Gwregysau diogelwch a thensiynau gwregysau diogelwch

Elfen strwythurol mwyaf cyffredin system ddiogelwch goddefol car yw gwregysau diogelwch. Mae ei ddefnydd yn lleihau tebygolrwydd a difrifoldeb anafiadau oherwydd effeithiau ar rannau caled y corff, gwydr, a theithwyr eraill (effeithiau eilaidd fel y'u gelwir). Mae gwregysau diogelwch caeedig yn sicrhau gweithrediad effeithiol y bagiau aer.

Yn ôl nifer y pwyntiau atodiad, mae'r mathau canlynol o wregysau diogelwch yn cael eu gwahaniaethu: dau-, tri-, pedwar-, pump a chwe phwynt.

Ar hyn o bryd defnyddir gwregysau diogelwch dau bwynt (ffig. 1) fel gwregys diogelwch y ganolfan yn sedd gefn rhai ceir hŷn, yn ogystal ag mewn seddi teithwyr ar awyrennau. Mae'r gwregys diogelwch cildroadwy yn wregys glin sy'n lapio o amgylch y waist ac sydd ynghlwm wrth ddwy ochr y sedd.

Gwregysau diogelwch tri phwynt (ffig. 2) yw'r prif fath o wregysau diogelwch ac maent wedi'u gosod ar bob car modern. Mae gan y gwregys gwasg groeslinol 3 phwynt drefniant siâp V sy'n dosbarthu egni'r corff symudol yn gyfartal i'r frest, y pelfis a'r ysgwyddau. Cyflwynodd Volvo y gwregysau diogelwch tri phwynt cyntaf wedi'u masgynhyrchu ym 1959. Ystyriwch y gwregysau diogelwch tri phwynt dyfais fel y rhai mwyaf cyffredin.

Mae'r gwregys diogelwch tri phwynt yn cynnwys webin, bwcl a thensiwn.

Mae'r gwregys diogelwch wedi'i wneud o ddeunydd gwydn ac mae ynghlwm wrth y corff gyda dyfeisiau arbennig ar dri phwynt: ar y piler, ar y trothwy ac ar wialen arbennig gyda chlo. Er mwyn addasu'r gwregys i uchder person penodol, mae llawer o ddyluniadau'n darparu ar gyfer addasu uchder y pwynt atodiad uchaf.

Mae'r clo yn diogelu'r gwregys diogelwch ac yn cael ei osod wrth ymyl sedd y car. Gwneir tafod metel symudol i gysylltu â'r clasp strap. Fel atgoffa o'r angen i wisgo gwregys diogelwch, mae dyluniad y clo yn cynnwys switsh sydd wedi'i gynnwys yng nghylched y system larwm AV. Mae rhybudd yn digwydd gyda golau rhybudd ar y dangosfwrdd a signal clywadwy. Mae algorithm y system hon yn wahanol ar gyfer gwahanol wneuthurwyr ceir.

Mae'r tynnu'n ôl yn darparu dad-ddirwyn gorfodol ac ailweindio'r gwregys diogelwch yn awtomatig. Mae ynghlwm wrth gorff y car. Mae gan y rîl fecanwaith cloi anadweithiol sy'n atal symudiad y gwregys ar y rîl os bydd damwain. Defnyddir dau ddull o rwystro: o ganlyniad i symudiad (syrthni) y car ac o ganlyniad i symudiad y gwregys diogelwch ei hun. Dim ond yn araf y gellir tynnu'r tâp oddi ar y drwm sbwlio, heb gyflymu.

Mae gan geir modern wregysau diogelwch pretensioner.

Defnyddir gwregysau diogelwch pum pwynt (ffig. 4) mewn ceir chwaraeon ac i ddiogelu plant mewn seddi ceir plant. Yn cynnwys dau strap gwasg, dwy strap ysgwydd ac un strap coes.

Reis. 4. Harnais pum pwynt

Mae gan yr harnais diogelwch 6 phwynt ddau strap rhwng y coesau, sy'n darparu ffit mwy diogel i'r beiciwr.

