乘用車車內(nèi)空氣質(zhì)量提升的研究與驗證

韋小華，賈美霞，李玉剛

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

乘用車車內(nèi)空氣質(zhì)量提升的研究與驗證

韋小華，賈美霞，李玉剛

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

隨著汽車工業(yè)多年的高速發(fā)展和消費(fèi)者環(huán)境意識、自我保護(hù)意識的不斷提高，車內(nèi)空氣的質(zhì)量水平越來越受到社會各界的關(guān)注。文章通過控制車內(nèi)污染源頭，同時利用空氣凈化技術(shù)來提升乘用車車內(nèi)空氣質(zhì)量，且在具體車型上進(jìn)行對比試驗驗證，車內(nèi)空氣質(zhì)量提升效果顯著。

乘用車；空氣質(zhì)量；凈化

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.035

CLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-109-03

前言

近年來，我國汽車工業(yè)和汽車消費(fèi)呈現(xiàn)持續(xù)、高速增長的趨勢，從1999年至2007年，連續(xù)9年產(chǎn)銷增長率都在10%以上，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2009年我國累計生產(chǎn)汽車1379.10萬輛，同比增加48.3%；銷售汽車1364.48萬輛，同比增長46.2%，相較我國2002年汽車銷售同比增長37%的歷史記錄高近10個百分點(diǎn)；產(chǎn)銷增幅同比提高了43.3個百分點(diǎn)和39.6個百分點(diǎn)。其中，乘用車產(chǎn)銷1038.38萬輛和1033.13萬輛，同比增長54.1%和52.9%；商用車產(chǎn)銷340.72萬輛和331.35萬輛，同比增長33%和28.4%，2010年產(chǎn)銷分別是1826萬輛和1806萬輛，同比增長均為32.4%。截至2010年10月，據(jù)公安部統(tǒng)計，我國汽車保有量已超過8500萬輛。

隨著社會公眾的環(huán)境意識和自我保護(hù)意識不斷提高，對直接關(guān)系身體健康的車內(nèi)空氣質(zhì)量日益關(guān)注；同時消費(fèi)者對汽車舒適性和感觀的要求越來越高，汽車生產(chǎn)企業(yè)和裝飾企業(yè)在設(shè)計、生產(chǎn)汽車和提供汽車裝飾服務(wù)時，為適應(yīng)消費(fèi)者的要求，不斷提高車內(nèi)設(shè)施的裝飾水平，使車內(nèi)空氣質(zhì)量下降而產(chǎn)生污染;特別是個別汽車生產(chǎn)和裝飾企業(yè)為降低成本、提高產(chǎn)品市場競爭力，采用一些質(zhì)量不高甚至對人體健康有害的劣質(zhì)材料，加劇了車內(nèi)空氣污染。

1、車內(nèi)空氣質(zhì)量的提升

1.1 內(nèi)飾件污染控制

1.1.1 橡膠和塑料

內(nèi)飾件中塑料制品主要有座椅、儀表板車門內(nèi)板、塑料薄膜等，橡膠制品主要有減振緩沖膠墊、密封條等，可以通過以下三種方式來控制這些內(nèi)飾件的空氣污染。

1）材料的控制

橡膠和塑料的空氣質(zhì)量可以通過橡膠主體材料和輔助材料（填充劑、硫化用生膠、增塑劑、促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑等）的權(quán)衡選擇來控制：主體材料和輔助材料盡量不選擇高分子有機(jī)物而應(yīng)該選擇不易揮發(fā)物質(zhì)。如選擇輔助材料中的促進(jìn)劑時，用危害性小的二硫化二芐基秋蘭姆代替二胺，因為二胺容易生成揮發(fā)性亞硝基胺，其生態(tài)危害性是眾所周知的。

2）硫化工藝的優(yōu)化

傳統(tǒng)不飽和橡膠的硫化體系中通常都含有硫磺，容易在稱量等過程中飛揚(yáng)，故可以采取一系列措施進(jìn)行預(yù)防。如可采用硫磺與二環(huán)戊二烯、苯乙烯及其低聚物的共聚物來消除硫磺噴霜，也可采用造粒工藝。

3）成品的控制

應(yīng)優(yōu)先考慮無明顯氣味的橡膠和塑料成品，因為氣味通常是有害揮發(fā)性有機(jī)物所導(dǎo)致的；同時要求廢塑料含量應(yīng)大于80%，便于回收利用，節(jié)約資源。

1.1.2 皮革和毛皮

皮革和合成革的生產(chǎn)加工過程中廣泛、大量的使用化工材料，這些化學(xué)材料會使產(chǎn)品帶有一定的氣味，如果氣味過重，表明產(chǎn)品上有過量的化學(xué)品殘留，有可能對健康造成危害，特別是在一個封閉的汽車環(huán)境當(dāng)中，對人的影響就更大。

因此大量使用綠色化學(xué)品，同時提高制革（或毛皮）工藝水平是皮革和毛皮類內(nèi)飾件控制的主要手段。

1.1.3 毛氈

汽車毛氈類內(nèi)飾件（如地毯）的制造工藝中選擇合適的化學(xué)合成纖維原料和拒水劑是非常關(guān)鍵的，其有機(jī)物含量必須低于表1所要求的數(shù)值。

表1 毛氈有機(jī)物的含量要求

1.1.4 紡織品材料

汽車座椅及車內(nèi)表面使用的紡織品材料為了降低其空氣污染，應(yīng)采取以下措施進(jìn)行控制：

a）不得經(jīng)過有氯漂白處理。

b）不得進(jìn)行防霉蛀整理和阻燃整理。

c）不得添加五氯苯酚和四氯苯酚。

d）不得有霉味、汽油味及有毒的芳香氣味，有氣味，則表明有殘留物存在。

e）不得使用分解為有毒芳香胺染料的偶氮染料、可致癌的染料和可能引起過敏的染料。

1.1.5 膠黏劑

膠黏劑主要由黏料（一般為高聚物）、固化劑、填料、稀釋劑（溶劑）、增韌劑等組成，因此為了降低其污染危害，可以采取以下措施：

a）添加活性稀釋劑，減少膠黏劑中揮發(fā)成分的含量。

b）選擇有機(jī)物含量比較低的固化劑、填料、增韌劑等。

c）改變傳統(tǒng)稀釋劑類型——有機(jī)溶劑，如水性膠不含有機(jī)溶劑，無污染是環(huán)保型膠黏劑產(chǎn)品。

1.2 其他污染控制

1.2.1 汽車尾氣導(dǎo)致的污染

通過改進(jìn)發(fā)動機(jī)（機(jī)內(nèi)控制）以及在排氣系統(tǒng)中進(jìn)行尾氣后處理（機(jī)外控制），從根源上減少尾氣污染物質(zhì)的含量；同時提高車身密封性，有效地減少自身或者其它車輛的尾氣進(jìn)入車內(nèi)造成污染，來達(dá)到控制目的。

1.2.2 人體導(dǎo)致的污染

應(yīng)在汽車使用手冊中提醒消費(fèi)者盡量在車內(nèi)不要擺放一些毛絨玩具、靠墊等裝飾物，因為這些飾物如果是劣質(zhì)商品就會增加車內(nèi)“甲醛”的釋放源；同時也不要在車內(nèi)噴香水，因為香水是化學(xué)合成物，其本身就含有害物質(zhì)，這樣只會加重污染，通過消費(fèi)者保持良好的用車習(xí)慣，來達(dá)到控制污染的目的。

1.2.3 車外環(huán)境導(dǎo)致的污染

應(yīng)在汽車使用手冊中提醒消費(fèi)者應(yīng)根據(jù)季節(jié)氣候的差異，在大氣環(huán)境相對較好的路段行駛時可以打開車窗適度通風(fēng)，及時置換補(bǔ)充車內(nèi)新鮮空氣；對于有天窗的汽車可以打開天窗進(jìn)行周期性換氣，通過保持正確的駕駛習(xí)慣來確保此類污染影響降至最低。

1.2.4 空調(diào)系統(tǒng)導(dǎo)致的污染

提醒消費(fèi)者根據(jù)汽車使用手冊定期清洗或更換空調(diào)過濾網(wǎng)；同時注意日常的維護(hù)和保養(yǎng)，確?？照{(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時降低對人們帶來的危害。

1.3 整車空氣凈化

1.3.1 環(huán)保凈化劑

本文采用的是一種復(fù)合金屬化合物構(gòu)成的環(huán)保凈化劑。一般來說，自然條件下物質(zhì)的分子內(nèi)部均具有電荷屬性，而本環(huán)保凈化劑是由多種金屬氧化物組成的復(fù)合金屬化合物（白色PN半導(dǎo)體，結(jié)構(gòu)是8面體在6面體內(nèi)的結(jié)晶），它具有電子給予元素、電子接受元素、電子載體元素(促進(jìn)電子從電子給予元素向電子接受元素轉(zhuǎn)移)、氧化中心元素(利用電子轉(zhuǎn)移后電子給予元素產(chǎn)生的空穴來進(jìn)行氧化反應(yīng))、還原中心元素(利用電子接受元素接受的電子進(jìn)行還原反應(yīng))，其結(jié)構(gòu)見圖1。

a）凈化原理

通過大氣熱能使物質(zhì)內(nèi)部分子發(fā)生熱振動，使電子給予元素與電子接受之間進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移，通過這種電荷移動的方式進(jìn)行連鎖的催化反應(yīng)，長效分解有害污染物質(zhì)，從而達(dá)到清除有害物質(zhì)。

b）功效

在汽車封閉空間內(nèi)，經(jīng)過環(huán)保凈化劑的催化作用，對于車內(nèi)揮發(fā)的有機(jī)物進(jìn)行長期的化學(xué)反應(yīng)，生成沒有污染的CO2與H2O，通過試驗驗證表明：有環(huán)保凈化劑處理的車型經(jīng)過24小時（或更長時間）之后能夠使有害的有機(jī)物（如甲醛、乙醛）所占密度比重大大降低，一般能夠超過80%以上，而未經(jīng)環(huán)保凈化劑處理的車型缺降低比較緩慢。

1.3.2 工藝控制

在車輛裝配線上增加“車輛環(huán)境凈化”工序，配備專用的噴槍設(shè)備，噴槍的壓力一般為4 bar -6bar，確保輸氣管路連接無泄露，同時操作人員需穿戴專業(yè)防護(hù)用具。

將環(huán)保凈化劑裝入噴槍容器并搖勻后對車內(nèi)的儀表板、車內(nèi)頂部、前后座椅、前后地板、儲物箱、左右車門內(nèi)側(cè)、左右內(nèi)側(cè)圍、行李箱與后部進(jìn)行全面噴涂（見圖2），對于部分內(nèi)飾件應(yīng)整理去除作業(yè)面的覆蓋物，空調(diào)出風(fēng)口需要近距離直對隔柵噴涂。噴涂時要求噴霧面連接、均勻覆蓋并對免噴部位（如金屬、玻璃）進(jìn)行保護(hù)處理，轎車的噴涂面積一般為15㎡，SRV的噴涂面積一般為20㎡，MPV的噴涂面積一般為25㎡，確保車內(nèi)空氣凈化達(dá)到最佳效果。

2、車內(nèi)空氣質(zhì)量的驗證

在車型1上通過內(nèi)飾件和尾氣污染源頭的控制，車型2上采用空氣凈化技術(shù)，經(jīng)實踐后并按照HJ/T 400-2007《車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》的試驗方法進(jìn)行測試，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析，TVOC、苯系物、甲醛三種主要有害物質(zhì)通過內(nèi)飾件污染源頭的控制和空氣凈化技術(shù)處理后，其濃度均降低50%～80%，變化見圖3。

3、結(jié)論

通過以上可以看出，兩種處理措施對TVOC、苯系物、甲醛三種主要有害物質(zhì)均得到明顯的改進(jìn)，濃度均降低50%～80%，尤其是采用整車空氣凈化技術(shù)后會持續(xù)降低有害物質(zhì)的濃度，從而降低車內(nèi)空氣污染，確保不會對人身健康造成嚴(yán)重影響。

汽車主機(jī)廠可以先從簡單的整車空氣凈化技術(shù)入手，最后通過不同源頭進(jìn)行相應(yīng)的控制措施，達(dá)到提高車內(nèi)空氣質(zhì)量的目標(biāo)，從而保障車主的健康安全，提高企業(yè)的市場競爭力。

[1] 王春陽.建筑材料[M].北京:高等教育出版社,2002年.

[2] 周中平.室內(nèi)污染檢測與控制[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002年.

[3] 楊亞軍[朱廣棟]. 客車車內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的解決方案[J].城市車輛.200812.總第129期.

[4] GB/T 18883-2002.室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5] HJ/T 400-2007.車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法[S].

The Research And Test Of The Passenger car About Air Quality

Wei Xiaohua, Jia Meixia, Li Yugang
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

With the rapid development of automobile industry, and the continuous increasing of the environmental conscious. self-protection consciousness, the inside the car’s level of air quality more and more attention from all circles of society. This analysis of pollution sources of pollution by controlling the car, while use of air cleaning technology to improve car air quality, and in particular a comparative test of validation, in-vehicle air quality significantly enhance the effect.

Passenger car; air quality; purify

U467.4

A

1671-7988(2016)10-109-03

韋小華，（1983.11-），男，工程師。本科，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，一直從事國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)方面的研究、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的完善、標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計與運(yùn)用。