杜宇佳

摘要：安全帶是目前最主要也是最有效的被動安全裝置，用來減少二次碰撞造成的乘員損傷或避免二次碰撞。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，座椅安全帶的佩戴可以使碰撞事故中乘員傷亡率減少15%～30%。所以，安全帶對于降低道路交通安全事故危害，保障乘員生命財產(chǎn)安全，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：安全帶;被動安全;乘員保護

Abstract： Seat belts are currently the most important and effective passive safety devices， which are used to reduce crew damage or avoid secondary collisions. According to statistics， wearing safety belts can reduce passenger casualty rate by 15% to 30%. Therefore， safety belts are of great significance to reduce road traffic safety accidents and ensure the safety of occupants’ lives and property.

Key words： Safety belt; Passive safety; Crew protection

引言

近年來，隨著我國汽車保有量得飛速提升，道路交通事故也在逐年增加，汽車安全性受到越來越多的關(guān)注。根據(jù)近年來我國道路交通事故統(tǒng)計結(jié)果，雖然因交通事故造成的傷害已成逐年降低趨勢，但每年仍有數(shù)十萬人因此喪生，因此，提高汽車對乘員的保護能力，推進汽車碰撞安全性的研究具有重要意義。而汽車座椅安全帶系統(tǒng)作為重要的乘員保護設(shè)施之一，在車輛發(fā)生事故時，能有效地減輕乘員受到的傷害，降低事故死亡率。

1座椅安全帶的發(fā)展

安全帶的雛形可追溯到1907年，當(dāng)時人們用一條帶子將身體縛在座椅上固定身體，以防止身體顛簸。1922年汽車座椅安全帶開始應(yīng)用在賽車上，1955年以后才開始應(yīng)用在普通汽車上。最先使用二點式座椅安全帶的是福特公司，把其作為選裝件安裝在轎車上，它僅束緊腰部或僅（斜跨）束緊肩部。1959年，瑞典沃爾沃公司開發(fā)了三點式座椅安全帶，可同時綁住肩部和腰部，其從使用效果來說，比兩點固定式穩(wěn)定了許多，是目前汽車上最通用的形式。20世紀60年代開始，很多國家將安裝和使用安全帶確定為強制性法規(guī)，開始了安全帶的大規(guī)模普及。1990年沃爾沃增設(shè)了附加設(shè)備——安全帶束緊器，根據(jù)感應(yīng)器在制動時做出的反應(yīng)收緊安全帶。此后，人們不斷對安全帶進行研究和創(chuàng)新，綜合運用人體工程學(xué)原理進行設(shè)計，逐漸發(fā)展成現(xiàn)代安全帶的模式。

2座椅安全帶的使用效果

在汽車發(fā)生的碰撞事故中，通常會出現(xiàn)各種情形，有來自正面的碰撞，側(cè)面的碰撞，后面的碰撞，還有翻車等情形，各種情形所發(fā)生的概率和所占的比重也各不相同，但正面碰撞是各種汽車碰撞事故中死亡人數(shù)最多的。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，佩戴座椅安全帶可使在正面碰撞事故中，死亡率減少57%：側(cè)面碰撞事故中，死亡率減少44%;翻車事故中，死亡率減少80%。

在事故發(fā)生時，安全帶不僅能有效的減少事故死亡人數(shù)，還可降低使用者的受傷嚴重程度。研究表明，乘員正確使用安全帶時，不會致使使用者勒傷。更重要的是，安全帶能夠有效阻止乘員撞向擋風(fēng)玻璃、方向盤、側(cè)窗以及防止使用者被甩出窗外。并且在碰撞事故的受傷人群中，更少的人受到像大動脈破裂和肺部傷害那樣嚴重的胸部傷害，頭部受到傷害的人更少，而且降低了外傷程度及頭部傷害范圍，所造成的腹腔及肝、脾、膽的傷害量更低，總的傷害等級AIS（Abbreviated Injury Scale）會更低。

3安全帶的工作原理

3.1工作原理

座椅安全帶由織帶，卷收器，帶扣，高度調(diào)整機構(gòu)，錨點安裝點等幾部分組成。卷收器是是安全帶中最復(fù)雜的機械件，由卷簧組件，敏感組件，卷軸，框架等組成，它的主要作用是貯存織帶和將鎖止織帶拉出。卷收器里面是一個棘輪機構(gòu)，正常狀況下乘員可以在座椅上自由勻速拉動織帶，但當(dāng)織帶從卷收器連續(xù)拉出過程一旦停止或當(dāng)汽車遇到如進行猛加速，急剎車或汽車車身處于較大傾斜或翻轉(zhuǎn)等緊急狀態(tài)時，棘輪機構(gòu)就會作鎖緊響應(yīng)將織帶自動鎖死，阻止織帶拉出，將乘員“束縛”在座椅上，避免乘員的頭部、胸部不至于向前撞到方向盤、儀表盤及擋風(fēng)玻璃等車內(nèi)飾件上減少乘員的二次碰撞危險。

3.2保護原理

汽車發(fā)生碰撞事故時，通過被鎖止的織帶將乘員束縛在座椅上，同時延長有效減速行程，降低乘員減速值，以保證乘員的頭部和上肢軀干不會在慣性力的作用下撞擊到方向盤，轉(zhuǎn)向柱以及前擋風(fēng)玻璃等汽車內(nèi)飾件上，避免乘員受到二次碰撞的傷害，同時保障乘員不被甩出車外受到危險，防止二次碰撞。

——從理論上講最大可能的外部變形

——從理論上講最大可能乘員位移

——約束系統(tǒng)尚未起作用時，車的變形

——沒有利用的變形

——因車變形又提供乘員的可能位移

——約束系統(tǒng)未起作用位移，不能利用的位移

最大減速行程：

約束系統(tǒng)作用效果RED（ride down effect）：

式中：——無效行程，越小越好

4結(jié)語

汽車座椅安全帶是目前最主要也是最有效的被動安全裝置。如今，汽車座椅安全帶裝置發(fā)展的較為成熟，在傳統(tǒng)式座椅安全帶的基礎(chǔ)上還出現(xiàn)了膨脹式座椅安全帶，它在原先設(shè)計好的安全帶中，預(yù)留一個空氣袋，并與類似安全氣囊類似的感知裝置，而就在安全帶產(chǎn)生緊束動作時，此氣囊會同時充氣，產(chǎn)生彈性的空間，讓安全帶緊束時對于乘員的傷害不再如此劇烈，能讓乘客軀干部位的傷害再度降低。此外，要想增強安全帶的功能還可加設(shè)自動緊急鎖止裝置，加設(shè)高度調(diào)節(jié)器等使其更好的保護乘員。

參考文獻：

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