Натяжитель и ограничитель ремня безопасности: зачем нужны?

Прочитав статью вы узнаете — для чего нужны ремни безопасности; почему подушки безопасности менее эффективны по сравнению с ремнями.

Содержание

Натяжитель ремня

Натяжитель (или преднатяжитель) ремня безопасности обеспечивает надежную фиксацию тела человека на сиденье, а в случае аварии предотвращая перемещение водителя или пассажира вперед относительно движения автомобиля. Такой эффект достигается благодаря сматыванию и более крепкому затягиванию ремня безопасности.

натяжитель ремняНатяжитель ремня обеспечивает надежную фиксацию водителя и пассажиров в момент удара

Многие автомобилисты путают преднатяжитель с обычной инерционной катушкой, которая также входит в конструкцию ремней безопасности. Однако натяжитель имеет свою схему действия.

Благодаря срабатыванию преднатяжителя, максимальное перемещение тела человека при ударе составляет 1 см. Скорость срабатывания устройства составляет 5 мс (в некоторых устройствах данный показатель может достигать 12 мс).

Устанавливается такой механизм как на передние, так и на задние сиденья. Чаще всего устройство входит в комплектацию более дорогих машин. Однако иногда преднатяжитель можно увидеть и в максимальных комплектациях автомобилей эконом-класса.

Виды устройств

В зависимости от принципа действия выделяют несколько основных видов натяжителей ремня:

  • тросовый;
  • шариковый;
  • роторный;
  • реечный;
  • ленточный.

sharikШариковый натяжительrotorРоторный натяжительreechРеечный натяжитель

Каждый из них оснащается механическим или автоматическим приводом. Работа механизма в зависимости от конструкции может осуществляться автономно или в комплексе пассивной системы безопасности.

Принцип работы

Схема работы преднатяжителя довольно проста. Принцип действия основан на следующей последовательности:

  • К ремню крепятся провода питания, которые в аварийной ситуации активируют пиропатрон.
  • Если энергия удара велика, пиропатрон срабатывает одновременно с подушкой безопасности.
  • После этого ремень мгновенно натягивается, обеспечивая максимально эффективную фиксацию человека.

При такой схеме работы грудная клетка человека подвергается высоким нагрузкам: тело по инерции еще продолжает двигаться вперед, в то время как ремень уже стремится максимально сильно прижать его к сиденью. Чтобы ослабить воздействие прочной ленты ремня, конструкторы стали оснащать автомобили ограничителями ремней безопасности.

Функция и схема работы

Пиропатрон с преднатяжителем появился тогда, когда в обиход вошли подушки безопасности. Впрочем, в некоторых моделях авто, сходящих с конвейера в последние годы, его по-прежнему нет. Чтобы понять, зачем он нужен, достаточно четко представлять себе, что происходит, если машина делает непредвиденный резкий маневр или попадает в аварию. При аварии она резко тормозит, при рывке — подается вперед или вбок. Вместе с машиной движется и сидящий в кресле человек — это только относительно самого кресла он неподвижен. И когда происходит непредвиденная ситуация, по инерции тело продолжает двигаться в прежнем направлении. Как результат — ушибленный или вообще сломанный позвоночник.

Ремень с преднатяжителем, выстрелившим во время казуса, как бы удерживают тело в прежнем положении, но при этом и ослабляет ремень, не давая ему слишком сильно сдавить корпус.

Одновременно подголовник и воздушная подушка окутывают голову и шею, не давая им удариться. Непристегнутому человеку, если машина шла на высокой скорости, эта подушка скорее навредит, чем поможет — ведь лицо сталкивается не с вытолкнувшимся, а с выстреливающим «эйрбэгом»! Риск сломать позвоночник возрастает в несколько раз.

Именно поэтому говорить о безопасности можно только в случае, если в машине есть «эйрбэг», а сидящий зафиксирован ремнем с преднатяжителем.

Конструкция и принцип работы ремня безопасности автомобиля

Ремни могут иметь несколько точек фиксации. Выделяют:

  • двухточечные;
  • трёхточечные;
  • четырёхточечные;
  • пятиточечные;
  • шеститочечные.

В большинстве современных автомобилей установлены ремни, которые крепятся к трём точкам. Это позволяет добиться оптимального распространения энергии при столкновении.

Ключевая часть фиксатора прикрепляется к спинке, а первыми такую технологию разработали в компании Mercedes. На спорткарах используются ремни с четырьмя точками фиксации.

Нередко может произойти ситуация, когда он перестаёт работать корректным образом. Т.к. это важная часть пассивной безопасности, к ремонту нужно приступать своевременно, не откладывая этот процесс в долгий ящик.