Un o'r datblygiadau addawol yw gwregysau diogelwch chwyddadwy (Ffig. 5), sy'n cael eu llenwi â nwy yn ystod damwain. Maent yn cynyddu'r ardal cyswllt â'r teithiwr ac, yn unol â hynny, yn lleihau'r llwyth ar y person. Gall yr adran chwyddadwy fod yn adran ysgwydd neu'n adran ysgwydd a gwasg. Mae profion yn dangos bod y dyluniad gwregys diogelwch hwn yn darparu amddiffyniad sgîl-effeithiau ychwanegol.

Reis. 5. Gwregysau diogelwch chwyddadwy

Mae Ford yn cynnig yr opsiwn hwn yn Ewrop ar gyfer y bedwaredd genhedlaeth Ford Mondeo. Ar gyfer teithwyr yn y rhes gefn, gosodir gwregysau diogelwch chwyddadwy. Mae'r system wedi'i chynllunio i leihau anafiadau i'r pen, y gwddf a'r frest os bydd damwain i deithwyr rhes gefn, sy'n aml yn blant a'r henoed, sy'n arbennig o agored i'r mathau hyn o anafiadau. Mewn defnydd bob dydd, mae gwregysau diogelwch chwyddadwy yn gweithio yr un fath â rhai arferol ac yn gydnaws â seddi plant.

Mewn achos o ddamwain, mae'r synhwyrydd sioc yn anfon signal i uned reoli'r system ddiogelwch, mae'r uned yn anfon signal i agor falf cau'r silindr carbon deuocsid sydd wedi'i leoli o dan y sedd, mae'r falf yn agor a'r nwy oedd yn flaenorol mewn cyflwr cywasgedig yn llenwi'r clustog gwregys diogelwch. Mae'r gwregys yn cael ei ddefnyddio'n gyflym, gan ddosbarthu'r grym effaith dros wyneb y corff, sydd bum gwaith yn fwy na gwregysau diogelwch safonol. Mae amser actifadu'r strapiau yn llai na 40ms.

Gyda'r Mercedes-Benz S-Class W222 newydd, mae'r cwmni'n ehangu ei opsiynau amddiffyn teithwyr sedd gefn. Mae'r pecyn sedd gefn CYN-DDIOGEL yn cyfuno pretensioners a bag aer yn y gwregys diogelwch (Beltbag) gyda bagiau aer yn y seddi blaen. Mae'r defnydd cyfunol o'r dyfeisiau hyn mewn damwain yn lleihau anafiadau teithwyr 30% o'i gymharu â'r cynllun traddodiadol. Mae bag aer y gwregys diogelwch yn wregys diogelwch sy'n gallu chwyddo a thrwy hynny leihau'r risg o anaf i deithwyr mewn gwrthdrawiad blaen trwy leihau'r llwyth ar y frest. Mae'r sedd lledorwedd wedi'i chyfarparu'n safonol gyda bag aer wedi'i guddio o dan glustogau'r glustog sedd, a bydd clustog o'r fath yn atal y teithiwr mewn man lledorwedd rhag llithro o dan y gwregys diogelwch os bydd damwain ("plymio" fel y'i gelwir). . Yn y modd hwn, mae Mercedes-Benz wedi gallu datblygu sedd orwedd gyfforddus sy'n darparu lefel uwch o ddiogelwch pe bai damwain yn digwydd na sedd lle mae'r gynhalydd cefn yn cael ei orwedd trwy ymestyn y clustog sedd.

Fel mesur yn erbyn peidio â defnyddio gwregysau diogelwch, mae gwregysau diogelwch awtomatig wedi'u cynnig ers 1981 (Ffig. 6), sy'n sicrhau'r teithiwr yn awtomatig pan fydd y drws ar gau (cychwyn injan) a'i ryddhau pan agorir y drws (injan) stop cychwyn). Fel rheol, mae symudiad y gwregys ysgwydd sy'n symud ar hyd ymylon ffrâm y drws yn awtomataidd. Mae'r gwregys wedi'i glymu â llaw. Oherwydd cymhlethdod y dyluniad, yr anghyfleustra o fynd i mewn i gar, nid yw gwregysau diogelwch awtomatig yn cael eu defnyddio'n ymarferol ar hyn o bryd.

