第4章安全带技术

第四章汽车安全带

恐怖的碰撞瞬间开车要系紧安全带车祸中不使用安全带从相撞到死亡只需0.7秒!

美国科学家倡导人们在驾车时使用安全带，科学家在研究了数百起造成司机死亡的车祸后发现，一辆时速88公里的汽车从相撞到导致司机死亡只需短短的0.7秒。对于碰撞，汽车必须具备的两个基本功能是吸收碰撞能量和保证乘员的生存空间。

汽车的乘员保护措施

乘员舱内部结构的防撞设计；乘员约束(常见的约束形式有安全带、气囊、头枕、膝杠等)；乘员舱以外的汽车结构的防撞设计。安全带的由来及发展过程

1902年5月20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。

1922年，赛车场上的跑车开始使用安全带；1955年，美国福特汽车装用了安全带；1968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员必须要佩带安全带的规定，我国公安部于1992年11月15日颁布了通告，规定从1993年7月1日起，所有小客车(包括轿车、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。

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1967年，尼尔斯在美国发表了《28000宗意外报告》，当中记录了1966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。

自安全带面世以来至今，已有长达1000万公里的安全带装进全世界超过10亿辆汽车内，其长度足以围绕地球赤道250圈，或是往返月球13次之多。然而，最重要的是40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全设备。安全是人们出行最基本的需求。有些人在购车时也非常注重车辆的安全性能，可是对于保护驾驶人和乘客生命的安全带却重视不够。当高速行驶的汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动时，将产生巨大的惯性力，这个惯性力可能超过驾驶人体重的20倍（视行车速度及撞击程度有所不同），使驾驶人及乘客与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背、车门等物体发生碰撞，极易造成对驾乘人员的伤害，甚至将驾乘者抛离座位或抛出车外。

理想的安全带作用过程是:首先，及时收紧，在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人“按”在座椅上。然后，适度放松，待冲击力峰值过去，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。高速行驶的汽车发生碰撞或紧急制动时，将产生巨大的惯性力，这个惯性力能使驾乘者与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背、车门等物体发生碰撞，甚至将驾乘者抛离座位或抛出车外。而座椅安全带的缓冲作用，能吸收大量的撞击能量，化解巨大的惯性力，并将驾乘人员牢牢束缚在座位上，防止身体与车内坚硬物体碰撞或被抛出车外。

汽车安全带是一种有效的安全防护装置,被誉为“生命带”。它的作用就是在汽车发生事故时，将驾乘人员束缚在座位上，防止发生二次碰撞；同时安全带有缓冲作用，能吸收大量的撞击能量，化解巨大的惯性力，减轻驾乘人员的伤害程度。汽车事故调查表明，在发生正面撞车时，如果系了安全带，可使死亡率减少57%，侧面撞车时可减少44%，翻车时可减少80%。实践证明，使用安全带是一种有效、方便、经济的安全措施。防护效率统计：安全气囊+安全带：(56.3±3.2)%，只有安全带：(48.5±5.5)%

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2——系安全带驾驶员3——未系安全带乘员4——系安全带乘员分类与结构组成：按照安全带使用的主动性，可以分为主动型安全带及被动型安全带两类；主动型—人工锁扣、解扣被动型---车门关闭、开启后自动锁扣、解扣第一节安全带的结构

按照安全带的固定安装方式，大致可分为三类：两点式安全带、三点式安全带和全背式安全带。

两点式---腰带、肩带三点式---连续、分离，兼有腰带、肩带功能全背式---马甲式01-Feb-2318两点式安全带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：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。三点式又可分为带紧急锁止机构和不带紧急锁止机构(但可以用手来调节织带的长度)两种形式。

