یکی از اصلی‌ترین مواردی که از همان اولین سال‌های ساخت خودروهای سواری احتراقی مورد توجه بوده و هر روز بیش از پیش به دغدغه خودروسازان و طراحان این صنعت تبدیل می‌شود، تأمین ایمنی هرچه بیشتر راننده و سرنشینان است. در واقع این دغدغه با پیشرفت تکنولوژی، پیشرفت صنعت خودروسازی، افزایش تعداد خودروها در جهان، بیشتر شدن سرعت و شتاب آن‌ها و در کل افزایش خطرات رانندگی جدی‌تر شد. در نتیجه طراحان مشغول در صنعت خودروسازی، همواره سعی می‌کنند از تکنولوژی‌ها و ابزارهای جدیدتری برای رسیدن به خودرویی ایمن‌تر استفاده کنند. استفاده از کمربند ایمنی یکی از همین تلاش‌ها است که از اولین روز ورودش به این صنعت تاکنون تحولات بسیاری به خود دیده است. امروز قصد داریم در این مقاله از کارنامه، درباره این قطعه که در بین اجزای سیستم تجهیزات ایمنی خودرو قرار می‌گیرد بیشتر صحبت کرده و از انواع و تاریخچه آن بیشتر بدانیم. با ما همراه شوید.
کمربند ایمنی خودرو چیست و چه تاریخچه‌ای دارد؟
بسیاری کمربند ایمنی را اولین اختراع بشر در زمینه ایمن‌سازی خودروها می‌دانند. این قطعه، وسیله یا جزء از خودرو را می‌توان مؤثرترین بخش از تجهیزات ایمنی خودروها دانست که سالانه جان میلیون‌ها انسان را نجات می‌دهد. به‌طوری‌که برای مثال اگر حتی هنگام تصادف رانندگی ایربگ باز شود اما کمربند ایمنی بسته نباشد باز هم ایمنی سرنشین تأمین نمی‌شود.
ایده استفاده از این ابزار در اواخر قرن ۱۹ میلادی در هواپیماها شکل گرفت که از نوع دو نقطه‌ای بود. به کار گرفتن این ایده در خودروسازی تا اواسط قرن بیستم، گاهی دیده می‌شد اما از آنجا که کارایی چندانی نداشت، مورد استقبال قرار نمی‌گرفت. از نیمه قرن بیستم یعنی سال ۱۹۵۸، با اختراع کمربند ایمنی سه نقطه‌ای استفاده از آن در خودروها رواج یافت. کمربندهای دو نقطه‌ای که کمربند ران نیز نامیده می‌شدند، چیزی شبیه به کمربندهای ردیف عقب خودروها و کمربندهای امروزی هواپیماها بودند. استفاده از این کمربند اولین‌بار توسط فورد به‌عنوان بسته امنیتی ثابت و استاندارد در تمامی محصولات این کمپانی برای خریداران در نظر گرفته شد.
استفاده از کمربند سه نقطه‌ای ابتدا توسط کمپانی ساب صورت گرفت و کمتر از یک سال بعد یعنی در سال ۱۹۵۹ به‌عنوان اختراع ثبت‌شده به کار گرفته شد و در بین تجهیزات استاندارد این خودروسازی قرار گرفت. کمربندهای ایمنی سه نقطه‌ای همان چیزی هستند که امروزه در ردیف جلوی تمامی خودروها شاهد هستیم.
اجزای کمربند ایمنی خودرو
کمربندهای ایمنی سه نقطه‌ای در واقع در سه نقطه به خودرو وصل می‌شوند. در دو نقطه که روی دیواره کنار سرنشین و بالا و پایین هم قرار دارند از غلتک‌های مخصوص استفاده می‌شود و در نقطه‌ای که سمت مقابل است و نزدیک به کنسول میانی، کمربند به ضامن خود قفل می‌شود.
