现代汽车安全技术3章1被动安全座椅及安全带课件

1、第3章 汽车被动安全技术 3.1汽车座椅及座椅安全带 主讲：朱明高级技师、经济师,工程师高级技能专业教师汽车维修工高级考评员3.1.1汽车座椅.汽车座椅 座椅的安全性是指汽车座椅能有效地防止汽车事故的发生，并在事故发生时能最大限度地减轻对驾驶员及乘员造成伤害的能力。汽车座椅不仅要减轻驾驶员及乘员的疲劳来满足主动安全性要求，还要与安全带和安全气囊一起对乘员定位的同时缓解碰撞的强度，使乘员的损伤指标达到最小。 汽车座椅的作用首先，在事故中它要保证使乘员处在自身的生存空间之内，并防止其他车载体(如其他乘员、货物)进入到这个空间。其次，要使乘员在事故发生过程中保持一定的姿态，以使其他的约束系统能充分发

2、挥其保护效能。 座椅还应具有在乘员与其发生碰撞时(在事故中乘员与车内部发生的碰撞称为“二次碰撞”)使乘员的伤害减轻到最低的性能，即能够吸收乘员与之碰撞时产生的能量。 座椅安全功能失效时 可引起各种形式的乘员伤害 ：如在正面碰撞中，座椅与车身连接强度不够时，座椅会脱离车体，导致乘员逸出其生存空间；如果后排乘员末受到约束，前排座椅靠背强度不足，则后排乘员的惯性力将击溃前排座椅，使前排乘员受到伤害；反之，若前排座椅强度太高，又会对后排乘员在与之相撞时造成伤害。另外，座椅外廓设计不当，在正面碰撞时会使乘员沿座椅靠背下滑，使腰部安全带移到胸部以上(即所谓的“潜水”现象)，这是极为不利的约束姿态。座椅安全

3、功能失效时 可引起各种形式的乘员伤害 ：在后部碰撞中，如果头枕设计过低或与靠背的相对位置设计不当时都会引起胸部与头部的加速度差值，作用在颈部上的这个差值超过一定程度后就会对乘员造成致命的伤害。前排座椅靠背的强度不足，会在其本身质量及乘员质量的惯性力作用下向后发生较大的弹性变形以至塑性变形，失去对乘员的支撑作用，使前排乘员射向后排座椅或后窗，并伤及后排乘员。 座椅总成1.造型1.1座椅造型的基本点汽车座椅设置的特点，是根据人体工程学原理而设计座椅的舒适性，以及按不同身材的人而设置座椅的可调节性。影响驾驶舒适性的因素为：适应腰曲弧线靠背必须有正确的支撑点正确的体压分布保持人体躯干与大腿的舒适夹角1

4、.2座椅造型要点（1）座椅造型必须从整个内部造型的构思出发，所追求的造型效果是车厢内部环境的整体感。座椅造型不论艺术格调和材质颜色都应和车厢内的整个环境相协调，成为整体的一环，显示出座椅与门内护板、仪表板形体的连续性。为了形成一个整体的内部效果，就要从形体处理手法、材料质感和色彩基调三个方面去寻求连续、呼应和统一。（2）座椅的造型必须以人机工程要求为依据，曲面、支撑点的考虑是座椅成型的出发点，而不能首先从座椅的结构去考虑问题。座椅设计基本要求：座椅设计时应同时满足以下几点基本要求：1.具有良好的静态特性，即座椅的尺寸和形状应使人具有合适的坐姿，良好的体压分布，触感良好，并能调整尺寸与位置，以保

