預緊式安全帶

預緊式安全帶是汽車安全帶的一種,與其他安全帶所不同的是在預緊式安全帶上增加了預張緊器,預張緊器在碰撞時可以感知一定的衝擊,是通過氣體發生劑等產生動作,瞬間拉近安全帶的裝置。預緊式安全帶一般都會裝有限力器。

基本介紹

  • 中文名:預緊式安全帶
  • 外文名:Pre-crashseatbelt
  • 別稱 :預縮式安全帶
  • 基本結構:感測器,動力、收緊裝置,防逆轉
預緊式安全帶的分類,預緊式安全帶的工作原理,預緊式安全帶的內部結構,預緊器,工作原理,啟動過程,作用過程,產品配件,高效預緊器,燃爆預緊裝置,

預緊式安全帶的分類

(1)預緊限力式安全帶預張限力式安全帶就是在限力器安全帶上增加了預緊器。其主要內部裝置包括卷收器、車感和帶感感測器、限力器和預緊器。
(2)預卷式預緊限力式安全帶預卷式預緊限力式安全帶則是在預緊限力式安全帶上增加了預卷電機系統,其主要內部裝置包括卷收器、車感和帶感感測器、限力器、預緊器和預卷電機。
預卷式預緊限力式安全帶預卷式預緊限力式安全帶

預緊式安全帶的工作原理

(1)預緊限力式安全帶的工作原理通過安全氣囊ECU發出一個預緊點火信號,預緊器內的火藥燃燒產生高壓氣體作為捲曲動力,消除安全帶與人體之間的間隙。目前預張緊限力式安全帶已經在中高端車型當中廣泛使用。
(2)預卷式預緊限力式安全帶的工作原理通過雷達感應裝置感應車輛與前車的間距,如果間距小於某一設定值,其ECU發出信號控制電機運動,消除安全帶與人體之間的空隙,並且提醒駕駛員緊急制動或者應急處理。這款安全帶涉及到很多主動安全相關的裝置(例如探測雷達、計算程式等),因此其整體價格非常昂貴,目前只在一些高端車型上使用。

預緊式安全帶的內部結構

以裝有占市場份額在95%左右的鋼珠式預緊器的預緊式安全帶為例,其內部主要結構包含:鋼珠收集裝置、鋼珠、轉子、限力軸、鎖止結構、車感裝置和火藥等。其中限力軸發揮安全帶限力的作用,通過中軸扭曲變形產生一個恆定的安全帶織帶力。
預緊限力式安全帶的內部結構預緊限力式安全帶的內部結構

預緊器

在車輛行駛的過程中,安全帶和人體之間有一定量的間隙,這個間隙的大小由安全帶卷束力控制,但是卷束力過大會造成人體不舒適。在碰撞當中需要將這個間隙消除,減少人體胸部向前的位移量。伴隨著安全氣囊ECU給出的碰撞信號,由火藥燃燒的高壓氣體作為動力驅動安全帶捲軸向回收緊,於是產生了預緊器。
目前預緊器的結構主要分為鋼珠式、鋼絲式、齒輪齒條式,其原理都是講化學能轉化為動能,但是執行機構有很大的區別。由於鋼珠式預緊器結構緊湊、體積小巧、重量輕等優點,任何車型都可以匹配,因此目前的市場份額在95%左右。由於生產量大,因此其價格相對便宜,一致性控制較好。
預緊限力式安全帶(鋼珠式預緊器)預緊限力式安全帶(鋼珠式預緊器)
預緊限力式安全帶(鋼絲式預緊器)預緊限力式安全帶(鋼絲式預緊器)

工作原理

啟動過程

發生碰撞時,感測器一旦檢測到前方碰撞高於規定值,電力信號即被傳送到動力裝置的電子點火器,完成預拉緊式安全帶的啟動。在乘客因碰撞向前方移動之前,預緊式安全帶收緊並保持該狀態。使乘客能夠牢固地坐在座椅上。當安全帶尚未鬆弛時,安全帶約收緊約50mm,若安全帶多少有些鬆弛的話,安全帶最大會收緊約100mm。另外,安全帶的拉緊負荷設定在不會傷害乘客的程度。

作用過程

首先,及時收緊,在事故發生的第一時刻毫不猶豫地把人"按"在座椅上。 然後,適度放鬆,待衝擊力峰值過去,或人已能受到氣囊的保護時,即適當放鬆安全帶。避免因拉力過大而使人肋骨受傷。最先進的安全帶都帶有預收緊裝置和拉力限制器,原理如下:
一、安全帶預收緊裝置。當事故發生時,人向前,座椅往後,此時如果安全帶過松.則後果很可能是:乘員從安全帶下面滑出去:或者,人已碰到了氣囊,而此時安全帶由於張緊餘量過大而未能及時繃緊,即未能像希望的那樣先期吃掉一部分衝力,而是將全部負擔都交給了氣囊。這兩種情況都有可能導致乘員嚴重受傷。但問題是,正確安裝的安全帶。其鬆動餘地來自何方?一是由於乘員的衣服本身有一定的厚度,另外在安全帶裝置中也多少隱藏了部分鬆動餘地,這種餘地無法消除,但真遇到事故時,還就應該儘量消除。怎么辦?為此出現了這種安全帶預收緊裝置它負責提供瞬間繃緊的安全帶。
啟動過程啟動過程
其作用過程是:首先由一個探頭負責收集撞車信息,然後釋放出電脈衝,該脈衝傳遞到氣體發生器上,引爆氣體。爆炸產生的氣體在管道內迅速膨脹,壓向所謂的球鏈,使球在管內往前竄,帶動棘爪盤轉。棘爪盤跟鈾連為一體,安全帶就繞在軸上。簡單地講,就是氣體壓力使球動,球帶動棘爪盤轉,棘爪盤帶動軸轉--瞬間實現了安全帶的預收緊功能。從感知事故到完成安全帶預收緊的全過程僅持續千分之幾秒。管道末端是一截空腔,用於容留滾過來的球。
二、安全帶拉力限制器。事故發生後,安全帶在預收緊裝置的作用下,已經繃緊了。但我們希望在受力峰值過去後,安全帶的張緊力度馬上降低,以減小乘員受力,這份特殊任務就由安全帶拉力限制器來完成:在安全帶裝置上,有一個如前所述的預收緊裝置,底下卷繞著安全帶。軸芯裡邊是一根鋼質扭轉棒 。當負荷達到預定情況時,扭轉棒即開始扭曲,這樣就在一定程度上放鬆了安全帶,實現了安全帶的拉力限制功能。在安全帶預收緊裝置和安全帶拉力限制器的共同作用下,安全帶的保護能力幾乎達到了理想狀態。所謂於細微處見精神,先進的安全帶確實能給乘員提供可以信賴的安全保護。
當發生正面碰撞時,預緊式安全帶能夠在瞬間收緊,使乘客能夠牢固地坐在座席上,從而進一步提高了安全帶的功效。採用預緊裝置,不僅達到了使用簡單、舒適的效果,而且可以進一步提高保護效果。如果同時使用預緊式安全帶與Honda SRS安全氣囊系統,則能夠進一步提高對乘客的保護效果。

產品配件

高效預緊器

一種預緊式安全帶的高效預緊器,旨在提供一種結構簡單,體積小,成本低,動力傳遞效益高的預緊器,其包括活塞桿,活塞桿導向頭,氣缸氣體發生器,氣體發生器信號線,連線繩索,捲軸器芯軸,動力輪,卡止爪,基座,活塞桿滑道,當車輛發生碰撞時,感測器將觸發信號付給氣體發生器產生爆破,產生的高壓氣體推動氣缸內的活塞桿及活塞桿導向頭運動,推動連線繩索運動,連線繩索拉動動力輪旋轉,動力輪旋轉時帶動卡止爪一起運動並將卡止爪向裡面擠壓,卡止爪被擠壓後將動力輪與捲軸器芯軸的端部鎖止在一起,使捲軸器芯軸隨著動力輪同步旋轉並將繞在上面的安全帶織帶回收,將乘員往回拉,消除乘員的間隙達到預緊的目的,提高安全帶的保護效果。

燃爆預緊裝置

燃爆預緊式安全帶就是在安全帶漲緊機構中也有一套爆炸裝置,在爆炸裝置觸發時安全帶會自動漲緊,它會隨著氣囊一起引爆,但是在碰撞強度很強但不足以引爆氣囊條件下安全帶爆炸裝置也會觸發的目的是防止乘員身體前沖與方向盤、儀錶板等發生碰撞造成傷害,另外在爆炸裝置觸發後它仍可以像普通安全帶一樣使用。

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