خود کمربند نیز تسمه‌ای بافته شده از الیاف مصنوعی است که بافت آن به بسیار متراکم و فشرده صورت می‌گیرد. یکی از غلتک‌ها یا قرره‌ها نیز به مکانیزم پیش‌کشنده مجهز است که این مکانیزم از طریق فنر پیچشی موجود در غلتک عمل می‌کند. این همان بخشی است که شما را مجبور می‌کند هنگام استفاده از کمربند آن را بکشید و پس از قفل کردن آن، بخش اضافه کشیده شده بر جای خود بازگردد و کمربند همواره با طول بهینه و محکم شدن روی بدن از شما محافظت کند. این غلتک همچنین توسط یک چرخ دندانه‌دار در مواقع اضطراری قفل می‌شود تا حرکت سرنشین را محدود نماید.
فرآیند عملکرد کمربند ایمنی جمع شونده
همان‌طور که در توضیحات اجزای کمربند گفته شد، تسمه اصلی این وسیله ایمنی خودرو، در ساده‌ترین نوع هم به یک مکانیزم جمع کننده خودکار متصل است. این مکانیزم که با غلتک یا چرخ‌دنده مخصوص و یک فنر پیچشی تکمیل می‌شود، نیروی لازم برای حرکت خود را با شارژ این فنر به دست می‌آورد. به این ترتیب که وقتی تسمه توسط شما کشیده می‌شود، این چرخ‌دنده (غلتک) که تسمه به دور آن پیچیده است در جهت خلاف حرکت عقربه‌های ساعت می‌چرخد و فنر پیچشی آن نیز در همین جهت جمع شده و به نوعی شارژ می‌شود.
وقتی شما تسمه را رها می‌کنید، فنر در راستای خالی کردن انرژی ذخیره شده‌اش، در جهت حرکت عقربه‌های ساعت باز شده و غلتک را نیز به حرکت در می‌آورد. به این ترتیب اضافه تسمه با چرخ‌دنده مجدد جمع شده و کمربند روی بدن شما محکم می‌شود. اما اگر رها شدن تسمه با کشیدن آن به همین راحتی امکان پذیر باشد، کمربند ایمنی خودرو کارایی خود را از دست خواهد داد. چرا که با حرکت رو به جلوی بدن سرنشین هنگام تصادف کمربند نیز آزاد شده و همراه او می‌رود. بنابراین کمربند ایمنی خودروها علاوه بر این مکانیزم جمع شونده به یک مکانیزم قفل شونده با محدود کننده نیز مجهز هستند که در مواقع تصادف وارد عمل می‌شود. این مکانیزم به دو دلیل وارد مدار می‌شود:
- حرکت و کشش ناگهانی تسمه
- حرکت و تکان شدید خودرو
احتمالا پیش آمده که هنگام کشیدن کمربند ایمنی خودرو، متوجه قفل شدن آن شده باشید. بله، در صورتی که تسمه کمربند با شتاب و ناگهانی از روی غلتک کشیده شود، مکانیزم قفل شونده آن وارد مدار می‌شود. در ادامه بیشتر این دو حالت را توضیح می‌دهیم.
حرکت و کشش ناگهانی تسمه
در این حالت، فنر تسمه به یک اهرم مخصوص متصل است. این اهرم که به قرقره وصل شده، در حالت حرکت عادی مانع از فعالیت فنر یا غلتک نمی‌شود. اما سرعت حرکت برای این اهرم و فنر از پیش مشخص شده است و در صورت افزایش ناگهانی این سرعت، نیروی وارده به فنز موجب می‌شود تا اهرم یا زبانه از جای خود خارج شده در برابر دندانه چرخ‌دنده قرار بگیرد و مانع حرکت آن شود. به این ترتیب تسمه قفل می‌شود.
۵ عادت رانندگی با خودروهای دنده‌ای که به ضررتان تمام می‌شود
حرکت و تکان شدید خودرو
در این حالت، یک وزنه به شکل پاندول به یک ضامن وصل است. این زمان نیز در حالت غیر فعال تنها در نزدیکی چرخ‌دنده تسمه قرار دارد. با حرکت وزنه مذکور، ضامن فعال شده و وارد مدار می‌شود، در برابر چرخ‌دنده قرار گرفته با دنده‌های آن درگیر می‌شود و از حرکت بیشتر آن‌ها ممانعت می‌کند. به این ترتیب تسمه قفل می‌شود. حرکت این وزنه پاندولی، در اثر حرکت شدید خودرو تنش وارده به بدنه اتفاق می‌افتد.
