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Funcionamento do cinto de segurança

Cintos de segurança


De acordo com um relatório de pesquisa da Nacional, os cintos de segurança salvam milhares de vidas todo ano. Enquanto isso, estima-se que 7 mil fatalida­des ocorridas em acidentes de carro poderiam ter sido evitadas se as vítimas estivessem usando cinto de segurança. Embora eles colaborem ocasionalmente para a ocorrência de ferimentos graves e morte, quase todos os especialistas em segurança concordam que usá-los aumenta significativamente as chances de se sobreviver a um acidente.

Quando se pensa a respeito, parece inacreditável: como uma tira de pano pode fazer a diferença entre a vida e a morte? O que ela faz realmente? Neste artigo, examinaremos o mecanismo dos cintos de segurança e veremos por que eles são uma das tecnologias mais importantes em qualquer carro.


1- Inércia e colisão


A idéia básica de um cinto de segurança é bastante simples: ele impede que a pessoa voe pelo pára-brisa ou vá de encontro ao painel quando o carro pára abruptamente. Mas por que isso aconteceria? Em síntese, é devido à inércia.
Inércia é a tendência de um objeto em continuar se movendo até que encontre algo interrompa seu deslocamento. Em outras palavras, inércia é a resistência do objeto à mudança de velocidade e direção de percurso. Os objetos tendem a continuar seu movimento naturalmente.

Em um veículo a 80km/h, a inércia faz com que ele permaneça a 80km/h e na mesma direção. A resistência do ar e o atrito com a estrada reduzem constantemente a velocidade, mas o motor compensa essa perda de energia.

Tudo que está dentro do carro, inclusive o motorista e os passageiros, possui sua própria inércia, que é independente da inércia do veículo. Imagine que você está andando a uma velocidade constante de 80 km/h. Sua velocidade e a do veículo são exatamente a mesma, logo, a sensação é que você e o veículo se movimentam como se fossem um único objeto.

Se o carro colidir com um poste, entretanto, é óbvio que a sua inércia e a do carro seriam completamente independentes. A força do poste induziria o carro a uma parada brusca, enquanto a sua velocidade permaneceria a mesma. Sem o cinto de segurança, você se chocaria com o volante a 80 km/h, ou atravessaria o pára-brisa a essa mesma velocidade. Assim como o poste conteve o carro, o painel, o pára-brisa ou a estrada também conteriam você, exercendo grande força.

Não importa o que aconteça em uma batida, algo teria que exercer uma força sobre você para freá-lo. Dependendo de onde e como a força é aplicada, você pode morrer instantaneamente ou sobreviver ao acidente sem nenhum arranhão.

Se você bate com a cabeça contra o pára-brisa, a força de resistência concentra-se em uma das partes mais vulneráveis do corpo. O impacto também pára você muito rápido, pois o vidro é uma superfície dura, o que pode facilmente matar ou ferir de forma grave uma pessoa.


2- Aplicando a resistência


Um cinto de segurança aplica uma força de resistência no corpo por um período de tempo maior.
Na seção anterior vimos que no momento em que um veículo pára repentinamente, o passageiro também pára. A tarefa de um cinto de segurança é espalhar a força de parada pelas partes mais firmes do corpo a fim de minimizar o dano.
Um cinto de segurança comum consiste em um cinto abdominal, que passa pela pélvis, e um cinto sub abdominal, que se estende pelo tórax. As duas partes estão presas a uma estrutura do carro para que os cintos segurem os passageiros em seus assentos.

Quando o cinto é colocado de maneira correta, a maior parte de sua força de resistência é aplicada sobre a caixa torácica e a pélvis, que são partes do corpo relativamente resistentes. Uma vez que os cintos se estendem por uma boa parte do corpo, a força não fica concentrada em uma área pequena, assim, não há como causar muito dano. Além disso, o tecido do cinto de segurança é feito de um material flexível, permitinso que ele se estique um pouco, o que significa que a parada não é tão abrupta. Contudo, o cinto de segurança só pode esticar um pouco, caso contrário, você colidiria com o volante. Cintos de segurança seguros, permitem que você movimente-se apenas um pouco para a frente.


A zona de deformação de um carro é que realiza o verdadeiro trabalho de atenuar a pancada. As zonas de deformação são áreas nas partes dianteira e traseira do carro que se quebram facilmente. Ao invés do veículo inteiro parar bruscamente quando atinge um obstáculo, ele absorve parte do impacto. A cabine do carro é sólida e não se deforma ao redor dos passageiros. Ela continua se movendo ligeiramente, comprimindo a frente do carro contra o obstáculo. É claro que as zonas de deformação só vão protegê-lo se você se mover junto com a cabine do carro, isto é, se você está protegido pelo cinto de segurança.

