Rripat e sigurimit dhe tensionuesit e rripave të sigurimit

Elementi më i zakonshëm strukturor i sistemit të sigurisë pasive të një makine janë rripat e sigurimit. Përdorimi i tij zvogëlon gjasat dhe ashpërsinë e lëndimeve për shkak të ndikimeve në pjesët e forta të trupit, xhamit dhe pasagjerëve të tjerë (të ashtuquajturat ndikime dytësore). Rripat e sigurimit të lidhur sigurojnë funksionimin efektiv të airbagëve.

Sipas numrit të pikave të lidhjes, dallohen llojet e mëposhtme të rripave të sigurimit: dy-, tre-, katër-, pesë- dhe gjashtë pikësh.

Rripat e sigurimit me dy pika (fig. 1) aktualisht përdoren si rrip sigurimi qendror në sediljen e pasme të disa makinave të vjetra, si dhe në sediljet e pasagjerëve në aeroplan. Rripi i sigurimit i kthyeshëm është një rrip prehër që mbështillet rreth belit dhe është i lidhur në të dy anët e sediljes.

Rripat e sigurimit me tre pika (fig. 2) janë lloji kryesor i rripave të sigurimit dhe vendosen në të gjitha makinat moderne. Rripi diagonal i belit me 3 pika ka një rregullim në formë V që shpërndan në mënyrë të barabartë energjinë e trupit në lëvizje në gjoks, legen dhe shpatulla. Volvo prezantoi rripat e parë të sigurimit me tre pika të prodhuara në masë në vitin 1959. Konsideroni rripat e sigurimit me tre pika të pajisjes si më të zakonshmet.

Rripi i sigurimit me tre pika përbëhet nga një rrip i trashë pëlhure, një shtrëngim dhe një tensionues.

Rripi i sigurimit është prej materiali të qëndrueshëm dhe ngjitet në trup me pajisje të posaçme në tre pika: në shtyllë, në prag dhe në një shufër të veçantë me bravë. Për të përshtatur rripin në lartësinë e një personi të caktuar, shumë modele parashikojnë rregullimin e lartësisë së pikës së sipërme të ngjitjes.

Kyçja siguron rripin e sigurimit dhe vendoset pranë sediljes së makinës. Një gjuhë metalike e lëvizshme është bërë për t'u lidhur me kapësen e rripit. Si një kujtesë për nevojën për të vendosur rripin e sigurimit, dizajni i bllokimit përfshin një çelës të përfshirë në qarkun e sistemit të alarmit AV. Paralajmërimi ndodh me një dritë paralajmëruese në pult dhe një sinjal zanor. Algoritmi i këtij sistemi është i ndryshëm për prodhues të ndryshëm makinash.

Tërheqësi siguron heqjen e detyruar dhe mbështjelljen automatike të rripit të sigurimit. Është ngjitur në trupin e makinës. Bobina është e pajisur me një mekanizëm mbyllës inercial që ndalon lëvizjen e rripit në bobin në rast aksidenti. Përdoren dy metoda bllokimi: si rezultat i lëvizjes (inercisë) të makinës dhe si rezultat i lëvizjes së vetë rripit të sigurimit. Shiriti mund të tërhiqet nga kazani i bobinës vetëm ngadalë, pa nxitim.

Makinat moderne janë të pajisura me rripa sigurie me paratensionues.

Rripat e sigurimit me pesë pika (fig. 4) përdoren në makinat sportive dhe për sigurimin e fëmijëve në sediljet e makinave për fëmijë. Përfshin dy rripa beli, dy rripa shpatullash dhe një rrip këmbësh.

Oriz. 4. Parzmore me pesë pika

Parzmore sigurie me 6 pika ka dy rripa midis këmbëve, gjë që siguron një përshtatje më të sigurt për kalorësin.

Një nga zhvillimet premtuese janë rripat e sigurimit të fryrë (Fig. 5), të cilët mbushen me gaz gjatë një aksidenti. Ata rrisin zonën e kontaktit me pasagjerin dhe, në përputhje me rrethanat, zvogëlojnë ngarkesën mbi personin. Seksioni i fryrë mund të jetë një seksion shpatullash ose një seksion shpatullash dhe beli. Testet tregojnë se ky dizajn i rripit të sigurimit siguron mbrojtje shtesë nga goditjet anësore.

