что такое трехточечный ремень безопасности в автомобиле
Хочу поставить точечные ремни.
Выдержка из www.drive2.ru/l/4062246863888655962/
…Не секрет, что обычные ремни — это комок компромиссов: они сделаны для безопасности и удобства использования примерно пополам. В сети есть статьи о том, как производители скурпулезно, буквально с линейкой крепят манекена перед тестами так, чтобы ремни отработали «как нужно» и автомобиль получил заветные «звездочки», в реальной жизни, если человек сидит не так, как манекен на тестах, результаты могут быть другими…
Недостатков обычных ремней лишены многоточечные.
Некоторые автопроизводители уже задумываются о многоточечных ремнях, но, с учетом того, что и обычными ремнями пристегиваются не все, продвинуть на рынок «менее удобные» в глазах обывателя многоточечные — сложнее.
Я отбросил варианты с профессиональными омологированными пятиточечными ремнями, рассчитанными на совместное использование с системой HANS: в шлеме и с HANS я, как и никто другой, ездить «в городе» не буду, а без HANS, специальных кресел и каркаса такие ремни не работают как нужно и неудобны «на каждый день»: их только застегивать и подгонять несколько минут 🙂
Поэтому рассмотрел только многоточечные ремни, сертифицированные для «обычных дорожных» авто разных производителей, и понял, что хочу, кроме защиты, иметь некоторую свободу перемещений — наклониться, чтобы посмотреть в мертвые зоны, потянуться к бардачку на стоянке и т.д., и выбор сузился до ремней двух производителей:
SCHROTH ASM Autocontrol III и CORBEAU Retractable Harness Belts
Выбор пал на SCHROTH, т.к. у них есть помимо инерционной катушки датчик ускорения, запирающий ремень при разгоне, торможении и поворотах, а также возможность зафиксировать необходимую степень натяжения и заблокировать катушку дистанционно. Кроме того, SCHROTH шире (3″ против 2″).
Ремни для водителя и пассажира отличаются.
петля ASM должна быть на правом плечевом ремне у сидящего слева, и наоборот.
Кроме ремней, в коробке — инерционные катушки с дополнительным электростопором, датчики ускорения, комплект крепежа и проводка.
Они крепятся к стандартным креплениям, задняя катушка — на задней стойке.
если надо назад пустить пассажиров — отстегивается задняя лямка и передние пристегиваются штатными ремнями.
Кнопку управления вывел на тоннель возле бардачка, датчики разместил под задней полкой.
Пользоваться удобно, держат хорошо — на трек-дне 15-го августа, в дождь, показал время на Нринге на 1 секунду хуже, чем у Nissan 350Z biturbo (мое в дождь 2,33 его — 2,32), и в этом немалая заслуга ремней — машину позволяют чувствовать в затянутом положении намного лучше.
Есть два минуса: немного трут шею и швы поясного ремня грубоваты и царапаются, — придется доработать даже немецкую вещь…
P.S. Создатель легендарного Мустанг, президент и председатель правления Форд и Крайслер, Ли Яккока о ремнях и подушках безопасности: «С самого начала аварийные подушки были использованы в качестве маневра, отвлекающего от реального решения проблемы безопасности. Но на деле требуются не аварийные подушки — действуйте себе и своим ближним во благо — обязательно надевайте ремни безопасности!»
Этот человек кое-что знает об автомобилях.
P.S. Спасибо автору.
Ремни безопасности.
Самым распространенным конструктивным элементом системы пассивной безопасности автомобиля являются ремни безопасности. Они предназначены для предотвращения опасного перемещения человека, которое может произойти при столкновении или резком торможении. Использование ремней безопасности снижает вероятность и тяжесть травм от ударов о жесткие части кузова, стекла, с другими пассажирами (т.н. вторичные удары). Пристегнутые ремни безопасности обеспечивают эффективную работу подушек безопасности.
Виды ремней безопасности
По числу мест крепления различают следующие виды ремней безопасности: двухточечные, трехточечные, четырех-, пяти- и шеститочечные.
Двухточечные ремни безопасности.
Двухточечные ремни безопасности в настоящее время можно встретить в качестве среднего ремня на заднем сидении некоторых старых автомобилей, а также на пассажирских местах в самолетах. Двухсторонний ремень безопасности представляет собой поясной ремень, проходящий по талии и закрепленный с двух сторон сидения.