5、证乘坐稳定、舒适，操作方便，视野良好;2.具有良好的动态特性，以缓和与衰减由车身传来的冲击和震动，以保证驾驶员能较长时间工作而不感到疲劳，乘客能感到乘坐舒适愉快;3.有足够的结构强度、刚度与寿命，具有足够的安全性;4.结构紧凑、外形与色彩应美观大方，与车身内饰相协调，并尽可能减轻质量、降低成本、有良好的结构工艺性。座椅设计基本要求：座椅安装位置的尺寸是很重要的，它直接影响到使用者的便利性和舒适性。座椅布置要体现出人体工程学的要求。驾驶座椅是最关键的座椅。它的基本要求是布置合理，操纵方便，即乘坐时驾驶者对方向盘、操纵杆和踏板的良好可及性。驾驶座椅必须要有调节机构，以适应大部分人的身材。汽车工业中

6、所应用的总范围在5%和95%之间，也就是包括了90%人群。设计时一般取5%的女性及95%男性人体样板。驾驶座椅对方向盘、操纵杆和踏板的可及性决定了人体乘坐的姿势，姿势是由座椅的安排位置和形状设计所决定的。驾驶者乘坐姿势不理想就容易疲劳甚至引起劳损。因此，日本及欧美各大车厂设计驾驶座椅位置都有基本姿势、头部、肩部、手臂、腹部、腿部等活动空间的参考数据，不能随心所欲结构、工艺汽车左翼一般有骨架、坐垫、靠背和调解机构组成。轿车座椅由座垫、靠背、侧背支撑、头枕等组成，它们的表面形状，座面和靠背的外形曲线应与人体放松状态下的背部曲线相吻合，乘员入座后座椅的表面形状与体压分布能使乘员的肌肉处于最放松的状态

7、，能支撑到腰椎部位，不会因血液循环不良而引起肢体麻木，长时间乘坐不易感到疲劳。通过对座椅的前后上下、靠背的倾斜角度、头枕前后上下等位置的有限调节，可以使大部分人处于舒适状态。 轿车座椅总成 1头枕总成 2、11卡簧 3导管4靠背骨架 5靠背泡沫内芯 6靠背袋架 7靠背总成 8靠背调节器饰板 9靠背调节旋钮 10靠背调节器饰板固定销 12座椅滑动衬块13坐垫总成结构、工艺座椅的弹簧性能是构成座椅振动特性的关键。由于座椅弹簧的作用，仍有可能在座椅上获得良好的舒适性。目前多数座垫采用整聚氨酯泡沫缓冲垫,多采用模塑成型法，一般取密度为0.04g/cm30.05g/cm3,坐垫取上限，靠背取下限，它用螺

8、旋弹簧或者S形弹簧埋于泡沫之中而成，具有结构简单，成本低、无噪声的优点。对于轿车低靠背座椅而言，头枕是座椅上一个附件。随着车速的增加，它对人身安全日益重要。汽车一旦发生追尾碰撞，汽车受后面冲击力作用瞬间急速向前，由于惯性作用乘员的头部却会突然向后仰，颈椎承受到很大的加速度力而容易伤害。有了头枕承托，减少头部自由移动的空间就可以降低对颈椎的冲击力。座椅的基本尺寸座垫深度从坐垫前缘至靠背前平面并平行座垫平面的尺寸。座垫深度一般取380460mm,最好可调节（见下图）座垫上表面至地板的距离，一般取300440mm.座垫角度及靠背与座垫的夹角，座垫表面一般设计成稍向后倾斜，一般取25度，座垫与靠背夹角

9、一般取110120度。座椅的动态特性人最敏感的震动频率范围为：对于垂直震动是4-8Hz,对于水平震动在2Hz一下。随着现代技术发展，轿车的座椅有装配气动装置的，气压由发动机舱的气泵提供，座椅靠背内分别有4个气压腔，实现对腰椎部的保护。有靠背分成上下两部分，角度可以分别调整以使腰部和肩部同时紧贴靠背，起到安全保护作用。有在靠背内装一个由电脑控制的电子振荡器，还有按摩保健作用。电动座椅轿车电动座椅以驾驶者的座椅为主。从服务对象出发，电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求。也就是说驾驶者通过键钮操纵，既可以将座椅调整到最佳的位置上，使驾驶者获得最好视野，得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便

