安全气囊织物动静态透气性直接关乎到了汽车的安全问题，一般安全气囊在企业发生激烈的碰撞时候才会自动弹出来保护驾驶者，但是由于安全气囊的本身材质问题和所处的事故现场情况，必然会曾在一定的透气甚至漏气的情况，那么如何控制安全气囊的透气漏气情况呢？这里标准集团（香港）有限公司工程师为您简单的做一下相关的对比分析。

一、安全气囊织物静态透气性

       为了与动态透气性进行比较，采用美国PMI公司的CFP一1lO0一AEX孔径仪对安全气囊织物的静态透气性进行了测试．CFP一1100一AI孔径仪既可以用来测试织物的孔径大小及分布、渗透率，也可以测试织物的透气量．在测试过程中，计算机控制气体通过织物试样，在织物前后形成一定压差，此压差稳定一定时间后记录相应的气体流量，然后压差以小的增量增加至某一压差值，稳定一定时间后再记录此压差下的样品透气量，直到气流可以通过所有的孔径为止，因此可实现较大压差范围内的透气量测试．从其测试过程看，此测试为定常态的，是一种静态测试方法．测试时本地大气压为1．016 1×10的5次方Pa，环境温度为25℃，湿度为6O％．试样A，B的高压静态透气量测试结果和拟合曲线如图5所示．

        从图5可以看出，高压下安全气囊织物静态透气量随压差的增加而增加．将图5中两坐标轴转换成对数坐标并做散点图，可以看出实验数据均匀分布在一条直线上或其附近，这说明静态透气量的对数值与压差的对数值呈线性关系，即静态透气量与压差呈幂律关系，表示形式为

式中：q为静态透气量；△p为压差；b，c为常数．

       根据二乘法，可以得到透气量与压差的拟合方程，其中6和c的值如表3所示．常数6表征了织物的透气性，其值越大透气性越好，而常数c表征了透气曲线的形状，其值越接近1表明其线性越好．从表3可以看出R2值均大于0．999 7，这说明用幂律关系可以很好地描述安全气囊织物静态透气量与压差的关系．从图5还可以看出，安全气囊织物静态透气量随压差的增加呈幂律增加，主要是因为静态测试时，气流通过织物并在织物的两侧形成稳定的压差需要一定的时间，在此过程中织物内纱线受气压作用形成一定大小的孔隙，随织物两侧的压差增加，织物内纱线形成的孔隙也增大，即织物的静态透气量随之增大．在相同压差下，和动态透气性相同，由于织物结构不同，织物A的透气量大于织物B的透气量．

二、安全气囊织物动态透气性

       自行设计的安全气囊织物动态透气性测试装置如图1所示．高压气室长0．7 m，低压气室长0．5 m，内径均为0．05 m，两气室之间由12um聚酯薄膜间隔，聚酯薄膜由一对25 mm孔 板夹持，待测试的安全气囊织物被固定于低压气室的末端，与大气相通．打开阀门，调整微调，使来自空气压缩机的气体缓慢进入高压气室至薄膜爆破后，关闭阀 门；压力传感器分别采集高压气室和低压气室的压力随时间变化信号，经耦合器放大，传输至数字示波器转换成数字信号，进入计算机处理．对低压气室运用气体状 态方程式中：为低压气室内气体的压力；为低压气室的体积；v为低压气室内气体的质量；R为气体常数；T为低压气室的温度．对式(1)两边分别求时间导数，得

考虑通过安全气囊织物流出的气体，由式(1)可得

式中：dm／dt为单位时间通过安全气囊织物的气体质量；vp为单位时间通过安全气囊织物的气体质量所对应的标准大气压下的气体体积；Patm为标准大气压力．

由式(2)和式(3)变换可得

进而可求得织物的动态透气量

       式中：A为织物试样的测试面积；L为低压气室的长度；dp／dt为低压气室内压力随时间的变化情况．从式(5)可以看出，安全气囊织物动态透气量Q与低压气室的长度L、大气压力Patm、低压气室内压力随时间的变化情况dp／dt有关，因为L和Patm均已知，所以只需测得dp／d t就可以计算出Q，而dp／d t可以由安装在低压气室的压力传感器测得．

实验中，选用2块不同的锦纶66安全气囊织物试样，其物理性能如表1所示．

       利用图l所示的实验装置，分别对A，B两种安全气囊织物进行动态透气性测试．测试时本地大气压为1．016 1×10的5次方Pa，环境温度为25 C，湿度为6O%．测得安全气囊织物A，B低压气室内压力变化眙线如图2，图3所示，可以看出低压气室内的压力随时间的增加逐渐减小，直到达到大气压力．

      对低压气室内的压力变化曲线进行拟合，再求得dp／d t代入式(5)，可以得到动态透气量对时间的函数，进而可以得到动态透气量与压差的关系，如图4所示．

从图4可以看出，安全气囊织物的动态透气量随压差的增加而增加，并呈线性关系，表示形式为

      根据二乘法，可以得到动态透气量与压差的拟合方程，其中a的值如表2所示，它表征了织物的透气性，其值越大透气性越好．另外，表2中还给出了R2值，即样本相关系数的平方，它是衡量回归关系强度的指标，表示回归曲线对实验数据的拟合程度，R2值越接近1表示拟合程度越好．从表2可以看出R2的值均大于0．998 0，这说明用直线可以很好地描述安全气囊织物动态透气量与压差的关系．对试样A，B的动态透气性进行比较，可以看出安全气囊织物A，B的动态透气量均随压差的增加而线性增加，这是由于在测试安全气囊织物动态透气量时，测试时间极短，织物孔隙基本不发生变化，空气透过织物的流动类似于流体通过多孔介质的流动．在相同压差下，织物A的透气量大于织物B的透气量，这是由织物结构性能造成的，织物A和织物B使用相同的原料，且长丝细度相同，但织物B的经纬密度高于织物A，织物经纬密度越大，经纬纱之间的束缚力越强，经纬两个方向都不易滑移，在高压气流充胀作用下也不容易形成孔隙，因此织物B的透气性比织物A的透气性差．

三、安全气囊织物动态透气性与静态透气性的对比

        对安全气囊织物的动态透气性和静态透气性进行比较，如图6和图7所示．从图6，图7可 以看出，安全气囊织物透气量，无论是动态还是静态，均随压差的增加而增加．安全气囊织物高压静态透气量大于同等压差下安全气囊织物的动态透气量，并随着压 差的增加安全气囊织物动态透气量与静态透气量的差值逐渐增大．在一定范围内，安全气囊织物的动态透气量与静态透气量差值不大，可以用静态透气量来表示安全 气囊织物的实际透气量，当压差超过一定数值，动态透气量与静态透气量的差值变大，静态透气量不能准确地表示安全气囊织物的实际透气量．

        分别计算压差为50 kPa，1O0 kPa，150 kPa，2OO kPa时安全气囊织物A和B的动态透气量与静态透气量的差值率，即安全气囊织物动态与静态透气量的差值占静态透气量的百分率，如图8所示，可以看出安全气囊织物A，B的 动态与静态透气量的差值率随压差的增加几乎呈线性增加，这是因为静态测试时，气流通过织物并在织物两侧形成稳定的压差需要一定时间，在此过程中织物内纱线 受气压作用形成一定大小的孔隙，孔隙的大小大于高压动态瞬时产生的孔隙，从而使织物高压静态透气量大于同等压差条件下织物的动态透气量，随着压差增加，静 态测试时织物纱线内产生的孔隙比动态测试时织物纱线内产生的孑L隙增加快，所以安全气囊织物动态透气量与静态透气量的差值率随着压差的增加而逐渐增大．