Трехточечные ремни безопасности.
Трехточечные ремни безопасности являются основным видом ремня безопасности и устанавливаются на всех современных автомобилях. Трехточечный диагонально-поясной ремень безопасности имеет V-образное расположение, которое обеспечивает равномерное распределение энергии движущегося тела на грудь, таз и плечи. Первые серийные трехточечные ремни безопасности были предложены компанией Volvo в 1959 году, разработчик — Нильс Болин.
Четырехточечные ремни безопасности.
Четырехточечные ремни безопасности устанавливаются на спортивных автомобилях. Имеют четыре точки крепления к сидению автомобиля. Для серийных автомобилей являются перспективной конструкцией, для установки ремня необходимы дополнительные верхние крепления ремня, которые не предусмотрены конструкцией автомобиля.
Пятиточечные ремни безопасности.
Пятиточечные ремни безопасности используются на спортивных автомобилях, а также для закрепления детей в детских автомобильных сидениях. Включают два поясных ремня, два плечевых ремня и один ремень, находящийся между ног. Шеститочечные ремни безопасности имеют два ремня между ног, за счет чего обеспечивается более надежная фиксация пилота гоночного автомобиля.
Надувные ремни безопасности.
Перспективной конструкцией являются надувные ремни безопасности, которые наполняются газом при аварии. Они увеличивают площадь контакта с пассажиром и соответственно уменьшают нагрузки на человека. надувная секция может быть только плечевой, а также плечевой и поясной. Как показывают испытания, данная конструкция ремня безопасности обеспечивает дополнительную защиту от бокового удара.
Автоматические ремни безопасности.
В качестве меры против неиспользования ремней безопасности с 1981 года предлагаются автоматические ремни безопасности. Данные ремни безопасности автоматически закрепляют пассажира при закрытии двери (запуске двигателя) и освобождают его при открытии двери (остановке двигателя). Автоматизировано, как правило, движение плечевого ремня, который движется по краям дверной коробки. Поясной ремень закрепляется вручную. Ввиду сложности конструкции, неудобства посадки в автомобиль автоматические ремни безопасности в настоящее время практически не применяются.
Устройство трехточечного ремня безопасности.
Трехточечный ремень безопасности включает лямку, замок и втягивающую катушку.
Лямка ремня безопасности изготавливается из прочного материала. Лямка крепится к кузову с помощью специальных устройств в трех точках: на стойке, на пороге и на специальной тяге с замком. Для адаптации ремня к росту конкретного человека во многих конструкциях предусматривается регулирование верхней точки крепления по высоте.
Замок обеспечивает запирание ремня безопасности и устанавливается возле сиденья автомобиля. Для соединения с замком на лямке выполнен подвижный металлический язычок. Для напоминания о необходимости применения ремня безопасности в конструкции замка предусматривается выключатель, который включен в цепь аудиовизуальной сигнальной системы. Предупреждение происходит с помощью сигнальной лампы на приборной панели и звукового сигнала. Алгоритм работы данной системы имеет отличия у разных автопроизводителей.
Втягивающая катушка обеспечивает принудительную размотку и автоматическую смотку ремня безопасности. Она крепиться на стойке кузова автомобиля. Катушка оснащена инерционным механизмом блокировки, который останавливает движение ремня в катушке при аварии. Используется два способа блокировки — в результате движения (инерции) автомобиля и в результате движения самого ремня безопасности. Ремень можно вытянуть из барабана катушки только медленно без ускорения.
Современные автомобили оснащаются ремнями безопасности с натяжителями.
Устройство и виды ремней безопасности
Сейчас автомобили комплектуются значительным количеством систем и средств безопасности. Направлены они на предотвращение потери контроля на авто во время нештатных ситуаций (активные системы) и максимально возможное снижение травмирования пассажиров при ДТП (пассивные средства).
Начиналось же все с ремней безопасности, которые «перекочевали» на автотранспорт с авиации. Первые прототипы ремней появились практически с началом самой автомобильной эры. В 1903 году была предложена первая версия такой системы безопасности на авто, но тогда она не прижилась. Более активно ими стали интересоваться в 50-х годах прошлого века. Причем поначалу ремни предлагались только в качестве опции и лишь немного спустя – как штатное оборудование.
