Автомобиля являются ремни безопасности. Они предназначены для предотвращения опасного перемещения человека, которое может произойти при столкновении или резком торможении. Использование ремней безопасности снижает вероятность и тяжесть травм от ударов о жесткие части кузова, стекла, с другими пассажирами (т.н. вторичные удары). Пристегнутые ремни безопасности обеспечивают эффективную работу подушек безопасности .
Виды ремней безопасности
По числу мест крепления различают следующие виды ремней безопасности: двухточечные, трехточечные, четырех-, пяти- и шеститочечные.
В настоящее время можно встретить в качестве среднего ремня на заднем сидении некоторых старых автомобилей, а также на пассажирских местах в самолетах. Двухсторонний ремень безопасности представляет собой поясной ремень, проходящий по талии и закрепленный с двух сторон сидения.
Являются основным видом ремня безопасности и устанавливаются на всех современных автомобилях. Трехточечный диагонально-поясной ремень безопасности имеет V-образное расположение, которое обеспечивает равномерное распределение энергии движущегося тела на грудь, таз и плечи. Первые серийные трехточечные ремни безопасности были предложены компанией Volvo в 1959 году, разработчик - Нильс Болин.
Устанавливаются на спортивных автомобилях. Имеют четыре точки крепления к сидению автомобиля. Для серийных автомобилей являются перспективной конструкцией, для установки ремня необходимы дополнительные верхние крепления ремня, которые не предусмотрены конструкцией автомобиля.
Используются на спортивных автомобилях, а также для закрепления детей в детских автомобильных сидениях. Включают два поясных ремня, два плечевых ремня и один ремень, находящийся между ног. Шеститочечные ремни безопасности имеют два ремня между ног, за счет чего обеспечивается более надежная фиксация пилота гоночного автомобиля.
Перспективной конструкцией являются надувные ремни безопасности , которые наполняются газом при аварии. Они увеличивают площадь контакта с пассажиром и соответственно уменьшают нагрузки на человека. надувная секция может быть только плечевой, а также плечевой и поясной. Как показывают испытания, данная конструкция ремня безопасности обеспечивает дополнительную защиту от бокового удара.
В качестве меры против неиспользования ремней безопасности с 1981 года предлагаются автоматические ремни безопасности . Данные ремни безопасности автоматически закрепляют пассажира при закрытии двери (запуске двигателя) и освобождают его при открытии двери (остановке двигателя). Автоматизировано, как правило, движение плечевого ремня, который движется по краям дверной коробки. Поясной ремень закрепляется вручную. Ввиду сложности конструкции, неудобства посадки в автомобиль автоматические ремни безопасности в настоящее время практически не применяются.
Устройство трехточечного ремня безопасности
Трехточечный ремень безопасности включает лямку, замок и втягивающую катушку.
Лямка ремня безопасности изготавливается из прочного материала. Лямка крепится к кузову с помощью специальных устройств в трех точках: на стойке, на пороге и на специальной тяге с замком. Для адаптации ремня к росту конкретного человека во многих конструкциях предусматривается регулирование верхней точки крепления по высоте.
Замок обеспечивает запирание ремня безопасности и устанавливается возле сиденья автомобиля . Для соединения с замком на лямке выполнен подвижный металлический язычок. Для напоминания о необходимости применения ремня безопасности в конструкции замка предусматривается выключатель, который включен в цепь аудиовизуальной сигнальной системы. Предупреждение происходит с помощью сигнальной лампы на приборной панели и звукового сигнала. Алгоритм работы данной системы имеет отличия у разных автопроизводителей.
Втягивающая катушка обеспечивает принудительную размотку и автоматическую смотку ремня безопасности. Она крепиться на стойке кузова автомобиля . Катушка оснащена инерционным механизмом блокировки, который останавливает движение ремня в катушке при аварии. Используется два способа блокировки - в результате движения (инерции) автомобиля и в результате движения самого ремня безопасности. Ремень можно вытянуть из барабана катушки только медленно без ускорения.