Принцип работы ремня безопасности простой: при резком отклонении вперёд он фиксирует человека, а подушки не дают развиться серьёзным повреждениям.

Немного истории…

Они впервые появились в 1885 году. Первоначально они активно применялись на заре эры авиации. Известно, что французский пилот Пегу в 1913 году первым совершил «мёртвую петлю», надёжно пристегнувшись специальным страховочным механизмом. Это был пояс с карабинами, который напоминал те, чем пользуются  монтажники-высотники.

В начале пятидесятых годов прошлого столетия эти страховочные устройства спустились с неба на землю и перекочевали на автомобили. Патент на изобретение достался братьям Лигонам из США. Их средство имело две точки крепления и обеспечивало фиксацию в районе пояса.

Первый ремень безопастности для автомобиля

Немного позже это нововведение заинтересовало Генри Форда и по миру стали «бегать» легендарные автомобили Ford с инновационной опцией, которая отличала их от других. Тогда применялись два вида двухточечных ремней: поясной и грудной. Поясной перехватывал поясничную зону и проходил параллельно сидению, а грудной крепился одной стороной внизу, а другой – на специальном тоннеле, установленном между сидениями.

Уже в 1955 году в США использование этого вида страховки стало обязательным, превратив её из опции в штатное оборудование. Через два такое же решение принял шведский риксдаг, а позже и другие европейские страны. К нам инновация добралась лишь в 1975 году.

Ремень безопасности. Устройство, принцип работы, виды ремней безопасности

Ремень безопасности – это средство пассивной защиты водителя, пассажиров и транспортного средства. Его основной функцией является удерживание пассажира в максимально статичном положении при совершении экстренного торможения (по причине ДТП или просто резкого торможения).

  • Ремень безопасности. Устройство, принцип работы, виды ремней безопасности
  • Принцип работы ремня безопасности
  • Устройство ремня безопасности
  • Виды ремней безопасности
  • Видео: спасает ли ремень безопасности
  • Составные элементы и их назначение
  • Система ремней безопасности с натяжителями
  • Источники:

Принцип работы ремня безопасности - фотография 2

Принцип работы ремня безопасности

Ремень безопасности должен фиксировать тело пассажира в постоянном месте в стабильном положении. Тело во время езды передвигается, а неудачный маневр водителя или какой-либо занос могут спровоцировать аварию, которая благодаря ремню не должна отразиться на пассажирах или отразиться в меньшей степени. Поэтому ремень нужно уметь правильно фиксировать.

Ремни безопасности изготавливаются из растягивающего волокна, которое способно поглощать возникшую дополнительно кинетику за счет противодействия двух тел. 

Устройство ремня безопасности - фото 3

Причины неисправностей

Среди частых причин, когда в машине возникает проблема или неисправность ремня безопасности можно выделить такие:

  • он износился, а точнее пришли в негодность элементы блокировки или другие части;
  • его не удаётся вытянуть из-за резко отрицательной температуры или изнашивания роликового механизма;
  • поломался замок катушки;
  • после ДТП могут сработать пиропатроны механизма и ремень будет заблокирован;
  • не вытягивается, заклинивает или заедает.

Это основные наиболее популярные типы неисправностей ремня, однако возможных поводов может быть больше.

Виды ремней безопасности в машину

Автомобильные ремни безопасности по типам крепления бывают:

  • двухточечные;
  • трехточечные;
  • четырехточечные.

Для гоночных болидов разработаны усиленные пяти- и шеститочечные ремни, но в серийных автомобилях они не нашли пока применения из-за трудностей установки.

Существует еще деление ремней безопасности по принципам срабатывания. Выделяют следующие виды:

  • статические;
  • динамические;
  • опережающие.

Устройство ремня безопасности

  • Лямка;
  • Защелка (замок);
  • Болты крепления;
  • Втягивающее устройство.

Лямки изготавливают из синтетического материала. Главное тербование – использование материала высокой прочности.

Работу втягивающего устройства ремня безопасности осуществляет храповый механизм. Функциональность аварийной блокировки осуществляет чувствительный элемент. В его основе лежит обычный металлический шарик. При его смещении катушка фиксируется системой рычажков. Некоторые устройства вместо шарика оснащены маятником.

Система натяжения ленты работает благодаря маховику, который зафиксирован на оси катушки. Он представляет собой маленький диск, обеспечивающий плавность процесса. В момент аварии этому диску приходится преодолевать силу трения. При этом параллельно образуется давление на винтовую поверхность.