Стоит отметить, что в одно время конструкторы пытались заменить ремни на другую систему – подушки безопасности. Но впоследствии оказалось, что от самостоятельного использования подушек толку мало, а вот в сочетании с ремнями они достаточно серьезно повышают безопасность.
В общем, ремни безопасности – одно из самых «старых», но при этом эффективных средств предотвращения травмирования, то есть они относятся к пассивной системе.
Составные части, используемые в конструкции
Основным элементом этого средства является лента, изготовленная из волокон полиэстера. Этот материал отличается высокими показателями на разрыв и способна выдерживать громадные нагрузки. Из этой ленты формируется лямка, которая удерживает водителя в определенном положении и не дает телу податься вперед при фронтальном столкновении. Это в свою очередь исключает вылет пассажира из авто, столкновение с лобовым стеклом, рулем, передней панелью.
Помимо этого, устройство ремня безопасности современных моделей включает в себя еще ряд элементов:
Но все эти элементы появились в конструкции ремня безопасности не сразу. История этих средств очень обширна, о чем говорит немалое количество существующих видов.
Виды и их особенности
При этом разница между разными видами сводится только к количеству точек крепления. Но от этого параметра достаточно сильно зависит травмобезопасность.
В целом, ремни безопасности по количеству точек крепления делятся на:
Отметим, что помимо травмобезопасности ремней учитывается также и удобство их пользования, поэтому не всегда большее количество точек – лучший вариант.
Двухточечные ремни
Двухточечные – первый вариант, который массово стал использоваться на авто. Но этот тип – самый малоэффективный в плане безопасности.
На автотранспорте применялось две вариации – поясной и грудной. В первом случае ремень проходил поперечно сиденью в поясной зоне. Одна из точек крепления находилась возле порога или внизу на боковой стойке, вторая же устанавливалась между сиденьями на центральном тоннеле, и она включала в себя замок. Этот вариант плох тем, что лямка удерживала только нижнюю часть туловища, а верхняя же в случае удара из-за инерции сильно подавалась вперед, то есть травмы от ударов о переднюю панель и руль были гарантированы.
Грудной вариант двухточечного ремня проходил диагонально по грудной клетке. Такую укладку лямки обеспечивало верхнее расположение точки крепления на боковой стойке. Крепежная точка с замком оставалась на прежнем месте – между сиденьями. В этом варианте верхняя часть туловища при ДТП удерживалась, но из-за отсутствия нижней фиксации существовала вероятность «подныривания» тела под ремень, что опять же наносило серьезные травмы.
Трехточечный тип
Ремни безопасности с тремя точками крепления – один из самых оптимальных вариантов для использования, поскольку они обеспечивают должную фиксацию тела и достаточно удобны в пользовании.
Фиксация лямки в этом типе осуществляется в трех точках – верхней и нижней на боковой стойке и с замком – на центральном тоннеле. Одна из точек на стойке – концевая для лямки (к ней крепиться конец), вторая же оснащается катушкой для сматывания ремня. Что касается язычка, которым ремень фиксируется в замке, то он – подвижен и может перемещаться вдоль лямки.
После протяжки лямки и фиксации ее в замке, одна часть ее располагается диагонально и проходит по грудной клетке, а вторая – поперечно в поясничной зоне. То есть, трехточечный тип совмещает в себе одновременно оба варианта двухточечной версии.
Такое расположение ленты обеспечивает удержание верхней части тела и исключает вероятность «подныривания». Также он удобен в использовании, поскольку для укладки достаточно лишь потянуть ремень и зафиксировать его только в одной точке – с замком.
Конструкция с четырьмя точками
Ремни с четырьмя точками крепления используется по большей части на спортивных автомобилях. Распространение на массовых моделях они не получили из-за неудобства использования.
Примечательно, что точки крепления в этом варианте могут быть разными. Один из вариантов – две вертикальные лямки со статичным неразъемным креплением и одна разъединяющаяся – в поясничной зоне. Особенность этой версии заключается в том, что вертикальные ремни крепятся не к элементам кузова, а непосредственно к сиденью.
Неудобство посадки заключено в том, что сначала необходимо накинуть на плечи вертикальные ленты (по типу надевания рюкзака), а после протянуть и зафиксировать поясничный ремень.