Современные автомобили оснащаются ремнями безопасности с
При столкновении натяжители ремней безопасности сматывают ремни против направления вектора силы. За
счёт этого сокращается зазор между телом и ремнём. Задолго до начала перемещения пассажира вперёд оно
уже блокировано автоматическим механизмом ремня.
Натяжитель сматывает ремень безопасности длиной до 130 мм в течение 13 мс. Если сила, воздействующая на
ремень безопасности, больше, чем усилие натяжения ремня, то ремень безопасности больше не натягивается.
В зависимости от конструкции и принципа действия различают следующие типы натяжителей ремней
безопасности:
● шариковый натяжитель
● роторный натяжитель
● реечный натяжитель
● тросовый натяжитель
В зависимости от комплектации автомобиля натяжители ремней безопасности устанавливаются или
только на передние сиденья, или также и на задние
сиденья.
Шариковый натяжитель ремня безопасности.
Шариковый натяжитель ремня безопасности состоит из компактного модуля, в который также входит ограничитель усилия натяжения ремня
безопасности.
Этот натяжитель ремня безопасности устанавливается на передние и задние сиденья.
Принцип действия.
Натяжитель ремня безопасности приводится в действие шариками. Шарики помещены в трубку. При столкновении по сигналу блока управления
подушек безопасности срабатывает выталкивающий заряд.
Если выталкивающий заряд подожжён, то расширяющиеся газы перемещают шарики и перегоняют их через зубчатое колесо в резервуар для сбора шариков. Так как катушка ремня безопасности прочно соединена с зубчатым колесом, то она вращается при помощи шариков, и ремень втягивается.
Роторный натяжитель ремня безопасности.
Роторный натяжитель ремня безопасности работает по принципу ротора.
Он устанавливается главным образом в зоне задних сидений.
Принцип действия
1-й патрон срабатывает электрически. Расширяющийся газ вращает ротор. Так как ротор соединён с валом ремня, то ремень безопасности начинает втягиваться.
После достижения определённого угла вращения ротор освобождает перепускной канал ко 2-му патрону. Под действием рабочего давления в камере 1 зажигается 2-й патрон. За счёт этого ротор продолжает вращаться. Сгоревший газ из камеры 1 выходит через выпускной канал.
При достижении 2-го перепускного канала под действием рабочего давления в камере 2 зажигается 3-й патрон. Ротор продолжает вращаться и сгоревший газ из камеры 2 выходит через выпускной канал.
Реечный натяжитель ремня безопасности
Реечный натяжитель ремня безопасности вместе с автоматическим механизмом втягивания представляют собой один узел.
Реечные натяжители ремней безопасности устанавливаются для сиденья водителя и сиденья переднего пассажира.
Принцип действия
По сигналу блока управления подушек безопасности зажигается выталкивающий заряд газогенератора. За счёт сброса давления поршень, соединённый с зубчатой рейкой, перемещается вверх. Зубчатая рейка вращает при помощи шестерни оба зубчатых колеса 1 и 2.
Зубчатое колесо 2 прочно соединено с внешнимкольцом обгонной муфты торсионного в
ала. Если теперь вращается это внешнее кольцо, то ролики
вдавливаются внутрь до тех пор, пока они незастревают между внешним кольцом и торсионным валом, за счёт чего достигается силовое замыкание. Вращение передаётся на торсионный вал, и ремень безопасности начинает втягиваться.
Тросовый натяжитель ремня безопасности
Тросовый натяжитель ремня безопасности вместе с автоматическим механизмом втягивания представляют собой один узел.
Тросовые натяжители ремней безопасности устанавливаются для сиденья водителя и сиденьяпереднего пассажира.
При срабатывании газогенератора образуется газовая смесь, которая внутри трубки перемещает поршень вверх при помощи подсоединённого к нему троса. В результате натяжения трос плотно прилегает к муфте, соединённой с валом механизма втягивания, и вращает её в направлении втягивания.
