварии обеспечит более высокий уровень безопасности, чем сиденье, где спинка наклоняется в результате смещения вперед подушки сиденья.

В качестве меры против неиспользования ремней безопасности с 1981 г. предлагаются автоматические ремни безопасности (рис. 6), которые автоматически закрепляют пассажира при закрытии двери (запуске двигателя) и освобождают его при открытии двери (остановке двигателя). Автоматизировано, как правило, движение плечевого ремня, который движется по краям дверной коробки. Поясной ремень закрепляется вручную. Из-за сложности конструкции, неудобства посадки в автомобиль автоматические ремни безопасности в настоящее время практически не применяются.

Рис. 6. Автоматический ремень безопасности

Трехточечный статический ремень безопасности

Устройство данной конструкции было простым. Диагональная и поясная лямка с замок, который фиксировался у бедра. Крепление как в современном автомобиле, с той лишь разницей, что система фиксации была статической. Существенный недостаток данной системы — необходимость регулировки. Сев и пристегнувшись, пассажир должен был настроить крепление таким образом, чтобы под лямку пролазило не более двух пальцев. Если же длина была больше, безопасность была вновь под угрозой. При столкновении, тело успевало набирать ускорение, прежде чем встречало препятствие в виде ремня безопасности.

Использование ремня безопасности

Как уже упоминалось, ремень безопасности является устройством, защищающим пассажира в случае автомобильной аварии. Важно помнить о том, что в случае столкновения движущееся транспортное средство вызывает смещение пассажиров с места в направлении передней части.

Этот удар несет в себе большую опасность, так как пассажиры могут быть выброшены через лобовое стекло или удариться о передние сиденья, находясь за ними. Такие удары часто приводят в лучшем случае к серьезным травмам. Поэтому, пристегиваясь ремнем безопасности, можно значительно снизить риск травмирования и смерти в случае аварии.

Эволюция ремня

Инерционные трехточечные ремни безопасности, пришедшие на смену статическим в 70-х годах, стали прорывом в области безопасности. Они не только поправили статистику смертности и травматизма в ДТП, но и увеличили число пристегивающихся практически в два раза. Ведь отпала нужда регулировать ремень при посадке в автомобиль. Сел, пристегнулся, а инерционная катушка сама забирает излишки.

Конструкция такова, что в случае аварии, шариковый или маятниковый механизм катушки фиксирует ленту и не дает ей разматываться, тем самым надежно удерживая тело. Устройство катушки инерционного ремня блокирует ленту при опрокидывании автомобиля, в случае крена или заноса, а так же при резком торможении. Казалось бы, трехточечные ремни безопасности идеальны в плане безопасности, но как и любое другое, имеет существенный недостаток.

Это опоздание в срабатывании, а при аварии, когда счет идет на доли секунд, эта задержка может быть опасной. В зимний период, когда человек одет в большое количество одежды, устройство создает то опасное пространство между ремнем и телом, вследствие чего, тело успевает набрать нешуточную скорость. Поэтому следующим этапов в развитии стали системы, срабатывающие на опережение.

Статья в тему: Популярные виды кузовов легковых автомобилей

Натяжители ремня: какие бывают и как работают?

Благодаря натяжителю ремня безопасности в автомобиле обеспечивается надежная фиксация тела человека на сиденье. В случае аварии данный элемент предотвращает перемещение водителя и пассажиров вперед относительно движения транспорта. Обеспечивается подобный эффект за счет сматывания и более крепкого затягивания ремня безопасности. Именно за счет срабатывания преднатяжителя во время удара человек будет перемещаться максимально на 1 сантиметр. Устанавливается данный элемент на передние и задние сиденья. При этом в зависимости от принципа действия такие устройства могут быть тросовыми и шариковыми, роторными и реечными, а также ленточными. Принцип работы устройства достаточно прост. К ремню крепятся провода питания, которые в случае аварии активируют пиропатрон. При большой силе удара пиропатрон срабатывает вместе с подушкой безопасности. Затем ремень мгновенно натягивается и тем самым обеспечивается максимальная фиксация пассажира в авто.

Преднатяжители ремней

Первыми в этой области стали пиропатроны, которые получая сигнал от системы управления, срабатывая, натягивали ремень безопасности, длина уменьшалась, сокращая то самое опасное расстояние. Чтобы натяжение не оказалось критически сильным, конструкция натяжителя содержала ограничитель усилий, устройство, которые фиксируя превышение нагрузки на грудную клетку (приблизительно 150 кг) начинало давать слабину, тем самым ослабляя мертвую хватку ремня. Единственным недостатком данных устройств, была и остается их одноразовость. После срабатывания пиропатрон необходимо заменять.

