Пристрій і види ременів безпеки

1. Складові частини, що використовуються в конструкції
2. Види і їх особливості
3. двоточкові ремені
4. триточковий тип
5. Конструкція з чотирма точками
6. П'яти- і шеститочкові види
7. Складові елементи та їх призначення
8. Кріплення
9. замок
10. інерційні котушки
11. обмежувачі
12. переднатягувачі
13. Як все працює?
14. нові напрацювання

Наши партнеры ArtmMisto

Зараз автомобілі комплектуються значною кількістю систем і засобів безпеки. Спрямовані вони на запобігання втрати контролю на авто під час позаштатних ситуацій (активні системи) і максимально можливе зниження травмування пасажирів при ДТП (пасивні засоби).

Починалося ж усе з ременів безпеки, які «перекочували» на автотранспорт з авіації. Перші прототипи ременів з'явилися практично з початком самої автомобільної ери. У 1903 році була запропонована перша версія такої системи безпеки на авто, але тоді вона не прижилася. Більш активно ними стали цікавитися в 50-х роках минулого століття. Причому спочатку ремені пропонувалися тільки в якості опції і лише трохи згодом - як штатне устаткування.

Варто відзначити, що в один час конструктори намагалися замінити ремені на іншу систему - подушки безпеки. Але згодом виявилося, що від самостійного використання подушок толку мало, а ось в поєднанні з ременями вони досить серйозно підвищують безпеку.

Краш-тест автомобіля

Загалом, ремені безпеки - одне з найбільш «старих», але при цьому ефективних засобів запобігання травмуванню, тобто вони відносяться до пасивної системі.

Складові частини, що використовуються в конструкції

Основним елементом цього кошти є стрічка, виготовлена ​​з волокон поліестеру. Цей матеріал відрізняється високими показниками на розрив і здатна витримувати величезні навантаження. З цієї стрічки формується лямка, яка утримує водія в певному положенні і не дає тілу податися вперед при фронтальному зіткненні. Це в свою чергу виключає виліт пасажира з авто, зіткнення з лобовим склом, кермом, передньою панеллю.

Крім цього, пристрій ременя безпеки сучасних моделей включає в себе ще ряд елементів:

• регульовані і нерегульовані точки кріплення ременя;
• замок;
• інерційні котушки;
• обмежувачі;
• переднатягувачі.

Але всі ці елементи з'явилися в конструкції ременя безпеки не відразу. Історія цих коштів дуже обширна, про що говорить чимала кількість існуючих видів.

Види і їх особливості

При цьому різниця між різними видами зводиться тільки до кількості точок кріплення. Але від цього параметра досить сильно залежить травмобезопасность.

В цілому, ремені безпеки за кількістю точок кріплення діляться на:

• дво-;
• трьох-;
• чотирьох-;
• п'яти-;
• шеститочкові.

Відзначимо, що крім травмобезопасности ременів враховується також і зручність їх користування, тому не завжди більшу кількість точок - кращий варіант.

двоточкові ремені

Двоточкові - перший варіант, який масово став використовуватися на авто. Але цей тип - самий малоефективний в плані безпеки.

На автотранспорті застосовувалося дві варіації - поясний і грудної. У першому випадку ремінь проходив поперечно сидіння в поясний зоні. Одна з точок кріплення перебувала біля порога або внизу на бічній стійці, друга ж встановлювалася між сидіннями на центральному тунелі, і вона включала в себе замок. Цей варіант поганий тим, що лямка утримувала тільки нижню частину тулуба, а верхня ж в разі удару з-за інерцією сильно подавалася вперед, тобто травми від ударів об передню панель і кермо були гарантовані.

Грудної варіант двухточечного ременя проходив діагонально по грудній клітці. Таку укладання лямки забезпечувало верхнє розташування точки кріплення на бічній стійці. Кріпильна точка з замком залишалася на колишньому місці - між сидіннями. У цьому варіанті верхня частина тулуба при ДТП утримувалася, але через відсутність нижньої фіксації існувала ймовірність «піднирювання» тіла під ремінь, що знову ж таки завдавало серйозні травми.

триточковий тип

Ремені безпеки з трьома точками кріплення - один з найоптимальніших варіантів для використання, оскільки вони забезпечують належну фіксацію тіла і досить зручні в користуванні.

Фіксація лямки в цьому типі здійснюється в трьох точках - верхньої і нижньої на бічній стійці і з замком - на центральному тунелі. Одна з точок на стійці - кінцева для лямки (до неї кріпитися кінець), друга ж оснащується котушкою для змотування ременя. Що стосується язичка, яким ремінь фіксується в замку, то він - рухливий і може переміщатися уздовж лямки.

