نسخه قابل چاپ ارسال به دوستان ذخیره
کد خبر: 148
زمان انتشار: 26 بهمن 1396 10:43:00

پرتاب و مرگ ،نتیجه نبستن کمربند ایمنی

کمربند ایمنی، ابزاری مهارکننده برای جلوگیری از پرتاب یا جابجایی ناگهانی سرنشینان اتومبیل در مانورهای شدید یا بروز تصادف و ممانعت از برخورد آنها با قسمت های داخلی خودرو یا سایر سرنشینان و حتی پرتاب شدن به بیرون اتاق است.
پرتاب و مرگ ،نتیجه نبستن کمربند ایمنی

 مجله ماشین / کمربند ایمنی، ابزاری مهارکننده برای جلوگیری از پرتاب یا جابجایی ناگهانی سرنشینان اتومبیل در مانورهای شدید یا بروز تصادف و ممانعت از برخورد آنها با قسمت های داخلی خودرو یا سایر سرنشینان و حتی پرتاب شدن به بیرون اتاق است. 



مانند بسیاری دیگر از لوازم ایمنی که از صنایع هواپیمایی وارد خودروسازی شده اند، نخستین کمربند ایمنی نیز توسط "جورج کیلی" اواخر قرن نوزدهم میلادی ابداع و برای اولین بار بوسیله "آدولف پژود" برای اجرای پرواز معکوس با هواپیما و نیفتادن از داخل کابین آن بکار گرفته شد، البته تا سال 1930 طول کشید تا کمربند ایمنی در هواپیما استاندارد شده و استفاده از آن اجباری گردد. گفته می شود "ادوارد ج. کالاگورن" اولین حق اختراع با شماره 312085 را در دهم فوریه 1885 برای یک کمربند ایمنی ثبت کرد.
در سال 1976 استفاده از کمربندهای ایمنی برای سرنشینان ردیف جلو در خودروهای آلمان اجباری شد و بحث های زیادی درباره فواید و اهمیت آن در گرفت البته سال های زیادی طول کشید تا بستن کمربند ایمنی برای رانندگان و دیگر سرنشینان خودروها به امری عادی بدل شود. بنابر تحقیقات اداره ملی امنیت و ترافیک بزرگراه های ایالات متحده موسوم به NHTSA، کمربندهای ایمنی سالانه حدود 13 هزار زندگی را در این کشور نجات می دهند. از سوی دیگر این اداره تخمین می زند که در هر سال 7 هزار مرگ و میر و تلفات ناشی از تصادفات نیز اجتناب پذیر بودند اگر قربانیان آنها کمربندهای ایمنی خود را می بستند! بر اساس مطالعات NHTSA کمربند ایمنی، خطر مرگ را برای سرنشنین صندلی جلو تا 50% کاهش می¬دهد. 

دلیل اجبار برای بستن کمربند ایمنی
همواره گفته می شود که این وسیله ایمنی، در بسیاری از برخوردها نجات بخش زندگی سرنشینان است اما ببینیم چنین موضوع مهمی چگونه اتفاق می افتد. تصور کنید اتومبیلی با سرعت هشتاد کیلومتر بر ساعت به مانعی برخورد کرده و یک تصادف شکل می گیرد، زمان بندی این برخورد برای افراد بدون کمربند ایمنی به شرح زیر است: 
2 صدم ثانیه پس از برخورد: سپر در هم می‌شکند و اتومبیل نیرویی سی برابر وزن خود را تحمل می‌کند.
4 صدم ثانیه پس از برخورد: راننده و سرنشینان هر کدام با نیرویی حدود 2 تن (بسته به وزن هر سرنشین) به جلو پرتاب می‌شوند.
5 صدم ثانیه پس از برخورد: بدن راننده با همان نیروی 2 تنی با فرمان اتومبیل برخورد می¬کند.
7 صدم ثانیه پس از برخورد: سرنشین کنار راننده به داشبورد میخورد.
9 صدم ثانیه پس از برخورد: سر راننده و دیگر سرنشین جلو به شیشه اتومبیل برخورد می‌کند.
یک دهم ثانیه پس از برخورد: سرنشینان عقب نیز به سرنشینان جلو می‌پیوندند!
اما این پایان ماجرا نیست زیرا هنوز 90 درصد (نه دهم) از ثانیه اول باقی مانده است که طی آن برخورد کامل شده و آسیب های وارده به سرنشینان تکمیل می شوند. 
کمربندهای ایمنی انواع مختلفی دارند که بسته به نوع خودرو و جایگاه سرنشین، بکار گرفته  شده و از معروف ترین آنها می توان به کمربندهای دو نقطه اتصال، سه نقطه اتصال، چهار نقطه اتصال و شش نقطه اتصال اشاره کرد که دو گونه آخر به ترتیب ویژه اتومبیل های سوپر اسپرت و مسابقه ای است.  