Reis. 6. Gwregys diogelwch awtomatig

2. tensiwn gwregysau diogelwch

Ar fuanedd o, er enghraifft, 56 km/h, mae'n cymryd tua 150 ms o eiliad y gwrthdrawiad â rhwystr sefydlog i stop cyflawn y car. Nid oes gan yrrwr a theithiwr y car amser i gyflawni unrhyw gamau gweithredu mewn cyfnod mor fyr, felly maent yn gyfranogwyr goddefol yn yr argyfwng. Yn ystod y cyfnod hwn, rhaid gweithredu'r pretensioners gwregys diogelwch, bagiau aer, a switsh lladd batri.

Mewn damwain, rhaid i wregysau diogelwch amsugno lefel egni sy'n cyfateb yn fras i egni cinetig person sy'n disgyn o bedwerydd llawr adeilad uchel. Oherwydd y posibilrwydd o lacio'r gwregys diogelwch, defnyddir pretensioner (pretensioner) i wneud iawn am y llacio hwn.

Mae tensiwnwr y gwregys diogelwch yn tynnu'r gwregys diogelwch yn ôl os bydd gwrthdrawiad. Mae hyn yn helpu i leihau slac gwregys diogelwch (y gofod rhwng y gwregys diogelwch a'r corff). Felly, mae'r gwregys diogelwch yn atal y teithiwr rhag symud ymlaen (mewn perthynas â symudiad y car) ymlaen llaw.

Mae cerbydau'n defnyddio rhagfynegwyr gwregysau diogelwch lletraws a rhagfynegwyr bwcl. Mae defnyddio'r ddau fath yn caniatáu ichi drwsio'r teithiwr yn y ffordd orau bosibl, oherwydd yn yr achos hwn mae'r system yn tynnu'r bwcl yn ôl, gan dynhau canghennau croeslin a fentrol y gwregys diogelwch ar yr un pryd. Yn ymarferol, mae tensiwnwyr o'r math cyntaf yn cael eu gosod yn bennaf.

Mae'r tensiwn gwregys diogelwch yn gwella tensiwn ac yn gwella amddiffyniad llithriad gwregys. Cyflawnir hyn trwy ddefnyddio'r pretensioner gwregys diogelwch ar unwaith yn ystod yr effaith gychwynnol. Dylai symudiad mwyaf y gyrrwr neu'r teithiwr i'r cyfeiriad ymlaen fod tua 1 cm, a dylai hyd y weithred fecanyddol fod yn 5 ms (gwerth mwyaf 12 ms). Mae'r tensiwn yn sicrhau bod adran y gwregys (hyd at 130 mm o hyd) yn cael ei dirwyn i ben mewn bron i 13 ms.

Y rhai mwyaf cyffredin yw pretensioners gwregys diogelwch mecanyddol (Ffig. 7).

Reis. 7. tensiwn gwregys diogelwch mecanyddol: 1 - gwregys diogelwch; 2 - olwyn clicied; 3 - echelin y coil anadweithiol; 4 - clicied (safle caeedig); 5 - dyfais pendil

Yn ogystal â thensiynau mecanyddol traddodiadol, mae llawer o weithgynhyrchwyr bellach yn darparu tynwyr pyrotechnegol i gerbydau (Ffigur 8).

