安全帶的作用及工作原理解析(2)

　　汽車的安全帶能夠拉伸和收回—當(dāng)安全帶拉緊時，您的身體可以輕松地前傾。但是在撞擊中，安全帶會突然收緊并將您緊緊固定好。在典型的安全帶系統(tǒng)中，安全帶與一個卷收器相連，卷收器中的核心元件是卷軸，它與安全帶的一端相連。在卷收器內(nèi)部，一個彈簧為卷軸提供旋轉(zhuǎn)作用力(或扭矩)。它會旋轉(zhuǎn)卷軸，以便卷起任何松弛的安全帶。當(dāng)您拉出安全帶時，卷軸將逆時針旋轉(zhuǎn)，并使相連的彈簧也沿相同方向旋轉(zhuǎn)。這樣，旋轉(zhuǎn)的卷軸就反扭了彈簧。因?yàn)閺椈上胍謴?fù)到原狀，因此它會抗拒這一扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。如果您松開安全帶，彈簧將收緊，并順時針旋轉(zhuǎn)卷軸，直至使安全帶張緊。卷收器有一個鎖定機(jī)構(gòu)，可在汽車發(fā)生碰撞時停止卷軸的旋轉(zhuǎn)。如今，有兩種常用的鎖定系統(tǒng)：由汽車運(yùn)動觸發(fā)的系統(tǒng)和由安全帶運(yùn)動觸發(fā)的系統(tǒng)。

　　第一種系統(tǒng)在汽車迅速減速(例如，當(dāng)汽車撞上某物體)時鎖定卷軸。這種機(jī)構(gòu)中的核心元件是一個加重?cái)[錘。當(dāng)汽車突然停止時，慣性會導(dǎo)致擺錘向前擺動。擺錘另一端的棘爪會抓住固定在卷軸上的一個帶齒棘輪。由于棘爪卡住了其中一個輪齒，因而齒輪便無法逆時針旋轉(zhuǎn)，從而使與之相連的卷軸也無法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)撞擊后再次松開安全帶時，齒輪會順時針旋轉(zhuǎn)，并與棘輪分開。

　　第二種系統(tǒng)在猛拉安全帶時鎖定卷軸。多數(shù)設(shè)計(jì)利用卷軸旋轉(zhuǎn)的速度作為激活動力。這種設(shè)計(jì)的核心元件是一個離心式離合器，一種安裝在旋轉(zhuǎn)卷軸上的加重?cái)[桿。當(dāng)卷軸緩慢旋轉(zhuǎn)時，擺桿并不擺動。一個彈簧使它保持在原來的位置。但當(dāng)猛拉安全帶時，卷軸將快速旋轉(zhuǎn)，離心力驅(qū)使擺桿的加重端向外擺動。

　　伸長的擺桿會推動卷收器殼上的凸輪。凸輪通過滑動銷與一個樞轉(zhuǎn)棘爪相連。當(dāng)凸輪移到左側(cè)時，滑動銷會沿棘爪的槽口移動。這會將棘爪拖入與卷軸相連的旋轉(zhuǎn)棘輪。棘爪鎖入輪齒中，禁止逆時針旋轉(zhuǎn)。

　　在某些新型安全帶系統(tǒng)中，還會使用預(yù)緊器來收緊安全帶。預(yù)緊器的設(shè)計(jì)理念[綜述 圖片 論壇]是：在發(fā)生碰撞時收緊安全帶的任何松弛部分。 卷收器的傳統(tǒng)鎖定機(jī)構(gòu)使安全帶無法進(jìn)一步拉伸，而預(yù)緊器的作用則是拉回安全帶。 這種拉回力可將乘客移到座位中的最佳撞擊位置。 預(yù)緊器通常與傳統(tǒng)鎖定機(jī)構(gòu)一起使用，而不是代替它們。

　　市場上有多種不同的預(yù)緊器系統(tǒng)。 某些預(yù)緊器會將整個卷收器向后拉，某些則會旋轉(zhuǎn)卷軸本身。 通常，預(yù)緊器會連接到激活汽車安全氣囊的中央控制處理器。 處理器監(jiān)控機(jī)械或電子運(yùn)動傳感器，這些傳感器可響應(yīng)因撞擊產(chǎn)生的突然減速。 當(dāng)探測到撞擊時，處理器將激活預(yù)緊器，然后激活安全氣囊。某些預(yù)緊器采用了電動機(jī)或螺線管，但當(dāng)今的多數(shù)設(shè)計(jì)采用點(diǎn)火方式來拉入安全帶。當(dāng)燃?xì)恻c(diǎn)燃時，壓力會推動活塞上行，從而旋轉(zhuǎn)卷收器。

　　這種預(yù)緊器中的核心元件是一個燃?xì)馐?。在燃?xì)馐覂?nèi)，還有一個包含易爆點(diǎn)火材料的小燃燒室。 這個小燃燒室?guī)в袃蓚€電極，并連接至中央處理器。當(dāng)處理器探測到撞擊時，它會立即在電極上施加一個電流。 電極產(chǎn)生的火花將點(diǎn)燃點(diǎn)火材料，從而將燃?xì)馐抑械娜細(xì)恻c(diǎn)燃。 燃燒的氣體會產(chǎn)生很大的外推力。 該壓力推動位于燃?xì)馐覂?nèi)的活塞，使其高速向上運(yùn)動?；钊囊粋?cè)固定有一個齒條。 當(dāng)活塞彈起時，齒條將與一個連接到卷收器卷軸的齒輪嚙合。 高速運(yùn)動的齒條會快速旋轉(zhuǎn)卷軸，從而卷起安全帶。