Со временем в ВАЗ 2110 начинает подклинивать ремень безопасности , то есть не дает вытащить ремень из катушки, даже когда Вы тянете его очень медленно. Либо зимой ремень тяжело вытягивается из катушки и приходится прикладывать большое усилие, чтобы пристегнуться.
Многие владельцы десяток сталкиваются с двумя неприятными моментами при использовании ремней безопасности :
- Заклинивает ремни безопасности, даже когда их вытягиваешь совсем медленно.
- Тугое вытягивание ремней безопасности на морозе
Неисправности ремней (не держит замок, катушка лениво втягивает лямку или не фиксирует ее и т.п.) самому устранять нельзя! Любое вмешательство в конструкцию или способ установки ремня безопасности снимает с их изготовителя ответственность за правильное функционирование ремня и полученные в аварии травмы.
Некоторые замки, втягивающие устройства и т.д. специально сделаны так, что после разборки собрать их уже нельзя. Но продувка сжатым воздухом - допустима;
Поэтому все действия с ремнями безопасности Вы делаете на свой страх и риск.
За любой ущерб и травмирование, связанное с вмешательством в ремни безопасности автор ответственности не несет.
Принцип работы ремней безопасности
:
Блокиратор катушки сделан на основе храпового механизма, запираемого чувствительным элементом - маятником с полусферической опорой или металлическим шариком, расположенным в сфере большего диаметра. Шарик или маятник, смещаясь, через систему рычажков фиксируют за корпус храповую шестерню катушки. На ее оси на винтовых шлицах с малым углом установлен диск-маховичок. Когда лямку вытягивают медленно, диск за счет трения только вращается вместе с валом, не запирая катушку. При рывке ленты диск по инерции сильнее давит на винтовую поверхность, преодолевает силу трения и, сдвинувшись по винтовым шлицам, блокирует храповик
Ремонт ремней безопасности ВАЗ 2110
Для того, чтобы отремонтировать катушку ремней безопасности своими руками нужно:Снимаем катушку ремней безопасности . Снимать сиденья для этого не обязательно, достаточно сдвинуть их вперед и наклонить вперед спинки.
Определяем сторону, где находится блокирующее устройство (как правило, это более толстая половина). Определить это можно, потрясся ремень около уха, где будет бренчать шарик, там и есть блокиратор. Либо можно полностью размотать ремень, блокиратор на той стороне, где на боковине пластмассовый квадратик.
Инерционная катушка: а - корпус; б - катушка; в - втягивающая спиральная пружина; г - инерционный механизм; д - шарик; е - управляющий храповик; ж - блокирующий храповик.
Если ошибочно разберете катушку с другой стороны, где находится сматывающая пружина, то имейте ввиду, что пружина может порезать руки и лицо. Поэтому лучше не ошибаться с выбором стороны:)
Снимаем крышку
(нужно вытащить 4 пистона). Аккуратно, чтобы внутренности не рассыпались! Крышку нужно снимать в горизонтальном положении.
Разбираем катушку ремней безопасности
(без усилий) и добраемся до блокирующего храповика.
Рядом в прямоугольном корпусе с лапкой - шарик, который блокирует ремень при наклоне корпуса катушки.
Добравшись до трущихся деталей удаляем загустевшую смазку
, которая похоже на сухую субстанцию и только мешает четкой работе блокирующего механизма.
Смазываем механизм катушки ремня безопасности.
А смазывать нужно смазкой, которая не густеет на морозе (литол, шрус, фиол, моторное или трансмиссионное масло не подойдут). Необходима морозостойкая смазка Циатим201 (или ее аналог), либо хорошая силиконовая смазка.
Кроме этого, для более четкой работы механизма ремней безопасности
можно подогнуть скобу, а точнее подогнуть медную лапку,
на которую воздействует шарик. Дело в том, что из-за веса шарика она слегка разгибается и ремень работает все хуже.
То есть нужно уменьшить угол сгиба медной лапки так, чтобы при вертикальном положении катушки фиксатор не входил в зацепление с зубцами катушки.