کمربند دو نقطه اتصال (lap belt)
کمربندی قابل تنظیم که روی میان تنه قرار می گیرد و از اولین کمربندهای مورد استفاده در خودروهای قدیمی است ولی امروزه فقط در صندلی های میانی عقب برخی خودروها و همچنین برای مسافران هواپیماها بکارگرفته می شود. در سال 1954، باشگاه اتومبیل های مسابقه ای آمریکا از شرکت کنندگان خواست از کمربند ایمنی ران استفاده کنند. در سال 1955، فورد برای اولین بار این کمربند را به عنوان آپشن روی اتومبیل های خود قرار داد. یک سال بعد با اصرار "رابرت مک نامارا" مدیر اجرایی فورد، کمربندهای ایمنی در قالب بسته «محافظ» به خریداران ارائه شد. در دهه 60 میلادی کمربند شانه ای نیز رواج داشت که روی شانه قرار گرفته و تنظیم می گردید ولی به دلیل لیزخوردن سرنشین از زیر آن هنگام برخورد، خیلی زود به فراموشی سپرده شد. 

کمربند ایمنی سه نقطه ای
از آنجا که کمربندهای ایمنی ران و شانه ای به تنهایی کارایی لازم را نداشتند، کمربند ایمنی سه نقطه ای اختراع شد. اولین نوع این کمربند به عنوان تلفیقی از دو گونه قبلی در سال 1951 توسط "روگر ورلد" و "هوگ دهاون" به ثبت رسید. کمپانی ساب سوئد اولین تولیدکننده خودرو بود که در سال 1958 کمربند ایمنی را به صورت استاندارد روی مدل GT750 در نمایشگاه اتومبیل نیویورک معرفی کرد. یک سال بعد ولوو نیز نوع خاصی از این وسیله را به عنوان تجهیزات استاندارد بکار گرفت. آنچه امروز وسیله ای جدانشدنی در تمامی خودروها بشمار می آید، کمربند ایمنی سه نقطه ای است که طی سال ها پیشرفت کرده و تجهیزات دیگری هم به آن اضافه شده است.  