O tipo de cinto mais simples, encontrado em algumas montanhas-russas, consiste em uma extensão de tecido presa ao corpo do veículo. Estes cintos prendem a pessoa contra o assento, o que é bastante seguro mas pouco confortável.


Os cintos de segurança dos automóveis possuem a capacidade de extensão e retração. É possível se inclinar para frente enquanto o cinto se estica. Entretanto, em uma colisão, o cinto vai puxá-lo repentinamente e prendê-lo em seu assento. Na próxima seção, conheceremos o mecanismo que torna tudo isso possível.


3- Extensão e retração



O tecido do cinto está conectado a um mecanismo de retração. O elemento principal em um retrator é a bobina, presa a uma das extremidades do tecido. Dentro do retrator, uma mola imprime uma força de rotação, ou torque, à bobina. Isso serve para rodar a bobina de modo que esta enrole qualquer tecido frouxo.

Uma mola em espiral gira a bobina para manter o tecido do cinto de segurança esticado
Quando a bobina é puxada, ela gira em sentido anti-horário, fazendo com que a mola também siga essa direção. A bobina giratória serve para desenrolar a mola. A mola tende a voltar para sua posição inicial, logo, resiste ao movimento de torção. Se o tecido for solto, a mola irá se contrair, girando a bobina no sentido horário até que não sobre nenhuma folga no cinto.

O retrator possui um mecanismo de trava que pára a rotação da bobina quando o carro colide. Atualmente existem dois tipos de mecanismos de trava muito usados:

*sistemas acionados pelo movimento do carro
*sistemas acionados pelo movimento do cinto
O primeiro sistema trava a bobina quando o carro desacelera rapidamente (quando atinge algo, por exemplo). O diagrama abaixo ilustra a versão mais simples do modelo.



O elemento principal de operação desse mecanismo é o pêndulo de equilíbrio (ou peso). Quando o carro pára repentinamente, a inércia faz com que o pêndulo se mova para frente. A lingüeta na outra ponta do pêndulo prende o mecanismo de engrenagem dentado que está preso à bobina. Com a lingüeta prendendo um dos dentes, a engrenagem não pode girar no sentido anti-horário, nem a bobina. Quando o tecido volta a se esticar após a batida, a engrenagem gira no sentido horário e a lingüeta fica livre.


O segundo tipo de sistema trava a bobina quando algo puxa bruscamente o tecido do cinto. A força de ativação na maioria dos modelos é a velocidade de rotação da bobina. O diagrama abaixo mostra uma configuração comum.
O elemento principal de operação nesse modelo é a embreagem centrífuga, uma alavanca de garra posicionada centralmente para rotacionar a bobina. Quando ela gira devagar, a alavanca não revolve em torno do eixo. Uma mola a mantém em sua posição. Entretanto, quando o tecido é puxado, fazendo com que a bobina gire mais rapidamente, a força centrífuga impulsiona o final da alavanca para fora.


A alavanca empurra o excêntrico que está no compartimento do retrator. O excêntrico está conectado a uma lingüeta central por um pino deslizante. À medida que o ele vai para a esquerda, o pino se move junto com um entalhe na lingüeta. Isso puxa a lingüeta para a engrenagem em rotação, que está presa à bobina. A lingüeta trava no dente da engrenagem, impedindo a rotação no sentido horário.

Em alguns sistemas novos, um pré-tensionador também funciona para apertar o tecido do cinto. Na próxima seção, veremos como funciona esse dispositivo.



4- O pré-tensionador



A idéia de um pré-tensionador é enrolar toda sobra de tecido do cinto no caso de uma batida. Enquanto o mecanismo convencional de trava em um retrator impede que o cinto se estenda além do necessário, o pré-tensionador contrai no próprio cinto. Esta força ajuda a mover o passageiro para uma boa posição no assento. Os pré-tensionadores normalmente funcionam em conjunto com os mecanismos de trava convencionais, mas não no lugar deles.
Há uma infinidade de sistemas de pré-tensionadores no mercado. Alguns impulsionam todo o mecanismo de retração para trás, outros fazem a própria bobina girar. Em geral, os pré-tensionadores estão ligados ao mesmo processador de controle central que ativa os air bags dos carros. O processador monitora sensores de movimento mecânicos ou elétricos que respondem a uma desaceleração brusca em um impacto. Quando um impacto é detectado, o processador ativa o pré-tensionador e, em seguida, o air bag.



Alguns pré-tensionadores são construídos em torno de motores elétricos ou solenóides (em inglês), mas os modelos mais populares usam a pirotecnia para puxar o cinto.







Conclusão




Se você tem alguma dúvida como: funcionamento, manutenção,formas corretas de uso para adultos e crianças do cinto de segurança de seu veículo,entre em contato com cintauto@hotmail.com .
O cinto de segurança é obrigatório para todas as idades.
Use sempre cinto de segurança.

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