Второй вариант отличается тем, что вертикальные лямки – не статичны и могут отсоединяться. Но для этого на их концах имеются фиксирующие язычки и устанавливаются они на специальный дополнительный замок, расположенный на поясничном ремне.
Пяти- и шеститочечные виды
Пятиточечный вариант также применяется на спортивных авто. Дополнительно она нашел применение в детских автокреслах. По сути, этот тот же самый четырехточечный ремень, но у него имеется еще одна лямка. Тянется она снизу сиденья, укладывается между ног и фиксируется в замке, который используется для крепления вертикальных ремней. Этот вариант обеспечивает надежное удержание тела и улучшенное распределение нагрузки по ремню.
Отличие шеститочечного вида заключается в том, что снизу сиденья у него идет не один, а два ремня. Фиксация тела в пяти- и шеститочечных типах ремней безопасности – очень надежная, что снижает вероятность получения травм. Но вместе с тем, они очень неудобны, поскольку пассажиру приходится сначала протянуть поясничную лямку, затем зафиксировать вертикальные, а после еще и закрепить один или два нижних. Поэтому такие типы ремней на моделях массового производства не используются.
Составные элементы и их назначение
Отметим, что не все составляющие могут входить в конструкцию средств безопасности на тех или иных моделях.
Крепеж
Начнем с точек крепления. Зачастую они устанавливаются на элементах кузова. Обусловлено это тем, что тело человека в момент инерционного смещения вперед создает значительную нагрузку на ремень. В случае использования точки крепления, вмонтированной в сиденье, из-за сильной нагрузки конструкция может не выдержать, и спинка подастся вместе с телом. В случае с креплением к кузову, то этого не произойдет.
Но в устройствах с четырьмя и более точками, некоторые из них все же монтируются в сиденье (вертикальных лямок). При этом отметим, что и конструкция сидений в спортивных авто – значительно жестче и рассчитана на восприятие сильных нагрузок, поэтому и допускается установка в них креплений. А вот что касается крепежа поясничной лямки, то она фиксируется к кузову.
Теперь по поводу удобства точек крепления (касается верхних). Ремни, вмонтированные в сиденье – удобны, поскольку они выходят над плечами. А вот точки на стойке могут вызвать дискомфорт. При высоком ее положении у людей низкого роста диагональная часть ремня будет проходить практически по шее, что не только неудобно, но и небезопасно. А для высоких людей низкое положение верхней точки обеспечит прохождение ремня ниже плеча, что стеснит движения руки. Поэтому верхние точки крепления на стойках производители делают регулируемыми. На крепежах, расположенных на сиденьях регулировка не требуется.
Замок
Замок обеспечивает разъемную точку крепежа. Она и обеспечивает удобство укладки лямок. Работа замка очень проста – на язычке, расположенном на ремне проделывается отверстие, а в замке используется штифт. При установке язычка штифт заходит в отверстие, тем самым обеспечивается надежная фиксация. Для разъединения необходимо лишь нажать на специальную клавишу замка, чтобы втянуть штифт и высвободить язычок.
Инерционные катушки
Эффективность ремней во многом зависит в правильном их натяжении. Ранее для этого необходимо было регулировать длину лямок «под себя» специальными петлями. Это особо не доставляло проблем водителю, поскольку ему достаточно было раз отрегулировать ремень. А вот пассажирам с разной комплекцией приходилось каждый раз проводить регулировку.
Механизм инерционной катушки
Эта проблема отпала с появлением инерционных катушек. Она обеспечивала автоматическое сматывание ленты, чтобы он не мешал. Вытянуть же его обратно можно только плавным движением. Резко размотать лямку при такой катушке не получиться, поскольку механизм при быстром разматывании блокирует ее.
Использование инерционной катушки решило сразу несколько проблемы – при отстегивании лента сама сматывается, что очень удобно. Также катушка самостоятельно регулирует натяжку, выбирая лишнюю часть ремня. Еще одно положительное качество – блокировка катушки при резком разматывании. Она не дает размотаться ремню, поэтому он «ловит» тело, не давая ему сильно уйти вперед. Но есть и негативное качество – она блокируется не сразу, и длина ремня все же немного увеличивается, из-за чего туловище успевает набрать небольшое ускорение. А это повышает вероятность травмирования.