شرح عملکرد کمربند ایمنی
هنگام برخورد اتومبیل با یک جسم صلب و ثابت، اینرسی سرنشینان و خودرو کاملا از هم مستقل هستند. در واقع با اینکه نیروی جسم موجب توقف ناگهانی خودرو می¬گردد اما سرعت سرنشینان به همان میزان اولیه باقی مانده و به حرکت خود ادامه می دهند و در ادامه با همان سرعت به فرمان ماشین کوبیده شده یا به سمت شیشه جلو پرتاب می شوند. از آنجایی که نیروی مقاوم حاصل از چنین تصادمی، در آسیب پذیرترین اعضای بدن مانند سر و صورت یا قفسه سینه متمرکز می شود، به آسانی موجب مرگ شده یا جراحات شدیدی بر فرد وارد میکند.
وظیفه کمربند ایمنی، گسترش و پخش کردن نیروی بازدارنده روی بخش های تنومندتر بدن است تا صدمات وارده کاهش یابند. چنانچه کمربند به درستی بسته شده باشد، بیشترین نیروی بازدارنده به قفسه سینه و لگن فرد (از اعضای نسبتا محکم بدن) وارد می شود. چون کمربند ایمنی با قسمت وسیعی از بدن ارتباط داشته و نیروی بازدارنده در سطحی کوچک متمرکز نمی شود، بنابراین آسیب چندانی ایجاد نمی کند. از سوی دیگر نوارهای کمربند ایمنی از مواد انعطاف پذیری در مقایسه با داشبورد و شیشه اتومبیل ساخته شده است، کمی کشیده شده و موجب می شود توقف خیلی ناگهانی نباشد. البته این کشیدگی، حد مشخصی دارد زیرا در غیر این صورت ممکن است، فرد با فرمان یا شیشه برخورد کند.
برای کاستن هر چه بیشتر از شدت ضربه، نقاط شکست crumple zones)) در جلو و عقب سازه خودرو با جذب ضربه تصادف و تغییر شکل شدید، نیروی بازدارنده را جذب کرده و ضربه را مستهلک می کنند. با توجه به استحکام قفس سرنشینان (سازه کابین)، کارآیی نقاط شکست تنها زمانی به بالاترین حد خود می رسد که فرد همراه کابین حرکت کند به عبارت دیگر با بستن کمربند، کاملا ایمن شده باشد.

باز و بسته شدن کمربند
در این سیستم ها نوار کمربند به یک مکانیزم جمع کننده (Mechanism Retractor) متصل شده است. عنصر مرکزی در جمع کننده یک قرقره متصل به انتهای نوار است که نیروی دورانی یا گشتاور توسط یک فنر مارپیچ به آن اعمال می شود، این عمل باعث چرخیدن قرقره شده و به لقی نوار پایان می دهد.
هنگامی که کمربند بسته شده و نوار آن از جای خود خارج می شود، قرقره جمع کننده، خلاف جهت ساعت چرخیده و در نتیجه فنر متصل به آن نیز در همان جهت کشیده می شود، بنابر این نیروی مقاوم فنر همواره در جهت مخالف وارد شده و با حرکت قرقره مخالفت می کند. با آزاد شدن قفل کمربند، فنر بسته شده و با چرخاندن قرقره، نوار کمربند به جای خود باز می گردد. مکانیزم جمع کننده به سیستم قفل کننده ای مجهز است که در ترمزگیری های شدید یا هنگام برخورد، مانع چرخیدن قرقره و باز شدن نوار کمربند می گردد. متداول ترین سیستم های قفل کننده کنونی عبارتند از تحریک شونده توسط حرکت اتومبیل یا بوسیله حرکت کمربند.
در سیستم نوع اول، کاهش سریع سرعت اتومبیل به دلیل ترمزگیری ناگهانی یا برخورد، قرقره قفل می شود. عنصر اصلی این مکانیزم، یک آونگ سنگین است که در توقف های ناگهانی به دلیل وجود اینرسی حرکتی به سمت جلو حرکت می کند تا زبانه موجود در انتهای دیگر آن با چرخدنده متصل به قرقره درگیر شده و  مانع از حرکت مجموعه گردد. هنگامی که اینرسی موجود به پایداری می رسد یعنی خودرو دوباره با سرعت ثابت حرکت کرده یا کاملا متوقف می شود، دنده ساعتگرد چرخیده و شیطانک آزاد می گردد. 
بروز تکانی سریع در نوار کمربند، موجب فعال سازی سیستم قفل قرقره نوع دوم می شود. عنصر اصلی این طرح، یک کلاچ گریز از مرکز یا یک اهرم دوار سنگین نصب شده روی قرقره در حال چرخش است. وقتی قرقره به آرامی می چرخد، اهرم چرخشی نداشته و یک فنر آن را در وضعیت ثابت نگه می دارد اما زمانی که یک تکان شدید یا ناگهانی به نوار منتقل می شود، نیروی گریز از مرکز ایجاد شده به دلیل چرخش سریع تر قرقره، انتهای سنگین اهرم را به سمت خارج می راند تا بادامک روی محفظه جمع کننده را هل دهد. با تغییر جهت بادامک به سمت چپ که بوسیله یک پین متحرک به شیطانک دوار متصل است، پین در راستای شیار موجود در شیطانک حرکت کرده و موجب می شود شیطانک به دندانه چرخدنده متصل به قرقره چفت شده و مانع چرخش ساعتگرد آن شود. 
طی سال های اخیر با پیشرفت در سیستم های ایمنی، کمربندهای ایمنی به قطعات مکانیکی و الکترونیکی جدیدی برای سفت کردن نوار محافظ سرنشینان مجهز شده اند که در ادامه به بررسی برخی از مهم ترین این موارد می پردازیم. 