نحوه عملکرد کمربندهای ایمنی پیش‌کشنده
آنچه در مورد کمربندهای ایمنی جمع‌شونده شرح داده شد، درباره نسل قبلی کمربندهای ایمنی خودروها بود. اما با پیشرفت تکنولوژی در صنعت خودروسازی و در راستای هرچه ایمن‌تر کردن خودروها، کمربندهای ایمنی جدید از نوع پیش‌کشنده وارد بازار شدند.
این کمربندها که به جهت تأمین هرچه بیشتر ایمنی سرنشینان ابداع شدند، مکانیزمی دقیق‌تر و کامل‌تر را اجرا می‌کنند تا تسمه کمربند با دقت بیشتری روی بدن سرنشین محکم شود و محدوده حرکت بدن را حین تصادف بیش از پیش محدود کند. این سیستم که اولین‌بار توسط مرسدس بنز مورد استفاده قرار گرفت، به کمک یک موتور الکتریکی سلونوئیدی یا مواد پیروتکنیک هدایت می‌شود. این موتور به یک پردازنده مرکزی متصل است که فعالیت ایربگ‌ها را نیز کنترل می‌کند. این پردازشگر با دریافت اطلاعات حسگرها یا سنسورهای حساس به حرکت و سرعت که به کار تشخیص تصادف رانندگی می‌پردازند، ابتدا پیش‌کشنده و سپس ایربگ‌ها را فعال می‌کند. با فعال شدن موتور سلونوئیدی یا انفجار مواد پیروتکنیک، نوار کمربند متوقف شده و مانع از حرکت بدن سرنشین می‌شود.
فرایند محدودکننده نیرو
پیشتر با وارد مدار شدن پیش‌کشنده‌ها و قفل‌کننده‌ها هنگام تصادف‌ها، شدت حرکت بدن رو به جلو، موجب وارد آمدن فشار شدید بر سرنشین و گاهی آسیب‌های خیلی جدی به او می‌شد. این آسیب‌ها که معمولا با کوفتگی، کبودی، شکستگی و گاهی حتی مرگ همراه می‌شد، به دلیل محکم شدن بیش از حد تسمه و اینرسی بالای بدن بود.
به این ترتیب طراحان خودروساز، بر آن شدند تا از سیستمی برای محدود کردن این نیرو استفاده کنند. این عمل با بلندتر شدن طول کمربند هنگام قفل شدن آن ممکن بود. اما فرآیند قفل شدن و آزادتر شدن تسمه در تضاد بودند. همچنین این افزایش طول و آزادسازی باید در حد بسیار محدودی صورت می‌گرفت. بنابراین بخشی از تسمه، به نحوی روی هم تا شده و دوخته شد. این دوخت به نوعی صورت گرفت که با اعمال فشار باز و کمربند کمی رها شود. همچنین این دوخت تنها زمانی باز می‌شود که فشار وارده به تسمه خیلی زیاد باشد. یعنی وقتی که احتمال آسیب رسیدن به سرنشین به میان می‌آید.
البته مکانیزم جدیدتری نیز برای ایجاد این محدودیت به کار گرفته می‌شود که در آن از یک میله مخصوص در مکانیزم پیش کشنده استفاده می‌شود. این میله با وارد شدن فشار بسیار زیاد به تسمه وارد عمل شده، اهرم را برای مدت کمی (در حد یک ثانیه) رها می‌کند تا کمی تسمه آزاد شود.
[ad_list_block]
انواع کمربند ایمنی خودرو
علاوه بر کمربندهای ایمنی دو نقطه‌ای که استفاده از آن‌ها سال‌ها پیش منسوخ شده و کمربندهای سه نقطه‌ای قفل‌شونده و پیش‌کشنده، انواع دیگری از کمربندهای ایمنی در خودروها به کار گرفته می‌شود که تا حد زیادی به مدل خودرو و کارایی آن بستگی دارد. با هم این مدل‌ها را بررسی می‌کنیم.