Ограничители
Ограничители позволяют немного увеличить длину ремня, но плавно. Суть вот в чем, тело при инерционном отклонении испытывает значительные перегрузки. Если его резко остановить, что и делает ремень, то возможно получение травмы. Но если лямка немного будет увеличивать свою длину, то это позволит частично погасить энергию и повысить травмобезопасность.
Ограничитель представляет собой торсион, который выступает в роли оси для катушки. При столкновении катушка блокирует разматывание ремня, тело упирается в ремень, что создает нагрузку на ленту. При достижении определенного усилия на лямке, торсион начинает скручиваться, проворачивая катушку и отматывая ремень. Из-за этого и происходит плавное гашение усилия на ремне. Стоит отметить, что тоже самое делает и сама лямка. Полиэстеровая лента может немного растягиваться при создании значительной нагрузки на нее.
Преднатяжители
Преднатяжители появились на авто совсем недавно, но роль их значительна. Как уже отмечено, катушка блокируется не сразу, поэтому тело все же получает ускорение. Чтобы этого не допустить и применяются преднатяжители, которые натягивают ремень еще до того, как тело начинает инерционное движение. То есть он предотвращает получение ускорения. Эти устройства работают на опережение и для этого используются датчики удара, применяемые в конструкции подушек безопасности.
Работают преднатяжители так: в момент удара при столкновении датчики регистрируют его и подают сигнал на блок управления. Тот в свою очередь задействует исполнительные механизмы, и они мгновенно натягивают ленту, исключая даже малейшее смещение тела вперед. Преднатяжители бывают двух типов – пиропатронные и электроприводные.
Как все работает?
Напоследок рассмотрим полный принцип работы ремней безопасности в современных авто. За пример возьмем механизмы трехточечного типа, поскольку они – самые распространенные.
Итак, водитель садится в авто и плавно вытягивает ленту, пока длины его не будет достаточно, чтобы установить и зафиксировать язычок в замке. После этого инерционная катушка выберет излишки, но не полностью, чтобы не сковывать движения водителя. Если устройство безопасности оснащено преднатяжителем, то на этом функция катушки завершена.
Если преднатяжителей нет, то функцию удержания тела выполняет катушка. Резкое ускорение тела приводит к блокированию катушки и лямки «ловят» тело. Далее уже задействуется торсион.
Новые наработки
Разработки для улучшения этого средства безопасности ведутся постоянно. Последним новшеством, массово задействованным на авто, стали преднатяжители. Но они — не последняя технология.
Уже разрабатываются ленты, которые действуют еще и как подушки. Суть сводится к тому, что при ударе она наполняется газом, благодаря чему площадь контакта тела с лямкой увеличивается, что способствует лучшему распределению нагрузки и снижению травмирования.
Также развивают электронную самоадаптирующуюся систему преднатяжителя, в зависимости от пользования и вытягивания лямки она определяет, по заданным алгоритмам, вес пассажира и соответственно необходимое усилие для его удержания в момент аварии.
Трёхточечный ремень безопасности. История спасительной поддержки
Каждый день, садясь в свой автомобиль, мы рефлекторно пристёгиваем себя к креслу, и начинаем движение. Тех, кто не пристёгивается, мы обычно осуждаем, потому что это правило уже вошло в привычку.
А и впрямь, откуда?
Ходит гипотеза, что самый первый ремень безопасности сделали в 1885 году в США. Эдвард Клэгхорн запатентовал свою разработку в виде ремня для туристов, которые путешествовали в открытых каретах. Но есть и другая версия — она гласит, что первым ремни установил Адольф Пегу. Французский пилот аэроплана придумал такую конструкцию для того, чтобы иметь возможность дольше всех лететь вверх колёсами и поставить мировой рекорд. Впрочем, этим спорам нет конца.
Долгие годы ремни безопасности игнорировались потребителями автомобилей по причине категорического неудобства в использовании. Ремень просто сковывал действия человека, находящегося за рулем и скорее вредил, нежели защищал в аварии. Да и за доплату такие устройства устанавливать никто не хотел.
Таким образом, начало полноценной жизни ремней пришлось на послевоенные годы, когда небезызвестный Генри Форд начал устанавливать ремни уже в базовую комплектацию своих автомобилей.