Проверяем, чтобы при наклоне катушки фиксатор срабатывал.
Встречаются мнения, что можно просто выкинуть этот блок с шариком и ремни безопасности будут работать без проблем, однако этот фиксатор срабатывает не только при перевороте машины, но также является инерционным механизмом и заблокирует ремень даже при резком торможении или сильной тряске кузова. Поэтому, ничего выкидывать из катушки ремней безопасности не нужно .
Собираем все в обратной последовательности.
Теперь ремень безопасности работает отлично при любых морозах
.
Современные автомобили отличаются огромным числом систем безопасности. Так, электроника позволяет не терять контроль над машиной в случае аварийной ситуации (занос, экстренное торможение и так далее). Но не все ситуации можно избежать. Поэтому на тот случай, если произойдет столкновение, в автомобиле реализованы элементы пассивной безопасности. Одним из таких является ремень. Что это такое и каких типов бывает? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.
Характеристика
Ремни являются самым распространенным элементом пассивной безопасности. Основная их задача заключается в предотвращении перемещения человека в случае ДТП. Использование ремня безопасности позволяет снизить риск травм при столкновении, причем значительно, исключает возможность ударов о жесткие части кузова и стекла.
Мало кто знает, но ремни появились на машинах еще в начале 20-го века. Эта система «перекочевала» в машины из авиации. Однако тогда она была доступна только в качестве опции. Наибольшее распространение ремень безопасности получил после 50-х годов. А в СССР такие системы стали появляться лишь с появлением «Жигулей». Установка ремней безопасности выполняется самим заводом, на этапе сборки автомобиля. Также владельцы занимаются монтажом так называемых спортивных ремней. Но об этом немного позже.
О конструкции
Основным элементом ремня безопасности является лента. Она изготовлена из плотных волокон полиэстера. Такой материал способен выдерживать значительные нагрузки и при этом не рвется. Лента формирует некую лямку, которая удерживает водителя и пассажиров в заданном положении и предотвращает риск смещения в случае аварии. Есть масса примеров того, как непристегнутые люди ударялись о стекло и попросту вылетали из салона. Использование ремня позволяет надежно зафиксировать тело и предотвратить несчастные случаи.
Также в конструкцию входят:
- Замок.
- Ограничители.
- Точки крепления ремня. Они могут регулироваться или быть нерегулируемыми.
- Инерционные катушки.
- Преднатяжитель ремня безопасности.
Отличаются данные элементы только по числу Однако именно от этого фактора зависит травмобезопасность. Ниже мы рассмотрим, каких типов бывают ремни безопасности.
Двухточечные
Это самые первые системы, которые появились в автомобилях. Однако их можно встретить и сегодня. Как правило, такие ремни используют для среднего пассажира на заднем ряду. Минус данной системы в том, что длина ленты не регулируется. Из-за этого приходится использовать удлинитель ремня безопасности. Продается он отдельно и стоит порядка 25 долларов.
Данный тип ремней проходит в поясной зоне пассажира, поперечно сиденью. С точки зрения безопасности такая система малоэффективная. Ведь она удерживает тело только в поясничной зоне. При фронтальном ударе, часть тела будет не закреплена и сдвинется вперед. Чем сильнее столкновение, тем выше риск повреждения позвоночника.
Трехточечные
Это уже более современный вид, который используется как на водительских, так и на пассажирских сиденьях. Система предусматривает три точки фиксации, среди которых одна (та, что ближе к верхней части стойки) имеет возможность регулировки по высоте.
Нижняя часть оснащается катушкой для сматывания ленты. Такая схема обеспечивает надежную фиксацию тела. Фиксация производится по грудной клетке и в поясничной зоне. При этом ремень не ограничивает движений и очень удобен в использовании. Достаточно уложить его и зафиксировать в одной точке на защелке.
