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汽车座椅和安全带系统解析

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:汽车座椅的主要功能是为驾驶人或乘客提供便于操纵、舒适、安全和不易疲劳的驾驶或乘坐座位。汽车事故调查表明,在发生正面撞车时,如果系了安全带,可使死亡率减少57%,侧面撞车时可减少44%,翻车时可减少80%。卷收器的传统锁定机构使安全带无法进一步拉伸,而预紧器的作用则是拉回安全带。某些预紧器会将整个卷收器向后拉,某些则会旋转卷轴本身。当燃气点燃时,压力会推动活塞上行,从而旋转卷收器。

汽车座椅和安全带系统解析

1.汽车座椅

现代轿车已经不是一个单纯的运载工具,它已经是“人、汽车与环境”的组合体。座椅作为汽车使用者的直接支承装置,在车厢部件中具有非同小可的重要性。汽车座椅的主要功能是为驾驶人或乘客提供便于操纵、舒适、安全和不易疲劳的驾驶或乘坐座位。

(1)座椅的调整功能。汽车座椅的调整功能,是根据人机工程学原理按不同身材的人而设置座椅的可调节性。一般来说,座椅有如下功能:座椅前后、上下调节,靠背角度调节,头枕上下调节、角度调节,坐垫深度调节,靠背腰托支撑调节,座椅整体旋转(360°/180°),座椅折叠、翻转等。座椅调节可以是手动的,也可以是电动的。

座椅还可以加载其他装置,使乘坐更加舒适。比如坐垫加热、靠背通风等,头枕还可以装备DVD 显示屏,方便后排的乘客观看。

(2)座椅的分类。汽车座椅的分类有多重方式。

①按位置分:前排座椅和后排座椅。

②按调节功能分:手动四向、六向、八向调节座椅;电动六向、八向调节座椅;汽车八向座椅的调节方向如图2-57所示。

③按面料分:针织面料座椅、织绒面料座椅、半真皮面料座椅及真皮面料座椅等。

当然,按强调部分的不同,座椅还有其他许多分类方法。

图2-57 汽车八向调节座椅调节方向示意

1—座椅前后调节;2—座椅后部上下调节;3—座椅前部上下调节;4—座椅靠背倾斜调节;5—头枕前后调节;6—侧背支撑调节;7—腰部支撑调节;8—头枕上下调节(www.xing528.com)

2.汽车安全带

(1)安全带的作用。安全带的作用是在车辆紧急制动或发生碰撞时,将驾驶人和乘客紧缚在座椅上,以免前冲,从而保护驾驶人和乘客避免受二次碰撞造成伤害;当安全带受到的收束力超过一定限度时,安全带就会适当放松,保证人员胸部受力在一定范围之内。

汽车事故调查表明,在发生正面撞车时,如果系了安全带,可使死亡率减少57%,侧面撞车时可减少44%,翻车时可减少80%。

(2)安全带的工作原理。现在大多数安全带设计成在猛拉安全带时锁定卷轴,这种设计是利用卷轴旋转的速度作为激活动力。它的核心元件是一个离心式离合器(见图2-58),它是一种安装在旋转卷轴上的偏心式摆杆机构。当卷轴缓慢旋转时,离合器杆并不摆动,一个弹簧使它保持在原来的位置。但当猛拉安全带时,卷轴将快速旋转,离心力驱使离合器杆的加重端向外摆动。

图2-58 离心式离合器(锁紧装置)

甩出的离合器杆外端会推动卷收器壳上的凸轮,凸轮通过滑动销与棘爪相连。当凸轮移到左侧时,滑动销会沿棘爪的槽口移动。这会将棘爪拖入与卷轴相连的旋转棘轮,从而锁定旋转棘轮。北汽EV160 纯电动汽车采用的就是这种形式的安全带。

(3)安全带的预收紧功能。在某些新型安全带系统中,还会使用预紧器来收紧安全带。预紧器的设计理念是:在发生碰撞时收紧安全带的任何松弛部分。卷收器的传统锁定机构使安全带无法进一步拉伸,而预紧器的作用则是拉回安全带。这种拉回力可将乘客移到座位中的最佳撞击位置。预紧器通常与传统锁定机构一起使用,而不是代替它们。

图2-59 点火式预紧器

市场上有多种不同的预紧器系统。某些预紧器会将整个卷收器向后拉,某些则会旋转卷轴本身。通常,预紧器会连接到激活汽车安全气囊的中央控制处理器。处理器监控机械电子运动传感器,这些传感器可响应因撞击产生的突然减速。当探测到撞击时,处理器将激活预紧器,然后激活安全气囊。某些预紧器采用了电机螺线管,但当今的多数设计采用点火方式来拉入安全带,如图2-59所示。当燃气点燃时,压力会推动活塞上行,从而旋转卷收器。

这种预紧器中的核心元件是一个燃气室。在燃气室内,还有一个包含易爆点火材料的小燃烧室。这个小燃烧室带有两个电极,并连接至中央处理器。当处理器探测到撞击时,它会立即在电极上施加一个电流。电极产生的火花将点燃点火材料,从而将燃气室中的燃气点燃。燃烧的气体会产生很大的外推力,该压力推动位于燃气室内的活塞,使其高速向上运动。活塞的一侧固定有一个齿条。当活塞弹起时,齿条将与一个连接到卷收器卷轴的齿轮啮合。高速运动的齿条会快速旋转卷轴,从而卷起安全带。

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