座椅安全带对交通安全的分析

杜宇佳

摘要：安全带是目前最主要也是最有效的被动安全装置，用来减少二次碰撞造成的乘员损伤或避免二次碰撞。统计数据表明，座椅安全带的佩戴可以使碰撞事故中乘员伤亡率减少15%～30%。所以，安全带对于降低道路交通安全事故危害，保障乘员生命财产安全，具有重要意义。

关键词：安全带;被动安全;乘员保护

Abstract： Seat belts are currently the most important and effective passive safety devices， which are used to reduce crew damage or avoid secondary collisions. According to statistics， wearing safety belts can reduce passenger casualty rate by 15% to 30%. Therefore， safety belts are of great significance to reduce road traffic safety accidents and ensure the safety of occupants’ lives and property.

Key words： Safety belt; Passive safety; Crew protection

引言

近年來，随着我国汽车保有量得飞速提升，道路交通事故也在逐年增加，汽车安全性受到越来越多的关注。根据近年来我国道路交通事故统计结果，虽然因交通事故造成的伤害已成逐年降低趋势，但每年仍有数十万人因此丧生，因此，提高汽车对乘员的保护能力，推进汽车碰撞安全性的研究具有重要意义。而汽车座椅安全带系统作为重要的乘员保护设施之一，在车辆发生事故时，能有效地减轻乘员受到的伤害，降低事故死亡率。

1座椅安全带的发展

安全带的雏形可追溯到1907年，当时人们用一条带子将身体缚在座椅上固定身体，以防止身体颠簸。1922年汽车座椅安全带开始应用在赛车上，1955年以后才开始应用在普通汽车上。最先使用二点式座椅安全带的是福特公司，把其作为选装件安装在轿车上，它仅束紧腰部或仅（斜跨）束紧肩部。1959年，瑞典沃尔沃公司开发了三点式座椅安全带，可同时绑住肩部和腰部，其从使用效果来说，比两点固定式稳定了许多，是目前汽车上最通用的形式。20世纪60年代开始，很多国家将安装和使用安全带确定为强制性法规，开始了安全带的大规模普及。1990年沃尔沃增设了附加设备——安全带束紧器，根据感应器在制动时做出的反应收紧安全带。此后，人们不断对安全带进行研究和创新，综合运用人体工程学原理进行设计，逐渐发展成现代安全带的模式。

2座椅安全带的使用效果

在汽车发生的碰撞事故中，通常会出现各种情形，有来自正面的碰撞，侧面的碰撞，后面的碰撞，还有翻车等情形，各种情形所发生的概率和所占的比重也各不相同，但正面碰撞是各种汽车碰撞事故中死亡人数最多的。统计数据表明，佩戴座椅安全带可使在正面碰撞事故中，死亡率减少57%：侧面碰撞事故中，死亡率减少44%;翻车事故中，死亡率减少80%。

在事故发生时，安全带不仅能有效的减少事故死亡人数，还可降低使用者的受伤严重程度。研究表明，乘员正确使用安全带时，不会致使使用者勒伤。更重要的是，安全带能够有效阻止乘员撞向挡风玻璃、方向盘、侧窗以及防止使用者被甩出窗外。并且在碰撞事故的受伤人群中，更少的人受到像大动脉破裂和肺部伤害那样严重的胸部伤害，头部受到伤害的人更少，而且降低了外伤程度及头部伤害范围，所造成的腹腔及肝、脾、胆的伤害量更低，总的伤害等级AIS（Abbreviated Injury Scale）会更低。

3安全带的工作原理

3.1工作原理

座椅安全带由织带，卷收器，带扣，高度调整机构，锚点安装点等几部分组成。卷收器是是安全带中最复杂的机械件，由卷簧组件，敏感组件，卷轴，框架等组成，它的主要作用是贮存织带和将锁止织带拉出。卷收器里面是一个棘轮机构，正常状况下乘员可以在座椅上自由匀速拉动织带，但当织带从卷收器连续拉出过程一旦停止或当汽车遇到如进行猛加速，急刹车或汽车车身处于较大倾斜或翻转等紧急状态时，棘轮机构就会作锁紧响应将织带自动锁死，阻止织带拉出，将乘员“束缚”在座椅上，避免乘员的头部、胸部不至于向前撞到方向盘、仪表盘及挡风玻璃等车内饰件上减少乘员的二次碰撞危险。

3.2保护原理

汽车发生碰撞事故时，通过被锁止的织带将乘员束缚在座椅上，同时延长有效减速行程，降低乘员减速值，以保证乘员的头部和上肢躯干不会在惯性力的作用下撞击到方向盘，转向柱以及前挡风玻璃等汽车内饰件上，避免乘员受到二次碰撞的伤害，同时保障乘员不被甩出车外受到危险，防止二次碰撞。

——从理论上讲最大可能的外部变形

——从理论上讲最大可能乘员位移

——约束系统尚未起作用时，车的变形

——没有利用的变形

——因车变形又提供乘员的可能位移

——约束系统未起作用位移，不能利用的位移

最大减速行程：

约束系统作用效果RED（ride down effect）：

式中：——无效行程，越小越好

4结语

汽车座椅安全带是目前最主要也是最有效的被动安全装置。如今，汽车座椅安全带装置发展的较为成熟，在传统式座椅安全带的基础上还出现了膨胀式座椅安全带，它在原先设计好的安全带中，预留一个空气袋，并与类似安全气囊类似的感知装置，而就在安全带产生紧束动作时，此气囊会同时充气，产生弹性的空间，让安全带紧束时对于乘员的伤害不再如此剧烈，能让乘客躯干部位的伤害再度降低。此外，要想增强安全带的功能还可加设自动紧急锁止装置，加设高度调节器等使其更好的保护乘员。

参考文献：

[1]崔淑兰.汽车座椅安全带的发展[J].国外汽车，1989（01）：53-57.

[2]杨亚明.安全带与交通伤害干预

[3]王欣. 基于观测法的安全带使用行为研究[D].西南交通大学，2018.

[4]马铁柱. 某车正面碰撞车身安全性能研究[D].吉林大学，2012.