Ремень безопасности с четырьмя точками
Это уже спортивные варианты, о которых мы говорили ранее. Конструкция используется на автомобилях, что участвуют в ралли и кольцевых гонках. С точки зрения безопасности являются наилучшим вариантом. Но почему ремень безопасности с четырьмя точками получил столь малое распространение? Все из-за особенностей использования. Чтобы закрепить все механизмы, приходится тратить много времени. В повседневной эксплуатации это не нужно, да и трехточечные вполне справляются со своей задачей.
Отметим, что варианты фиксации могут быть разными. Но самый популярный - две лямки с неразъемным креплением и одна в поясничной зоне. Плюс такой схемы в том, что вертикальные ленты крепятся непосредственно к сиденью, а не к кузову.
Чтобы использовать такой ремень, нужно сначала накинуть вертикальные элементы на плечи (аналогично надеванию рюкзака), а затем протянуть поясничный и зафиксировать его на защелке.
Есть также схемы, где вертикальные ленты могут отсоединяться. Для этого на концах есть дополнительный замок и язычки.
Крепление ремня безопасности
Оно может быть разным. Если брать во внимание большинство автомобилей, крепеж выполняется на элементах кузова. Такая схема используется с целью того, чтобы при ударе (когда на механизмы возлагается максимальная нагрузка) лента не слетела с точек крепления. Если крепеж был бы на штатном сиденье, его могло бы просто вырвать. Но почему такая схема практикуется на спортивных креслах? Дело в том, что само сиденье имеет гораздо большую жесткость и все точки крепления заранее просчитываются на деформации и растяжение.
Также отметим, что на грузовых автомобилях используется особая схема установки ленты. Здесь ремень вытягивается из спинки сиденья.
Сделано это для того, чтобы лента не ходила вверх-вниз на неровностях, так как кресло имеет отдельную пневмоподвеску. Зачастую такая конструкция используется на крупных автобусах и магистральных тягачах. Однако не стоит полагать, что она ненадежная. На заводе инженеры тщательно просчитывают данные точки крепления, поэтому можно с уверенностью сказать, что такие ремни очень надежные и безопасные.
Как это работает?
За основу возьмем трехточечные системы, поскольку они наиболее распространенные. Итак, после посадки в автомобиль водитель вытягивает ленту и фиксирует в замке язычок. Далее инерционная катушка автоматически убирает излишки. При столкновении датчики приведут в действие преднатяжитель. В результате натянется лямка. Если удар будет усиливаться, в работу вступит торсион. Он постепенно увеличивает длину ремня, дабы снизить давящее усилие на тело. Также отметим, что при ударе вытягивается и сам материал ремня. Несмотря на плотность, полиэстер может удлиниться на сотые доли сантиметра. Это позволит смягчить инерцию.
На старых ремнях (без преднатяжителей) функцию удержания человека выполняет катушка. При резком ускорении тела она блокируется. А далее уже в действие приводится торсион.
Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет ремень безопасности и каких типов он бывает. Напоследок отметим, что после существенного удара повторному использованию ремни не подлежат. Ведь материал вытягивается и уже не способен выдержать такую нагрузку.
Казалось бы, ремни безопасности появились в машинах еще в середине прошлого века. Тем не менее ежегодно они спасают жизни и уберегают от травм миллионы людей. Примечательно, что ремни безопасности до сих пор совершенствуются. Какими они были и что умеют сейчас?
Первыми внедрить ремни безопасности в автомобилях попытались французы. Еще в 1903 Луи Рено намеревался оборудовать ими все свои машины. Правда, тогда ремни не прижились. Во-первых, из-за сложности своей конструкции, поскольку были пятиточечными. Во-вторых, в то время количество автомобилей во Франции можно было посчитать на пальцах и водители старались не обматывать себя лишней «паутиной». Мало того, что вероятность ДТП тогда была невелика, а скорости движения невысокими, так и само управление машиной было отнюдь не простым занятием. Гидроусилителей руля еще не было, эргономика органов управления также прихрамывала на обе ноги, поэтому водителям нужна была, мягко говоря, определенная свобода движений.
