乘用车车内空气质量提升的研究与验证

韦小华，贾美霞，李玉刚

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

乘用车车内空气质量提升的研究与验证

韦小华，贾美霞，李玉刚

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

随着汽车工业多年的高速发展和消费者环境意识、自我保护意识的不断提高，车内空气的质量水平越来越受到社会各界的关注。文章通过控制车内污染源头，同时利用空气净化技术来提升乘用车车内空气质量，且在具体车型上进行对比试验验证，车内空气质量提升效果显著。

乘用车；空气质量；净化

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

近年来，我国汽车工业和汽车消费呈现持续、高速增长的趋势，从1999年至2007年，连续9年产销增长率都在10%以上，据中国汽车工业协会统计，2009年我国累计生产汽车1379.10万辆，同比增加48.3%；销售汽车1364.48万辆，同比增长46.2%，相较我国2002年汽车销售同比增长37%的历史记录高近10个百分点；产销增幅同比提高了43.3个百分点和39.6个百分点。其中，乘用车产销1038.38万辆和1033.13万辆，同比增长54.1%和52.9%；商用车产销340.72万辆和331.35万辆，同比增长33%和28.4%，2010年产销分别是1826万辆和1806万辆，同比增长均为32.4%。截至2010年10月，据公安部统计，我国汽车保有量已超过8500万辆。

随着社会公众的环境意识和自我保护意识不断提高，对直接关系身体健康的车内空气质量日益关注；同时消费者对汽车舒适性和感观的要求越来越高，汽车生产企业和装饰企业在设计、生产汽车和提供汽车装饰服务时，为适应消费者的要求，不断提高车内设施的装饰水平，使车内空气质量下降而产生污染;特别是个别汽车生产和装饰企业为降低成本、提高产品市场竞争力，采用一些质量不高甚至对人体健康有害的劣质材料，加剧了车内空气污染。

1、车内空气质量的提升

1.1 内饰件污染控制

1.1.1 橡胶和塑料

内饰件中塑料制品主要有座椅、仪表板车门内板、塑料薄膜等，橡胶制品主要有减振缓冲胶垫、密封条等，可以通过以下三种方式来控制这些内饰件的空气污染。

1）材料的控制

橡胶和塑料的空气质量可以通过橡胶主体材料和辅助材料（填充剂、硫化用生胶、增塑剂、促进剂、稳定剂等）的权衡选择来控制：主体材料和辅助材料尽量不选择高分子有机物而应该选择不易挥发物质。如选择辅助材料中的促进剂时，用危害性小的二硫化二苄基秋兰姆代替二胺，因为二胺容易生成挥发性亚硝基胺，其生态危害性是众所周知的。

2）硫化工艺的优化

传统不饱和橡胶的硫化体系中通常都含有硫磺，容易在称量等过程中飞扬，故可以采取一系列措施进行预防。如可采用硫磺与二环戊二烯、苯乙烯及其低聚物的共聚物来消除硫磺喷霜，也可采用造粒工艺。

3）成品的控制

应优先考虑无明显气味的橡胶和塑料成品，因为气味通常是有害挥发性有机物所导致的；同时要求废塑料含量应大于80%，便于回收利用，节约资源。

1.1.2 皮革和毛皮

皮革和合成革的生产加工过程中广泛、大量的使用化工材料，这些化学材料会使产品带有一定的气味，如果气味过重，表明产品上有过量的化学品残留，有可能对健康造成危害，特别是在一个封闭的汽车环境当中，对人的影响就更大。