Oriz. 5. Rripat e sigurimit që fryhen

Ford ofron këtë opsion në Evropë për gjeneratën e katërt Ford Mondeo. Për pasagjerët në rreshtin e pasmë, janë instaluar rripat e sigurimit me fryrje. Sistemi është projektuar për të reduktuar lëndimet e kokës, qafës dhe gjoksit në rast aksidenti për pasagjerët e radhës së pasme, të cilët shpesh janë fëmijë dhe të moshuar, të cilët janë veçanërisht të prirur ndaj këtyre llojeve të lëndimeve. Në përdorim të përditshëm, rripat e sigurimit me fryrje funksionojnë njësoj si ato të zakonshmet dhe janë të pajtueshëm me sediljet e fëmijëve.

Në rast aksidenti, sensori i goditjes dërgon një sinjal në njësinë e kontrollit të sistemit të sigurisë, njësia dërgon një sinjal për të hapur valvulën mbyllëse të cilindrit të dioksidit të karbonit të vendosur nën sedilje, valvula hapet dhe gazi që ishte më parë në gjendje të ngjeshur mbush jastëkun e rripit të sigurimit. Rripi vendoset shpejt, duke shpërndarë forcën e goditjes mbi sipërfaqen e trupit, e cila është pesë herë më shumë se rripat standardë të sigurimit. Koha e aktivizimit të rripave është më pak se 40ms.

Me Mercedes-Benz S-Class W222 të ri, kompania po zgjeron opsionet e saj të mbrojtjes së pasagjerëve për sediljet e pasme. Paketa PRE-SAFE e sediljeve të pasme kombinon paratensionues dhe një airbag në rripin e sigurimit (Beltbag) dhe airbag në sediljet e përparme. Përdorimi i kombinuar i këtyre pajisjeve gjatë një aksidenti redukton lëndimet e pasagjerëve me 30% në krahasim me skemën tradicionale. Airbagu i rripit të sigurimit është një rrip sigurimi i aftë të fryhet dhe në këtë mënyrë të zvogëlojë rrezikun e lëndimit të pasagjerëve në një përplasje ballore duke reduktuar ngarkesën në gjoks. Sedilja e shtrirë është e pajisur si standard me një airbag të fshehur nën tapiceri të jastëkut të sediljes. Një jastëk i tillë do të parandalojë që pasagjeri në pozicion të shtrirë të rrëshqasë nën rripin e sigurimit në rast aksidenti (i ashtuquajturi "zhytje") . Në këtë mënyrë, Mercedes-Benz ka qenë në gjendje të zhvillojë një sedilje të rehatshme të mbështetur që ofron një nivel më të lartë sigurie në rast aksidenti sesa një ndenjëse në të cilën mbështetja e shpinës është e mbështetur duke zgjatur jastëkun e sediljes.

Si masë kundër mospërdorimit të rripave të sigurimit, që nga viti 1981 janë propozuar rripat automatikë të sigurimit (Fig. 6), të cilët e sigurojnë automatikisht pasagjerin kur dera mbyllet (ndezja e motorit) dhe e lëshojnë atë kur hapet dera (motori start stop). Si rregull, lëvizja e rripit të shpatullave që lëviz përgjatë skajeve të kornizës së derës është e automatizuar. Rripi është i lidhur me dorë. Për shkak të kompleksitetit të dizajnit, shqetësimit për të hyrë në një makinë, rripat automatikë të sigurimit aktualisht nuk përdoren praktikisht.

Oriz. 6. Rrip sigurimi automatik

2. Tensionuesit e rripit të sigurimit

Me një shpejtësi prej, për shembull, 56 km/h, duhen rreth 150 ms nga momenti i përplasjes me një pengesë fikse deri në ndalimin e plotë të makinës. Shoferi dhe pasagjeri i makinës nuk kanë kohë të kryejnë asnjë veprim në një periudhë kaq të shkurtër kohore, prandaj janë pjesëmarrës pasivë në emergjencë. Gjatë kësaj periudhe, duhet të aktivizohen paratensionuesit e rripave të sigurimit, jastëkët e ajrit dhe çelësi i heqjes së baterisë.

Në një aksident, rripat e sigurimit duhet të thithin një nivel energjie afërsisht të barabartë me energjinë kinetike të një personi që bie nga kati i katërt i një ndërtese të lartë. Për shkak të lirimit të mundshëm të rripit të sigurimit, përdoret një paratensionues (paratensionues) për të kompensuar këtë lirim.

Tensionuesi i rripit të sigurimit tërheq rripin e sigurimit në rast përplasjeje. Kjo ndihmon në reduktimin e dobësimit të rripit të sigurimit (hapësira midis rripit të sigurimit dhe trupit). Kështu, rripi i sigurimit e pengon pasagjerin të ecë përpara (në lidhje me lëvizjen e makinës) paraprakisht.

Automjetet përdorin si paratensionues diagonale të rripave të sigurimit ashtu edhe paratensionues të shtrëngimit. Përdorimi i të dy llojeve ju lejon të rregulloni në mënyrë optimale pasagjerin, pasi në këtë rast sistemi tërheq shtrëngimin prapa, duke shtrënguar njëkohësisht degët diagonale dhe barkore të rripit të sigurimit. Në praktikë, kryesisht instalohen tensionues të llojit të parë.

Tensionuesi i rripit të sigurimit përmirëson tensionin dhe përmirëson mbrojtjen nga rrëshqitja e rripit. Kjo arrihet duke vendosur menjëherë paratensionuesin e rripit të sigurimit gjatë goditjes fillestare. Lëvizja maksimale e shoferit ose pasagjerit në drejtimin përpara duhet të jetë rreth 1 cm, dhe kohëzgjatja e veprimit mekanik duhet të jetë 5 ms (vlera maksimale 12 ms). Tensionuesi siguron që seksioni i rripit (deri në 130 mm i gjatë) të përkulet në pothuajse 13 ms.

Më të zakonshmet janë paratensionuesit mekanikë të rripave të sigurimit (Fig. 7).

Oriz. 7. Tensionues mekanik i rripit të sigurimit: 1 - rripi i sigurimit; 2 - rrota me arpion; 3 - boshti i spirales inerciale; 4 - shul (pozicion i mbyllur); 5 - pajisje lavjerrës

Përveç tensionuesve mekanikë tradicionalë, shumë prodhues tani po pajisin automjetet me tensionues piroteknikë (Figura 8).

Oriz. 8. Tensionues piroteknik: 1 - rrip sigurimi; 2 - pistoni; 3 - fishek piroteknik

Ato aktivizohen kur sensori i integruar i sistemit zbulon se një prag i paracaktuar i ngadalësimit është tejkaluar, duke treguar fillimin e një përplasjeje. Kjo ndez detonatorin e fishekut piroteknik. Kur fisheku shpërthen, lirohet gaz, presioni i të cilit vepron në pistonin e lidhur me rripin e sigurimit. Pistoni lëviz shpejt dhe tensionon rripin. Në mënyrë tipike, koha e përgjigjes së pajisjes nuk i kalon 25 ms nga fillimi i shkarkimit.

Për të shmangur mbingarkimin e gjoksit, këta rripa kanë kufizues tensioni që funksionojnë si më poshtë: së pari arrihet ngarkesa maksimale e lejueshme, pas së cilës një pajisje mekanike i lejon pasagjerit të lëvizë një distancë të caktuar përpara, duke mbajtur konstant nivelin e karikimit.

Sipas modelit dhe parimit të funksionimit, dallohen llojet e mëposhtme të tensionuesve të rripave të sigurimit:

• kabllo me një makinë mekanike;
• top;
• duke u kthyer;
• raft;
• e kthyeshme.

2.1. Tensionuesi i kabllove për rripin e sigurimit

Tensionuesi i rripit të sigurimit 8 dhe mbështjellësi automatik i rripit të sigurimit 14 janë përbërësit kryesorë të tensionuesit të kabllit (Fig. 9). Sistemi është i fiksuar në mënyrë të lëvizshme në tubin mbrojtës 3 në kapakun e mbajtësit, në mënyrë të ngjashme me një lavjerrës vertikal. Një kabllo çeliku 1 është e fiksuar në pistonin 17. Kablli është i mbështjellë dhe i instaluar në një tub mbrojtës në kazanin 18 për kabllon.

Moduli i tensionit përbëhet nga elementët e mëposhtëm:

• sensorë në formën e një sistemi "pranverë-masë";
• gjenerator gazi 4 me ngarkesë shtytëse piroteknike;
• pistoni 1 me një kabllo çeliku në tub.

Nëse ngadalësimi i makinës gjatë një përplasjeje tejkalon një vlerë të caktuar, atëherë susta e sensorit 7 fillon të ngjesh nën veprimin e masës së sensorit. Sensori përbëhet nga një mbështetës 6, një gjenerator gazi 4 me një ngarkesë piroteknike të nxjerrë prej tij, një burim goditjeje 5, një piston 1 dhe një tub 2.