سامانه پس کشنده: 
سیستم پس کشنده با جمع کردن نوار کمربند در مواقع ضروری، مکانیزم قفل متداول در یک جمع کننده را از گسترده شدن بیشتر باز داشته و آن را متوقف می کند. پس کشنده سرنشین را در زمان برخورد، در جای خود محکم کرده و اندازه حرکت او را محدود می کند. توجه داشته باشید که این قطعات همراه و در کنار مکانیزم های قفل متداول عمل کرده و جایگزین آنها نیستند.
سیستم های پس کشنده متفاوتی در بازار موجود است، برخی از آنها کل مکانیزم جمع کننده را به سمت عقب می کشند در حالی که برخی دیگر قرقره را به چرخش در می آورند. سامانه های پس کشنده به همان پردازنده کنترل مرکزی مرتبط هستند که کیسه های هوای اتومبیل را نیز فعال می سازند. حسگرهای حرکت نسبت به کاهش سرعت ناگهانی ناشی از ضربه واکنش نشان داده و با کشف ضربه توسط پردازنده، پس کشنده و سپس کیسه های هوا فعال می گردند.
اگر چه برخی از پس کشنده ها به موتورهای الکتریکی یا سلونوئیدی مجهزند اما در سیستم های جدید از یک انفجار کوچک برای متوقف ساختن نوار کمربند استفاده می شود. هنگامی که گاز درون کپسول منفجر می گردد، فشار ناشی از این انفجار، پیستون را به سمت بالا هل داده و موجب چرخیدن جمع کننده می شود. در این روش، پس کشنده یک محفظه حاوی گاز مشتعل شونده است که یک چاشنی محترقه درون آن وجود دارد. دو الکترود، چاشنی موجود در سیستم را به پردازنده مرکزی ارتباط داده و زمانی که پردازنده، ضربه ای را شناسایی می کند، با اعمال یک جریان الکتریکی به الکترودها و ایجاد جرقه، چاشنی مشتعل شده و سپس گاز داخل محفظه منفجر می شود. فشار حاصل از این احتراق، سبب بالا رفتن یک پیستون با سرعت زیاد شده و به دلیل درگیری با یکی از دندانه های مکانیزم قرقره جمع کننده، چرخدنده با سرعت چرخیده و سریع قرقره را می چرخاند تا به این ترتیب هرگونه لقی موجود در نوار کمربند از بین برود.