Но если у автомобилистов был выбор, то у летчиков его не было. Мертвая петля и прочие фигуры высшего пилотажа требовали, чтобы пилот был крепко зафиксирован в кресле. Поэтому в авиации ремни практически сразу стали востребованными.
В 1950-х ремни вновь попробовали вернуть в автомобили и на этот раз изобретатели решили упростить их конструкцию. Вместо пятиточечных компании начинают внедрять ремни всего лишь с двумя точками крепления. Тем не менее золотую середину нашел лишь инженер Volvo Нильс Болин, которому и приписывают заслугу разработки современных ремней безопасности. Так, в 1959 появилась серийная модель «Вольво», получившая трехточечные ремни, которые и используются в машинах до сих пор.
Но даже треточеченые ремни безопасности не были лишены недостатков. Каждый новый пассажир вынужден был постоянно их регулировать, ведь для их эффективности нужно было, чтобы между телом и натянутой лямкой проходило не более двух пальцев. Другая комплекция пассажира или зимняя одежда всегда требовали дополнительную подгонку. К сожалению, многие избавлялись от такого неудобства очень легко и просто не пристегивались. Но и тут Volvo оказалась впереди планеты всей. Вместо регулировочных пряжек Нильс Болин предложил применять инерционную катушку. Водитель или пассажир должен лишь защелкнуть замок, лишние остатки ремня уберет катушка. Благодаря этой находке даже будучи пристегнутым можно спокойно поворачиваться и наклоняться, ремень в любом случае будет плотно облегать тело, практически не ограничивая свободу движений.
Тем не менее даже инерционные ремни с фиксатором оказались далеко не идеальны, поскольку в теории во время аварии они должны плотно прижимать пассажиров к креслам. Но на практике все обстоит несколько иначе, ведь люди не сидят на одном месте. Кто-то может повернуться, чтобы поболтать с задними пассажирами, кто-то может наклониться и искать что-то в бардачке и так далее. Случись что — человек окажется в опасности, особенно при боковом ударе. Решить эту проблему призваны преднатяжители ремней безопасности.
Оборудованные ими автомобили считаются более безопасными, поскольку во время аварии плотно прижимают тело к сиденью. Сперва механизмы преднатяжителей были пиротехническими. Сейчас все более популярными становятся электроприводы. Благодаря постоянно растущему количеству датчиков и радаров в современных машинах преднатяжители с электроприводами умеют срабатывают не только при авариях, но и при малейших признаках их возникновения. То есть действуют на опережение, а не постфактум. При этом в отличие от пиротехнических они работают в прямом смысле слова без шума и пыли.
Для того, чтобы натяжители не вдавливали человека в кресло чересчур сильно, в катушках ремней устанавливаются ограничители усилия . Как только механизм зафиксирует превышение предельного значения прижимной силы, катушка немного увеличит длину ремня, чтобы ослабить «хватку». Зачастую электронные преднатяжители работают в паре с датчиками . Вкратце принцип этого сотрудничества можно описать следующим образом: когда подушка начинает раскрываться, преднатяжитель ремня безопасности может немного «расслабиться».
Наглядно демонстрирует слаженную работы преднатяжителей, ограничителей и подушек безопасности видеоролик компании Toyota :
Как показывают последние события в автоиндустрии, потенциал для совершенствования ремней безопасности пока не исчерпан. Некоторые производители всерьез раздумывают о применении четырехточечных ремней. А Ford и Mercedes-Benz даже разработали надувные ремни безопасности, которые уже стали внедрять в серийные машины. Ремни вовсе не являются пережитком прошлого и до сих пор играют основную роль в обеспечении безопасности. Кроме этого, важно помнить, что каким бы множеством продвинутых систем безопасности не был напичкан автомобиль, все они рассчитывают на то, что водитель и пассажиры пристегнуты.
И напоследок, фото первого серийного автомобиля, оборудованного ремнями безопасности, Volvo PV544:
