Cinture di sicurezza è tensionatori di cinture di sicurezza

L'elementu strutturale più cumuni di u sistema di sicurezza passiva di una vittura sò i cinture di sicurezza. U so usu riduce a probabilità è a gravità di ferite per l'impatti nantu à e parti duri di u corpu, u vetru è l'altri passageri (i cosi chjamati impatti secundari). I cinture di sicurezza assicurate u funziunamentu efficace di l'airbags.

Sicondu u numeru di punti di attache, i seguenti tipi di cinture di sicurezza sò distinti: dui, trè, quattru, cinque è sei punti.

Cinture di sicurezza à dui punti (fig. 1) sò attualmente aduprate cum'è cinturione di u centru di u centru in u sediu posteriore di certi vitture più vechje, è ancu in i sedi di i passageri in l'aviò. U cinturione reversibile hè un cinturione chì si avvolge intornu à a cintura è hè attaccatu à i dui lati di u sediu.

Cinture di securità di trè punti (fig. 2) sò u tipu principale di cinture di sicurezza è sò stallati nantu à tutti i vitture muderni. U cinturione diagonale di 3 punti hà un arrangementu in forma di V chì distribuisce uniformemente l'energia di u corpu in muvimentu à u pettu, a pelvis è e spalle. In u 1959, Volvo hà introduttu i primi cinturini di sicurezza à trè punti di massa. Cunsiderate u dispusitivu di cinture di sicurezza di trè punti cum'è u più cumuni.

A cintura di sicurezza di trè punti hè custituita da una cinta, una fibbia è un tensore.

U cinturione di sicurezza hè fattu di materiale durable è hè appiccicatu à u corpu cù dispusitivi speciali in trè punti: nantu à u pilastru, nantu à u limitu è ​​nantu à una verga speciale cù un serratura. Per adattà u cinturione à l'altitudine di una persona particulari, assai disinni furniscenu per aghjustà l'altezza di u puntu di attache superiore.

A serratura assicura a cintura di sicurezza è hè stallata accantu à u sediu di a vittura. Una lingua metallica mobile hè fatta per cunnetta cù u cinturione. Cum'è un ricordu di a necessità di portà un cinturione di sicurezza, u disignu di a serratura include un interruttore inclusu in u circuitu di u sistema di alarme AV. L'avvertimentu si trova cù una luce d'avvertimentu nantu à u dashboard è un signale audible. L'algoritmu di u funziunamentu di stu sistema hà differenze per i diversi fabricatori di vitture.

U retractor furnisce un svolgimentu furzatu è un rebobinamentu automaticu di a cintura di sicurezza. Hè attaccatu à u corpu di a vittura. A bobina hè dotata di un mecanismu di chjusu inerziale chì ferma u muvimentu di a cintura nantu à a bobina in casu d'accidentu. Dui metudi di bloccu sò usati: cum'è u risultatu di u muvimentu (inerzia) di a vittura è u risultatu di u muvimentu di u cinturione stessu. A cinta pò esse tirata solu da u tamburu di bobina lentamente, senza accelerazione.

E vitture muderne sò dotate di cinture di sicurezza pretensioner.

Cinture di securità di cinque punti (fig. 4) sò aduprate in vitture di sport è per assicurà i zitelli in sedi di i zitelli. Include dui cinturini in cintura, duie spalla è una cinturione per a gamba.

Risu. 4. Harness di cinque punti

L'arnese di sicurezza di 6 punti hà duie cinghie trà e gammi, chì furnisce una misura più sicura per u cavaliere.

Unu di i sviluppi promettenti hè cinturini inflatable (Fig. 5), chì sò chini di gasu durante un accidente. Aumentanu l'area di cuntattu cù u passageru è, per quessa, riducenu a carica nantu à a persona. A seccione inflatable pò esse una seccione di spalle o una seccione di spalle è cintura. I testi mostranu chì u disignu di a cintura di sicurezza furnisce una prutezzione supplementaria di l'impattu laterale.