Після протягання лямки і фіксації її в замку, одна частина її розташовується діагонально і проходить по грудній клітці, а друга - поперечно в поперековій зоні. Тобто, триточковий тип поєднує в собі одночасно обидва варіанти двухточечной версії.

Таке розташування стрічки забезпечує утримання верхньої частини тіла і виключає ймовірність «піднирювання». Також він зручний у використанні, оскільки для укладання досить лише потягнути ремінь і зафіксувати його тільки в одній точці - з замком.

Конструкція з чотирма точками

Ремені з чотирма точками кріплення використовується здебільшого на спортивних автомобілях. Поширення на масових моделях вони не отримали з-за незручності використання.

Примітно, що точки кріплення в цьому варіанті можуть бути різними. Один з варіантів - дві вертикальні лямки зі статичним нерознімним кріпленням і одна роз'єднує - в поперековій зоні. Особливість цієї версії полягає в тому, що вертикальні ремені кріпляться не до елементів кузова, а безпосередньо до сидіння.

Незручність посадки укладено в тому, що спочатку необхідно накинути на плечі вертикальні стрічки (по типу надягання рюкзака), а після протягнути і зафіксувати поперековий ремінь.

Другий варіант відрізняється тим, що вертикальні лямки - не статичні і можуть від'єднуватися. Але для цього на їх кінцях такі, які фіксують язички і встановлюються вони на спеціальний додатковий замок, розташований на поперековому ремені.

П'яти- і шеститочкові види

П'ятиточковий варіант також застосовується на спортивних авто. Додатково вона знайшов застосування в дитячих автокріслах. По суті, цей той же самий чотирьохточковий ремінь, але у нього є ще одна лямка. Тягнеться вона знизу сидіння, укладається між ніг і фіксується в замку, який використовується для кріплення вертикальних ременів. Цей варіант забезпечує надійне утримання тіла і поліпшений розподіл навантаження по ременю.

Відмінність шеститочкові виду полягає в тому, що знизу сидіння у нього йде не один, а два ременя. Фіксація тіла в п'яти- і шеститочкові типах ременів безпеки - дуже надійна, що знижує ймовірність отримання травм. Але разом з тим, вони дуже незручні, оскільки пасажиру доводиться спочатку протягнути поперекову лямку, потім зафіксувати вертикальні, а після ще й закріпити один або два нижніх. Тому такі типи ременів на моделях масового виробництва не використовуються.

Складові елементи та їх призначення

Відзначимо, що не всі складові можуть входити в конструкцію засобів безпеки на тих чи інших моделях.

Кріплення

Почнемо з точок кріплення. Найчастіше вони встановлюються на елементах кузова. Обумовлено це тим, що тіло людини в момент інерційного зміщення вперед створює значне навантаження на ремінь. У разі використання точки кріплення, вмонтованої в сидінні, через сильну навантаження конструкція може не витримати, і спинка подасться разом з тілом. У випадку з кріпленням до кузова, то цього не відбудеться.

Але в пристроях з чотирма і більше точками, деякі з них все ж монтуються в сидінні (вертикальних лямок). При цьому відзначимо, що і конструкція сидінь в спортивних авто - значно жорсткіше і розрахована на сприйняття сильних навантажень, тому і допускається установка в них кріплень. А ось що стосується кріплення поперекової лямки, то вона фіксується до кузова.

Тепер з приводу зручності точок кріплення (стосується верхніх). Ремені, вмонтовані в сидіння - зручні, оскільки вони виходять над плечима. А ось точки на стійці можуть викликати дискомфорт. При високому її положенні у людей невисокого зросту діагональна частина ременя буде проходити практично по шиї, що не тільки незручно, але й небезпечно. А для високих людей низьке положення верхньої точки забезпечить проходження ременя нижче плеча, що буде гнобити руху руки. Тому верхні точки кріплення на стійках виробники роблять регульованими. На кріпленнях, розташованих на сидіннях регулювання не потрібно.

замок

Замок забезпечує роз'ємну точку кріплення. Вона і забезпечує зручність укладання лямок. Робота замку дуже проста - на язичку, розташованому на ремені проробляється отвір, а в замку використовується штифт. При установці язичка штифт заходить в отвір, тим самим забезпечується надійна фіксація. Для роз'єднання необхідно лише натиснути на спеціальну кнопку замка, щоб втягнути штифт і вивільнити язичок.