۱. کمربند اتوماتیک
استفاده از این نوع کمربند اولین‌بار در سال ۱۹۷۵ و در فولکس واگن اتفاق افتاد. اما در ادامه، بین برخی خودروسازان دیگر نیز رایج شد. هرچند این کمربندها برای کودکان مناسب نبود. استفاده از کمربند ایمنی اتوماتیک با رواج استفاده از کیسه هوا منسوخ شد. این کمربندها که شامل یک بخش مورب بودند، با سوار شدن سرنشین و روشن شدن خودرو به صورت اتوماتیک جلو می‌آمدند تا از سرنشین محافظت کنند. البته کمربند اتوماتیک شامل دو تکه بود. یک تکه مورب و خودکار که روی بدن و تنه می‌نشست و بخش ران که روی پا به صورت دستی بسته می‌شد.
۲. کمربند ایمنی چسبیده به صندلی
این نوع کمربند نیز از ابتکارات مرسدس بنز است. در این نوع کمربند، بخشی که روی تنه می‌نشیند در ازای ستون بدنه، روی صندلی وصل می‌شود و غلتک‌ها درون صندلی کار گذاشته می‌شوند. درصد ایمنی و محافظت این نوع کمربند نسبت به مدل ستونی، بیشتر است.
آیا ایمن‌ترین خودروها در بازار ایران را می‌شناسید؟
۳. کمربند ایمنی ۲ نقطه‌ای
کمربند ایمنی دو نقطه‌ای اولین نسل کمربندهای ایمنی بود که در خودروها و هواپیماهای اولیه استفاده می‌شد. این کمربند تنها از یک تسمه تشکیل می‌شد که از روی ران‌ها عبور کرده و در دو نقطه به بدنه خودرو متصل بود. به دلیل ساختار ساده، این مدل تنها بدن را از قسمت پایین نگه می‌داشت و محافظت کافی برای قسمت بالای بدن، قفسه سینه و سر ایجاد نمی‌کرد. به همین دلیل در تصادفات شدید، احتمال آسیب‌دیدگی جدی همچنان بالا بود. با اینکه امروزه در صندلی‌های عقب برخی خودروهای قدیمی یا در هواپیماها هنوز کمربند دو نقطه‌ای دیده می‌شود، اما در خودروهای مدرن جای خود را به مدل‌های سه نقطه‌ای داده که استاندارد بالاتری از ایمنی دارند.
۴. کمربند ایمنی ۳ نقطه‌ای
کمربند ایمنی سه نقطه‌ای که امروزه در تمام خودروهای استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرد، توسط شرکت ولوو طراحی و به‌عنوان یک دستاورد مهم ایمنی ثبت شد. این کمربند از یک تسمه مورب روی سینه و یک تسمه روی ران تشکیل شده که در سه نقطه مجزا به بدنه خودرو متصل می‌شود. همین طراحی باعث می‌شود فشار ناشی از ضربه در تصادف به‌صورت متعادل روی شانه، سینه و لگن پخش شود و بدن در موقعیت ثابت قرار بگیرد. این مدل بهترین تعادل را بین راحتی و ایمنی ایجاد کرده و به‌همین دلیل به‌عنوان ایمن‌ترین نسخه کمربند برای استفاده روزمره شناخته می‌شود.
۵. کمربند چهار نقطه‌ای
این کمربند نیز از نوع متصل به صندلی است و استفاده از آن چندان رایج نیست. معمولا برای خودروهای اسپرت و سرعتی به کار می‌رود.
۶. کمربند ایمنی پنج نقطه‌ای
کمربندهای ایمنی پنج نقطه‌ای که از محافظت بسیار بالایی برخوردارند، محدودیت زیادی نیز برای راننده و سرنشین ایجاد می‌کنند. به همین دلیل در صندلی کودک و در خودروهای مسابقه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع کمربند دارای دو تسمه شانه‌ای و یک تسمه اضافه رانی است. این تسمه اضافه یک اتصال را بین ران‌ها ایجاد می‌کند.
۷. کمربند ایمنی شش نقطه‌ای
این نوع کمربند ساختاری شبیه به کمربند پنج نقطه‌ای دارد و اتصالات آن روی بدنه است. با این تفاوت که به جای کمربند اضافی بین دو پا، از دو تسمه استفاده می‌شود که روی هر پا به صورت مجزا می‌نشیند. استفاده از این نوع کمربند به دلیل برخی حوادث در مسابقات اتومبیل‌رانی در خودروهای رالی رایج شد.
البته باید گفت موارد ذکر شده تنها انواع کمربند ایمنی مورد استفاده در صنعت خودروسازی است و ممکن است در جایی با عنوان دیگری مانند کمربندهای ایمنی هفت‌نقطه‌ای نیز مواجه شوید که هنوز در این صنعت جایی ندارد.
تعارف یا سیستم ارائه کمربند ایمنی
در خودروهای مدرن، بخشی به نام سیستم «تعارف کمربند» یا Seat Belt Presenter وجود دارد که بیشتر در خودروهای لوکس دیده می‌شود. این سیستم معمولا در خودروهای دو درب کاربرد دارد؛ جایی که دسترسی به کمربند دشوار است. با روشن شدن خودرو یا باز شدن در، بازویی الکتریکی کمربند را به سمت راننده یا سرنشین جلو می‌آورد تا بتواند راحت‌تر آن را بگیرد و ببندد. این قابلیت علاوه بر ایجاد راحتی، احتمال بستن کمربند را نیز افزایش می‌دهد، چرا که کمربند عملا در محدوده دست کاربر قرار می‌گیرد.
نحوه بستن صحیح کمربند ایمنی
بستن صحیح کمربند ایمنی یکی از مهم‌ترین عوامل اثربخشی این وسیله حیاتی است. تسمه مورب باید از روی شانه عبور کرده و هرگز از زیر بازو بسته نشود. بخش مربوط به ران‌ها نیز باید روی قسمت تحتانی لگن قرار بگیرد نه روی شکم. اگر کمربند خیلی شل یا خیلی سفت باشد، نمی‌تواند وظیفه خود را هنگام حادثه انجام دهد. همچنین محل نشستن روی صندلی باید استاندارد باشد؛ فاصله مناسب از فرمان، تنظیم صحیح پشتی صندلی و ارتفاع کمربند نیز بر ایمنی مؤثر هستند. رعایت این نکات ساده می‌تواند شدت آسیب را تا حد زیادی کاهش دهد.
آسیب‌های کمربند ایمنی خودرو
کمربند ایمنی اگرچه یک وسیله نجات‌دهنده است، اما در تصادفات شدید ممکن است خود باعث جراحاتی مانند کبودی روی شانه و قفسه سینه، آسیب به استخوان ترقوه، یا فشار روی لگن شود. این آسیب‌ها معمولا سطحی بوده و در مقایسه با آسیب‌های بدون کمربند بسیار کمتر هستند. بیشترین آسیب‌ها زمانی اتفاق می‌افتد که کمربند به‌درستی بسته نشده باشد یا سرنشین حالت استاندارد نشستن را رعایت نکند. در خودروهای فاقد سیستم محدودکننده نیرو، احتمال کوفتگی و کشیدگی عضلات بیشتر دیده می‌شود.
تجهیزات کاهش آسیب کمربند ایمنی
با پیشرفت صنعت خودرو، تجهیزات مختلفی به کمربند اضافه شد تا میزان آسیب احتمالی کاهش پیدا کند. پیش‌کشنده‌ها (Pretensioner) هنگام برخورد، کمربند را به‌سرعت جمع می‌کنند تا بدن به جلو پرت نشود. پس از آن محدودکننده نیرو (Load Limiter) وارد عمل می‌شود و به کمربند اجازه می‌دهد کمی آزاد شود تا فشار بیش از حد روی قفسه سینه وارد نشود. کاورهای نرم کمربند، نگهدارنده‌های مخصوص کودکان، تنظیم‌کننده ارتفاع کمربند و حتی طراحی ارگونومیک تسمه‌ها، همگی برای افزایش راحتی و کاهش آسیب در نظر گرفته شده‌اند.
مشکلات رایج کمربند ایمنی خودرو
خرابی کمربند ایمنی معمولا به‌صورت گیر کردن تسمه، جمع نشدن کامل آن، پارگی یا ساییدگی تسمه، شل شدن بیش از حد و یا فعال‌شدن بی‌موقع مکانیزم قفل‌کننده ظاهر می‌شود. عوامل مختلفی مانند گرد و غبار، فرسودگی فنر جمع‌کننده، خرابی قفل، و یا ضربه‌های شدید می‌توانند این مشکلات را ایجاد کنند. در خودروهایی که تصادف داشته‌اند، حتی اگر ظاهر کمربند سالم باشد، مکانیزم داخلی پیش‌کشنده ممکن است آسیب دیده باشد و باید بررسی شود.
خرابی سیستم قفل کمربند ایمنی
سیستم قفل‌کننده کمربند ایمنی نقش مهمی در حفظ ایمنی دارد و خرابی آن بسیار خطرناک است. این خرابی می‌تواند ناشی از گیرکردن ضامن، شکستن چرخ‌دنده‌های داخلی، خرابی پاندول تشخیص‌دهنده ضربه یا فعال‌شدن دائمی پیش‌کشنده باشد. اگر هنگام کشیدن کمربند، قفل بدون دلیل درگیر می‌شود یا اصلاً عمل نمی‌کند، احتمال خرابی مکانیزم وجود دارد و نیاز به بررسی تخصصی خواهد بود. تعویض این بخش معمولا ضروری است، چرا که تعمیر آن از نظر ایمنی توصیه نمی‌شود.
سخن آخر
در این مقاله با انواع کمربند و ویژگی‌های هرکدام آشنا شدیم. با توجه به مطلبی که مطالعه کردید، فکر می‌کنید کمربند خودروی شما چه نوع کمربندی است؟ به نظرتان بستن کمربند واقعا از شما در برابر اتفاقات ناخواسته رانندگی حفاظت می‌کند یا به‌خاطر ترس از جریمه شدن کمربند می‌بندید؟ لطفا دیدگاهتان را برایمان بنویسید. مشتاقانه منتظریم ببینیم نظرتان چیست.
پرسش‌های متداول کمربند ایمنی خودرو
آیا بستن کمربند ایمنی در صندلی عقب هم الزامی است؟
بله. طبق قوانین راهنمایی و رانندگی، تمام سرنشینان خودرو در تمام صندلی‌ها باید کمربند ایمنی ببندند. آمارها نشان می‌دهد بستن کمربند در صندلی عقب تا ۵۰٪ از شدت آسیب‌ها می‌کاهد.
دکمه کوچک روی کمربند ایمنی چه کاربردی دارد؟
این دکمه یا نگهدارنده کوچک، مانع از پایین رفتن سگک کمربند می‌شود و جایگاه مناسب آن را حفظ می‌کند تا هنگام بستن کمربند سریع‌تر به دست برسد.
چگونه بفهمیم کمربند ایمنی خراب شده است؟
گیر کردن تسمه، قفل نشدن سگک، جمع نشدن کمربند، پارگی یا ساییدگی تسمه و قفل شدن بی‌دلیل کمربند از نشانه‌های خرابی هستند. در چنین مواردی بهتر است کمربند کامل تعویض شود.
آیا می‌توان آلارم کمربند ایمنی را حذف یا غیرفعال کرد؟
از نظر فنی امکان‌پذیر است اما اصلا توصیه نمی‌شود. این آلارم یکی از مهم‌ترین بخش‌های سیستم ایمنی خودرو است و حذف آن می‌تواند جان شما را به خطر بیندازد.
کمربند سه نقطه‌ای بهتر است یا چهار و پنج نقطه‌ای؟
برای استفاده روزمره، کمربند سه نقطه‌ای استاندارد و ایمن‌ترین گزینه است. کمربندهای چهار و پنج نقطه‌ای برای خودروهای مسابقه‌ای و صندلی کودک طراحی شده‌اند.
آیا کمربند ایمنی پس از تصادف باید تعویض شود؟
بله. در تصادف‌ها معمولا پیش‌کشنده فعال می‌شود و مکانیزم داخلی کمربند تحت فشار قرار می‌گیرد، حتی اگر ظاهر آن سالم باشد. بنابراین تعویض کمربند ایمنی پس از ضربه شدید ضروری است
من بخاطر جون خودم کمربند میبندم.
بقول راننده های قدیمی یا به یک خر میزنی یا یک خر بهت میزنه…هردو مورد برام اتفاق افتاده…