汽车安全带什么原理,为什么慢速可以拉动,快速拉动则锁死!

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汽车安全带原理

安全带能够拉伸和收回——当安全带未拉紧时,身体可以轻松地前倾。但在车辆撞击,人体急速前倾时,安全带会突然收紧并将人体紧紧固定好。

传统安全带的装置里面有一个卡轮,如果快速的拉动安全带,比如说发生车祸的情形下,里面的卡子会由于安全带滚轮的快速转动而被离心力带出,迅速将安全带锁死,把座位上的人员固定在椅子上。待冲击峰值过去,或者人已经能受到安全气囊的保护时安全带就会放松以免压伤人的肋骨。从以上一系列的动作来达到保证驾乘人员安全的目的。

安全带装置的内部结构随车型档次不同,复杂程度也不同。较先进的安全带还带有预收紧装置和拉力限制器等等。汽车安全带你可拉得快会锁,是因为安全带里面有一个我们称的惯性块。当速度到达一定加速度大于等于2.0G的时候,惯性块里面的一个簧片随着惯性力往下动,使得内棘抓跟内齿轮锁住。这种锁我们称带动敏感。还有一种叫做车动敏感,那种锁的方式以车的上下坡或者翻车时起做用。

为什么慢速可以拉动,快速拉动则锁死,这个主要跟安全带卷收器的结构有关,另外还有人关心安全带卡扣插进去锁住,按一下弹开的原理,这一部分主要跟安全带的带扣结构有关,接下来我们把这两个部分的大致形式介绍一下给大家看:

安全带组成结构

安全带由织带(俗称安全带)、卷收器、带扣、导向器、高度调整机构、预紧器和锁紧装置等组成。

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安全带卷收器慢速可以拉动,快速拉动则锁死原理

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安全带系统中,安全带与一个卷收器相连。 卷收器中的核心元件是卷轴,它与安全带的一端相连。 在卷收器内部,一个弹簧为卷轴提供旋转作用力(或扭矩),旋转卷轴,卷起松弛的安全带。拉出安全带时,卷轴将逆时针旋转,并使相连的弹簧也沿相同方向旋转。 此时旋转的卷轴反扭弹簧。 如果松开安全带,弹簧力顺时针旋转卷轴,使安全带张紧。

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卷收器锁定机构

卷收器有锁定机构,可在汽车发生碰撞时停止卷轴的旋转。有两种常用的锁定系统: 汽车运动触发的卷收器锁定机构和安全带运动触发的卷收器锁定系统:

1)汽车运动触发的卷收器锁定机构

系统在汽车迅速减速(如当汽车撞上某物体)时锁定卷轴。下面是这种设计的示意图。当汽车突然停止时,惯性会导致摆锤向前摆动。 摆锤另一端的棘爪被顶起,棘爪卡住了带齿棘轮的一个轮齿,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。 当撞击后松开安全带时,齿轮会顺时针旋转,重锤复位,棘爪与棘轮分开。

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2)安全带运动触发的卷收器锁定系统:

系统在猛拉安全带时,利用卷轴旋转的速度作为激活动力锁定卷轴。下图为工作示意图。

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在旋转卷轴上安装了一个加重摆杆。 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旋转棘爪相连。 当凸轮移到左侧时,滑动销沿棘爪的槽口移动。这会将棘爪逆时针移动插入与卷轴相连的旋转棘轮。 棘爪锁入轮齿,禁止棘轮逆时针旋转。网上找到一个类似形式的动图,相对简单一些,大家也可以参考看一下:

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因为汽车运动触发型卷收器是发生碰撞时马上动作锁紧安全带,而安全带运动触发是碰撞后乘员前冲带动安全带时才动作,因此汽车运动触发型动作快于安全带运动触发。

安全带卡扣插进去锁住,按一下弹开的原理

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把乘员约束在安全带内,又能快速解脱的连接装置,其功用是用以接合或脱开安全带。现在一般在锁扣中有一个微动开关,锁舌没有插入时,开关闭合,可以接通安全带报警灯;并且给控制单元一个信号,当汽车车速达一定值时,进行灯光和语音报警,提醒驾乘人员系上安全带。

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