Напрочь данного недостатка лишена система электрических натяжителей. Они способны многократно выполнять данное действие. Работая в связке с радарами и датчиками, они способны определить критическое сближение ещё до момента столкновения, а значит обезопасить пассажиров и водителя заранее. Если устройство фиксирует опасность, длина ремня сокращается, и человек надежно фиксируется в кресле.

Ограничители ремня: виды и принцип действия

Возникающие при аварии перегрузки оказывают воздействие не только на автомобиль, но и на его пассажиров. Для уменьшения этой нагрузки были придуманы специальные устройства ограничители. Именно они при ударе приотпускают ленту ремня, обеспечивая тем самым плавный контакт с открывшейся подушкой безопасности. То есть сначала натяжители фиксируют человека на сиденье, а потом ограничитель ослабляет ленту до такой степени, чтобы снизить нагрузку на кости человека и его внутренние органы. В автомобилях могут применяться петлеобразные ограничители. Высокие нагрузки разрывают швы и за счет этого увеличивается длина ремня. Несмотря на это надежность удержания водителя и пассажиров сохраняется. Существует также торсионный ограничитель. Он в зависимости от нагрузки может скручиваться либо на больший, либо на меньший угол и тем самым предотвращает пиковые воздействия.

Подробнее о принципе действия ремня безопасности пойдет речь в этом видеоматериале
Опубликовано: 29 ноября 2021

Другие виды ремней

Существуют еще четырехточечные и пятиточечные ремни. Это спортивные ремни безопасности, и используются они для надежной фиксации автогонщиков. Первый имеет крепление в четырех точках, а второй соответственно в пяти. Пятиточечный ремень безопасности так же используется, в ставших обязательными в последнее время, детских автомобильных креслах. Данное крепление наиболее надежно фиксирует тело и распределяет нагрузку на него.

Еще появилась такая разновидность как надувные ремни безопасности, наполняющиеся газом во время аварии. Крепление таких ремней в основном трехточечное.

Какой же вывод можно сделать из всего выше перечисленного? Многие умы озабочены безопасностью водителя и пассажиров, много людей трудится над усовершенствованием систем безопасности, призванных сохранить наши жизни и здоровье. Стоит ли пренебрегать этим решать вам, но садясь в автомобиль, вспомните, что для вашей безопасности сделано все возможное, от вас требуется лишь пристегнуться.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Натяжитель ремня

Натяжитель (или преднатяжитель) ремня безопасности обеспечивает надежную фиксацию тела человека на сиденье, а в случае аварии предотвращая перемещение водителя или пассажира вперед относительно движения автомобиля. Такой эффект достигается благодаря сматыванию и более крепкому затягиванию ремня безопасности.

Натяжитель ремня обеспечивает надежную фиксацию водителя и пассажиров в момент удара

Многие автомобилисты путают преднатяжитель с обычной инерционной катушкой, которая также входит в конструкцию ремней безопасности. Однако натяжитель имеет свою схему действия.

Благодаря срабатыванию преднатяжителя, максимальное перемещение тела человека при ударе составляет 1 см. Скорость срабатывания устройства составляет 5 мс (в некоторых устройствах данный показатель может достигать 12 мс).

Устанавливается такой механизм как на передние, так и на задние сиденья. Чаще всего устройство входит в комплектацию более дорогих машин. Однако иногда преднатяжитель можно увидеть и в максимальных комплектациях автомобилей эконом-класса.

Виды устройств

В зависимости от принципа действия выделяют несколько основных видов натяжителей ремня:

• тросовый;
• шариковый;
• роторный;
• реечный;
• ленточный.

Шариковый натяжитель

Роторный натяжитель

Реечный натяжитель
Каждый из них оснащается механическим или автоматическим приводом. Работа механизма в зависимости от конструкции может осуществляться автономно или в комплексе пассивной системы безопасности.

Принцип работы

Схема работы преднатяжителя довольно проста. Принцип действия основан на следующей последовательности:

• К ремню крепятся провода питания, которые в аварийной ситуации активируют пиропатрон.
• Если энергия удара велика, пиропатрон срабатывает одновременно с подушкой безопасности.
• После этого ремень мгновенно натягивается, обеспечивая максимально эффективную фиксацию человека.

При такой схеме работы грудная клетка человека подвергается высоким нагрузкам: тело по инерции еще продолжает двигаться вперед, в то время как ремень уже стремится максимально сильно прижать его к сиденью. Чтобы ослабить воздействие прочной ленты ремня, конструкторы стали оснащать автомобили ограничителями ремней безопасности.

Другие типы ремней безопасности

Помимо так называемых точечных ремней безопасности, существуют и другие типы. Наиболее распространенными являются следующие.

