安全帶上的科技密碼

文- 閆翰宇

汽車安全帶自1958年發(fā)明至今，50多年的時間中，被證明是最有效的防護(hù)裝置，可以很大程度上降低碰撞事故的受傷率和死亡率，被公認(rèn)為是人類歷史上挽救了最多生命的技術(shù)發(fā)明之一。如今，安全帶的發(fā)展已受到足夠重視，三點(diǎn)式的安全帶仍然是市場的主流設(shè)計，但預(yù)緊式安全帶，甚至充氣式安全帶的出現(xiàn)，將安全保護(hù)性效果提升到了一個新的等級。

安全帶在50多年的使用時間中被證明是最有效的防護(hù)裝置，也是人類歷史上挽救了最多生命的技術(shù)發(fā)明之一

三點(diǎn)式普通安全帶的誕生

安全帶的誕生并不是始于汽車，早期的安全帶涵蓋范圍很廣，其定義是為特定人群設(shè)計，提供掛鉤和附屬裝置的可固定裝置。主要是為了保護(hù)高處作業(yè)人員和旅游者，并不是專門為汽車駕駛員設(shè)計的。

早在1902年，紐約舉行的一場汽車競賽上，就出現(xiàn)了汽車安全帶的雛形。

最早的汽車安全帶是兩點(diǎn)式的，只固定駕駛者腰部，避免其顛簸離開座位。1955年，美國福特汽車裝備了這種安全帶。而目前大多數(shù)使用的三點(diǎn)式安全帶則是瑞典人尼·波林于1958年發(fā)明的，他原來在saab（薩博）做飛機(jī)設(shè)計工作，到了美國沃爾沃公司后發(fā)明了這種后來被廣泛應(yīng)用的安全帶。

令人敬佩的是，沃爾沃汽車公司雖然將三點(diǎn)式安全帶的專利注冊，但是之后無償向汽車工業(yè)開放，這一舉動直接促進(jìn)了三點(diǎn)式安全帶的普及和發(fā)展。在之后的50年中，在交通事故中因安全帶而得救的人數(shù)以萬計。

三點(diǎn)式安全帶是每輛車必備的基礎(chǔ)安全設(shè)施。這種普安全帶由織帶、卷收器、帶扣、高度調(diào)節(jié)器、支架及安裝部件等組成，其中卷收器是汽車安全帶的核心組件。卷收器和安全帶一端相連，里面有一個棘輪，在快速拉動安全帶的時候，里面的卡子會由于安全帶滾輪的快速轉(zhuǎn)動而被離心力帶出，迅速將安全帶鎖死，把座位上的人員固定在椅子上。

能減緩撞擊震動的預(yù)緊式安全帶

但是，這種普通的三點(diǎn)式安全帶無法將人完全固定在座位上，在發(fā)生碰撞的時候，前后幅度較大，人所受到的沖擊力較大，有可能將大部分壓力碰撞在安全氣囊上，或者因拉力過大造成胸部嚴(yán)重?fù)p傷。

所以，理想的安全帶作用過程首先要做的就是及時收緊，在事故發(fā)生的第一時刻及時的將人固定在座椅上。

預(yù)緊式安全帶有效解決了這個隱患。這種安全帶帶有預(yù)收緊裝置和拉力限制器，這兩者的作用一前一后。在碰撞發(fā)生時，預(yù)收緊裝置能在第一時間內(nèi)，將安全帶收縮，減少乘客因為撞擊震動時身體來回產(chǎn)生的沖擊力，同時減少氣囊撞擊所產(chǎn)生的打擊力。限力裝置能夠在剎車時，將織帶緊繃的時間延長，避免胸部被織帶過分沖撞。

