汽車安全帶設計開發中的質量控制探討

李龍

摘 要：車輛在行使的過程中，安全帶是保護司機和乘客的生命安全的生命帶。所以安全帶的質量與乘客和司機的生命安全緊密相關，那么這就對安全帶在設計方面的技術和質量有著極 高的要求。本文主要針對汽車安全帶在設計開發中的設計、質量問題做以探討，希望可以幫助汽車安全帶實現更為合理的設計，以保證安全帶的質量，讓汽車乘客和司機的生命安全得到保障。

關鍵詞：汽車安全帶；設計開發；質量控制

中圖分類號： U491 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-177-2

0 引言

現代汽車的行使速度很快，一旦發生碰撞，車身停止運動，而乘客身體由于慣性會繼續向前運動，在車內與車身撞擊，嚴重時可能把擋風玻璃撞碎而向前飛出窗外。汽車安全帶是用于保證乘客以及駕駛員在車身受到猛烈打擊時防止乘客被安全氣囊彈出時傷害的裝置。其基本設計目的是，以防止汽車在行車過程中，不慎發生安全事故時乘客受到第二次的碰撞傷害，在安全事故發生的情況下，不至于對司機和乘客人員造成嚴重的傷害。

1 汽車安全帶固定點的設定

在汽車安全帶的固定點設定方面，我們國家規定汽車安全帶的固定安置點，在不影響汽車座位框架結構的基礎上，需要注意安全帶的裝置應該在固定點前后的500毫米和300毫米之間[1]。

汽車安全帶主要由卷收器組件和鎖扣組件組成，由于車型，座位位置的不同，所以沒有最好的安全帶，只有最為合適的安全帶。汽車在行使的過程中，車速越快，如果遇到意外狀況緊急剎車，那么乘客也會產生越大的慣性。加之不同體重的乘客也對安全帶的要求有著不同程度的需要。那么在安全帶的設定過程中，都要將這些因素充分的考慮進來。

汽車安全帶所發揮的作用主要是將司機和乘客人員安全的約束在汽車座位上面，當汽車在行使的過程中，不慎發生碰撞的緊急情況時，汽車安全帶可以防止司機和乘客人員受到二次的碰撞傷害，還能夠將司機和乘客人員胸部加速度和胸部壓縮量控制在科學合理的范圍之內。汽車安全帶的約束系統主要包括安全安全帶、氣囊、座椅、轉向盤這四個方面，這四個方面中，最為緊要的是安全帶設置。時下，汽車安全帶主要包括普通安全帶、限力式安全帶以及預張緊限力式安全帶，還有預卷式張緊限力式安全帶等這幾種類型。在我國汽車安全帶的出售價格在45到500元人民幣之間。1968年，美國規定轎車面向前方的座位均要安裝安全帶。1985年，紐約開始推行前排乘員必須系安全帶的強制法律。專門研究減少公路車禍中的死亡、受傷和財產損失的高速公路安全保險研究所法律總顧問費爾茲（Michele Fields）說：在任何車輛、任何時候，最重要的事情就是所有座位上的人都必須系安全帶。在加拿大政府規定汽車內所有坐著的人都必須系安全帶，小童必須使用加高座椅。在安大略省，不系上安全帶的乘客，如本身擁有駕駛牌照，會被扣分罰緩；如本身沒駕駛牌照，會被罰緩，有關車輛司機會被扣分。日本很早就規定了駕駛者必須系安全帶，在2008年6月開始施行的改正道路交通法第71條3之2中規定：“如果司機座以外的乘車者沒有系上安全帶時，機動車司機不準行車?！?/p>

2 在汽車安全帶拉伸性能方面

安全帶的主要原料是滌綸，丙綸，尼龍。安全帶不單指織帶，除了織帶，安全帶還有其它零件組裝而成。理想的安全帶作用過程是：首先及時收緊，在事故發生的第一時刻毫不猶豫地把人固定在座位上。然后適度放松，待沖擊力峰值過去，或人已能受到氣囊的保護時，就會適當放松安全帶。

在汽車安全帶的拉伸性能方面的開發研究，不僅僅需要在安全帶材料方面做以考慮，還需要在安全帶長度，拉伸速度與乘客慣性以及受力范圍方面考慮。安全帶的最大長度為2米，拉伸速度為2米每秒[2]。當乘客和司機因為緊急剎車會產生一定的慣性，在安全帶的拉伸性能實驗研究過程中，我們可以采取假人實驗的方法。

安全帶的設計從碰撞角度考慮質量設計，當實驗汽車急速行使的過程中，突然給以減速命令，汽車座位上的假人便會由于慣性身體向前傾斜，這個時候，安全帶發揮自己的作用將假人固定在座位上，給以慣性一定的約束能力。汽車座位上的假人在受到慣性與安全帶約束兩種形式的力的作用的時候，主要依靠安全帶拉伸性能中的肩帶和腰帶上面的拉緊作用力，因為假人對于座位的摩擦力在經濟剎車的情況下的摩擦作用力非常小，所以座位摩擦力可以忽略不計。當汽車在行駛過程中，不慎發生意外需要緊急剎車時，安全帶對座位上的假人的拉力如圖1所示：

由實驗和數據計算可見，汽車緊急剎車時安全帶的肩部和腰部與實際測量的結果是相對吻合一致的。

3 在汽車安全帶與汽車危急預警方面的設計

汽車安全帶的卷收器與汽車危機預警方面的設計是互為表里緊密聯系的，安全帶在假人乘客需要的時候可以輕松的打開，在安全帶解出之后，還可以自行回收到卷收器當中。

在汽車不慎發生碰撞或是在假人剎車實驗當中，汽車會緊急減速，汽車的危機預警由氣體發生器產生相應的動力，然后經過離合快速傳輸給安全帶的卷收器。在這一過程的作用當中，安全帶卷收器的設定與汽車危機預警的報告的作用是相互的，但不是絕對的[3]。在安全帶的正常使用的過程當中，汽車危機預警系統不會干涉汽車安全帶的正常使用，只有在汽車發生碰撞或是緊急減速的時候，汽車危機預警系統才會對安全帶產生一定的作用力。

4 結束語

在汽車不慎發生交通事故碰撞或者緊急剎車時，安全帶對乘客和司機人員的生命安全起到一定的保護作用[4]。所以這對汽車安全帶的要求是很高的，為了使得人們的生命安全得到保障，汽車安全帶的設計和開發除了安全帶材質方面的工作意外還需要實驗研究人員對安全帶的固定位置、安全帶的拉伸性能以及汽車安全帶與汽車危急預警作用力關系處理等方面的實際問題做以考慮，讓汽車安全帶在合理的成本控制范圍內，實現最好的、最合適的使用作用，以保護司機與乘客的生命安全。

參 考 文 獻

[1] 鄧國紅，楊浩，楊鄂川，張勇.汽車安全帶固定點強度分析[J].重慶理工大學學報（自然科學），2011，12：1-7.

[2] 孫明革，梁偉.汽車安全帶拉伸性能測試系統設計[J].電子測量技術，2003，05：15-16.

[3] 杜群貴，劉秋成，薛運鋒，鄒杰慧.汽車安全帶新型預緊器的結構與性能仿真[J].華南理工大學學報（自然科學版），2009，07：57-61+68.

[4] 鐘柳華，陳春柳.汽車安全帶總成強度設計探討[J].企業科技與發展，2008，20：85-88+91.