کمربند ایمنی خودرو چگونه کار می‌کند؟

کمربندی ایمنی به‌عنوان یکی از فناوری‌های ایمنی ابتدایی و در‌عین‌حال حیاتی‌ خودرو نقش بسزایی در حفظ جان سرنشینان ایفا می‌کند.

مفهوم تصادف و قوانین فیزیکی حاکم بر آن

ایده‌ی ابتدایی استفاده از کمربند ایمنی بسیار ساده است: این تکه تسمه‌ی بافته‌شده وظیفه دارد از پرتاب‌شدن و حرکت ناگهانی سرنشینان به‌سمت جلو هنگام توقف ناگهانی ناشی از تصادف جلوگیری کند. سؤال مهم این است: چرا هنگام تصادف یا توقف ناگهانی به‌سمت جلو پرتاب می‌شویم؟ پاسخ کوتاه «اینرسی» است.

اینرسی تمایل جسم برای حفظ حرکت با سرعت و جهت مشخص است تا زمانی‌که سرعت یا جهت حرکت یا هر دو به‌واسطه‌ی عاملی بیرونی دچار تغییر شود. به‌بیان‌دیگر، اینرسی مقاومت جسم دربرابر تغییر سرعت یا جهت حرکت است؛ چراکه به‌طورطبیعی اجسام دوست دارند حالت پیشین خود را حفظ کنند.

برای مثال، خودرویی که با سرعت ۸۰ کیلومتربرساعت در جهتی خاص در حال حرکت است، براساس اینرسی به حفظ جهت و سرعت حرکت خود تمایل دارد. در این حالت، مقاومت هوا و اصطکاک سرعت  را کاهش می‌دهند که در این حالت، پیشرانه وظیفه‌ی جبران مقاومت‌های ذکرشده را برعهده دارد.

علاوه‌بر خودرو، سرنشینان و سایر اجزای موجود در خودرو اینرسی خاص خود را دارند که با اینرسی خودرو متفاوت است. برای درک این موضوع، تصور کنید خودرو از حالت سکون سرعت‌گیری برای رسیدن به سرعتی خاص را شروع می‌کند.

در این حالت، افراد و اجزای موجود در خودرو به‌طور تقریبی با شتاب و سرعتی برابر با خودرو به‌حرکت درمی‌آیند. در این وضعیت، تصور می‌کنید خودرو و تمام سرنشینان و اجزای آن باید به‌صورت شیئی واحد در نظر گرفته شوند؛ اما درصورت برخورد خودرو با تیر چراغ برق، به‌طور واضح مشاهده می‌شود اینرسی خودرو و سایر اجزای موجود در آن متفاوت‌اند.

در این حالت، تیر چراغ برق سبب می‌شود خودرو در کسری از ثانیه به حالت سکون برسد؛ اما سرنشینان تمایل دارند با سرعت قبلی (آخرین سرعت قبل از برخورد) به حرکت ادامه دهند.

نقش کمربند ایمنی حین برخورد

کمربند ایمنی خودرو چگونه کار می‌کند؟

در بخش قبل، دریافتیم هنگام تصادف، خودرو در کسری از ثانیه متوقف می‌شود و درنتیجه‌ی وجود اینرسی، سرنشینان به حفظ سرعت قبلی تمایل دارند؛ ولی باید با اعمال نیرویی اینرسی سرنشینان مهار شود.

وظیفه‌ی کمربند ایمنی این است که با توزیع نیروی حاصل از برخورد در نقاط با آسیب‌پذیری کمتر، از پرتاب‌شدن سرنشینان جلوگیری کند.

در بخش جلو و عقب خودرو، فضاهایی وجود دارند که وظیفه‌‌شان جذب ضربات تصادف ازطریق خُردشدن و تغییر شکل است. هنگام تصادف، بخشی از نیرو صرف خُردکردن و تغییرشکل این فضاها می‌شود و بقیه‌ی نیرو به کابین خودرو و سرنشینان وارد می‌شود.