預(yù)緊式安全帶的卷收器里內(nèi)置了靈敏的傳感器，能感應(yīng)車輛的傾斜角度或者突然的加速度變化，并在極短的時間內(nèi)通過氣爆裝置調(diào)整織帶。但預(yù)緊式安全帶也有一定的局限性，如：啟動后便無法再次使用，必須與收緊器和帶扣一起更換；預(yù)緊式安全帶裝置有氣體引發(fā)劑和氣體發(fā)生劑，有效期滿后必須要更換；只允許安裝在為其設(shè)計和制造的汽車上，有的需要配合安全氣囊一起使用；上車要佩戴預(yù)緊式安全帶，如果未佩戴預(yù)緊式安全帶，一旦汽車發(fā)生碰撞不但不能得到保護(hù)，反而會因安全帶產(chǎn)生回拉動作而增加受傷的可能性。

包裹性更好的充氣式安全帶

如今，汽車內(nèi)安全氣囊也已經(jīng)成為了汽車必備的基本安全裝置，前排乘客在正確佩戴安全帶的情況下，安全帶和安全氣囊的互相配合可以很大程度上減少碰撞傷害。但是汽車后排由于空間和裝備的原因，加裝頭部安全氣囊的情況很少。另外非常重要的一點(diǎn)是，老人和小孩乘車的話，一般選擇坐在后排。所以單單靠安全帶的保護(hù)，如果發(fā)生意外，依舊可能受到碰撞傷害，甚至是安全帶的二次傷害。充氣式安全帶將氣囊和安全帶結(jié)合在一起，可以很好的保護(hù)后排乘客免受二次傷害。

作為最新型的安全帶技術(shù)，充氣式安全帶結(jié)合了氣囊和安全帶的特點(diǎn)。在安全帶的連接端安置了碰撞傳感器，當(dāng)其探測到嚴(yán)重碰撞發(fā)生時，氣囊控制單元將激活安全帶氣囊。氣體發(fā)生器將使雙層結(jié)構(gòu)的安全帶充氣膨脹。相對于普通安全帶織帶而言，充氣式安全座椅采用更加柔軟的質(zhì)地，包裹性更好。

充氣式安全帶可充氣長度為從下部的搭扣直至肩部以上與車身連接的固定點(diǎn)，基本覆蓋了普通安全帶和人體接觸的大部分區(qū)域。在內(nèi)置氣囊爆開后，可以將接觸面積增大4～5倍，因為有一個緩沖強(qiáng)度，可以分散胸部的沖擊力，減少傷害。另外，斜跨肩部和上胸部的類似于枕頭樣的軟墊可以限制頭部的擺動，從而可能減少頸部所承受的壓力。

可是，兒童身體較小，坐姿較低，充氣式安全帶在爆開時，雖然沒有安全氣囊那么猛烈，但會不會壓迫兒童頸部和胸腔，這一點(diǎn)各廠商均沒有給出相應(yīng)的測試結(jié)果，有待于進(jìn)一步驗證。

充氣式安全帶的原理，是安全帶通過冷充氣展開，利用壓縮空氣而不是放熱化學(xué)反應(yīng)。氣體發(fā)生器裝在座椅下方或腰帶帶扣的固定點(diǎn)處。充氣部分由稍稍超過肩部的一點(diǎn)開始，充氣氣體通過一條管子送至氣囊，可以在幾十毫秒內(nèi)完成安全帶內(nèi)氣囊的氣體填充。

充氣式安全帶的原理并不難理解和實現(xiàn)，但必須經(jīng)過龐大的實驗才能得到一定的可靠性驗證。目前，充氣式安全帶已經(jīng)有廠商投產(chǎn)并安裝在某些車型上使用。比如福特探險者，奔馳新S級豪華車等。奔馳公司表示，在今后豪華跑車的前后座都將采用可充氣安全帶。

安全帶是行車安全最基本的保障，也是最重要的措施。行車一定要養(yǎng)車良好的習(xí)慣：上車系安全帶。否則，不論安全帶科技如何發(fā)展，如何先進(jìn)，同樣都無濟(jì)于事。