第4章 安全带技术

1、车祸中不使用安全带从相撞到死亡车祸中不使用安全带从相撞到死亡只需只需0.70.7秒秒! ! 美国科学家倡导人们在驾车时使用安全带，科学家在研究美国科学家倡导人们在驾车时使用安全带，科学家在研究了数百起造成司机死亡的车祸后发现，一辆时速了数百起造成司机死亡的车祸后发现，一辆时速8888公里的汽车公里的汽车从相撞到导致司机死亡只需短短的从相撞到导致司机死亡只需短短的0.70.7秒。秒。安全带的由来及发展过程安全带的由来及发展过程 1902 1902年年5 5月月2020日纽约的汽车竞赛场上，一名参赛者为了以防日纽约的汽车竞赛场上，一名参赛者为了以防万一，用几根皮带将自己和同伴拴在座位上。竞赛时，他

2、们驾万一，用几根皮带将自己和同伴拴在座位上。竞赛时，他们驾驶的汽车碰上了一根从地面翘起的钢轨，而离开道路并冲入人驶的汽车碰上了一根从地面翘起的钢轨，而离开道路并冲入人群，造成两人丧生，数十人受伤，而他们却由于皮带的缘故死群，造成两人丧生，数十人受伤，而他们却由于皮带的缘故死里逃生。里逃生。 19221922年，赛车场上的跑车开始使用安全带；年，赛车场上的跑车开始使用安全带；19551955年，美国福年，美国福特汽车装用了安全带；特汽车装用了安全带；19681968年，美国规定轿车面向前方的座位年，美国规定轿车面向前方的座位均要安装安全带。欧洲和日本等发达国家都相继制定了汽车乘均要安装安全带。欧

3、洲和日本等发达国家都相继制定了汽车乘员必须要佩带安全带的规定，我国公安部于员必须要佩带安全带的规定，我国公安部于19921992年年1111月月1515日颁日颁布了通告，规定从布了通告，规定从19931993年年7 7月月1 1日起，所有小客车日起，所有小客车( (包括轿车、包括轿车、吉普车、面包车、微型车吉普车、面包车、微型车) )驾驶人和前排座乘车人必须使用安驾驶人和前排座乘车人必须使用安全带。道路交通安全法第五十一条规定：机动车行驶时，全带。道路交通安全法第五十一条规定：机动车行驶时，驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。 目前，世界上安全带的标准形

4、式是尼尔斯发明的三点式安目前，世界上安全带的标准形式是尼尔斯发明的三点式安全带，这种汽车安全带开始为人接受始于全带，这种汽车安全带开始为人接受始于1967年，尼尔斯在年，尼尔斯在美国发表了美国发表了28000宗意外报告，当中记录了宗意外报告，当中记录了1966年瑞典年瑞典国内所有牵涉沃尔沃汽车的交通意外，数字清楚显示，三点国内所有牵涉沃尔沃汽车的交通意外，数字清楚显示，三点式安全带不但在超过半数的个案中，降低甚至避免乘客受伤式安全带不但在超过半数的个案中，降低甚至避免乘客受伤的机会，更能够保住性命。的机会，更能够保住性命。 自安全带面世以来至今，已有长达自安全带面世以来至今，已有长达1000万

5、公里的安全带万公里的安全带 装进全世界超过装进全世界超过10亿辆汽车内，其长度足以围绕地球赤道亿辆汽车内，其长度足以围绕地球赤道250圈，或是往返月球圈，或是往返月球13次之多。然而，最重要的是次之多。然而，最重要的是40年内年内无数生命因而获救，证明三点式安全带是有效的单一汽车安无数生命因而获救，证明三点式安全带是有效的单一汽车安全设备全设备。 理想的安全带作用过程是理想的安全带作用过程是:首先，及时收紧，首先，及时收紧，在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人“按按”在在座椅上。然后，适度放松，待冲击力峰值过去，座椅上。然后，适度放松，待冲击力峰值过去，或人已能

6、受到气囊的保护时，即适当放松安全带。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。避免因拉力过大而使人肋骨受伤。 安全带对人体不同部位的保护效果安全带对人体不同部位的保护效果 a） b） 1未系安全带驾驶员未系安全带驾驶员2系安全带驾驶员系安全带驾驶员3未系安全带乘员未系安全带乘员4系安全带乘员系安全带乘员2021/12/2118前座安全带的正确系法前座安全带的正确系法后座全三点安全带的正确系法后座全三点安全带的正确系法后座中间两点安全带的正确系法后座中间两点安全带的正确系法结构组成结构组成安全带定义安全带定义结构组成结构组成卷收器卷收器插板插板织带织带锁扣锁扣调节

7、件调节件表4-1 安全带织带抗拉强度及伸长率要求表4-2 织带每米长度所做的功和功比要求表4-3 织带的其它要求 织带边缘应尽可能圆滑，以避免伤及佩戴者织带边缘应尽可能圆滑，以避免伤及佩戴者的颈部。织带边缘的形状各国均不相同，日本采的颈部。织带边缘的形状各国均不相同，日本采用用“3”形状，欧洲多为形状，欧洲多为“3”形状，而美国产的一形状，而美国产的一些织带为些织带为“”形状。形状。自动锁紧式卷收器相邻两锁止位置间的织带移动量不得大于25mm；耐久性试验不得少于10000次，试验后的卷收力不得低于试验前的50%，相邻两锁止位置间的织带移动量仍不得大于25mm。自动锁紧式卷收器相邻两锁止位置间的