1. Х-образный. Это ремень безопасности, который обычно используется в автомобилях в качестве дополнения к обычному 3-х точечному типу. Х — образный ремень состоит из двух креплений, которые располагаются по диагонали над пассажиром, создавая окончательный вид буквы X, отсюда и получил свое название.
2. Автоматические ремни. В настоящее время они не используются, так как создают проблемы в случае поломки автомобиля или если дверь была неправильно закрыта. Несмотря на то, что они имели то преимущество, что требовали от пассажира меньшего участия, они не были столь эффективными, как ожидалось, поэтому в конечном итоге были отброшены.
3. Эргономичные ремни. Это очень широкий тип ремней, в настоящее время на рынке представлено более 70 моделей. Данный вариант адаптирован к особенностям фигуры пассажира. Наиболее распространенными являются те, которые удерживают пассажира по «обхвату» живота.

Будущее ремней безопасности

В ближайшем будущем конструкция ремней безопасности может претерпеть существенные изменения. Будущее за надувными ремнями безопасности.

Надувные ремни в повседневном использовании ничем не отличаются от обыкновенных. Их надувные свойства проявляются только в случае ДТП. Как Вы уже могли догадаться, такие ремни надуваются в случае удара по автомобилю.

При использовании надувных ремней снижается вероятность получения травм грудной клетки. Пока что такими ремнями оборудуется только одна модель фирмы Ford, но, думаю, в ближайшем будущем это устройство придет и в автомобили других марок.

Удачи на дорогах!

Преднатяжители ремней безопасности

Преднатяжители ремней безопасности — еще одно полезной устройство, просто необходимое в каждом автомобиле (хотя, к сожалению, на дешевых автомобилях преднатяжители часто не устанавливаются).

Основная функция преднатяжителя состоит в том, что в случае ДТП он очень быстро втягивает ремень безопасности. В обычном состоянии ремень немного расслаблен, соответственно преднатяжитель приводит его в максимально натянутое состояние.

Эффект использования преднатяжителя проявляется в том, что натянутый ремень плотно прилегает к телу человека, соответственно замедление человека в случае удара начинается раньше и продолжается дольше. Это позволяет снизить риск получения тяжелых травм.

Преднатяжители являются одноразовыми и в случае ДТП, в котором сработали преднатяжители, необходима их замена.

Ремни безопасности по точкам

Среди типов ремней безопасности, которые можно найти сегодня, большинство каталогизировано по имеющимся у них местам крепления. То есть речь о точках крепления, которые фиксируют пассажира на сиденье.

• 2-х точечный ремень безопасности: это ремень безопасности, обычно используемый в самолетах или в некоторых автобусах. Он характеризуется креплением с обеих сторон бедра. Это делает его не самым безопасным, так как при некоторых несчастных случаях может произойти отделение поясничного отдела позвоночника.
• 3-х точечный ремень: этот ремень был изобретен Volvo в 1959 году и по сей день считается одним из самых безопасных типов. Данный ремень начинается с двух вышеупомянутых точек крепления, но также включает в себя третью над одним из плеч пассажира. Это позволяет избежать риска разделения поясничного отдела позвоночника.
• 4-х точечный ремень безопасности: этот тип ремня безопасности сочетает в себе боковые крепления бедер и плеч.
• 5-и точечный ремень: Он такой же, как и 4-х точечный, но в данном случае между ногами добавляется дополнительная точка опоры, что значительно повышает безопасность, так как является значительно более ограничительным. В основном они используются в детских креслах и в соревновательных автомобилях.

Что значит заклинивающий ремень?

Если ремень безопасности не вытягивается из гнезда установки — он, скорей всего, заклинил. Чтобы понять, что это значит, для начала следует разобраться в его принципе работы. Когда ремень не вытягивается, это свидетельствует о выходе из строя механизма-блокиратора или о том, что ремни были заклинены в результате ДТП. Но для начала рассмотрим принцип работы.

Ремень безопасности транспортного средства

Внутри устройства блокировки расположен чувствительный элемент, отвечающий непосредственно за блокирование, который выполнен в виде шарика. Этот шарик, перемещаясь через систему рычажков, цепляется за корпус шестеренки катушек. Если ремень сильно быстро втягивается, диск-маховичок катушки более сильно давит на винтовую поверхность, таким образом блокируя шарик.

Если замок заклинил и его нельзя отключить, то это означает, что со временем механизм безопасности начал функционировать некорректно.

В таких случаях ремешок не втягивается и его никак нельзя отключить. В таких случаях может не помочь даже попытка медленной защелки элемента — от просто заклинил и больше не втягивается, не работает.

Источник https://avtoprobeg-surgut.ru/shtrafy-i-nalogi/prednatyazhitel-remnya-bezopasnosti-2.html

Источник

Источник

Источник