10、利，还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。为了满足这些要求，世界汽车生产大国的有关厂家都竟相采用机械和电子技术手段，制造出可调整的电动座椅。现代轿车的电动座椅现代轿车的电动座椅是由座垫、靠背、靠枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。 1.其中调节机构由控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成，是电动座椅中最复杂和最关键的部分，可逆性直流电动机必须体积小，负荷能力要大； 2.机械传动部件在运行时要求有十分良好的平稳性，噪音要低。控制器的控制键钮设置在驾驶者操纵方便的地方，一般在门内侧的扶手上面。 3.有些轿车的控制器还设有微电脑，有存储记忆能力，只要按下某一记忆键钮，即可自动将电动座椅调整到存储的位置上。

11、 现代轿车的电动座椅可逆性直流电动机一般有三个以上，它们受控制器控制并分别驱动某个调整方向的传动部件。 传动部件有蜗杆轴，蜗轮、齿轴和齿条等。调整时，蜗杆轴在电动机的驱动下，带动蜗轮转动，从而将齿轴旋入或旋出，即座椅下降或上升。 如果蜗轮又与齿条啮合，蜗轮转动将齿条移动，即令座椅前移或后移。 目前先进的调节机构可以调节座椅的水平移动和垂直移动，靠背的角度移动和靠枕的高度移动，即所谓“六向可调式”。 乘员可以根据自己的身材将座椅调整到最舒适的位置。现代轿车的电动座椅由于座椅是衡量轿车档次的重要依据，因此轿车设计师十分重视电动座椅的设计，从材料到形状，尽量做得完美无缺。 在造型方面，充分考虑人体尺

12、寸、人体重量、乘坐姿势和体压分布等因素，应用人体工程学的研究成果和先进技术，制造出乘坐舒适、久坐不乏的座椅。 例如奔驰E级轿车的六向可调式电动座椅均按人体轮廓要求设计，能为人体的腰部和臀部提供最佳的横向支持。 在材料方面，由于座椅还起到车厢装饰的作用，因此座椅面料的颜色要与车厢的总色调配合一致，除了质地优良，还要有良好的手感，使人们一坐上去就有一种舒适的感觉。儿童安全座椅儿童安全装置 根据试验显示，一个20kg的儿童，在发生碰撞时，其体重可达2t，是根本抱不住的。根据研究显示，正确使用儿童安全带和儿童座椅可使01岁的幼儿死亡率减少69%，14岁的儿童死亡率减少47%，5岁以上的儿童死亡率减少4

13、5%，减少中到重伤50%。通用公司在1968年推出特殊设计的儿童安全坐垫，在1969年推出婴儿安全紧固系统。孕妇的安全 为了安全，孕妇最好不要开车。按日本妇产科医学会会长簧木勤教授个人的见解，孕妇若驾驶汽车以系安全带为宜，即使以40km/h速度行驶，发生冲撞时也可能被甩出车外，对母子伤害是显而易见的。医学专家建议对曾反复流产怀孕4个月内不宜系安全带。目前，Volvo公司已经开始研究在被动安全中，如何保护还没有出生的婴儿。从欧美国家的情况来看，美国等12个国家规定，驾车的孕妇有使用安全带的义务，而英国和日本等5个国家对开车的孕妇有所宽容，但是要有相应诊断书备查。世界卫生组织发表过有关交通事故的论

14、文一致强调应该使用安全带。儿童安全座椅儿童安全座椅儿童安全座椅儿童安全座椅使用成人安全带固定儿童安全座椅儿童安全座椅儿童安全座椅儿童安全座椅美国三类儿童安全座椅儿童安全座椅3.1.2汽车座椅安全带.3.1.2汽车座椅安全带 当碰撞事故发生时，安全带起作用，锁止机构开始工作，安全带被锁紧，而不能自由地从卷收器中抽出，从而将乘员“束缚”在座椅上，力求使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及挡风玻璃上，减少乘员发生二次碰撞的危险，同时避免乘员在车辆发生滚翻等危险情况下被抛离座椅。 V1代表车的速度，V2代表乘员速度，V代表二次碰撞速度安全带的应用：1907年，2点式安全带获得专利1963年，