Risu. 5. Cinture di sicurezza inflatable

Ford offre questa opzione in Europa per a quarta generazione di Ford Mondeo. Per i passageri in a fila posteriore, sò stallati cinture di sicurezza inflatable. U sistema hè pensatu per riduce e ferite in a testa, u collu è u pettu in casu d'accidentu per i passageri di a fila posteriore, chì sò spessu i zitelli è l'anziani, chì sò particularmente propensi à sti tipi di ferite. In l'usu di ogni ghjornu, i cinturini di sicurezza gonfiabili funzionanu cum'è quelli regulari è sò cumpatibili cù i sedi di i zitelli.

In casu d'accidentu, u sensoru di scossa manda un signalu à l'unità di cuntrollu di u sistema di sicurezza, l'unità manda un signalu per apre a valvula d'arrestu di u cilindru di carbon dioxide situatu sottu à u sediu, a valvula apre è u gasu chì era. prima in un statu cumpressu riempie u cuscino di cintura di sicurezza. U cinturione si sparghje rapidamente, distribuzendu a forza d'impattu nantu à a superficia di u corpu, chì hè cinque volte più di i cinturini di sicurezza standard. U tempu di attivazione di i cinturini hè menu di 40 ms.

Cù a nova Mercedes-Benz S-Class W222, a cumpagnia espansione e so opzioni di prutezzione di i passageri di u sediu posteriore. U pacchettu PRE-SAFE per i sedili posteriori combina pretensioners è un airbag in a cintura di sicurezza (Beltbag) cù airbag in i sedili davanti. L'usu cumminatu di sti dispusitivi durante un accidente riduce i feriti di u passageru di 30% in paragunà à u schema tradiziunale. L'airbag di a cintura di sicurezza hè una cintura di sicurezza capace di gonfià è riduce cusì u risicu di ferite à i passageri in una collisione frontale riducendu a carica nantu à u pettu. U sediu reclinable hè dotatu di standard cù un airbag nascostu sottu à a tappezzeria di u cuscinu di u sediu, chì impedisce chì u passageru in una pusizioni reclinata ùn sdrughje sottu à a cintura di sicurezza in casu d'accidentu (cusì chjamatu "diving"). . In questu modu, Mercedes-Benz hà sappiutu sviluppà un sediu reclinable cunfortu chì furnisce un livellu più grande di sicurezza in casu d'accidentu cà un sediu in u quale u schienale hè reclinatu allargendu u cuscinu di u sediu.

Dapoi u 1981 (Fig. 6) sò pruposti cinturini automatichi, chì assicuranu automaticamente u passageru quandu a porta hè chjusa (iniziu di u mutore) è liberallu quandu a porta hè aperta (motore). start stop). Comu regula, u muvimentu di u cinturione di spalla chì si move à longu i bordi di u quadru di a porta hè automatizatu. U cinturione hè fissatu cù a manu. A causa di a cumplessità di u disignu, l'inconvenienza di mette in una vittura, i cinture di sicurezza automatiche sò attualmente praticamenti micca utilizati.

Risu. 6. Cintura di sicurezza automatica

2. Tensori di cinture di sicurezza

À una vitezza di, per esempiu, 56 km / h, ci vole circa 150 ms da u mumentu di scontru cù un ostaculu fissu à un arrestu cumpletu di a vittura. U cunduttore è u passageru di a vittura ùn anu micca u tempu di fà alcuna azzione in un pocu tempu, per quessa sò participanti passivi in ​​l'emergenza. Duranti stu periodu, i pretensionatori di a cintura di sicurezza, l'airbags è l'interruttore di uccisione di a batteria devenu esse attivati.

In un accidentu, i cinturini di securità anu da assorbisce un livellu d'energia quasi uguale à l'energia cinetica di una persona chì casca da u quartu pianu di un edifiziu altu. A causa di u pussibili debilitamentu di u cinturione di sicurezza, un pretensioner (pretensioner) hè utilizatu per cumpensà stu indebolimentu.

