Biztonsági övek és biztonsági övfeszítők

Az autók passzív biztonsági rendszerének leggyakoribb szerkezeti eleme a biztonsági övek. Használata csökkenti a kemény testrészeket, üvegeket és más utasokat érő ütközések (úgynevezett másodlagos ütközések) miatti sérülések valószínűségét és súlyosságát. A bekötött biztonsági övek biztosítják a légzsákok hatékony működését.

A rögzítési pontok száma szerint a következő típusú biztonsági öveket különböztetjük meg: két-, három-, négy-, öt- és hatpontos.

A kétpontos biztonsági öveket (1. ábra) jelenleg középső biztonsági övként használják néhány régebbi autó hátsó ülésén, valamint repülőgépeken az utasüléseken. A megfordítható biztonsági öv egy derékra tekert öv, amely az ülés mindkét oldalára van rögzítve.

A hárompontos biztonsági övek (2. ábra) a biztonsági övek fő típusai, és minden modern autóba be vannak szerelve. A 3 pontos átlós deréköv V-alakú elrendezésű, amely egyenletesen osztja el a mozgó test energiáját a mellkas, a medence és a vállak között. A Volvo 1959-ben mutatta be az első sorozatgyártású hárompontos biztonsági öveket. Tekintsük a készülék hárompontos biztonsági öveket, mint a leggyakoribb.

A hárompontos biztonsági öv hevederből, csatból és feszítőből áll.

A biztonsági öv strapabíró anyagból készült, és három ponton speciális eszközökkel van a testhez rögzítve: az oszlopon, a küszöbön és egy speciális, zárral ellátott rúdon. Az öv egy adott személy magasságához való igazítása érdekében számos kialakítás rendelkezik a felső rögzítési pont magasságának beállításával.

A zár rögzíti a biztonsági övet, és az autóülés mellé van felszerelve. Egy mozgatható fém nyelv készült a hevederkapcshoz való csatlakozáshoz. A biztonsági öv viselésének szükségességére emlékeztetve a zár kialakítása az AV-riasztó rendszer áramkörébe tartozó kapcsolót tartalmaz. A figyelmeztetés a műszerfalon lévő figyelmeztető lámpával és hangjelzéssel történik. Ennek a rendszernek az algoritmusa a különböző autógyártók esetében eltérő.

Az övvisszahúzó biztosítja a biztonsági öv kényszerletekerését és automatikus visszatekerését. Az autó karosszériájához van rögzítve. Az orsó inerciális reteszelő mechanizmussal van felszerelve, amely baleset esetén leállítja a heveder mozgását az orsón. A blokkolásra két módszert alkalmaznak: az autó mozgásának (tehetetlenségének) és magának a biztonsági övnek a mozgásának eredményeként. A szalagot csak lassan, gyorsítás nélkül lehet lehúzni az orsódobról.

A modern autók övfeszítő biztonsági övekkel vannak felszerelve.

Az ötpontos biztonsági öveket (4. ábra) a sportautókban és a gyermekek gyermekülésekben való rögzítésére használják. Két derékpántot, két vállpántot és egy lábpántot tartalmaz.

Rizs. 4. Ötpontos heveder

A 6 pontos biztonsági öv két hevederrel rendelkezik a lábak között, ami biztosabb illeszkedést biztosít a versenyző számára.

Az egyik ígéretes fejlesztés a felfújható biztonsági övek (5. ábra), amelyek egy baleset során gázzal töltődnek fel. Megnövelik az utassal való érintkezési felületet, és ennek megfelelően csökkentik a személy terhelését. A felfújható rész lehet vállrész vagy váll- és derékrész. A tesztek azt mutatják, hogy ez a biztonsági öv kialakítás további oldalsó ütközés elleni védelmet nyújt.