 

ولتاژ باتری (اولین مجتمع تخصصی برق خودرو در مازندران )

پخش باتری های خودرویی و صنعتی به صورت کلی و جزئی 

با گارانتی تولید جدید و گارانتی تعویض

خدمات پس از فروش رایگان 50 ماهه

کیفیت کار ما / تعهد به مشتری / شعار ما

 

 

کمربند ایمنی معمولی با توزیع نیرو روی دو بخش مجزا، وظیفه‌ی خود را انجام می‌دهد.

 بخشی در ناحیه‌ی فوقانی بدن (دور کمر) قرار می‌گیرد و بخش دیگر از شانه تا روی قفسه‌ی سینه امتداد می‌یابد. کمربند ایمنی محکم به بدنه‌ی اصلی خودرو متصل می‌شود تا از عملکرد مناسب آن مطمئن شود.

درصورت استفاده‌ی صحیح از کمربند ایمنی، هنگام تصادف بخش بزرگی از نیروی بازدارنده به ناحیه‌ی میانی بدن و قفسه‌ی سینه وارد خواهد شد که در اغلب مواقع بدون آسیب سبب حفظ جان سرنشینان می‌شود. با این کار، نیروی بازدارنده در سطح زیادی از بدن توزیع می‌شود؛ به‌همین‌دلیل، اندازه‌ی نیروی اعمالی در‌مقایسه‌با حالتی کمتر است که نیروی بازدارنده بر ناحیه‌ای کوچک نظیر سر متمرکز می‌شود.

به‌علاوه، الیاف استفاده‌شده در کمربند ایمنی قابلیت کشسانی بسیار اندکی دارند که این موضوع هنگام بروز تصادفات شدید ممکن است بخشی از نیروی تصادف را جذب کند و سبب کش‌آمدن کمربند شود تا درنتیجه‌ی آن، از میزان نیروی اعمالی به سرنشینان کاسته شود.

مکانیزم استفاده‌شده در کمربندی ایمنی

در کمربند ایمنی معمولی، تسمه‌ی کمربند به مکانیزمی جمع‌کننده متصل است. هسته‌ی مرکزی این مکانیزم از قرقره‌ای تشکیل شده است که فنر پیچشی گشتاور موردنیاز برای چرخاندنش را فراهم می‌کند. این مکانیزم سبب می‌شود برای بستن کمربند ایمنی مجبور شوید آن را بکشید تا همیشه طول بهینه‌ی کمربند برای حفاظت حداکثری از سرنشین حفظ شود.

با کشیدن کمربند ایمنی، قرقره به‌صورت پادساعت‌گرد می‌چرخد و درنتیجه‌ی آن، فنر پیچشی نیز به‌صورت پادساعت‌گرد جمع می‌شود. انرژی پتانسیل فنر سبب چرخش ساعت‌گرد قرقره و جمع‌شدن تسمه‌ی کمربند می‌شود. این مکانیزم علاوه‌بر جمع‌کردن تسمه، هنگام استفاده از کمربند ایمنی سبب محکم‌شدن آن روی بدن می‌شود.

مکانیزم جمع‌کننده‌ی کمربند ایمنی به قفلی نیز مجهز است که از افزایش طول کمربند هنگام تصادف مانع می‌شود. به‌طورکلی، مکانیزم قفل‌کننده‌ی کمربند ایمنی به دو صورت فعال می‌شود: نوعی از قفل‌ها با تشخیص تغییر ناگهانی در حرکت خودرو فعال می‌شود و در نوع دیگر، تغییر ناگهانی در حرکت تسمه‌ی کمربند آن را فعال می‌کند.

 

در سیستم قفل نوع اول

سیستم قفل با تشخیص کاهش شتاب شدید و ناگهانی مانند حالتی که در تصادف روی می‌دهد، سبب قفل‌شدن کمربند می‌شود و از افزایش طول تسمه و برخورد سرنشینان با فرمان و سایر اجزا جلوگیری می‌کند.