محدودکننده فشار: 
در برخوردهای شدید، کمربند ایمنی می¬تواند آسیب¬های جدی به سرنشین وارد کند. با افزایش اینرسی هر سرنشین، نیروی زیادتری برای متوقف ساختن او مورد نیاز است، به عبارت دیگر هر چه برخورد با سرعت و شدت بیشتری صورت گیرد، کمربند ایمنی نیروی بیشتر و شدیدتری به فرد وارد می کند تا او از حرکت بازماند.
بر همین اساس در برخی سیستم های کمربند ایمنی از محدودکننده های فشار برای کاستن از آسیب های ناشی از کمربند استفاده م ¬شود. ایده اصلی این روش، آزادکردن مقدار کمی بیشتر از نوار کمربند در مواقعی است که نیروی بزرگی به کمربند وارد می شود.
یکی از ساده¬ترین محدودکننده های فشار، چین دوخته شده به نوار کمربند است. کوک های نگهدارنده این چین ها برای زمانی طراحی شده اند که نیروی زیادی به کمربند اعمال می شود، با شکافته شدن این کوک ها، نوار باز شده و به کمربند اجازه گسترش یافتن در حد کمی بیشتر داده می شود.
محدودکننده  های پیشرفته تر به یک نوار پیچ خورده در مکانیزم جمع کننده متکی هستند. این نوار پیچ خورده، طولی از یک ماده فلزی است که یک سر نوار پیچیده شده به مکانیزم قفل و سر دیگر آن به قرقره دوار متصل شده است. در تصادفات با شدت کم این نوار شکل و ساختار خود را حفظ کرده و قرقره توسط مکانیزم قفل، از حرکت می ایستد اما زمانی که نیروی شدیدی به نوار کمربند و در نتیجه به قرقره وارد می آید، نوار پیچیده شده کمی بسته خواهد شده و در نتیجه نوار کمربند به مقدار اندکی کمتر بسته شود.
طی سالهای گذشته اثبات شده است که کمربندهای ایمنی، مهمترین وسیله حفظ جان سرنشینان در اتومبیل ها و کامیون ها هستند. البته این وسایل نیز مانند دیگر ساخته های بشری بدون خطا نبوده و هنوز جای  پیشرفت و توسعه زیادی در آنها وجود دارد. پیش بینی می شود در آینده خودروها با کمربندها و کیسه های هوای بهتر و مفیدتر عرضه شده و همچنین به تکنولوژی های جدیدی در ایمنی فعال و غیرفعال مجهز خواهند بود. گفته می شود نسبت شانس زنده ماندن کسی که کمربند ایمنی می‌بندد در مقایسه با کسی که نمی‌بندد ۵ برابر بیشتر است، تأثیر استفاده از کمربند ایمنی در مهار و ایمنی سر و بالاتنه افراد به میزان ۷۰ درصد از صدمات مغزی، نخاعی و داخلی آنان خواهد کاست. 
در پایان به برخی از نکاتی که باید هنگام استفاده از کمربند ایمنی به آنها توجه کرد، اشاره می کنیم
1. تنظیم یا کاربرد اشتباه کمربند ایمنی، برای انسان آسیب¬رسان و خطرناک است.
2. استفاده از کمربند ایمنی برای بانوان باردار ممکن موجب فشار بر رحم و جنین شده و صدماتی را در پی داشته باشد، بنابراین استفاده از آن باید با نظر و مشورت پزشک باشد.
3. تنها راه مطمئن استفاده از کمربند ایمنی برای کودکان، بکارگیری صندلی‌های مخصوص و مناسب است که به صندلی خودرو متصل می‌شود. روشهایی مانند نشستن در صندلی جلو به تنهایی یا آغوش مادر، با بستن کمربند خطرناک است.
4. از نشاندن کودکان در صندلی جلو بپرهیزید. با اینکه از سن ۱۲ سالگی، بچه‌ها می‌توانند مانند بزرگترها در صندلی جلو نشسته و از کمربند ایمنی خودرو استفاده کنند اما بچه‌های کوتاه قامت (کمتر از ۱۳۰ سانتی‌متر) باید فقط در صندلی عقب بنشینند.


 

 

OK
نام :
ایمیل :
دیدگاه :
آدرس ايميل شما:
آدرس ايميل گيرندگان:
هر یک از ایمیل ها را در یک سطر وارد نمایید، حداکثر ۲۰ آدرس