Reis. 8. Tensiwnwr pyrotechnig: 1 - gwregys diogelwch; 2 - piston; 3 - cetris pyrotechnig

Fe'u gweithredir pan fydd synhwyrydd adeiledig y system yn canfod bod y trothwy arafu a bennwyd ymlaen llaw wedi'i dorri, sy'n nodi dechrau gwrthdrawiad. Mae hyn yn tanio taniwr y cetris pyrotechnig. Pan fydd y cetris yn ffrwydro, mae nwy yn cael ei ryddhau, y mae ei bwysau'n gweithredu ar y piston sy'n gysylltiedig â'r gwregys diogelwch. Mae'r piston yn symud yn gyflym ac yn tynhau'r gwregys. Yn nodweddiadol, nid yw amser ymateb y ddyfais yn fwy na 25 ms o ddechrau'r gollyngiad.

Er mwyn osgoi gorlwytho'r frest, mae gan y gwregysau hyn gyfyngwyr tensiwn sy'n gweithio fel a ganlyn: yn gyntaf, cyrhaeddir y llwyth uchaf a ganiateir, ac ar ôl hynny mae dyfais fecanyddol yn caniatáu i'r teithiwr symud pellter penodol ymlaen, gan gadw lefel y tâl yn gyson.

Yn ôl y dyluniad a'r egwyddor gweithredu, mae'r mathau canlynol o densiwnwyr gwregysau diogelwch yn cael eu gwahaniaethu:

• cebl gyda gyriant mecanyddol;
• pel;
• troi;
• silff;
• cildroadwy.

2.1. Tensiwnwr cebl ar gyfer gwregys diogelwch

Y tensiwn gwregys diogelwch 8 a'r rîl gwregys diogelwch awtomatig 14 yw prif gydrannau'r tensiwn cebl (Ffig. 9). Mae'r system wedi'i gosod yn symudol ar y tiwb amddiffynnol 3 yn y clawr dwyn, yn yr un modd â pendil fertigol. Mae cebl dur 1 wedi'i osod ar y piston 17. Mae'r cebl yn cael ei glwyfo a'i osod ar tiwb amddiffynnol ar y drwm 18 ar gyfer y cebl.

Mae'r modiwl tensiwn yn cynnwys yr elfennau canlynol:

• synwyryddion ar ffurf system "gwanwyn-màs";
• generadur nwy 4 gyda thâl gyrru pyrotechnig;
• piston 1 gyda chebl dur yn y tiwb.

Os yw arafiad y car yn ystod gwrthdrawiad yn fwy na gwerth penodol, yna mae gwanwyn y synhwyrydd 7 yn dechrau cywasgu o dan weithred màs y synhwyrydd. Mae'r synhwyrydd yn cynnwys cynhalydd 6, generadur nwy 4 gyda gwefr pyrotechnig yn cael ei daflu allan ganddo, sbring sioc 5, piston 1 a thiwb 2.

Reis. 9. Teensiwr cebl: a - tanio; b - foltedd; 1, 16 — piston ; 2 - tiwb; 3 - tiwb amddiffynnol; 4 - generadur nwy; 5, 15 - gwanwyn sioc; 6 - braced synhwyrydd; 7 - gwanwyn synhwyrydd; 8 - gwregys diogelwch; 9 - plât sioc gyda phin sioc; 10, 14 - mecanwaith dirwyn gwregys diogelwch; 11 - bollt synhwyrydd; 12 - ymyl gêr y siafft; 13 - segment danheddog; 17 - cebl dur; 18 - drwm

Os yw'r gefnogaeth 6 wedi symud pellter yn fwy na'r norm, mae'r generadur nwy 4, a gedwir yn ddisymud gan y bollt synhwyrydd 11, yn cael ei ryddhau i'r cyfeiriad fertigol. Mae'r gwanwyn effaith dan straen 15 yn ei wthio tuag at y pin effaith yn y plât effaith. Pan fydd y generadur nwy yn taro'r impactor, mae gwefr arnofio'r generadur nwy yn cynnau (Ffig. 9, a).

Ar yr adeg hon, mae'r nwy yn cael ei chwistrellu i mewn i'r tiwb 2 ac yn symud y piston 1 gyda'r cebl dur 17 i lawr (Ffig. 9, b). Yn ystod symudiad cyntaf y cebl clwyf o amgylch y cydiwr, mae'r segment danheddog 13 yn symud yn rheiddiol allan o'r drwm o dan weithred y grym cyflymu ac yn ymgysylltu ag ymyl danheddog siafft 12 y weindiwr gwregys diogelwch 14.