Rizs. 5. Felfújható biztonsági övek

A Ford ezt az opciót kínálja Európában a negyedik generációs Ford Mondeo számára. A hátsó sorban ülő utasok számára felfújható biztonsági övek vannak felszerelve. A rendszert úgy tervezték, hogy baleset esetén csökkentse a fej-, nyak- és mellkassérüléseket a hátsó sorban utazóknál, akik gyakran gyerekek és idősek, és különösen hajlamosak az ilyen típusú sérülésekre. A mindennapi használat során a felfújható biztonsági övek ugyanúgy működnek, mint a hagyományosak, és kompatibilisek a gyerekülésekkel.

Baleset esetén az ütésérzékelő jelet küld a biztonsági rendszer vezérlőegységének, az egység jelet küld az ülés alatt található szén-dioxid-palack elzárószelepének kinyitására, a szelep kinyílik és a gázt korábban összenyomott állapotban kitölti a biztonsági öv párnáját. Az öv gyorsan kiold, elosztva az ütközési erőt a karosszéria felületén, ami ötször nagyobb, mint a normál biztonsági öveké. A hevederek aktiválási ideje kevesebb, mint 40 ms.

Az új Mercedes-Benz S-Class W222-vel a vállalat bővíti a hátsó ülések utasvédelmi lehetőségeit. A hátsó ülések PRE-SAFE csomagja egyesíti az övfeszítőket és a biztonsági öv légzsákját (Beltbag), valamint az első ülések légzsákjait. Ezen eszközök együttes használata baleset során 30%-kal csökkenti az utasok sérüléseit a hagyományos rendszerhez képest. A biztonsági öv légzsák olyan biztonsági öv, amely felfújódhat, és ezáltal csökkenti az utasok sérülésének kockázatát frontális ütközés esetén a mellkasra nehezedő terhelés csökkentésével. A dönthető ülés alapfelszereltsége az üléspárna kárpitja alá rejtett légzsák, amely baleset (ún. "búvárkodás") esetén megakadályozza, hogy a fekvő helyzetben lévő utas a biztonsági öv alá csússzon. . Ily módon a Mercedes-Benz egy kényelmes dönthető ülést tudott kifejleszteni, amely nagyobb biztonságot nyújt baleset esetén, mint az az ülés, amelyben a háttámla az üléspárna meghosszabbításával megdönthető.

A biztonsági övek használatának mellőzése elleni intézkedésként 1981 óta javasolják az automata biztonsági övek használatát (6. ábra), amelyek automatikusan rögzítik az utast az ajtó becsukásakor (motorindítás), és kiengedik az ajtó kinyitásakor (motor). start stop). Általános szabály, hogy az ajtókeret szélei mentén mozgó vállöv mozgása automatizált. Az öv kézzel rögzíthető. A tervezés összetettsége, az autóba való beszállás kényelmetlensége miatt az automatikus biztonsági öveket jelenleg gyakorlatilag nem használják.

Rizs. 6. Automatikus biztonsági öv

2. Biztonsági övfeszítők

Például 56 km/h sebességnél körülbelül 150 ms telik el a rögzített akadállyal való ütközés pillanatától az autó teljes leállásáig. Az autó vezetőjének és utasának nincs ideje ilyen rövid idő alatt semmilyen műveletet végrehajtani, ezért passzív résztvevői a vészhelyzetnek. Ebben az időszakban a biztonsági öv-övfeszítőknek, a légzsákoknak és az akkumulátorleállító kapcsolónak működnie kell.

Baleset esetén a biztonsági öveknek nagyjából akkora energiaszintet kell elnyelnie, mint egy sokemeletes épület negyedik emeletéről leeső ember mozgási energiája. A biztonsági öv esetleges kilazulása miatt övfeszítőt (előfeszítőt) alkalmaznak ennek a kilazulásnak a kompenzálására.

A biztonsági övfeszítő ütközés esetén visszahúzza a biztonsági övet. Ez segít csökkenteni a biztonsági övek meglazulását (a biztonsági öv és a test közötti távolság). Így a biztonsági öv megakadályozza, hogy az utas előre (az autó mozgásához képest) előre haladjon.