三点式安全带四点式安全带四点式安全带五点式安全带安全带使用常识如何正确佩戴安全带？首先将座椅靠背调成竖直状态，使成员整个靠背靠在椅背上，如果前排座椅靠背处于倾斜状态，发生碰撞时，乘员可能从安全带中滑出去，安全带和座椅背也失去了保护作用；调整好安全带的高度，使肩带部分经过肩中部斜跨过胸部，并紧贴在身体上，胯带部分紧贴臀部，刚好接触到大腿；因为这样，在碰撞发生时，撞击力将通过安全带作用于人体较结实的盆骨、肩部和胸部。使用安全带时尽量避免肩带紧贴颈部；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中间两点安全带的正确系法儿童乘车如何使用安全带？由于儿童臀部骨骼很小，普通安全带不能在胯部可靠固定，可能系在儿童的腹部，高度也不能调整到合适的位置，肩带可能会勒在颈部，如果发生碰撞，安全带可能对儿童造成严重的伤害。儿童乘车必须使用儿童座椅，并且按照其使用说明书的要求正确的安装在汽车上，同时正确系好安全带；由于后排座椅相比于前排座椅，在发生正面碰撞时更安全，因此儿童座椅最好安装在后排座椅上，如果在前排椅背要朝车辆行驶方向，并且要关闭前排乘客侧安全气囊；孕妇系安全带时，跨带部分应尽可能的低以保护腹中的胎儿；安全带使用注意事项：不要几个人共用一条安全带，成人也不要把儿童放在膝盖上共用一条安全带；不要成人系上安全带后，再在手上抱有一个小孩乘车或腿上坐有一个小孩乘车；不要自行拆卸、改装或修理安全带；不要让安全带贴着衣服口袋内坚硬的或者易碎的物件，如：钢笔、眼镜等；不要系上处于扭曲状态的安全带；不要使用已撕破或有裂口、磨损的安全带；不要将安全带锁扣插反；结构组成二、安全带组成及要求一条高强度的纤维编织带，具有良好的抗拉性、耐磨性、耐水性、耐寒性、耐热性、不退色性和能量吸收性，平时它缠绕在卷轴上，并撞在安全卷收器中，当乘员使用安全带时，可缓缓地从卷收器内把安全带自由抽出，其抽出长度可依乘员身体的胖瘦而自己选定，然后将安全带端头的快速锁扣卡接在一起，于是乘员的身体便被安全带以适当的宽松度套牢。安全带定义织带、卷收器、带扣、上导向器、长度调整机构、预紧器和锁紧装置等结构组成安全带的基本结构：卷收器插板织带锁扣调节件(一)、织带

织带是构成安全带的本体，是柔软且强韧的挠性窄幅编织带，其表面平滑，物感良好，无损伤、不均匀、斑点等编织缺陷。织带通常用聚酰胺、聚脂合成纤维的原丝织成宽约50mm，厚约1.5mm的带子，利用原丝的根数和热处理方法的不同以得到要求的强度和延伸率。1、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。

A、织带的宽度：为防止在撞车时胸部和腹部被织带伤害，织带必须具有一定的宽度。GB14166规定当拉伸载荷为9810N时，试样中部织带宽度不小于46mm。B、织带伸长量：为限制撞车时乘员的向前移动量，对安全带的伸长量作了规定。GB14166规定采用夹紧长度为22020mm的试样，当加载到196N时取中间200mm段为测量段，当加载到11100N时测定伸长率，该伸长率应满足表4-1的要求。类型抗拉强度(N)伸长率(%)腰带2670020肩带1770040腰-肩连续带2230030表4-1安全带织带抗拉强度及伸长率要求

C、织带的抗拉强度：GB14166规定采用夹紧长度为22020mm的试样，以100mm/min的速度加载至断裂时的载荷为安全带的抗拉强度。安全带的抗拉强度应满足表4-1的要求。D、织带的能量吸收性：按照GB14166规定的试验方法进行试验，织带单位长度（每米）所做的功及功比要求如表4-2所示。类别功（J）功比（%）腰带53950肩带108060腰肩连续带78455表4-2织带每米长度所做的功和功比要求