In casu di collisione, u tensore di a cintura di sicurezza ritrae a cintura di sicurezza. Questu aiuta à riduce u cinturione di sicurezza (u spaziu trà a cintura di sicurezza è u corpu). Cusì, u cinturione di sicurezza impedisce à u passageru di avanzà (in relazione à u muvimentu di a vittura) in anticipu.

I veiculi utilizanu sia pretensionatori diagonali di cinture di sicurezza sia pretensionatori di fibbia. L'usu di i dui tipi permette di riparà in modu ottimale u passageru, postu chì in questu casu, u sistema tira a fibbia in daretu, mentre chì stringe simultaneamente i rami diagonali è ventrali di a cintura di sicurezza. In pratica, i tensori di u primu tipu sò principarmenti stallati.

U tensore di a cintura di sicurezza migliora a tensione è migliurà a prutezzione di u cinturione. Questu hè ottenutu da implementà immediatamente u pretensionatore di a cintura di sicurezza durante l'impattu iniziale. U muvimentu massimu di u cunduttore o di u passageru in a direzzione avanti deve esse circa 1 cm, è a durata di l'azzione meccanica deve esse 5 ms (valore massimu 12 ms). U tensore assicura chì a sezione di a cintura (finu à 130 mm di longu) hè avvolta in quasi 13 ms.

I più cumuni sò pretensioners di cinturione di sicurezza meccanica (Fig. 7).

Risu. 7. Tensione di cinturione meccanica: 1 - cinturione di sicurezza; 2 - rota di cricca; 3 - assi di a bobina inerziale; 4 - latch (posizione chjusa); 5 - dispusitivu pendulum

In più di i tensori meccanichi tradiziunali, parechji pruduttori sò avà equipaghjanu i veiculi cù tensori pirotecnichi (Figura 8).

Risu. 8. Tensione pirotecnica: 1 - cintura di sicurezza; 2 - pistone; 3 - cartuccia pirotecnica

Sò attivati ​​quandu u sensoru integratu di u sistema rileva chì un sogliu di decelerazione predeterminatu hè statu superatu, chì indica l'iniziu di una collisione. Questu accende u detonatore di a cartuccia pirotecnica. Quandu u cartuccia splode, u gasu hè liberatu, a pressione di quale agisce nantu à u pistone cunnessu à a cintura di sicurezza. U pistone si move rapidamente è tense a cintura. Di genere, u tempu di risposta di u dispusitivu ùn trapassa 25 ms da u principiu di a scarica.

Per evitari di sopracarricà u pettu, sti cinturini anu limitatori di tensione chì funzionanu cusì: prima, a carica massima permessa hè ghjunta, dopu chì un dispositivu meccanicu permette à u passageru di passà una certa distanza in avanti, mantenendu u livellu di carica constante.

Sicondu u disignu è u principiu di funziunamentu, i seguenti tipi di tensori di cinture di sicurezza sò distinti:

• cable cù un drive meccanicu;
• ballò;
• vultà;
• scaffale;
• riversibile.

2.1. Tenditore di cable per a cintura di sicurezza

U cinturione di cinturione di sicurezza 8 è a bobina di cinturione automatica 14 sò i cumpunenti principali di u tensore di cable (Fig. 9). U sistema hè stallatu in modu mobile nantu à u tubu protettivu 3 in a tappa di cuscinetti, simile à un pendulu verticale. Un cable d'azzaru 1 hè fissu nantu à u pistone 17. U cable hè invucatu è installatu nantu à un tubu protettivu nantu à u tamburinu 18 per u cable.

U modulu di tensione hè custituitu da i seguenti elementi:

• sensori in a forma di un sistema di "primavera-massa";
• generatore di gas 4 cù una carica di propellente pirotecnicu;
• pistone 1 cù un cable d'acciaio in u tubu.

Se a decelerazione di a vittura durante una collisione supera un certu valore, a molla di u sensoru 7 cumencia à cumpressà sottu à l'azzione di a massa sensoriale. U sensoru hè custituitu da un supportu 6, un generatore di gas 4 cù una carica pirotecnica espulsa da ellu, una molla di scossa 5, un pistone 1 è un tubu 2.

