【安全带小史】
当你进入车内坐在驾驶席上,习惯性的从肩头拉出安全带,扣入座椅侧面的锁扣时,你可能没有想过,这个上车后的小小动作,已经被全世界的驾驶员做了50多年,而更早之前,开车时系安全带的动作可没这么容易,或者,干脆不系安全带。
安全带比汽车诞生要早的多,1885年,名叫 Edward J. Claghorn的美国人申请获得了安全带的美国发明专利,专利号312085,专利的描述是:专为特定人群设计,提供挂钩和附属装置将人固定在特定物体上以保护其安全。涵盖范围很广,为旅游者、油漆工、消防队员等用于提升或降低的安全带,不过,这项专利并不是为汽车驾驶员设计的安全保护装置。
1902年5月,在纽约举行的一场汽车竞赛上,一名赛车手为防止在高速中被甩出赛车,用几根皮带将自己和同伴拴在座位上。比赛时他们驾驶的汽车因意外冲入观众群,造成两人丧生,数十人受伤,而这几名赛车手却由于皮带的缘故死里逃生。这几根皮带也就成了汽车安全带最早的雏形。到1922年,赛车场上的跑车开始普遍使用安全带。
早期的汽车安全带有点像现在客机上用的安全带(两点式安全带),只是将臀部缚在座椅上,防止过分颠簸时离开座椅。直至第二次世界大战结束后,两个退役的美国飞行员才设计出像样的专用汽车安全带——Y形三点式安全带。1955年,福特汽车率先在其生产的所有汽车中安装了安全带。不过,在汽车业的乐土美国,起初是最看不起安全带的地方,向往自由的美国人批评安全带碍手碍脚,让人感到不舒服。
1958年,沃尔沃汽车公司的工程师尼尔斯.布林(Nils Bohlin)发明了现在常见的三点式安全带,并于1959年装备在沃尔沃P120型和PV544型汽车上。自布林发明的三点式安全带面世以来,全世界已经生产装备了长达1000万公里的安全带,装进超过10亿辆汽车内,其长度足以围绕地球赤道250圈,或是往返月球13次之多。更重要的是,半个多世纪中,安全带挽救了车内无数生命,三点式安全带在1985年被德国专利发明注册处评选为跨世纪8大发明之一,足以证明三点式安全带是有效的汽车安全设备了!
尼尔斯.布林发明的三点式安全带
【安全带里的高科技】
汽车安全带的基本作用是保障乘客安全,它能在汽车发生碰撞或急拐弯时,约束乘客尽可能保持原有的位置而不移动和转动,避免与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。安全带看似简单,其中却隐含着精密的“高技术”元素:
一套普通的三点式安全带包括织带、卷收器、带扣、高度调节器、导向板、支架、限位钮及安装部件等。其中卷收器是汽车安全带的核心组件,占安全带成本的60%-95%,它就是那个平时能让安全带自动贴紧身体,加速抽出时,又能自动锁紧的装置。最简单的机械卷收器里面有惯性棘轮机构,当织带从卷收器快速连续拉出,棘轮机构就会作锁紧动作,阻止拉出织带,使安全带不会自动放松。
如今,安全带也被高科技的电子装置占领,卷收器里内置了各种传感器,比如车辆加速度和倾斜传感器,能感应车辆的倾斜角度和突然的加速度,当车辆倾斜达到一定角度(12至15度)或承受一定过载(-0.45g至-0.3g)时,立即通过机械锁止机构把卷轴卡住;织带加速度传感器,他的作用是代替传统的惯性棘轮机构,检测拉出织带的加速度,织带被拉出来的加速度大于0.8g时进行锁止。
除了各种传感器,最新的安全带还具有限力装置和预紧回拉装置。限力装置能够在刹车时,将织带紧绷的时间延长,避免胸部被织带过分冲撞;预紧回拉装置是通过碰撞传感器在几毫秒内点爆气体发生器,推动回拉装置回拉织带,把人绑定在座椅上,这对于小车来说非常重要,因为前排乘客乘坐空间本来就不大,撞车一刹那,可供人移动缓冲的空间很小,这时候需要考虑先把人牢牢的固定在座椅上,再通过限力装置让伤害降到最小。
【气囊与安全带“二合一”】
自从出现了安全气囊,安全带塑造的神话似乎被渐渐淡忘。然而事实证明,系好安全带也是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。安全气囊要发挥最大作用,对于驾乘者在撞击瞬间的身体位置、坐姿以及动作有着极为严格的要求。即便是最普通的三点式安全带,在撞车瞬间也可及时束住驾乘者的上半身,确保驾乘者处于安全气囊安全展开的范围内,使安全气囊最有效地发挥功效。如果没有系好安全带,安全气囊在展开时强大的瞬间撞击力对于头部和颈部可能造成严重的伤害,尤其对于儿童,这种伤害可能是致命的。
你可能会想,现在轿车的前拍、侧面甚至膝部都装了气囊,而后排座椅只有少数汽车在侧面有安装,可后排往往都是乘坐的小孩、老人或重要人物,为什么不在后排正前方安装安全气囊,他们更需要保护。
福特公司发明的气囊安全带
其实,这个问题很多汽车厂商已经考虑到了,不过由于后座空间的特殊原因,不适合在前排座椅的后侧放置气囊。福特汽车公司想到了一个独特的方法,他们研发的一种新型安全带:在织带中内置了气囊,当碰撞时,织带中的气囊会迅速膨胀,此时安全带气囊与人体躯干的接触面积比普通的安全带提升五倍,大大增加了受力面积,使得安全带在束缚躯干惯性前冲时身体所受的压强大大降低,有助于分散使用者在碰撞时胸部所受到的冲击力,还能支撑头部和颈部,减少使用者受伤的可能性,防止安全带在束缚中引起的二次伤害。和从方向盘或仪表盘内释放的前座气囊相比,这种安全带内置气囊的充气过程较“温和”,更有利保护儿童和老年人安全,特别适合保护坐在后排的乘客安全。2013年上市的长安福特新蒙迪欧在全球首次引入具有福特专利的气囊式安全带。这是为后排乘客配备的“最高级别”的安全防护措施了。
福特蒙迪欧装备的后排气囊安全带
【结语】
现在,汽车几乎已经成为人们触摸最新科技成果的大平台,仅从安全防护方面,一辆汽车上使用的主动安全装备甚至比携带加加林飞上太空的“东方1号”飞船还要完备。虽然我们都希望主动安全系统能够在事故之前尽量避免事故发生,但是愈加复杂的电子系统为汽车安全系统的操作带来了一些不确定性,也更容易让驾乘人员忽视最基本的安全防护,往往是最“简单”的被动式安全系统在千钧一发的时刻,发挥出关键作用。所以,当你在挑选一辆汽车时,不要只被那些“高大上”的配置迷惑,关注一下安全防护系统吧,特别是被动安全方面的配置。
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