Oriz. 9. Tensionuesi i kabllove: a - ndezja; b - tension; 1, 16 - pistoni; 2 - tub; 3 - tub mbrojtës; 4 - gjenerator gazi; 5, 15 - pranverë shoku; 6 - kllapa e sensorit; 7 - pranverë sensor; 8 - rripin e sigurimit; 9 - pllakë goditjeje me një kunj goditjeje; 10, 14 - mekanizmi i mbështjelljes së rripit të sigurimit; 11 - rrufe në qiell sensor; 12 - buzë e ingranazhit të boshtit; 13 - segment i dhëmbëzuar; 17 - kabllo çeliku; 18 - daulle

Nëse mbështetësi 6 ka lëvizur një distancë më të madhe se norma, gjeneratori i gazit 4, i mbajtur në qetësi nga rrufeja e sensorit 11, lëshohet në drejtim vertikal. Susta e ndikimit të stresuar 15 e shtyn atë drejt kunjit të goditjes në pllakën e goditjes. Kur gjeneratori i gazit godet goditësin, ngarkesa notuese e gjeneratorit të gazit ndizet (Fig. 9, a).

Në këtë kohë, gazi injektohet në tubin 2 dhe lëviz pistonin 1 me kabllon e çelikut 17 poshtë (Fig. 9, b). Gjatë lëvizjes së parë të kabllit të mbështjellë rreth tufës, segmenti i dhëmbëzuar 13 lëviz në mënyrë radiale nga tamburi nën veprimin e forcës së nxitimit dhe përfshihet me buzën e dhëmbëzuar të boshtit 12 të mbështjellësit të rripit të sigurimit 14.

2.2. Tensionuesi i rripit të topit

Ai përbëhet nga një modul kompakt i cili përveç njohjes së rripit përfshin edhe një kufizues të tensionit të rripit (fig. 10). Aktivizimi mekanik ndodh vetëm kur sensori i shtrëngimit të rripit të sigurimit zbulon se rripi i sigurimit është i lidhur.

Paratensionuesi i rripit të sigurimit të topit aktivizohet nga topa të vendosur në tubin 9. Në rast përplasjeje, njësia e kontrollit të airbag-it ndez ngarkesën e nxjerrjes 7 (Fig. 10, b). Në tensionuesit elektrikë të rripave të sigurimit, aktivizimi i mekanizmit të lëvizjes kryhet nga njësia e kontrollit të airbag-ut.

Kur ngarkesa e nxjerrë ndizet, gazrat në zgjerim i vënë topat në lëvizje dhe i drejtojnë përmes ingranazhit 11 në balonën 12 për të mbledhur topat.

Oriz. 10. Tensionuesi i topit: a - pamje e përgjithshme; b - ndezja; c - tension; 1, 11 - veshje; 2, 12 - tullumbace për topa; 3 - mekanizëm lëvizës (mekanik ose elektrik); 4, 7 - mbushje shtytëse piroteknike; 5, 8 - rripi i sigurimit; 6, 9 - tub me topa; 10 - mbështjellja e rripit të sigurimit

Meqenëse mbështjellja e rripit të sigurimit është e lidhur fort me rrotullën, ajo rrotullohet me topa dhe rripi tërhiqet (Fig. 10, c).

2.3. Tensionuesi i rripit rrotullues

Punon në parimin e rotorit. Tensionuesi përbëhet nga një rotor 2, një detonator 1, një mekanizëm lëvizës 3 (Fig. 11, a)

Detonatori i parë drejtohet nga një makinë mekanike ose elektrike, ndërsa gazi në zgjerim rrotullohet rotorin (Fig. 11, b). Meqenëse rotori është i lidhur me boshtin e rripit, rripi i sigurimit fillon të tërhiqet. Me arritjen e një këndi të caktuar rrotullimi, rotori hap kanalin e anashkalimit 7 në fishekun e dytë. Nën veprimin e presionit të punës në dhomën nr. 1, fisheku i dytë ndizet, për shkak të së cilës rotori vazhdon të rrotullohet (Fig. 11, c). Gazrat e gripit nga dhoma nr. 1 dalin përmes kanalit të daljes 8.

Oriz. 11. Tensionuesi rrotullues: a - pamje e përgjithshme; b - veprimi i detonatorit të parë; c - veprimi i detonatorit të dytë; g - veprimi i fishekzjarrës së tretë; 1 - karrem; 2 - rotor; 3 - mekanizmi i drejtimit; 4 - rripin e sigurimit; 5, 8 - kanali i daljes; 6 - puna e karremit të parë; 7, 9, 10 - kanalet e anashkalimit; 11 - aktivizimi i detonatorit të dytë; 12 - dhoma nr. 1; 13 - performanca e karremit të tretë; 14 - kamera numër 2

Kur arrihet kanali i dytë i anashkalimit 9, fisheku i tretë ndizet nën veprimin e presionit të punës në dhomën nr. 2 (Fig. 11, d). Rotori vazhdon të rrotullohet dhe gazi i shkarkimit nga dhoma nr. 2 del nga priza 5.

2.4. Tensionuesi i rripit

Për një transferim të qetë të forcës në rrip, përdoren gjithashtu pajisje të ndryshme rafti dhe pinioni (Fig. 12).

Tensionuesi i raftit funksionon si më poshtë. Në sinjalin e njësisë së kontrollit të airbag-it, ngarkesa e detonatorit ndizet. Nën presionin e gazrave që rezultojnë, pistoni me raftin 8 lëviz lart, duke shkaktuar rrotullimin e ingranazhit 3, i cili është i përfshirë me të. Rrotullimi i ingranazhit 3 transmetohet te ingranazhet 2 dhe 4. Ingranazhi 2 është i lidhur fort me unazën e jashtme 7 të tufës së tejkalimit, e cila transmeton çift rrotullues në boshtin e rrotullimit 6. Kur unaza 7 rrotullohet, rrotullat 5 të tufës janë mbërthyer midis tufës dhe boshtit të rrotullimit. Si rezultat i rrotullimit të boshtit të rrotullimit, rripi i sigurimit është i tendosur. Tensioni i rripit lirohet kur pistoni arrin në amortizues.

Oriz. 12. Tensionuesi i rripit të sigurimit: a - pozicioni i fillimit; b - fundi i tensionit të rripit; 1 - amortizues; 2, 3, 4 - ingranazhet; 5 - rul; 6 - boshti i rrotullimit; 7 - unaza e jashtme e tufës së tejkalimit; 8 - pistoni me raft; 9 - fishekzjarre

2.5 tensionues i kthyeshëm i rripit

Në sistemet më komplekse të sigurisë pasive, përveç paratensionuesve piroteknikë të rripit të sigurimit, një paratensionues i kthyeshëm i rripit të sigurimit (Fig. 13) me një njësi kontrolli dhe një kufizues përshtatës të forcës së rripit të sigurimit (i ndërrueshëm.

Çdo paratensionues i kthyeshëm i rripit të sigurimit kontrollohet nga një njësi e veçantë kontrolli. Bazuar në komandat e autobusit të të dhënave, njësitë e kontrollit të paratensionuesit të rripit të sigurimit aktivizojnë motorët e lidhur aktivizues.

Tensionuesit e kthyeshëm kanë tre nivele të forcës aktivizuese:

1. përpjekje e ulët - përzgjedhje e zbehjes në rripin e sigurimit;
2. forca mesatare - tension i pjesshëm;
3. forcë e lartë - tension i plotë.

Nëse njësia e kontrollit të airbag-it zbulon një përplasje të vogël ballore që nuk kërkon paratensionuesin piroteknik, ajo dërgon një sinjal në njësitë e kontrollit të paratensionuesit. Ata urdhërojnë që rripat e sigurimit të tensionohen plotësisht nga motorët e lëvizjes.

Oriz. 13. Rripin e sigurimit me paratensionues të kthyeshëm: 1 - marshi; 2 - goditje; 3 - makinë drejtuese

Boshti i motorit (nuk tregohet në Fig. 13), duke u rrotulluar përmes një marshi, rrotullon një disk të drejtuar të lidhur me boshtin e rripit të sigurimit me anë të dy grepave që tërhiqen. Rripi i sigurimit mbështillet rreth boshtit dhe shtrëngohet.

Nëse boshti i motorit nuk rrotullohet ose rrotullohet pak në drejtim të kundërt, grepat mund të palosen dhe të lëshojnë boshtin e rripit të sigurimit.

Kufizuesi i forcës së rripit të sigurimit i ndërrueshëm aktivizohet pasi të jenë vendosur paratensionuesit piroteknikë. Në këtë rast, mekanizmi i mbylljes bllokon boshtin e rripit, duke parandaluar shthurjen e rripit për shkak të inercisë së mundshme të trupave të pasagjerëve dhe shoferit.