15、瑞典注册了布莲（Nils Bohlin）发明的“V”字形三点式安全带。1967年，布莲在美国发表了28,000宗意外报告，扭转了美国对安全带认识的转变。1971年，澳洲的维多利亚省强制佩戴安全带1975年，瑞典强制实施1993年7月，中国对小型客车的驾驶员和前排乘员强制佩戴安全带美国现仍有部分州没有强制实施 安全带对人体不同部位的保护效果 a） b） 防护效率统计（Evans）：安全气囊+安全带：(56.33.2 )%，只有安全带：(48.55.5)% 1未系安全带驾驶员2系安全带驾驶员3未系安全带乘员4系安全带乘员汽车座椅安全带轿车上使用的安全带，按固定方式分为两点式安全带和三点式安全带两种

16、。 两点式安全带与车体或座椅构架仅有两个固定点，软带从腰的两侧挂到腹部，形似腰带，在碰撞事故中可以防止乘员身体前移或从车内甩出，优点是使用方便，容易解脱，缺点是乘员上体容易前倾，前座乘员头部会撞到仪表板或挡风玻璃上，所以这种安全带主要用在轿车后排座位上。 三点式安全带是弥补两点式安全带缺点的一种安全带，它在两点式安全带的基础上增加了肩带，在靠近肩部的车体上有一个固定点，可同时防止乘员躯体前移和防止上半身前倾，增强了乘员的安全性，是目前使用最普遍的一种安全带。汽车座椅安全带的分类 （a）两点式安全带，也称为安全腰带（b）斜挂式安全带，也称安全肩带（c）三点式安全带（d）全背带式安全带a） b）

17、c） d） 安全带的种类a）两点式腰带 b）两点式肩带 c）三点式 d）全背式安全带的组成 （1）织带（2）锁扣：锁扣既能把乘员约束在安全带内，又能快速解脱的连接装置。（3）收卷器。作用： 在安全带不用式收卷、储存织带； 使用安全带时，乘员不必调节织带长度； 乘员在使用时使上半身的动作比较自如； 为了提高撞车时的约束性能，预先将织带收紧。（4）调节件。指用于调节织带使用程度的部件。 汽车座椅安全带 轿车的安全带都由织带、安装固定件和卷收器等部件组成。织带是构成安全带的主体，多用尼龙、聚脂、维尼纶等合成纤维原丝纺编织成宽约50毫米，厚约1.5毫米的带子，具有足够的强度、延伸性能和吸收能量的性能。

18、 对于织带的技术性能指标，各国都有明确的规定，要符合规定才能使用。安装固定件是与车体或座椅构件相连接的耳片、插件和螺栓等，它们的安装位置和牢固性，直接影响到安全带的保护效果和乘员的舒适感。 各国对于安全固定件的安装位置和安装标准也有明确的规定，以防意外。 织带特点：织带是构成安全带的主体，多用尼龙、聚脂、维尼纶等合成纤维原丝纺编织成宽约50毫米，厚约1.5毫米的带子，具有足够的强度、延伸性能和吸收能量的性能。织带的经线编织用的纱及单丝数值为1260d/96f、1260d/108f和1500d/108f 织带的纬线编织采用的纱及单丝数值多为500d/96f、630d/72f和630d/96f。织

19、带边缘的形状为日本、欧洲多采用“3”形状，而美国产的一些织带为“”形状。 一般织带伸长率可在523范围内变化 织带性能要求： 有高的强度，一定的延伸性，良好的能量吸收性。另外，为提高带织物的耐久性，带织物应具有良好的耐磨损性、耐气候性（寒、热、水、光、腐蚀）及色牢度。此外，带织物应外观平整、手感柔软舒适。 GB115491989基本性能要求汽车座椅安全带卷收器 是贮存织带和锁止织带拉出，它是安全带系统中最复杂的机械件。 早在70年代初期，卷收器里面就有棘轮机构，当织带从卷收器连续拉出过程一旦停止，棘轮机构就会作锁紧动作，阻止拉出织带，使安全带不会自动放松。 70年代中期又出现了车辆遇到紧急状态