8、织带移动量不得大于25mm；耐久性试验不得少于10000次，试验后的卷收力不得低于试验前的50%，相邻两锁止位置间的织带移动量仍不得大于25mm。一、强力限制器一、强力限制器图4-20 织带夹紧系统杠杆基本原理1-壳体；2-夹紧杠杆；3a-夹紧装置固定件；3b-夹紧装置活动件；4-固定铰接点；5-滚轮；6-滚轮；7-卷收器；8-不同方向过来的织带 图4-24 D型环处织带夹紧机构（二）1-高度调节滚轮；2-夹紧装置固定件；3-基座；4-固定铰接点；5-夹紧杠杆；6-安装螺栓 响应时间前者为响应时间前者为15-20ms，后者为，后者为30ms；响应中，织带夹紧型的作用力曲线更陡，紧急作用响应中，

9、织带夹紧型的作用力曲线更陡，紧急作用型的缓冲作用较好。型的缓冲作用较好。图4-26 紧急作用型与织带夹紧型卷收器肩带载荷特性A-织带夹紧装置特性；B-紧急作用型装置特性1、机械式预张紧器、机械式预张紧器作用：当发生撞车时，当乘员尚未向前移动时，通作用：当发生撞车时，当乘员尚未向前移动时，通过卷收器收卷轴迅速旋转，将安全带卷回盒内，给安过卷收器收卷轴迅速旋转，将安全带卷回盒内，给安全带加载，将乘员身体拉紧，从而消除了卷收器锁紧全带加载，将乘员身体拉紧，从而消除了卷收器锁紧后消除卷收器中织带间的间隙时织带的拉出量，改善后消除卷收器中织带间的间隙时织带的拉出量，改善了乘员的约束情况。了乘员的约束情况

10、。1、机械式预张紧器、机械式预张紧器u要在乘员身体尚未向前移动时预加载荷装置就其作要在乘员身体尚未向前移动时预加载荷装置就其作用，安全带快速收紧的时间仅为用，安全带快速收紧的时间仅为0.02s左右。左右。u有关测试数据表明，预张紧器安全带和标准卷收器有关测试数据表明，预张紧器安全带和标准卷收器安全带在发生事故时，乘员头部伤害指数下降安全带在发生事故时，乘员头部伤害指数下降30%。 1、机械式预张紧器、机械式预张紧器图4-29 装有烟火式预张紧器安全带装置图1-右侧碰撞传感器；2-报警灯；3-右侧安全带卷收器；4-左侧安全带卷收器；5-自诊断系统；6-左侧碰撞传感器装有预张紧器的卷收器装有预张紧

11、器的带扣图图4-36 预张紧型与织带夹紧型卷收器肩带载荷特性预张紧型与织带夹紧型卷收器肩带载荷特性A-织带夹紧型；织带夹紧型；C-预张紧型预张紧型表4-5 30mil/h碰撞试验假人运动轨迹数据（单位：mm）在撞车时利用空气膨胀在撞车时利用空气膨胀特性，使安全带膨胀，特性，使安全带膨胀，以分散乘员所受的冲击以分散乘员所受的冲击载荷，提高安全带对乘载荷，提高安全带对乘员的初始控制性能。员的初始控制性能。图4-50 两种不同刚度织带司机肩带受力曲线对比 图图4-51 两种不同刚度两种不同刚度织带司机肩带力织带司机肩带力-前位前位移曲线对比移曲线对比图4-52 两种不同刚度织带的司机前移量曲线对比a

12、)臀部前位移；b)肩部前位移；c)头部前位移图图4-53 安全带动态拉出量对人体胸部安全带动态拉出量对人体胸部x方向位移的影响方向位移的影响 S=0.00mS=0.04mS=0.10m图4-54 腰肩连续带三点式安全带肩带和腰带受力曲线腰带腰带肩带肩带图4-55 假人位移曲线臀部臀部肩部肩部头部头部表4-7 引起伤害的因素 表表4-8 前排座乘员伤害形式及部位与使用安全带的关系前排座乘员伤害形式及部位与使用安全带的关系 表4-9 三点式和两点式安全带对中等至死亡伤害有效性的比较表4-10 三点式和两点式安全带对重伤至死亡有效性的比较1、安全带固定点强度试验、安全带固定点强度试验图4-56 第I

13、类安全带安装固定点强度试验加载方法1-下人体模块图4-57 第II类安全带固定点强度试验加载方法1-上、下人体模块图4-58 上人体模块1-中密度泡沫橡胶图4-59 下人体模块1-中密度泡沫橡胶图4-60 安全带固定点强度试验装置图4-61 抗拉强度试验1-织带%100200200Ls1、标准状态试验、标准状态试验)m/J (2 . 0ABDE功比功比k :%100ABDABCk图4-62 织带载荷-伸长曲线图4-63 耐磨试验装置1-六角棒；2-织带；3-摆轮；4-曲柄臂；5-曲柄；6-配重（1）耐磨试验）耐磨试验图4-64 穿过调节件的织带耐磨试验装置1-支点；2-调节件；3-织带；4-配重；5-挡块 A-基准点图4-65 卷收器卷收力测量方法1-上部导向件；2-测力计；3-卷收器 图4-66 凸轮加速方式卷收器加速度锁止性能试验装置工作原理1-织带；2-卷收器图4-67 以橡皮筋为动力的卷收器加速度 锁止性能试验装置工作原理1-卷收器；2-电磁铁；3-橡皮绳；4-移动台架；5-固定台架 图4-68 卷收器拉出和回卷试验装置1-织带；2-卷收器；3-配重；4-电机图图4-69粉尘试验装置粉尘试验装置1-粉尘收集器；