2.2. Tensiwnwr gwregys pêl

Mae'n cynnwys modiwl cryno sydd, yn ogystal ag adnabod gwregys, hefyd yn cynnwys cyfyngydd tensiwn gwregys (ffig. 10). Dim ond pan fydd synhwyrydd bwcl y gwregys diogelwch yn canfod bod y gwregys diogelwch wedi'i glymu y bydd actifadu mecanyddol yn digwydd.

Mae'r pretensioner gwregys diogelwch bêl yn cael ei actifadu gan beli a osodir yn y tiwb 9. Mewn achos o wrthdrawiad, mae'r uned rheoli bag aer yn tanio'r tâl alldaflu 7 (Ffig. 10, b). Mewn tensiwnwyr gwregysau diogelwch trydan, mae'r uned rheoli bagiau aer yn gweithredu'r mecanwaith gyrru.

Pan fydd y tâl sy'n cael ei daflu allan yn cael ei danio, mae'r nwyon sy'n ehangu yn gosod y peli yn symud ac yn eu cyfeirio trwy'r gêr 11 i mewn i'r balŵn 12 i gasglu'r peli.

Reis. 10. Tensiwnwr pêl: a - barn gyffredinol; b - tanio; c - foltedd; 1, 11 — gêr ; 2, 12 - balŵn i beli; 3 - mecanwaith gyrru (mecanyddol neu drydan); 4, 7 - tâl gyrru pyrotechnig; 5, 8 - gwregys diogelwch; 6, 9 - tiwb gyda pheli; 10 - weindiwr gwregys diogelwch

Gan fod rîl y gwregys diogelwch wedi'i gysylltu'n anhyblyg â'r sbroced, mae'n cylchdroi â pheli, ac mae'r gwregys yn tynnu'n ôl (Ffig. 10, c).

2.3. Tensiwnwr gwregys Rotari

Yn gweithio ar yr egwyddor o rotor. Mae'r tensiwn yn cynnwys rotor 2, taniwr 1, mecanwaith gyrru 3 (Ffig. 11, a)

Mae'r taniwr cyntaf yn cael ei yrru gan yriant mecanyddol neu drydan, tra bod y nwy sy'n ehangu yn cylchdroi'r rotor (Ffig. 11, b). Gan fod y rotor wedi'i gysylltu â siafft y gwregys, mae'r gwregys diogelwch yn dechrau tynnu'n ôl. Ar ôl cyrraedd ongl cylchdroi penodol, mae'r rotor yn agor sianel osgoi 7 i'r ail cetris. O dan bwysau gweithio yn siambr Rhif 1, mae'r ail cetris yn tanio, ac oherwydd hynny mae'r rotor yn parhau i gylchdroi (Ffig. 11, c). Mae nwyon ffliw o siambr Rhif 1 yn gadael trwy sianel allfa 8.

Reis. 11. Tensiwn Rotari: a - barn gyffredinol; b - gweithred y taniwr cyntaf; c - gweithred yr ail daniwr; g - gweithred y trydydd cracer tân; 1 - abwyd; 2 - rotor; 3 - mecanwaith gyrru; 4 - gwregys diogelwch; 5, 8 - sianel allbwn; 6 - gwaith yr abwyd cyntaf; 7, 9, 10 - sianeli osgoi; 11 - actifadu'r ail daniwr; 12 - siambr Rhif 1; 13 - perfformiad y trydydd abwyd; 14 - camera rhif 2

Pan gyrhaeddir yr ail sianel ffordd osgoi 9, mae'r drydedd cetris yn cael ei thanio o dan weithred y pwysau gweithio yn siambr Rhif 2 (Ffig. 11, d). Mae'r rotor yn parhau i gylchdroi ac mae'r nwy gwacáu o siambr Rhif 2 yn mynd allan trwy allfa 5.

