安全带工作原理.doc

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1、在典型的安全带系统中，安全带与一个卷收器相连。卷收器中的核心元件是卷轴，它与安全带的一端相连。在卷收器内部，一个弹簧为卷轴提供旋转作用力（或扭矩）。它会旋转卷轴，以便卷起任何松弛的安全带。螺旋形的弹簧会旋转卷轴以使安全带保持紧绷当您拉出安全带时，卷轴将逆时针旋转，并使相连的弹簧也沿相同方向旋转。这样，旋转的卷轴就反扭了弹簧。因为弹簧想要恢复到原状，因此它会抗拒这一扭转运动。如果您松开安全带，弹簧将收紧，并顺时针旋转卷轴，直至使安全带张紧。卷收器有一个锁定机构，可在汽车发生碰撞时停止卷轴的旋转。如今，有两种常用的锁定系统：·由汽

2、车运动触发的系统·由安全带运动触发的系统第一种系统在汽车迅速减速（例如，当汽车撞上某物体）时锁定卷轴。下面是这种设计的示意图。这种机构中的核心元件是一个加重摆锤。当汽车突然停止时，惯性会导致摆锤向前摆动。摆锤另一端的棘爪会抓住固定在卷轴上的一个带齿棘轮。由于棘爪卡住了其中一个轮齿，因而齿轮便无法逆时针旋转，从而使与之相连的卷轴也无法旋转。当撞击后再次松开安全带时，齿轮会顺时针旋转，并与棘轮分开。第二种系统在猛拉安全带时锁定卷轴。多数设计利用卷轴旋转的速度作为激活动力。图中所示为一种常见配置方式。这种设计的核心元件是一个离心式离

3、合器——一种安装在旋转卷轴上的加重摆杆。当卷轴缓慢旋转时，摆杆并不摆动。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，离心力驱使摆杆的加重端向外摆动。伸长的摆杆会推动卷收器壳上的凸轮。凸轮通过滑动销与一个枢转棘爪相连。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。棘爪锁入轮齿中，禁止逆时针旋转。在某些新型安全带系统中，还会使用预紧器来收紧安全带。在下一节中，我们将介绍这些装置的工作原理。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

4、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。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。处理器监控机械或电子运动传感器，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动机或螺线管，但当今的多数设计采用点火方式来拉入安全带。下图显示了一个具有代表性的模型。当燃气点燃时，压力会推动活塞

5、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。