20、时可将织带自动锁紧，而在正常情况下乘员可以在座椅上自由运动的卷收器。卷收器功能：在正常情况下，将织带放长或收短，以适应使用者身材的大小肥瘦，一旦使用者将安全带扣好以后，卷收器可以将过长的织带收回，让织带以适当的收卷力将使用者拉控住；当汽车发生事故时，卷收器可以在瞬间将织带锁起来而不让它伸展，从而可以拉控固定使用者不致前冲； 调整织带长度。管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！卷收器分类：1.无锁式卷收器 2.自锁式卷收器 3.紧急锁止式卷收器 管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！汽车座椅安全带卷收器 卷收器由于敏感元件按敏感对象不同，又分为车感型、带感型和兼之前面

21、二者的双感型等三种类型。 1.车感型卷收器的锁紧装置是由车身加速度传感控制的； 2.带感型卷收器的锁紧装置是由织带拉出加速度传感控制的； 3.双感型卷收器的锁紧装置是由车身加速度和织带拉出加速度的双重传感控制的。这些传感器都适用于三点式安全带。 4. 80年代末期，人们又开发出一种自动安全带，只要乘员上车关上车门，安全带就能自动佩带在乘员身上，不需要乘员做任何动作，大大提高了使用的便利性。收卷器分类 .卷收器锁止的基本工作原理分两类：外缘锁止式中心锁止式机构 管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！织带拉扯加速度敏感式锁止机构1棘轮止动杆 2棘轮 3接合齿圈4感应弹簧 5心轴 6锁

22、止臂管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！图6-8 车体加速度敏感式锁止机构1止动爪 2棘轮止动杆 3棘轮 4接合齿圈 5感应弹簧 6惯性块 7心轴 8锁止臂 9同步齿轮 10导向臂 11驱动杠杆 12重块管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！带扣的特点： 带扣是既能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。 管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！上导向件： 功用为使之带能够方便的拉出和回收到卷收器中。管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！长度调整机构特点： 长度调整机构是指为了适应乘员的体形调整织带长度

23、的机构。管理资源吧（glzy8），提供海量管理资料免费下载！.雷诺公司已经开发出智能安全带和安全气囊系统，与普通的安全带和气囊系统相似，但采用可变容积的气囊和带两级预紧器的新型安全带，在撞车瞬间，系统首先按照程序判断撞车事故的严重程度。事故发生5ms后，第一级预紧器拉紧松弛的安全带，同时计算机评定事故的严重等级，事故发生10ms后，系统获知应充气40L（事故不严重）还是60L（事故严重），事故严重时还将触发第二级安全带张紧器，并自动识别乘客的体重、体态、高度，座位是否有人以及安全带使用情况的差异。美国在2019年新生产的轿车和轻型货车上安装该系统，在2019年在全部新车上安装该系统。2019年

24、上海国际车展上一款Volvo汽车被动安全就配置了自动提示和预张紧器的三点式安全带。安全带的标准安装和使用安全带包括两根肩带和一根腰带。安全带的固定点：腰带两个，肩带两个或者座位靠背后方、与靠背中心线对称的一个。使用的安全带必须符合国际汽联885498或885398的技术标准。安全带必须装有按扣开释系统或旋扭开释系统。安全带的安装肩带向座位后下方、与座椅肩部水平线的夹角不得大于45度，与座位中心线的最大角度是20度(分散度或辐合度)。尽可能利用生产厂商原有的固定点。安全带不得安装在无头枕的座位上或安装在不可调节型头枕(在座位靠背及头枕之间无空隙)的座位上。如肩带在座椅后形成交叉固定，则肩带必须从