Трёхточечные, прямо как сейчас
Привычные нам ремни безопасности пришли в автомобилестроение тоже из авиации. А именно — из концерна SAAB. Там работал талантливый конструктор, занимавшийся системами удержания пилота, и звали его — Нильс Болин. Однако свое открытие он совершил будучи сотрудником компании Volvo, которая и считается родоначальником трёхточечных ремней безопасности. Нильс прекрасно знал что такое перегрузки, и понимал как удержать человеческое тело в кресле в случае аварии. Работа велась активно, и через год интенсивных испытаний Болин пришёл к выводу, что самым эффективным способом удержать водителя или пассажира в кресле в момент удара — это наличие двух ремней. Один — грудной, верхний, а второй —нижний, удерживающий остальную часть тела. Ремни объединили единой застёжкой в области бедра водителя. Простая конструкция ремня позволяла пристегиваться одной рукой, а сам ремень не мешал двигаться водителю. Именно эти ремни впервые применили на Volvo P120 и Volvo PV544, а спустя несколько лет они стали стандартными для передних сидений машин.
Не всё так гладко
Конечно, первые подобные ремни были удобны, но пользоваться правильно ими умели далеко не все. Для корректной работы ремней необходимо было их отрегулировать так, чтобы между грудью и лямкой ремня можно было протолкнуть 2 пальца. Однако при такой конструкции ремни слегка прижимают водителя, поэтому последние их распускали. Соответственно, статические ремни могли калечить водителя и пассажира в случае аварии, из-за чего их укомплектовали инерционными механизмами.
Доработки
Конструкция с жёсткой фиксацией не может быть идеальной по определению. В случае удара вся нагрузка через ремень передаётся на вашу грудную клетку, и, согласитесь, что это не очень приятно. Итогом доработок после проведения множества испытаний стали преднатяжители и ограничители ремней безопасности. Эти устройства помогли ремням стать более популярными и увеличить безопасность. Преднатяжитель должен реагировать на замедление автомобиля и просто притянуть водителя и пассажиров к спинкам сидений, исключая зазор между ремнями и телом человека.
Вы можете сами убедиться в работе этого механизма, интенсивно затормозив на дороге. Но сперва убедитесь в безопасности манёвра, иначе другому участнику движения тоже придется проверить свои ремни. Вторым узлом доработок стал ограничитель усилия, который снижает последствия от «дружбы» ремня и грудной клетки водителя при столкновении. Ограничитель усилия, ослабляя натяжение ремня, обеспечивает щадящее воздействие систем пассивной безопасности на организм их владельца.
Вариации
Безусловно, данная конструкция прекрасно справляется со своими задачами в обычных гражданских автомобилях, а для остальных видов автомобилей, включая спорткары и суперкары, а также для сугубо гоночных автомобилей применяются иные ремни безопасности. Четырёхточечные, пятиточечные и иногда даже шеститочечные ремни. Их задача — плотно фиксировать пилота в своем кресле и защищать его от малейшей попытки выпасть из кресла в момент столкновения, а иногда и удержать в случае переворота автомобиля. Но некоторые эксперты из мира автомобилей прочат скорейшее обновление и привычных нам трёхточечных ремней. Что придёт на замену современным ремням? Поживём — увидим.
Вместо послесловия
Нильс Болин получил мировое признание за свою работу и за создание трехточечного ремня безопасности. Многие люди, осознав, что изобретение Болина спасло им жизнь, приезжали к нему, чтобы лично высказать слова благодарности. Ниже приводятся награды, которые были присуждены Нильсу Болину и его изобретению — трехточечному ремню безопасности:
К моменту смерти официального изобретателя современных трехточечных ремней безопасности Нильса Болина, который умер от сердечного приступа в 82-летнем возрасте, специалисты-маркетологи из Volvo подсчитали, что изобретение позволило за 40 лет сохранить жизни более чем миллиону людей по всему миру. И это при том, что во многих странах до середины 70-х годов установка ремней безопасности не являлась обязательным требованием при изготовлении автомобилей. А уж обязанность автовладельцев по использованию ремней безопасности возникла еще позже. Например, в Германии, только со второй половины 1984 года появилось наказание за непристегнутый ремень водителя или переднего пассажира. К слову, с того момента количество пристегнутых водителей возросло сразу на 90%.