Функция болтов – надежное крепление всего устройства во время движения. Они состоят из твердого сплава, который способен выдерживать крупные нагрузки. Для максимальной надежности их прикрепляют к каркасу машины.

Виды ремней безопасности - изображение 4

Виды ремней безопасности

  • Двухточечные ремни безопасности (поясные) — наиболее устаревший вид. В основном их приспосабливают для оборудования задних кресел авто. Располагается такой ремень на талии, закрепляется справа налево. В использовании поясной ремень не очень удобен, имеет свои недостатки, также не дает полной гарантии того, что пассажир полностью защищен от неблагоприятных воздействий;
  • Трехточечные ремни безопасности (диагонально-поясные). Это устройство очень популярно среди автомобильных производителей. Его основными характеристиками являются: оригинальное расположение в форме буквы V, засчет чего нагрузка распределяется равномерно по всему ободу. Трехточечный ремень является универсальным, поскольку подходит ко всем видам сидений, как на переднем ряду, так и на заднем;
  • Четырехточечные ремни безопасности. Серийные автомобили используют данное устройство довольно редко. Этот вид ремней применяется в основном на специальном транспорте, спортивных машинах и внедорожниках.
  • Пятиточечные ремни безопасности. Тип является узкоспециализированным средством пассивной безопасности. Оборудуют им, как правило, дорогостоящие сиденья в суперкарах или детские сиденья. В состав пятиточечного ремня входят: два поясных перпендикулярных ремня, которые «начинаются» от плеча человека, а также один дополнительный – он располагается между ногами.

Немного статистики

Транспортные средства постоянно улучшаются с помощью ремней безопасности, причем 70,1% водителей утверждают, что их автомобиль оснащен передними и задними ремнями.

Доля водителей, которые используют ремни, по-прежнему низкая (менее трех четвертей на шоссе и около двух третей на других дорогах), увеличившись с 39,8% до 46,6% в условиях города. Очевидно, что водители недостаточно осведомлены о важности ремней, особенно на более низких скоростях; многие используют их только на скоростных дорогах. Результаты опроса соответствуют результатам систематического наблюдения. Контроль в этом отношении по-прежнему остается неизменным, так как в году более 90% респондентов заявили, что за последние три года не было санкций за то, что не использовали пояс.


Группа водителей, которые всегда используют ремень безопасности, не отличается по своей возрастной структуре, а показатели вождения такие же, как и в общей выборке, но более высокая доля женщин (43,7% и 36,1% женщин в целом группе).

Видео: спасает ли ремень безопасности

//www.youtube.com/embed/sZMWLb9BG6U

Устройства удлинения и амортизации в ремнях безопасности автомобилей. Краткая характеристика применения[править | править код]

Ежегодно на дорогах гибнет 30 тыс. россиян[7]. Необходимость применения устройств удлинения и амортизации в ремнях безопасности можно подтвердить следующим примером.

В телевизионной программе «Разрушители мифов» (01/03/11, ТV3) эксперты провели показ ряда публичных испытаний автомобилей. Легковой автомобиль на скорости 80 км/час осуществил лобовое столкновение с препятствием. При этом перегрузка, зафиксированная в этом столкновении, достигла 58g. Передняя часть автомобиля была смята на величину, достигающую 1 м.

В данном случае возникает проблема применения в ремнях безопасности более эффективных технологий защиты человека от лобовых столкновений и многократных опрокидываний. Возникающие при этом перегрузки необходимо снизить многократно с использованием новейших технологий. Эти технологии могут быть реализованы устройствами удлинения и амортизации или комбинированными технологиями безопасности.

Устройства удлинения и амортизации ремня безопасности обеспечивают возможность снижения ударной и вибрационной нагрузки на человека и частично на аппаратуру, размещённых в автомобиле. Снижение ударной и вибрационной нагрузки достигается за счёт эффективного энергопоглощения, а также изменения направления векторов кинетической энергии, воздействующих на человека.

Простейшие технические решения устройств удлинения и амортизации ремней безопасности могут быть следующими.

Устройства удлинения ремня безопасности[править | править код]

Устройства удлинения ремня безопасности предназначены для снижения кинетической энергии человека и реализуют следующие циклы: удлинения и фиксации ремня в случае аварии с возможностью управления энергией воздействия на человека. Возможны к реализации также циклы повторного удлинения и амортизации.

Устройства удлинения, как правило, размещены в нижней части ремня безопасности и содержат устройства, обеспечивающие удлинение ремня при заданной динамической нагрузке на определённую длину. Этим удлинением снижается ударная нагрузка на человека.

Устройства удлинения ремня безопасности могут быть выполнены в виде:

  • зафиксированной петли в ленте ремня безопасности;
  • свободного конца ремня безопасности, закреплённого в устройстве фиксации;
  • дополнительного тросика, используемого в устройстве удлинения;
  • устройства перемещения вдоль ленты ремня безопасности;
  • устройства растяжения ремня безопасности;
  • устройства проскальзывания ремня безопасности.

Возможны также другие технические решения, используемые в устройствах удлинения, в которых происходит удлинение ремня безопасности на заданную длину.

Простейший пример технического решения устройства удлинения может быть следующим.

Петля ремня безопасности, скреплённая прошивочными нитями[править | править код]

В нижней части ремня безопасности размещена петля, скреплённая специальными прошивочными нитями. Снижение нагрузки на человека обеспечивается за счёт разрыва швов при определённой нагрузке. Тем самым снижается кинетическая энергия человека и соответственно травматизм при аварии автомобиля.

Основной недостаток — это защита человека только от однократной ударной нагрузки, например, при лобовом столкновении. В случаях многократных опрокидываний автомобиля защита человека минимальна. Вместе с тем, это простейшее техническое решение используется многими автопроизводителями.

Амортизация ремня безопасности[править | править код]

Осуществляется с помощью упругих элементов, размещённых в устройстве фиксации, что позволяет защищать человека и аппаратуру от продолжительных ударных и вибрационных нагрузок незначительной амплитуды при езде по пересеченной местности.

Устройства амортизации могут быть выполнены в виде простейших пружин или эластичного фрагмента ленты ремня безопасности. Амортизатор одной своей частью должен быть соединён с лентой ремня безопасности, а второй своей частью — с устройством фиксации в виде обычной защелки.

Видео спасает ли ремень безопасности

На информационном сайте для автолюбителей «FORAM» вы сможете найти много полезной информации, касающейся ремонта и обслуживания автомобилей.

Будущее ремней безопасности

В ближайшем будущем конструкция ремней безопасности может претерпеть существенные изменения. Будущее за надувными ремнями безопасности.

Надувные ремни в повседневном использовании ничем не отличаются от обыкновенных. Их надувные свойства проявляются только в случае ДТП. Как Вы уже могли догадаться, такие ремни надуваются в случае удара по автомобилю.

При использовании надувных ремней снижается вероятность получения травм грудной клетки. Пока что такими ремнями оборудуется только одна модель фирмы Ford, но, думаю, в ближайшем будущем это устройство придет и в автомобили других марок.

Удачи на дорогах!

Эффективность ремней безопасности

Около 70 % спасений в критичных авариях обеспечивают именно ремни (для сравнения: подушки безопасности — 20 %)[1].

Применение ремня безопасности уменьшает риск гибели водителя:

  • При фронтальном (лобовом) столкновении — в 2,3 раза.
  • При боковом — в 1,8 раза.
  • При опрокидывании — в 5 раз. При опрокидывании автомобиля ремни позволяют избежать ударов о внутренние части автомобиля, фиксируя положение пассажиров[1].

Применение ремней безопасности снижает вероятность гибели и получения тяжёлых травм для пассажиров:

  • Переднего сидения — на 40-50 %.
  • Заднего сидения — на 25 %.

Для наибольшей эффективности необходимо пристёгиваться водителю и всем пассажирам — непристёгнутый пассажир во время аварии начинает на большой скорости перемещаться по салону и своим телом может нанести тяжёлые травмы водителю и другим пассажирам[1].

Источники:

  • FORAM.RU
  • http://seite1.ru/
  • Пикабу!
  • Бесплатные электронные технические руководства
  • Drive2.ru
  • Устройство автомобиля
  • avtoved.com
  • automanya.ru
  • MotorsGuide.ru
  • DRIVE2
  • Студопедия
  • мастерок
Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Инновации в пассивной безопасности

Ведущие автопроизводители мира ежедневно ведут работу в направлении совершенствования всех систем безопасности автомобиля. Относительно недавнее нововведение — преднатяжители, однако и они уже не являются новинкой.

Уже активно тестируются инновационные ремни, одновременно выполняющие функцию подушек безопасности.

Суть работы системы заключается в мгновенном наполнении ремня газом, что позволяет увеличить площадь соприкосновения ремней с телом, а также равномерно распределить нагрузку, снижая вероятность получить травму.

Более дорогие модели ТС в будущем будут комплектоваться самоадаптирующимися системами преднатяжения, самостоятельно настраивающихся под физические параметры сидящего. Компьютер рассчитывает необходимое усилие для удержания тела в момент аварии.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...