2.4. Tensiwnwr gwregys

Er mwyn trosglwyddo grym yn llyfn i'r gwregys, defnyddir dyfeisiau rac a phiniwn amrywiol hefyd (Ffig. 12).

Rack tensioner yn gweithio fel a ganlyn. Ar signal yr uned rheoli bagiau aer, mae'r tâl taniwr yn tanio. O dan bwysau'r nwyon sy'n deillio o hyn, mae'r piston gyda'r rac 8 yn symud i fyny, gan achosi cylchdroi'r gêr 3, sy'n ymgysylltu ag ef. Mae cylchdroi gêr 3 yn cael ei drosglwyddo i gerau 2 a 4. Mae Gear 2 wedi'i gysylltu'n anhyblyg â chylch allanol 7 y cydiwr gor-redeg, sy'n trosglwyddo torque i'r siafft dirdro 6. Pan fydd y cylch 7 yn cylchdroi, mae rholeri 5 y cydiwr yn clampio rhwng y cydiwr a'r siafft dirdro. O ganlyniad i gylchdroi'r siafft dirdro, mae tensiwn ar y gwregys diogelwch. Rhyddheir tensiwn gwregys pan fydd y piston yn cyrraedd y damper.

Reis. 12. Tensiwnwr gwregys diogelwch: a - man cychwyn; b - diwedd tensiwn y gwregys; 1 - sioc-amsugnwr; 2, 3, 4 - gerau; 5 - rholer; 6 - echel dirdro; 7 - cylch allanol y cydiwr gor-redeg; 8 - piston gyda rac; 9 - firecracker

2.5 tensiwn gwregys cildroadwy

Mewn systemau diogelwch goddefol mwy cymhleth, yn ogystal â pretensioners gwregysau diogelwch pyrotechnig, mae pretensioner gwregys diogelwch cildroadwy (Ffig. 13) gydag uned reoli a chyfyngwr grym gwregys diogelwch addasol (switshable.

Mae pob pretensioner gwregys diogelwch cildroadwy yn cael ei reoli gan uned reoli ar wahân. Yn seiliedig ar orchmynion bws data, mae'r unedau rheoli pretensioner gwregysau diogelwch yn actio'r moduron actio cysylltiedig.

Mae gan densiwnwyr cildroadwy dair lefel o rym actio:

1. ymdrech isel - dewis o slac yn y gwregys diogelwch;
2. grym cyfartalog - tensiwn rhannol;
3. cryfder uchel - tensiwn llawn.

Os yw'r uned rheoli bagiau aer yn canfod mân wrthdrawiad blaen nad oes angen y pretensioner pyrotechnig arno, mae'n anfon signal i'r unedau rheoli pretensioner. Maent yn gorchymyn i'r gwregysau diogelwch gael eu tynhau'n llawn gan y moduron gyriant.

Reis. 13. Gwregys diogelwch gyda pretensioner cildroadwy: 1 - gêr; 2 - bachyn; 3 - gyriant arweiniol

Mae'r siafft modur (na ddangosir yn Ffig. 13), sy'n cylchdroi trwy gêr, yn cylchdroi disg wedi'i yrru sy'n gysylltiedig â siafft y gwregys diogelwch gan ddau fachau ôl-dynadwy. Mae'r gwregys diogelwch yn lapio o amgylch yr echel ac yn tynhau.

Os nad yw'r siafft modur yn cylchdroi neu'n cylchdroi ychydig i'r cyfeiriad arall, gall y bachau blygu i mewn a rhyddhau siafft y gwregys diogelwch.

Mae'r cyfyngydd grym gwregys diogelwch y gellir ei newid yn cael ei actifadu ar ôl i'r pretensioners pyrotechnig gael eu defnyddio. Yn yr achos hwn, mae'r mecanwaith cloi yn blocio echelin y gwregys, gan atal y gwregys rhag dad-ddirwyn oherwydd syrthni posibl cyrff teithwyr a'r gyrrwr.