Risu. 9. Tensore di cable: a - accensione; b - voltage; 1, 16 - pistone; 2 - tubu; 3 - tubu protettivu; 4 - generatore di gas; 5, 15 - scossa primavera; 6 - bracket sensor; 7 - sensor spring; 8 - cintura di sicurezza; 9 - piastra di scossa cù un pin di scossa; 10, 14 - mecanismu di avvolgimentu di a cintura di sicurezza; 11 - bolt sensor; 12 - rim di l'arburu; 13 - segmentu dentatu; 17 - cable d'acciaio; 18 - tamburinu

Se u supportu 6 s'hè spustatu una distanza più grande di a norma, u generatore di gas 4, tenutu in riposu da u bolt sensor 11, hè liberatu in a direzzione verticale. A molla d'impattu stressata 15 u spinge versu u pin d'impattu in a piastra d'impattu. Quandu u generatore di gas tocca l'impactor, a carica di float generator di gas ignites (Fig. 9, a).

À questu tempu, u gasu hè injected in u tubu 2 è si move u pistone 1 cù u cable d'azzaru 17 (Fig. 9, b). Durante u primu muvimentu di u cable avvoltu intornu à l'embrague, u segmentu dentatu 13 si move radialmente fora di u tamburinu sottu à l'azzione di a forza di accelerazione è s'impegna cù u bordu dentatu di l'arbre 12 di l'avvolgitore di cintura di sicurezza 14.

2.2. Tenditore di cinturione di sfera

Hè custituitu da un modulu compactu chì, in più di a ricunniscenza di a cintura, include ancu un limitatore di tensione di cintura (fig. 10). L'attuazione meccanica hè solu quandu u sensoru di fibbia di a cintura di sicurezza rileva chì a cintura di sicurezza hè allacciata.

U pretensioner di u cinturione di u sediu di ballu hè attuatu da bola pusata in u tubu 9. In casu di colisazione, l'unità di cuntrollu di l'airbag ignites a carica di ejecting 7 (Fig. 10, b). In i tensori di cinture di sicurezza elettrica, l'attivazione di u meccanismo di trasmissione hè realizatu da l'unità di cuntrollu di l'airbag.

Quandu a carica espulsa hè ignita, i gasi in espansione ponenu e boli in muvimentu è li dirigenu attraversu l'ingranaggio 11 in u pallone 12 per cullà e boli.

Risu. 10. Tensione di ballò: a - vista generale; b - accensione; c - voltage; 1, 11 - gear; 2, 12 - globu per boli; 3 - meccanisimu di cunduce (mecànicu o electricu); 4, 7 - carica di propellente pirotecnicu; 5, 8 - cintura di sicurezza; 6, 9 - tubu cù boli; 10 - avvolgitore di cintura di sicurezza

Siccomu u cinturione di u cinturione hè rigidamente cunnessu à u sprocket, gira cù boli, è u cinturione si ritira (Fig. 10, c).

2.3. Tenditore di cinturione rotativu

Funziona nantu à u principiu di un rotore. U tensore hè custituitu da un rotor 2, un detonatore 1, un mecanismu d'accionamentu 3 (Fig. 11, a)

U primu detonatore hè guidatu da un mutore meccanicu o elettricu, mentri u gasu in espansione rotate u rotore (Fig. 11, b). Siccomu u rotore hè cunnessu à l'arburu di a cintura, u cinturione di sicurezza principia à ritruvà. À un certu angolo di rotazione, u rotore apre u canali di bypass 7 à a seconda cartuccia. Sutta l'azzione di pressione di travagliu in a camera N ° 1, u sicondu cartucciu ignites, per via di quale u rotore cuntinueghja a rotazione (Fig. 11, c). I gasi di fume da a camera N ° 1 esce da u canali di uscita 8.

Risu. 11. Tensore rotativu: a - vista generale; b - l'azzione di u primu detonatore; c - azzione di u sicondu detonatore; g - l'azzione di u terzu petardi; 1 - esca; 2 - rotore; 3 - mecanismu di cunduce; 4 - cintura di sicurezza; 5, 8 - canale di output; 6 - travagliu di a prima esca; 7, 9, 10 - canali di bypass; 11 - attuazione di u sicondu detonatore; 12 - camera n ° 1; 13 - prestazione di a terza esca; 14 - Camera numeru 2

Quandu u sicondu canale di bypass 9 hè righjuntu, u terzu cartridge hè ignitu sottu l'azzione di a pressione di travagliu in a camera N ° 2 (Fig. 11, d). U rotore cuntinueghja a rotazione è u gasu di scarico da a camera N ° 2 esce da l'outlet 5.

2.4. Tenditore di cintura

Per un trasferimentu lisu di a forza à u cinturione, parechji dispusitivi di rack è pinion sò ancu utilizati (Fig. 12).

U tensore di rack funziona cum'è seguitu. À u signale di l'unità di cuntrollu di l'airbag, a carica di detonatore si accende. Sottu a pressione di i gasi resultanti, u pistone cù u rack 8 si move, pruvucannu a rotazione di l'ingranaggio 3, chì hè ingaghjatu cun ellu. A rotazione di l'ingranaggio 3 hè trasmessa à l'ingranaggi 2 è 4. L'ingranaggio 2 hè rigidamente cunnessu à l'anellu esterno 7 di l'embrague overrunning, chì trasmette torque à l'arburu di torsione 6. Quandu l'anellu 7 gira, i rulli 5 di l'embrague sò serratu trà l'embrague è l'arbre di torsione. In u risultatu di a rotazione di l'arbulu di torsione, u cinturione di sicurezza hè tensatu. A tensione di a cintura hè liberata quandu u pistone ghjunghje à l'ammortizzatore.

Risu. 12. Tensatore di cinturione: a - pusizioni di partenza; b - a fine di a tensione di a cintura; 1 - ammortizzatore; 2, 3, 4 - ingranaggi; 5 - roller; 6 - assi di torsione; 7 - l'anellu esternu di u clutch overrunning; 8 - pistone cù rack; 9 - petardi

2.5 tenditore di cintura reversibile

In i sistemi di sicurezza passivi più cumplessi, in più di i pretensionatori di cinture di sicurezza pirotecnichi, un pretensioner di cinturione di securità reversibile (Fig. 13) cù una unità di cuntrollu è un limitatore di forza di cinturione di sicurezza adattiva (switchable).

Ogni pretensionatore di cinturione di sicurezza reversibile hè cuntrullatu da una unità di cuntrollu separata. Basatu nantu à i cumandamenti di u bus di dati, l'unità di cuntrollu di pretensionatore di cinture di sicurezza attivanu i mutori di attuazione cunnessi.

I tensori riversibili anu trè livelli di forza di attuazione:

1. sforzu bassu - selezzione di slack in a cintura di sicurezza;
2. forza media - tensione parziale;
3. alta forza - piena tensione.

Se l'unità di cuntrollu di l'airbag rileva una collisione frontale minore chì ùn hà micca bisognu di pretensioner pirotecnicu, manda un signalu à l'unità di cuntrollu di pretensioner. Cumandanu chì e cinture di sicurezza sò completamente tensionate da i mutori di trasmissione.

Risu. 13. Cintura di sicurezza cù pretensioner reversibile: 1 - gear; 2 - ganciu; 3 - guida di punta

L'arburetu di u mutore (micca indicatu in a Fig. 13), chì gira per un ingranaggio, gira un discu guidatu cunnessu à l'arburu di a cintura di sicurezza per dui ganci retractable. U cinturione di sicurezza si avvolge intornu à l'asse è si stringe.

Se l'arburu di u mutore ùn gira micca o gira ligeramente in a direzzione opposta, i ganci ponu piegà è liberate l'arburu di a cintura di sicurezza.

U limitatore di forza di a cintura di sicurezza cambiabile hè attivatu dopu chì i pretensionatori pirotecnichi sò stati implementati. In questu casu, u mecanismu di chjusu blocca l'assi di a cintura, impediscendu chì u cinturione si stende per via di a pussibuli inerzia di i corpi di i passageri è di u cunduttore.