інерційні котушки

Ефективність ременів багато в чому залежить в правильному їх натягу. Раніше для цього необхідно було регулювати довжину лямок «під себе» спеціальними петлями. Це особливо не доставляло проблем водієві, оскільки йому досить було раз відрегулювати ремінь. А ось пасажирам з різною комплекцією доводилося щоразу проводити регулювання.

Механізм інерційної котушки

Ця проблема відпала з появою інерційних котушок. Вона забезпечувала автоматичне змотування стрічки, щоб він не заважав. Витягнути ж його назад можна тільки плавним рухом. Різко розмотати лямку при такій котушці не вийти, оскільки механізм при швидкому розмотування блокує її.

Використання інерційної котушки вирішило відразу кілька проблеми - при відстібанні стрічка сама змотується, що дуже зручно. Також котушка самостійно регулює натяжку, вибираючи зайву частину ременя. Ще одна позитивна якість - блокування котушки при різкому розмотування. Вона не дає розмотати ременя, тому він «ловить» тіло, аби дати йому сильно піти вперед. Але є і негативний якість - вона блокується не відразу, і довжина ременя все ж трохи збільшується, через що тулуб встигає набрати невелике прискорення. А це підвищує ймовірність травмування.

обмежувачі

Обмежувачі дозволяють трохи збільшити довжину ременя, але плавно. Суть ось у чому, тіло при інерційному відхиленні відчуває значні перевантаження. Якщо його різко зупинити, що і робить ремінь, то можливе отримання травми. Але якщо лямка трохи буде збільшувати свою довжину, то це дозволить частково погасити енергію і підвищити травмобезопасность.

торсіон котушки

Обмежувач являє собою торсіон, який виступає в ролі осі для котушки. При зіткненні котушка блокує розмотування ременя, тіло впирається в ремінь, що створює навантаження на стрічку. При досягненні певного зусилля на лямці, торсіон починає скручуватися, провертаючи котушку і відмотуючи ремінь. Через це і відбувається плавне гасіння зусилля на ремені. Варто відзначити, що те ж саме робить і сама лямка. Поліестерова стрічка може трохи розтягуватися при створенні значного навантаження на неї.

переднатягувачі

Переднатягувачі з'явилися на авто зовсім недавно, але роль їх значна. Як уже відзначено, котушка блокується не відразу, тому тіло все ж отримує прискорення. Щоб цього не допустити і застосовуються переднатягувачі, які натягують ремінь ще до того, як тіло починає інерційний рух. Тобто він запобігає отриманню прискорення. Ці пристрої працюють на випередження і для цього використовуються датчики удару, що застосовуються в конструкції подушок безпеки.

Працюють переднатягувачі так: в момент удару при зіткненні датчики реєструють його і подають сигнал на блок управління. Той в свою чергу задіє виконавчі механізми, і вони миттєво натягують стрічку, виключаючи навіть найменший зсув тіла вперед. Переднатягувачі бувають двох типів - пиропатрон і електропривідні.

електричний преднатяжитель

Як все працює?

Наостанок розглянемо повний принцип роботи ременів безпеки в сучасних авто. За приклад візьмемо механізми трехточечного типу, оскільки вони - найпоширеніші.

Отже, водій сідає в авто і плавно витягає стрічку, поки довжини його не буде достатньо, щоб встановити і зафіксувати язичок в замку. Після цього інерційна котушка вибере надлишки, але не повністю, щоб не сковувати рухи водія. Якщо пристрій безпеки оснащено преднатяжителем, то на цьому функція котушки завершена.

У момент зіткнення датчики реєструють удар і задіють переднатягувачі, через що лямка натягується. У міру зростання зусилля в роботу вступає торсіон, поступово підвищуючи довжину лямки, щоб погасити зусилля. Додатково витягується і сам ремінь.

Якщо преднатяжителей немає, то функцію утримання тіла виконує котушка. Різке прискорення тіла призводить до блокування котушки і лямки «ловлять» тіло. Далі вже задіюється торсіон.

нові напрацювання

Розробки для поліпшення цього засоби безпеки ведуться постійно. Останнім нововведенням, масово задіяним на авто, стали переднатягувачі. Але вони - не остання технологія.

Уже розробляються стрічки, які діють ще й як подушки. Суть зводиться до того, що при ударі вона наповнюється газом, завдяки чому площа контакту тіла з лямкою збільшується, що сприяє кращому розподілу навантаження і зниження травмування.

Також розвивають електронну самоадаптірующуюся систему преднатяжители, в залежності від користування і витягування лямки вона визначає, за заданими алгоритмами, вага пасажира і відповідно необхідне зусилля для його утримання в момент аварії.