بخش اصلی در این مکانیزم پاندولی (وزنه) با وزن مشخص است که به دندانه‌ای متصل است. هنگام وقوع تصادف، اینرسی پاندول سبب حرکت آن به‌سمت جلو و درنتیجه‌ی آن، دندانه‌ی متصل به سر دیگر پاندول با دندانه‌های قرقره درگیر می‌شود.

با درگیرشدن دندانه‌ها، چرخش قرقره متوقف و افزایش طول کمربند متوقف می‌شود. با رسیدن به حالت سکون پس از تصادف، پاندول دوباره در موقعیت تعادل قرار می‌گیرد و دندانه‌ها از یکدیگر جدا می‌شوند و عملکرد کمربند به حالت عادی بازمی‌گردد.

در سیستم قفل نوع دوم

 سرعت چرخش قرقره عامل فعال‌شدن قفل کمربند ایمنی است. قطعه‌ی اصلی در این مکانیزم کلاچی گریز از مرکز است. در نمونه‌های ساده، اهرمی متصل به فنر روی قرقره تعبیه شده است که در حالت چرخش عادی و آرام، قرقره کامل روی آن قرار گرفته است.

با چرخش قرقره سریع‌تر از حد تعیین‌شده، فنر متصل به اهرم سبب می‌شود تحت‌تأثیر نیروی گریز از مرکز زبانه‌ی اهرم به‌سمت خارج از قرقره حرکت کند. این جابه‌جایی کوچک کافی است تا دندانه‌ی تعبیه‌شده در خارج از قرقره با اهرم درگیر شود.

دندانه‌ی یادشده را پین درون مسیری منحنی روی قطعه‌ای متشکل از چند دندانه می‌لغزاند و این لغزش تا انتهای مسیر سبب حرکت جزئی دندانه‌ها و بالاآمدن و قفل شدن آن‌ها با دندانه‌های قرقره می‌شود. تمام این اتفاقات، تنها در کسری از ثانیه رخ می‌دهد و سبب قفل‌شدن کمربند ایمنی و حفظ جان سرنشینان می‌شود.

با پیشرفت فناوری و مهندسی، نسل جدیدی از کمربندهای ایمنی تولید و در خودروهای امروزی به‌کار گرفته می‌شود. در این کمربندهای ایمنی، مکانیزمی کمکی به‌نام «پیش‌کشنده» سبب می‌شود با تشخیص تصادف، کمربند ایمنی دور بدن سرنشینان محکم‌تر شود.

کمربند ایمنی پیش‌کشنده

ایده‌ی ابداع سیستم پیش‌کشنده در کمربندهای ایمنی از آنجا شکل گرفت که گاهی تسمه‌ی کمربند محکم و بهینه دور بدن سرنشینان قرار نمی‌گیرد و به‌عبارت‌دیگر، تسمه اندکی خلاصی دارد که البته برای رفاه سرنشینان الزامی است.

شل‌بودن اندک تسمه می‌تواند فاصله‌ی میان مرگ و زندگی را رقم بزند؛ به‌همین‌دلیل، مهندسان با ابداع مکانیزمی درست در لحظه‌ی تصادف کمربند ایمنی را تاحدممکن دور بدن سرنشینان محکم می‌کنند تا مطمئن شود از پرتاب افراد به‌سمت جلو جلوگیری خواهد شد.

تازه ترین مقالات ، دانستنی فنی خودرویی را درتلگرام و اینستاگرام(voltajbattery@)ولتاژ باتری دنبال کنید.

 

 

 

ولتاژ باتری (اولین مجتمع تخصصی برق خودرو در مازندران) 

نمایندگی رسمی صبا باتری و سپاهان باتری در مازندران 

 با بیش از 20 سال فعالیت 

فروش بالا و پایین دارد / این خدمات است که می ماند 

مازندران / بابلسر / بعد از پل شازده رودخانه / جنب پمب بنزین 

 

 

 

 

 

مدیر فروش :
0902-117-8410

دفتر مرکزی:
011-35346660

تلگرام

https://t.me/voltajbattery

اینستاگرام

https://www.instagram.com/voltajbattery

سایت

فروشگاه ولتاژ باتری