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。在卷收器內部，一個彈簧為卷軸提供旋轉作用力(或扭矩)。它會旋轉卷軸，以便卷起任何松弛的安全帶。當您拉出安全帶時，卷軸將逆時針旋轉，并使相連的彈簧也沿相同方向旋轉。這樣，旋轉的卷軸就反扭了彈簧。因為彈簧想要恢復到原狀，因此它會抗拒這一扭轉運動。如果您松開安全帶，彈簧將收緊，并順時針旋轉卷軸，直至使安全帶張緊。卷收器有一個鎖定機構，可在汽車發(fā)生碰撞時停止卷軸的旋轉。如今，有兩種常用的鎖定系統(tǒng)：由汽車運動觸發(fā)的系統(tǒng)和由安全帶運動觸發(fā)的系統(tǒng)。

　　第一種系統(tǒng)在汽車迅速減速(例如，當汽車撞上某物體)時鎖定卷軸。這種機構中的核心元件是一個加重擺錘。當汽車突然停止時，慣性會導致擺錘向前擺動。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，從而使與之相連的卷軸也無法旋轉。當撞擊后再次松開安全帶時，齒輪會順時針旋轉，并與棘輪分開。

　　第二種系統(tǒng)在猛拉安全帶時鎖定卷軸。多數設計利用卷軸旋轉的速度作為激活動力。這種設計的核心元件是一個離心式離合器，一種安裝在旋轉卷軸上的加重擺桿。當卷軸緩慢旋轉時，擺桿并不擺動。一個彈簧使它保持在原來的位置。但當猛拉安全帶時，卷軸將快速旋轉，離心力驅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棘爪相連。當凸輪移到左側時，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棘輪。棘爪鎖入輪齒中，禁止逆時針旋轉。

　　在某些新型安全帶系統(tǒng)中，還會使用預緊器來收緊安全帶。預緊器的設計理念[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)鎖定機構使安全帶無法進一步拉伸，而預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。 預緊器通常與傳統(tǒng)鎖定機構一起使用，而不是代替它們。

　　市場上有多種不同的預緊器系統(tǒng)。 某些預緊器會將整個卷收器向后拉，某些則會旋轉卷軸本身。 通常，預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)控機械或電子運動傳感器，這些傳感器可響應因撞擊產生的突然減速。 當探測到撞擊時，處理器將激活預緊器，然后激活安全氣囊。某些預緊器采用了電動機或螺線管，但當今的多數設計采用點火方式來拉入安全帶。當燃氣點燃時，壓力會推動活塞上行，從而旋轉卷收器。

　　這種預緊器中的核心元件是一個燃氣室。在燃氣室內，還有一個包含易爆點火材料的小燃燒室。 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。 電極產生的火花將點燃點火材料，從而將燃氣室中的燃氣點燃。 燃燒的氣體會產生很大的外推力。 該壓力推動位于燃氣室內的活塞，使其高速向上運動?；钊囊粋裙潭ㄓ幸粋€齒條。 當活塞彈起時，齒條將與一個連接到卷收器卷軸的齒輪嚙合。 高速運動的齒條會快速旋轉卷軸，從而卷起安全帶。