A járművek diagonális biztonsági öv-övfeszítőt és csat-övfeszítőt is használnak. Mindkét típus használata lehetővé teszi az utas optimális rögzítését, mivel ebben az esetben a rendszer visszahúzza a csatot, miközben egyidejűleg megfeszíti a biztonsági öv átlós és ventrális ágait. A gyakorlatban elsősorban az első típusú feszítőket szerelik fel.

A biztonsági övfeszítő javítja az öv feszességét és javítja az öv elcsúszás elleni védelmét. Ez úgy érhető el, hogy az első ütközés során azonnal kioldja a biztonsági öv övfeszítőjét. A vezető vagy utas maximális mozgása előrefelé körülbelül 1 cm, a mechanikai hatás időtartama 5 ms (maximális érték 12 ms). A feszítő biztosítja, hogy a szíjszakasz (130 mm-ig) csaknem 13 ms alatt feltekerhető.

A legelterjedtebbek a mechanikus biztonsági övfeszítők (7. ábra).

Rizs. 7. Mechanikus biztonsági övfeszítő: 1 - biztonsági öv; 2 - racsnis kerék; 3 - a tehetetlenségi tekercs tengelye; 4 - retesz (zárt helyzet); 5 - inga eszköz

A hagyományos mechanikus feszítőkön kívül ma már számos gyártó felszereli a járműveket pirotechnikai feszítőkkel (8. ábra).

Rizs. 8. Pirotechnikai feszítő: 1 - biztonsági öv; 2 - dugattyú; 3 - pirotechnikai patron

Akkor aktiválódnak, amikor a rendszer beépített érzékelője egy előre meghatározott lassulási küszöb túllépését észleli, jelezve az ütközés kezdetét. Ez meggyújtja a pirotechnikai töltény detonátorát. Amikor a patron felrobban, gáz szabadul fel, amelynek nyomása a biztonsági övhöz csatlakoztatott dugattyúra hat. A dugattyú gyorsan mozog és megfeszíti a szíjat. A készülék válaszideje jellemzően nem haladja meg a 25 ms-ot a kisütés kezdetétől számítva.

A mellkas túlterhelésének elkerülése érdekében ezeken az öveken feszességhatárolók vannak, amelyek a következőképpen működnek: először elérik a maximálisan megengedett terhelést, majd egy mechanikus eszköz lehetővé teszi az utas számára, hogy egy bizonyos távolságot előre tudjon mozogni, állandó töltési szintet tartva.

A kialakítás és a működési elv szerint a következő típusú biztonsági övfeszítőket különböztetjük meg:

• kábel mechanikus hajtással;
• labda;
• esztergálás;
• polc;
• megfordítható.

2.1. Kábelfeszítő a biztonsági övhöz

A 8 biztonsági övfeszítő és az automatikus biztonsági övdob 14 a kábelfeszítő fő alkatrészei (9. ábra). A rendszer mozgathatóan van rögzítve a 3 védőcsőre a csapágyfedélben, hasonlóan egy függőleges ingához. Az 1 dugattyúra egy 17 acélkábel van rögzítve. A kábelt feltekerjük és egy védőcsőre szereljük fel a 18 dobon a kábel számára.

A feszítőmodul a következő elemekből áll:

• érzékelők "rugótömeg" rendszer formájában;
• 4 gázgenerátor pirotechnikai hajtóanyag töltettel;
• dugattyú 1 acélkábellel a csőben.

Ha az autó lassulása ütközés közben meghalad egy bizonyos értéket, akkor a 7 érzékelő rugó összenyomódni kezd az érzékelő tömegének hatására. Az érzékelő egy 6 tartóból, egy 4 gázgenerátorból, az általa kilökött pirotechnikai töltéssel, egy 5 lökhárítóból, egy 1 dugattyúból és egy 2 csőből áll.

Rizs. 9. Kábelfeszítő: a - gyújtás; b - feszültség; 1, 16 - dugattyú; 2 - cső; 3 - védőcső; 4 - gázgenerátor; 5, 15 - lengéscsillapító rugó; 6 - érzékelő tartó; 7 - érzékelő rugó; 8 - biztonsági öv; 9 - lengéscsillapító lemez ütőcsappal; 10, 14 - a biztonsági öv felhúzó mechanizmusa; 11 - érzékelő csavar; 12 - a tengely fogaskereke; 13 - fogazott szegmens; 17 - acélkábel; 18 - dob

Ha a 6 támaszték a szokásosnál nagyobb távolságra mozdult el, a 4 gázgenerátor, amelyet a 11 érzékelőcsavar tart nyugalomban, függőleges irányban kioldódik. A feszített 15 ütközőrugó az ütközőlapban lévő ütközőcsap felé tolja. Amikor a gázgenerátor nekiütközik az ütközésmérőnek, a gázgenerátor úszótöltete meggyullad (9. ábra, a).

Ekkor a gázt a 2 csőbe fecskendezik, és az 1 dugattyút a 17 acélkábellel lefelé mozgatják (9. ábra, b). A tengelykapcsoló köré tekercselt kábel első mozgása során a 13 fogazott szegmens a gyorsítóerő hatására sugárirányban kifelé mozog a dobból, és összekapcsolódik a 12 biztonsági övtekercselő 14 tengelyének fogazott peremével.

2.2. Golyós szíj feszítő

Egy kompakt modulból áll, amely a szíjfelismerés mellett egy szíjfeszesség-határolót is tartalmaz (10. ábra). A mechanikus működtetés csak akkor történik meg, ha a biztonsági övcsat-érzékelő érzékeli, hogy a biztonsági öv be van kapcsolva.

A golyós biztonsági öv övfeszítőt a 9 csőben elhelyezett golyók működtetik. Ütközés esetén a légzsákvezérlő egység meggyújtja a 7 kilökődő töltetet (10. ábra, b). Az elektromos biztonsági övfeszítőkben a meghajtó mechanizmus aktiválását a légzsákvezérlő egység végzi.

Amikor a kilökött töltet meggyullad, a táguló gázok mozgásba hozzák a golyókat, és a 11 fogaskeréken keresztül a 12 ballonba irányítják, hogy összegyűjtsék a golyókat.

Rizs. 10. Golyófeszítő: a - általános nézet; b - gyújtás; c - feszültség; 1, 11 - fogaskerék; 2, 12 - ballon labdákhoz; 3 - meghajtó mechanizmus (mechanikus vagy elektromos); 4, 7 - pirotechnikai hajtóanyag töltet; 5, 8 - biztonsági öv; 6, 9 - cső golyókkal; 10 - biztonsági öv felhúzó

Mivel a biztonsági öv orsója mereven kapcsolódik a lánckerékhez, golyókkal forog, és az öv visszahúzódik (10. ábra, c).

2.3. Forgó szíjfeszítő

A rotor elvén működik. A feszítő egy 2 rotorból, egy 1 detonátorból és egy 3 hajtószerkezetből áll (11. ábra, a)

Az első detonátort mechanikus vagy elektromos hajtás hajtja, míg a táguló gáz a forgórészt forgatja (11. ábra, b). Mivel a forgórész az övtengelyhez csatlakozik, a biztonsági öv elkezd visszahúzódni. Egy bizonyos forgásszög elérésekor a rotor kinyitja a 7. bypass csatornát a második patron felé. Az 1. számú kamrában az üzemi nyomás hatására a második patron meggyullad, aminek következtében a forgórész tovább forog (11. ábra, c). Az 1. számú kamrából a füstgázok a 8. kimeneti csatornán keresztül távoznak.

Rizs. 11. Forgófeszítő: a - általános nézet; b - az első detonátor működése; c - a második detonátor működése; g - a harmadik petárda akciója; 1 - csali; 2 - rotor; 3 - meghajtó mechanizmus; 4 - biztonsági öv; 5, 8 - kimeneti csatorna; 6 - az első csali munkája; 7, 9, 10 - bypass csatornák; 11 - a második detonátor működtetése; 12 - 1. számú kamra; 13 - a harmadik csali teljesítménye; 14 - 2-es számú kamera

Amikor a második 9 megkerülő csatornát elérjük, a harmadik patront a 2. számú kamrában lévő üzemi nyomás hatására meggyújtjuk (11. ábra, d). A forgórész tovább forog, és a 2. számú kamrából a kipufogógáz az 5. kimeneten keresztül távozik.

2.4. Övfeszítő

Az erő zökkenőmentes átviteléhez az övre különféle fogasléces és fogasléces eszközöket is alkalmaznak (12. ábra).

A fogasléc feszítő a következőképpen működik. A légzsákvezérlő egység jelzésére a detonátortöltet meggyullad. A keletkező gázok nyomása alatt a dugattyú a 8 fogasléccel felfelé mozdul el, ami a hozzá kapcsolódó 3 fogaskerék forgását okozza. A 3. fogaskerék forgása átadódik a 2. és 4. fogaskerekeknek. A 2. fogaskerék mereven csatlakozik az átfutó tengelykapcsoló 7 külső gyűrűjéhez, amely a forgatónyomatékot a 6 torziós tengelyre továbbítja. Amikor a 7 gyűrű forog, a tengelykapcsoló 5 görgői a tengelykapcsoló és a torziós tengely közé szorítva. A torziós tengely forgása következtében a biztonsági öv megfeszül. A szíj feszessége megszűnik, amikor a dugattyú eléri a lengéscsillapítót.

Rizs. 12. Biztonsági övfeszítő: a - kiindulási helyzet; b - a szíjfeszesség vége; 1 - lengéscsillapító; 2, 3, 4 - fogaskerekek; 5 - görgő; 6 - torziós tengely; 7 - az átfutó tengelykapcsoló külső gyűrűje; 8 - dugattyú fogasléccel; 9 - petárda

2.5-ös megfordítható szíjfeszítő

Bonyolultabb passzív biztonsági rendszerekben a pirotechnikai övfeszítőkön kívül megfordítható biztonsági övfeszítő (13. ábra) vezérlőegységgel és adaptív biztonsági överő-határolóval (kapcsolható.

Minden megfordítható biztonsági öv-övfeszítőt külön vezérlőegység vezérel. Az adatbusz-parancsok alapján a biztonsági öv-övfeszítő vezérlőegységei működtetik a csatlakoztatott működtető motorokat.

A megfordítható feszítők három szintű működtető erővel rendelkeznek:

1. alacsony erőfeszítés - a biztonsági öv lazának kiválasztása;
2. átlagos erő - részleges feszültség;
3. nagy szilárdság - teljes feszültség.

Ha a légzsákvezérlő egység kisebb frontális ütközést észlel, amelyhez nincs szükség pirotechnikai övfeszítőre, akkor jelzést küld az övfeszítő vezérlőegységeinek. Azt parancsolják, hogy a biztonsági öveket a meghajtómotorok teljesen megfeszítsék.

Rizs. 13. Biztonsági öv megfordítható övfeszítővel: 1 - sebességfokozat; 2 - horog; 3 - vezető hajtás

A motor tengelye (a 13. ábrán nem látható), egy fogaskereken keresztül forog, egy hajtott tárcsát forgat, amely két visszahúzható kampóval kapcsolódik a biztonsági öv tengelyéhez. A biztonsági öv a tengely köré tekered és megfeszül.

Ha a motor tengelye nem forog, vagy enyhén az ellenkező irányba forog, a horgok behajolhatnak és kioldhatják a biztonsági öv tengelyét.

A kapcsolható biztonsági öv erőhatároló a pirotechnikai övfeszítők kioldása után aktiválódik. Ebben az esetben a reteszelő mechanizmus blokkolja az öv tengelyét, megakadályozva, hogy az öv kicsavarjon az utasok és a vezető testének lehetséges tehetetlensége miatt.