汽车安全带原理,安全带的工作原理动画

其实每次坐车开车,我都会觉得很神奇,这个安全带,怎么慢慢拉,就能拉很长,而突然一拉,就会卡住,这个原理感觉非常神奇。

安全带:是一种运用在设备上的安全件,乘坐汽车、飞机或在高空作业时,为保障安全所用的带子。一般由纤维织带、卷收器、锁止器、带扣等几个部件构成。

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今天我们就只讲一下汽车安全带。理想的安全带作用过程是:首先,及时收紧,在事故发生的第一时刻毫不迟疑地把人按倒在座椅上,然后再适度放松,等冲击力峰值过去,或者人已经受到安全气囊保护之后,再进一步放松安全带,避免因拉力过大而使人肋骨受伤。

比较先进的安全带,都有预收紧装置和拉力限制器,这两者使得安全带更加可靠安全。

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安全带预收紧装置,负责瞬间绷紧安全带,其作用原理是:首先由一个探头负责收集撞车信息,然后释放出电脉冲,这个脉冲信号传递到气体发生器上,引爆气体,爆炸产生的气体在管道内迅速膨胀,压向球链中,使球在管内往前窜,带动棘爪盘转动,棘爪盘又跟轴连在一起,轴迅速转动将安全带绕起收紧。

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这个过程说起来很费笔墨,但真正从感知事故到完成预收紧的全过程仅需要千分之几秒,为防止事故进一步对人体造成伤害预留了大量时间。

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而安全带的拉力限制器,则是为了防止安全带收得过紧对人体造成伤害。拉力限制器底下卷绕着安全带,轴芯里是一根钢质扭转棒。当负荷达到预定值时,扭转棒即开始扭曲,这样就在一定程度上放松了安全带,防止安全带突破不安全的临界点。

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在上面这两个部件的共同作用下,安全带的保护能力几乎达到了理想状态。

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回到一开始我们说到的一个问题,为什么我们在缓慢拉安全带的时候几乎没什么阻力,而在巨大的碰撞惯性中又能起到保护作用呢?这就和安全带的灵魂部件,卷收器有关了。

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卷收器的作用,就是贮存织带,和锁止织带拉出,它是安全带系统中最复杂的机械件。卷收器与安全带织带的一端相连,由内部的预紧弹簧来提供收紧织带的力矩,从而实现辅助调整安全带长度的功能。

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卷收器通过内部卷轴,与安全带连接,内部弹簧为卷轴提供反向旋转的扭矩,也就是我们拉出安全带时感受到的阻力。

而当我们猛地一拉,就会触发卷收器内部的锁止机构,卡住不让安全带织带继续拉出。一般来说,卷收器的锁止有两种触发方式,一种是汽车触发,一种是安全带自身触发。

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首先是汽车运动触发,这部分的核心元件,是一个类似钟摆的摆锤,当汽车突然停止或减速时,这个摆锤由于惯性向前摆动,摆锤的运动触发上方的棘爪与棘轮分离卡住织带,这种锁止后,向后放一小段安全带即可解除,又可以继续匀速拉动了。

而安全带自身主动触发的锁止方式,它的原理则是通过卷轴内部离心式离合器的作用,直接锁死卷轴的旋转,当卷轴的转速突然加快,也就是安全带突然被快速拉动时,离心力会导致卷轴内离合器摆杆向外伸长,推动卷收器外壳上的凸轮,带动滑动销运动,从而将棘爪拖入棘轮槽口,当棘爪锁入轮齿,卷收器便无法转动,安全带也就被锁死了。

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安全带的发明,确实拯救了很多本应丧命于车祸中的生命,当我们安心驾驶着爱车行驶在道路上时,也不要忘了感激这个设备为我们带来的保护喔。