除此以外，对织带还应有破坏强度、表面质量、尺寸、耐磨、耐光、抗腐蚀、色牢度、染色的耐汗程度及能量吸收性能等要求。表4-3为织带的其它要求。项目指标耐光试验后拉伸强度（%）（N/幅宽）腰部用和连接用安全带光照180小时光照前后60%和18000光照300小时16000肩部用安全带光照180小时光照前后60%和14000光照300小时12000染色牢度（级）光照100小时4光照180小时3摩擦退色性（级）干布4湿布4耐污染性（级）常态下4老化后4燃烧性（mm/min）常态下80老化后80表4-3织带的其它要求2、构成织带的纱及单丝数值（d/f值）织带最初所用材料主要是尼龙，近些年来改用涤纶聚酯，也有用聚酰胺聚酯。尼龙与聚酯相比较，聚酯的价格较低且耐光性能良好，聚酯织带的的低延伸率更易满足当前对安全带延伸率的要求。织带的经线编织用的纱及单丝数值初期为1000d/96f和1000d/72f，以后逐渐采用1260d/96f，1260d/108f和1500d/108f。这种改进便于加工中在经纱架上的固定，并增强了织带的耐磨损性和韧性。织带的纬线编织采用的纱及单丝数值多为500d/96f，630d/72f，630d/96f和750d/72f。织带的伸长率和能量吸收性

目前世界各国标准对伸长率的要求均不相同。不同伸长率是通过在热熔胶染色过程中调节织带的松紧度获得的，一般织带伸长率可在5%23%范围内变化。能量吸收性取决于织带的伸长率。一般编织织带用的聚酯纱线的各种应力-应变曲线如图所示。其可用特性均在C线以下区域内。3、生产工艺流程原料整经织造清洗染色牵伸定形检验包装4、精加工用树脂

织带最后加工时所用树脂有聚氨酯聚丙烯酸、硅酮等。在降低织带摩擦系数，改进耐磨性的同时，还要满足织带的耐光、热、冷及吸能性和强度要求，故在选用树脂时应考虑到各种树脂对织带性能的影响。几种树脂特性如下：（1）聚氨酯（POLYURETHANE）（2）聚丙烯酸脂（POLYACRYLICACIDESTER）（3）硅酮5、织带边缘的形状

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，日本采用“3”形状，欧洲多为“3”形状，而美国产的一些织带为“]”形状。6、织带的轻量化（二）收卷装置（卷收器）收卷器的作用是：安全带不用时将织带收藏起来；使用安全带时，乘员不必调节织带长度；使用时使上半身的动作比较自如，减少束缚感；为了提高撞车时的约束性能，预先将织带收紧，当承受0.7g以上的加速度时进行锁止，锁止之后不得松动。收卷装置可分为无锁止式(NLR型)、自动锁紧式(ALR型)和紧急锁止式(ELR型)三大类。从锁止机构的布置来分，有外缘锁止式和中心锁止式。1、无锁止型收卷装置不使用安全带时其功能只是收卷织带，安全带的长度由另外的调节机构来完成，因此其作用就是将织带全部拉出和收入。

无锁止式卷收器织带残存伸出长度必须小于6mm（肩带卷收器卷收力从18N降至5N时测量，腰带卷收器卷收力从18N降至14N时测量）；耐久性试验不得少于10000次，试验后卷收力不得低于试验前的50%，残存伸出长度仍小于6mm。2、自动锁紧型收卷装置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。可连续拉出织带，一旦停止就由棘轮机构自动锁止，织带不会继续拉出，可实现上述1、2、4的目的。缺点：一旦停止拉出，必须先收卷一次再重新工作。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。3、紧急锁止式收卷装置紧急锁止式卷收器是在紧急情况下锁紧的装置，上述的四个目的都可达到。其型式有：有检测织带拉出速度的方式，当拉出速度超过设计速度时，内部飞轮开始动作，从而紧固安全带长度；有检测车体减速度以进行锁紧的方式(一般用铅合金制的重锤来检测汽车的加速度)；有检测织带拉出加速度的方式(用织带轴上配置的惯性板检测织带的拉出加速度)；有可同时检测汽车加速度和织带拉出加速度的方式；有利用电子传感器，以电力紧固安全带长度等其他的方式。从使用容易性看，检测车体减速度的方式用得较多。

（1）织带拉出加速度敏感式锁止机构

（2）车体加速度敏感式锁止机构

（3）复合敏感式收卷装置

（4）紧急锁止式卷收器的要求

织带敏感式卷收器：当织带拉出加速度为2.94m/s2(0.3g)时，卷收器不得在织带拉出长度不大于50mm的位置上锁止。当织带拉出加速度为6.86m/s2(0.7g)时，卷收器必须在织带拉出长度不大于25mm的位置上锁止。车体敏感式卷收器：当卷收器的加速度为6.86m/s2(0.7g)时，卷收器必须在织带拉出长度不大于25mm的位置上锁止。卷收器向任何一个方向倾斜12时不得锁止。复合敏感式卷收器：当织带拉出加速度为2.94m/s2(0.3g)时，卷收器不得在织带拉出长度不大于50mm的位置上锁止，当织带拉出加速度为19.60m/s2(2.0g)时，卷收器必须在织带拉出长度不大于50mm的位置上锁止。当卷收器的加速度为6.86m/s2(0.7g)时，卷收器必须在织带拉出长度不大于25mm的位置上锁止。卷收器向任何一个方向倾斜12时不得锁止。卷收器耐久性试验不得少于50000次，其中至少10000次要使卷收器的锁止机构锁止，耐久性试验后的卷收力不得低于试验前的50%。对于安装在N类汽车上的卷收器进行耐久性试验中的锁止性能试验时，可以将上述试验中的加速度值6.86m/s2(0.7g)换成14.70m/s2(1.5g)进行试验。（三）带扣带扣是安全带总成的快速锁紧及松脱的联接部件。对带扣的基本要求是：1)带扣外型优美、流畅，表面完整平滑，无锐利的棱角和过大的间隙，在汽车行驶及使用时，无摆动响声和其它干扰声；2)带扣的所有金属件均涂漆或电镀，且不易退色和剥落，具有很高的防护耐蚀性能。非金属件具有耐光、耐热、耐寒和耐冲击性；3)它的尺寸和形状能够保证在事故发生时，对使用者不产生不适当的压力和伤害；4)操作元件简单方便，易于灵活系扣与脱扣，锁舌能在织带上轻易移动，锁舌端部的结合与松开都毫不费力，解扣力应在137N以下；5)带扣的位置处于座椅内侧，单手可以轻易系脱。在按钮表面涂以桔红色等鲜明颜色且注明易懂的“PRESS”或“按”字样，四周封闭型带扣锁开启按钮的面积不得小于4.5cm2，宽度不得小于1.5cm，其他型带扣锁开启按钮面积不得小于2.5cm2宽度不得小于1.0cm；6)带扣锁经5000次开锁试验不得失效。

带扣的结构形式：

(1)锁杆式

优点：结构简单缺点：尺寸较大，解锁时所需力矩较大(2)锁销式

优点：解锁时无需增加强度，宜实现轻量化缺点：提出销子的行程较大(3)间接锁止式辅助锁止部件产生间接锁止功能（四）调节器

调节器是能够调节织带长度的部件或者是可根据不同身高的要求调节支承点位置的部件。在二点式安全带的带扣上，一般都带有织带长度调节器

（五）安装固定点

对安装固定点的要求如下：每个单人座椅至少应有两个安全带固定点，且这两个固定点不可在乘员的同一侧。过二固定点所做的两个与汽车纵向中心平面平行的平面之间在水平面上的投影距离应不小于350mm。对于腰带固定点的位置规定如下：座椅调至最后、最低位置，从H点向后下方引线，H点与腰带固定点的连线必须与水平线形成一个20~75的范围。固定点在此角度范围内是允许的，且与水平线45为最佳位置。肩带固定点的安装位置规定如下：座椅调至最后、最低位置，且靠背与座垫呈90角。从H点沿躯干线上引一直线，560mm处为肩参考点。距肩参考点垂直上方150mm处向后上方引一与水平面呈80角的斜线，肩带固定点应位于这条斜线上。如果结构限制不能在斜上方设置固定点，则应在斜下方设置。从肩参考点向后下方引一与水平面呈40的斜线，肩带固定点应在线上或线上附近位置。

腰带和肩带固定装置应能承受222kN的力。施力方向平行于纵向中心平面，向前上方与水平线呈105角。施力借助于一个牵引架进行。载荷在30s内达到额定值并保持10s。此外，安装附件和固定螺钉也应能承受规定的负荷。三、安全带总成的性能要求

安全带拉伸试验机

序号安全带型式拉伸载荷(N)承载时，安全带总成的移动量(mm)各部件要求1腰带22260<180不得损坏2肩带13340<250不得损坏3腰-肩连续带26670<250不得损坏安全带总成实验要求

传统安全带的不足：由于许多层织带缠绕在卷轴上，在层与层之间存在缠绕间隙，当碰撞发生时，卷收器开始锁止织带约束乘员，同时为消除缠绕间隙，织带将额外多伸长60-70mm后才能完全被锁止，增加了乘员车内二次碰撞的危险。第二节新型安全带一、强力限制器一、强力限制器事故发生后，安全带在预收紧装置的作用下，已经绷紧了。但在受力峰值过去后，安全带的张紧力度应马上降低，以减小乘员受力，这份特殊任务就由安全带拉力限制器来完成：在安全带预收紧装置，底下卷绕着安全带。轴芯里边是一根钢质扭转棒。当负荷达到预定情况时，扭转棒即开始扭曲，这样就在一定程度上放松了安全带，实现了安全带的拉力限制功能。工作原理：二、带织带夹紧装置的安全带最为常见的紧急锁止卷收器（ELR）的锁止原理存在着的先天性缺陷并未消除。这些缺陷是：（1）为使卷收器锁止机构动作需要拉出织带因此推迟了卷收器的起动；（2）细细的卷轴扭转作用，进一步延缓了约束力的作用；（3）为消除收卷轴上织带间的间隙而使织带多拉出了一段。标准的紧急作用型卷收器系统要克服这些缺点，利用低延伸率的织带来控制和限制向前的位移。这对乘员产生的影响是：（1）在最后三分之一的位移时具有更高的约束力；（2）约束系统给乘员施以不必要的高载荷（HIC，减速度等）。1、织带夹紧装置工作原理图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

2、三点式安全带卷收器织带夹紧装置3、三点式安全带D型环处织带夹紧机构图4-24D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-安装螺栓装在卷收器上的织带夹紧装置4、织带夹紧型与紧急作用型卷收器性能比较响应时间前者为15-20ms，后者为30ms；响应中，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。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三、预加载荷（预张紧器）装置

1、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。1、机械式预张紧器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0.02s左右。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30%。1、机械式预张紧器

1、机械式预张紧器2、烟火式预张紧器图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器的带扣3、预张紧器的保护效果图4-36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；C-预张紧型表4-530mil/h碰撞试验假人运动轨迹数据（单位：mm）时刻t50ms100ms胸部的最大加速度最大位移型式烟火式织带夹紧式烟火式织带夹紧式烟火式织带夹紧式烟火式织带夹紧式头部139157535550539552546564胸部135142328285296268346292臀部107132214264139207239268四、腰带部分折叠式安全带普通三点式安全带的成员的腰部移动量小，头部移动量大，为了获得腰部和头部恰当的相互位移关系，美国开发了腰带部分折叠缝合一段的安全带。表4-6折叠式与普通安全带性能对比腰部胸部头部乘员伤害值/头部HIC普通安全带（A）移动量小移动量大移动量大转动量大大二次碰撞速度大腰带部分折叠安全带（B）移动量大移动量小移动量小转动量大小二次碰撞速度小五、能量吸收式织带（EA织带）EA织带采用特殊的编织方法，在一定负荷下伸长，可提高安全带的能量吸收效率，而且可以减小受约束乘员的负荷。

六、张紧力降低型紧急锁止卷收器两级连续扭矩卷簧

两级连续扭矩卷簧七、织带导向臂八、空气安全带

在撞车时利用空气膨胀特性，使安全带膨胀，以分散乘员所受的冲击载荷，提高安全带对乘员的初始控制性能。九、座位安全带报警系统第三节被动式安全带

主动式安全带主要存在以下问题：1)上半身活动的舒适性问题；2)安全带产生的压迫感；3)配合性不好；4)上紧安全带时，寻找拉手，把带子拉长到搭扣的动作太麻烦；5)安全带扭动；6)收卷不够。

被动式安全带

第四节安全带的设计分析主要分析安全带约束的乘客各肢体与内部各构件间的距离。图4-50两种不同刚度织带司机肩带受力曲线对比一、安全带当量刚度对人体响应的影响织带刚度对乘员头部伤害指标影响大。织带刚度大，则在较小变形时织带会产生较大的约束力。图4-51两种不同刚度织带司机肩带力-前位移曲线对比肩部前移20mm时，肩带开始受力，其后大刚度织带的张力上升明显比小刚度快，且大刚度织带的受力分布均匀，显然对假人的初始约束更有效。图4-52两种不同刚度织带的司机前移量曲线对比a)臀部前位移；b)肩部前位移；c)头部前位移增加织带刚度后，虽然臀部的最大前移量减小不多，但肩部和头部前移量有较大幅度减小。注：以上实验是针对驾驶室内部空间较小的轻型车。若驾驶室内部空间较大，小刚度的安全带对乘员胸部伤害更小。安全带的刚度选择应与车体内部空间相适应，考虑两者的匹配。二、安全带动态拉出量对人体响应的影响安全带动态拉出量：锁止空行程——锁止机构必须在安全带拉出一小段后才能锁止；卷收器锁止后因消除织带缠绕间隙又拉出的一小段。安全带动态拉出量s一般在10-90mm之间。图4-53安全带动态拉出量对人体胸部x方向位移的影响

S=0.00mS=0.04mS=0.10m三、安全带腰带与肩带刚度的匹配图4-54腰肩连续带三点式安全带肩带和腰带受力曲线安全带腰带与肩带刚度一致。

肩带与织带受力不同，肩带受力峰值大于腰带，而相位滞后于腰带。腰带肩带图4-55假人位移曲线臀部肩部头部臀部参考点的最大前移量是210mm

肩部参考点的最大前移量是340mm

头部参考点的最大前移量是610mm汽车碰撞时，上躯干位移大，头部位移最大。减小头部位移量的措施：提高肩带刚度，降低腰带刚度；腰带与肩带分别与锁扣锁止腰带部分折叠第五节安全带的使用效果表4-7引起伤害的因素

伤害原因伤害状况伤害烈度AIS等级(%)数量百分比（%）1/23/45/6侧碰撞（碰撞一侧的乘员）总计184100.075.014.710.3风窗94.9100.0--仪表板189.888.911.1-方向盘63.3100.0--A柱73.885.714.3-仪表板下方2111.485.714.3-车门内板7641.375.019.75.3B柱84.350.025.025.0车身后围-----车顶-----安全带116.0100.0--其它部件2815.239.314.346.4一、对前排座乘员的保护效果伤害原因伤害状况伤害烈度AIS等级(%)数量百分比（%）1/23/45/6侧碰撞（碰撞相反一侧的乘员）总计117100.090.66.82.6风窗1311.1100.0--仪表板2017.195.05.0-方向盘97.788.911.1-A柱43.4100.0--仪表板下方65.1100.0--车门内板2521.372.020.08.0B柱32.6100.0--车身后围32.666.7-33.3车顶21.7100.0--安全带1815.494.45.6-其它部件1412.0100.0--伤害原因伤害状况伤害烈度AIS等级(%)数量百分比（%）1/23/45/6前碰撞驾驶员副驾驶员总计831100(631)100(200)87.510.32.2风窗10311.216.094.24.81.0仪表板22623.040.591.28.00.8方向盘12820.3-73.418.08.6A柱406.20.577.517.55.0仪表板下方11715.59.581.217.90.9车门内板414.46.592.77.3-B柱------车身后围------车顶------安全带13314.620.597.92.1-其它部件434.86.586.011.72.3表4-8前排座乘员伤害形式及部位与使用安全带的关系

伤害的分类和部位总数使用安全带未使用安全带数量%数量%数量%头部脑软组织50744.217029.833758.7骨折1129.8396.87312.7大脑损伤16214.15810.210418.1眼睛损伤11510.0457.97012.2上下颚骨折312.7101.8213.6颈部软组织伤害595.1305.3295.0颈椎挫伤343.0254.491.6骨折191.781.4111.9胸部软组织损伤26923.514725.712221.2胸肋骨骨折13611.96110.77513.0胸骨骨折242.1152.691.6肺部伤害443.8213.7234.0心脏胸腔损伤302.6132.3173.0胸椎损伤40.330.510.2伤害的分类和部位总数使用安全带未使用安全带数量%数量%数量%手臂软组织损伤28124.512521.915627.1骨折867.5366.3508.7腹部软组织损伤635.5315.4325.6血管损伤151.350.9101.7mesentery伤害171.581.491.6肝，胆伤害272.4101.8173.0milt伤害272.4152.6122.1肾脏伤害151.381.471.2胃，内脏伤害131.181.450.9骨盆软组织伤害534.6396.8142.4骨折534.6234.0305.2symphysis断裂111.020.491.6下肢软组织伤害40235.015126.425143.6大腿骨折796.9376.5427.3膝关节骨折373.2111.9264.5胫骨、腓骨骨折423.7223.9203.5踝/脚骨折100.961.140.7总计1147100.0571100.0576100.0二、后排乘员保护效果表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州三点式安全带（目标组）二点式安全带（匹配组）系带未系带系带未系带总数(人)伤亡数(人)总数(人)伤亡数(人)伤亡降低率(%)总数(人)伤亡数(人)总数(人)伤亡数(人)伤亡降低率(%)得克萨斯(1982~1988)6665949988501995150116917750密执安(1982~1988)620102419573756104182512058华盛顿(1982~1988)336251481735533512435658北卡罗来纳(1980~1990)8133756260572084113145215148佛罗里达(1986~1990)8875954595623196321181436250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州三点式安全带（目标组）二点式安全带（匹配组）系带未系带系带未系带总数(人)伤亡数(人)总数(人)伤亡数(人)伤亡降低率(%)总数(人)伤亡数(人)总数(人)伤亡数(人)伤亡降低率(%)得克萨斯(1982~1988)66615499194119951311694181密执安(1982~1988)620224126137562418254675华盛顿(1982~1988)3367148756533112431974北卡罗来纳(1980~1990)81310562216720842614526371佛罗里达(1986~1990)887165453168319689181411456

第六节安全带的试验1、安全带固定点强度试验图4-56第I类安全带安装固定点强度试验加载方法1-下人体模块一、安全带固定点试验图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二、织带性能试验方法（1）标准温湿态处理（2）抗拉强度试验（3）宽度试验

（4）伸长率试验伸长率s图4-61抗拉强度试验1-织带1、标准状态试验（5）能量吸收性织带单位长度（每米）的功E：

功比k:图4-62织带载荷-伸长曲线2、织带老化试验图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

（2）耐低温性试验（3）耐高温性试验（4）耐湿性试验（5）耐光性试验三、带扣锁性能试验1、开启力试验带扣锁开启力试验应在总成性能试验过程中进行。试样数量为1件。在总成性能试验中对总成施加22300N的拉伸载荷后，将载荷以约100mm/min的速度降至66739N，从产生最大开启力的方向对带扣锁开启按钮施加开启力。对按钮式带扣锁，开启力的作用点应位于离按钮边缘至少3.2mm以上处。2、耐久性试验按通常使用状态开启和锁止带扣锁各5000次。试样数量为1件。四、卷收器性能试验

1、卷收力试验图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

2、残存伸出长度试验3、自动锁止位置试验

4、紧急锁止试验图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

（1）织带敏感式卷收器织带的加速方向为正常使用的拉出方向．在卷收器的卷轴与水平面成0、45、135和180角的状态下，分别检查织带拉出加速度为2.94m/s2(0.3g）和6.86m/s2(0.7g）时卷收器是否锁止，并测量织带的拉出长度。（2）车体敏感式分别检查卷收器加速方向为汽车前、后、左、右方向，卷收器