浅析汽车安全带的重要性及其设计要点

郑成龙 陈俊海

沈阳金杯锦恒汽车安全系统有限公司

浅析汽车安全带的重要性及其设计要点

郑成龙 陈俊海

沈阳金杯锦恒汽车安全系统有限公司

汽车行驶过程中的安全带是保护司机和乘客生命安全的生命带，所以对汽车安全带的设计及其质量有着极高的要求。目前汽车安全带主要包括普通汽车安全带、限力式汽车安全带以及预紧限力式汽车安全带，还有预卷式张紧限力式汽车安全带等这几种类型，为了充分发挥汽车安全带的作用，本文对汽车安全带的重要性及其设计要点进行了探讨分析。

汽车安全带 重要性 设计要点

汽车安全带的作用及其原理是将大部分停止作用力施加到胸腔和骨盆，这些身体部位相对来说比较抗冲击。汽车不慎发生交通事故碰撞或者紧急刹车时，汽车安全带对乘客和司机人员的生命安全具有一定的保护作用，所以对汽车安全带的质量要求非常高。为了使人们生命安全得到有效保障，需要加强对汽车安全带进行合理设计。本文主要就汽车安全带的固定位置、汽车安全带的拉伸性能以及汽车安全带与汽车预警等方面的设计进行了探讨分析，旨在实现汽车安全带的合理设计，以保证汽车安全带的质量，让汽车乘客和司机的生命安全得到保障。

一、汽车安全带的重要性

随着科技的进步发展，现代汽车的行驶速度比较快，一旦发生碰撞，车身停止运动，而乘员身体由于惯性会继续向前运动，在车内与车身撞击，严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出窗外。汽车安全带是用于保证在车辆发生碰撞时，约束乘员，防止乘员与车内方向盘，挡风玻璃等撞击，从而减少伤害的装置。其基本设计目的是，以防止汽车在行车过程中，不慎发生安全事故时乘客受到第二次的碰撞伤害，在安全事故发生的情况下，不至于对司机和乘客人员造成严重的伤害。1968年，美国规定轿车面向前方的座位均要安装汽车安全带。1985年，纽约开始推行前排乘员必须系汽车安全带的强制法律。专门研究减少公路车祸中的死亡、受伤和财产损失的高速公路安全保险研究所法律总顾问费尔兹（MicheleFields）说：在任何车辆、任何时候，最重要的事情就是所有座位上的人都必须系汽车安全带。在加拿大政府规定汽车内所有坐着的人都必须系汽车安全带，儿童必须使用加高座椅。日本很早就规定了驾驶者必须系汽车安全带，在2008年6月开始施行的改正道路交通法第71条3之2中规定：“如果司机座以外的乘车者没有系上汽车安全带时，机动车司机不准行车。”诸多事例及发达国家的相关规定说明，汽车安全带对于保护汽车驾驶员以及乘客的安全非常重要。

二、汽车安全带设计要点的分析

1.汽车安全带固定位置的合理设定。汽车安全带固定位置的设定，我们国家有相关规定，就是汽车安全带固定位置要求在不影响汽车座位框架结构的基础上，需要注意汽车安全带的装置应该在固定点前后的500毫米和300毫米之间。汽车安全带主要由卷收器组件和锁扣组件组成，由于车型，座位位置的不同，所以没有最好的汽车安全带，只有最为合适的汽车安全带。汽车在行驶的过程中，车速越快，如果遇到意外状况紧急刹车，那么乘客也会产生越大的惯性。加之不同体重的乘客也对汽车安全带的要求有着不同程度的需要。那么在汽车安全带的设定过程中，都要将这些因素充分的考虑进来。

2.汽车安全带拉伸性能设计分析。汽车安全带主要的原料是涤纶、丙纶以及尼龙等。汽车安全带不单指织带，除了织带，汽车安全带还有其它零件组装而成。理想的汽车安全带作用过程是：首先及时收紧，在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人固定在座位上。然后适度放松，待冲击力峰值过去，或人已能受到气囊的保护时，就会适当放松汽车安全带。在汽车安全带的拉伸性能方面的开发研究，不仅仅需要在汽车安全带材料方面做以考虑，还需要在汽车安全带长度，拉伸速度与乘客惯性以及受力范围方面考虑。汽车安全带的最大长度为2米，拉伸速度为2米每秒。当乘客和司机因为紧急刹车会产生一定的惯性，在汽车安全带的拉伸性能实验研究过程中，可以采取假人实验的方法。汽车安全带的设计从碰撞角度考虑，当实验汽车急速行驶的过程中，突然给以减速命令，汽车座位上的假人便会由于惯性身体向前倾斜，这个时候，汽车安全带发挥自己的作用将假人固定在座位上，给以惯性一定的约束能力。汽车座位上的假人在受到惯性与汽车安全带约束两种形式的力的作用的时候，主要依靠汽车安全带拉伸性能中的肩带和腰带上面的拉紧作用力，因为假人对于座位的摩擦力在紧急刹车的情况下的摩擦作用力非常小，所以座位摩擦力可以忽略不计。

3.汽车安全带与汽车预警设计分析。汽车安全带的卷收器与汽车危机预警设计紧密联系，汽车安全带在假人乘客需要时可以轻松打开，在汽车安全带解出之后，还可以自行回收到卷收器当中。在汽车不慎发生碰撞或是在假人刹车实验当中，汽车会紧急减速，汽车的危机预警由气体发生器产生相应的动力，然后经过离合快速传输给汽车安全带的卷收器。在这一过程的作用当中，汽车安全带卷收器的设定与汽车危机预警的报告的作用是相互的，但不是绝对的。在汽车安全带的正常使用的过程当中，汽车危机预警系统不会干涉汽车安全带的正常使用，只有在汽车发生碰撞或是紧急减速的时候，汽车危机预警系统才会对汽车安全带产生一定的作用力。

三、结语

汽车安全带在汽车行驶过程中的被动防护具有重要意义，是保护驾驶员和乘客安全的重要安全设施。汽车安全带所发挥的作用主要是将司机和乘客人员安全的约束在汽车座位上面，当汽车在行驶的过程中，不慎发生碰撞的紧急情况时，汽车安全带可以防止司机和乘客人员受到二次的碰撞伤害，还能够将司机和乘客人员胸部加速度和胸部压缩量控制在科学合理的范围之内，因此对汽车安全带的设计进行分析具有重要意义。

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