25、头枕立柱的两侧通过。反之，肩带在座椅后不形成交叉，则肩带必须从头枕的两立柱之间通过。如使用桶型座椅，腰部安全带或胯部安全带应穿过座椅下部的带孔而不得在座椅的边缘以外使用，以最大限度围住车手骨盆。必须注意腰部或胯部安全带在通过座椅的带孔时，不会因与其磨擦而受损。凡在车身上新设一个安装点，在这个安装点上必须使用一块加固钢板，其面积至少是40平方厘米，厚度至少3毫米。正确佩戴安全带系三点安全带先系好安合带，再行车！(见插图113)。1 在系安全带之前，先调整好座椅的位置(见第82页，“座椅和杂物箱”)。2 拉住锁舌将安全带缓慢而均匀地拉出，围在胸部和胯部！。3 将锁舌插入属于本座椅的锁扣，直到听到啮

26、合的声响(见插图113)。4 试拉一下安全带，看看是否已牢固地锁住。每条三点式自动安全带都有一个自动回卷装置。缓慢拉动安全带时，该自动装置保证安全带能够活动自如，但在突然制动时，自动装置被锁死。在加速、山区行驶和转弯时，它也同样被锁死。 1 注意安全带的正确佩戴方式(见第164页，插图112)-警惕受伤危险(见第165页，“三点式安全带的佩带方式”)！三点式安全带佩带方式三点式安全带佩带方式安全带的佩带方式对于发挥安全带的保护作用很重要。使用以下设备可调节安全带使之适合您的体形：1 可调节高度的前座椅2 肩部的安全带绝对不要勒在颈部上，而是大致通过胸部中间，并且贴紧上身。跨部的安全带必须始终位

27、于胯部。不得让安全带勒在腹部上，并且必须始终系牢(见插图114)。必要时将安全带收紧一些。3 始终注意安全带的正确佩戴方式。即使是在发生轻微事故的情况下，错误佩戴的安全事也会导致伤害。4 太松的安全带可能会导致伤害，因为在发生事故时，身体由于动能而继续向前运动，而安全带却突然阻止身体向前冲去。 孕妇佩戴安全带的方式系好三点式安全带，孕妇佩戴安全带的方式孕妇始终正确佩戴安全带是对未出生婴儿的最好保护。孕妇也应当系好安全带1 在系安全带之前，先调整好座椅(见第82页“座椅和杂物箱”)。2 拉住锁舌将安全带缓慢而均匀地拉出，围在胸部和胯部。安全带的胯部部分尽量放低，以免腹部受到压力(见插图115)，

28、见警告！3 将锁舌插入属于本座椅的锁扣，直到听到啮合的声响(见第164页，插图113)。4 试拉一下安全带，看看是否已牢固地锁住。孕妇安全带的胯部部分尽量放低，以免腹部受到压力。解开安全带按下锁扣处的红色按钮可松开安全带 1 按下锁扣上的红色按钮(见第166页，插图116)。锁舌在弹簧作用下从锁扣中弹出。2 用手拿着锁舌往回送，以使安全带的自动回卷器能够顺利地卷回安全带。持续锁定安全带为了固定儿童座椅，可以将三点式安全带持续性锁定为了固定儿童座椅，可以将副驾驶和后排座位上的三点式安全带持续锁定(见第184页，“固定儿童座椅”)锁定的安全带能保证车内儿童座椅的位置固定$如果儿童背朝行驶方向乘车，而且副驾驶的安全气囊功能正常时，千万不要将儿童座椅固定在副驾驶座椅上(见第178页，“使用儿童座椅的重要安全提示”)，否则，有严重伤害甚至生命危险!$汽车座椅安全带的使用注意事项 应该经常检查安全带的完好程度、固定卡座的牢固程度。一旦发现有损坏、松动或失灵现象，应立即进行修理或更换，以确保安全带整个系统处于良好的有效状态。不要两人（包括儿童在内）佩带同一根安全带。儿童佩带的紧急锁止式安全带必须有儿童保护装置。汽车座椅安全带的使用注意事项 安全带不能扭曲，也不