因此大量使用绿色化学品，同时提高制革（或毛皮）工艺水平是皮革和毛皮类内饰件控制的主要手段。

1.1.3 毛毡

汽车毛毡类内饰件（如地毯）的制造工艺中选择合适的化学合成纤维原料和拒水剂是非常关键的，其有机物含量必须低于表1所要求的数值。

表1 毛毡有机物的含量要求

1.1.4 纺织品材料

汽车座椅及车内表面使用的纺织品材料为了降低其空气污染，应采取以下措施进行控制：

a）不得经过有氯漂白处理。

b）不得进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气味，有气味，则表明有残留物存在。

e）不得使用分解为有毒芳香胺染料的偶氮染料、可致癌的染料和可能引起过敏的染料。

1.1.5 胶黏剂

胶黏剂主要由黏料（一般为高聚物）、固化剂、填料、稀释剂（溶剂）、增韧剂等组成，因此为了降低其污染危害，可以采取以下措施：

a）添加活性稀释剂，减少胶黏剂中挥发成分的含量。

b）选择有机物含量比较低的固化剂、填料、增韧剂等。

c）改变传统稀释剂类型——有机溶剂，如水性胶不含有机溶剂，无污染是环保型胶黏剂产品。

1.2 其他污染控制

1.2.1 汽车尾气导致的污染

通过改进发动机（机内控制）以及在排气系统中进行尾气后处理（机外控制），从根源上减少尾气污染物质的含量；同时提高车身密封性，有效地减少自身或者其它车辆的尾气进入车内造成污染，来达到控制目的。

1.2.2 人体导致的污染

应在汽车使用手册中提醒消费者尽量在车内不要摆放一些毛绒玩具、靠垫等装饰物，因为这些饰物如果是劣质商品就会增加车内“甲醛”的释放源；同时也不要在车内喷香水，因为香水是化学合成物，其本身就含有害物质，这样只会加重污染，通过消费者保持良好的用车习惯，来达到控制污染的目的。

1.2.3 车外环境导致的污染

应在汽车使用手册中提醒消费者应根据季节气候的差异，在大气环境相对较好的路段行驶时可以打开车窗适度通风，及时置换补充车内新鲜空气；对于有天窗的汽车可以打开天窗进行周期性换气，通过保持正确的驾驶习惯来确保此类污染影响降至最低。

1.2.4 空调系统导致的污染

提醒消费者根据汽车使用手册定期清洗或更换空调过滤网；同时注意日常的维护和保养，确保空调系统正常运行的同时降低对人们带来的危害。

1.3 整车空气净化

1.3.1 环保净化剂

本文采用的是一种复合金属化合物构成的环保净化剂。一般来说，自然条件下物质的分子内部均具有电荷属性，而本环保净化剂是由多种金属氧化物组成的复合金属化合物（白色PN半导体，结构是8面体在6面体内的结晶），它具有电子给予元素、电子接受元素、电子载体元素(促进电子从电子给予元素向电子接受元素转移)、氧化中心元素(利用电子转移后电子给予元素产生的空穴来进行氧化反应)、还原中心元素(利用电子接受元素接受的电子进行还原反应)，其结构见图1。

a）净化原理

通过大气热能使物质内部分子发生热振动，使电子给予元素与电子接受之间进行电子转移，通过这种电荷移动的方式进行连锁的催化反应，长效分解有害污染物质，从而达到清除有害物质。

b）功效

在汽车封闭空间内，经过环保净化剂的催化作用，对于车内挥发的有机物进行长期的化学反应，生成没有污染的CO2与H2O，通过试验验证表明：有环保净化剂处理的车型经过24小时（或更长时间）之后能够使有害的有机物（如甲醛、乙醛）所占密度比重大大降低，一般能够超过80%以上，而未经环保净化剂处理的车型缺降低比较缓慢。

1.3.2 工艺控制

在车辆装配线上增加“车辆环境净化”工序，配备专用的喷枪设备，喷枪的压力一般为4 bar -6bar，确保输气管路连接无泄露，同时操作人员需穿戴专业防护用具。

将环保净化剂装入喷枪容器并摇匀后对车内的仪表板、车内顶部、前后座椅、前后地板、储物箱、左右车门内侧、左右内侧围、行李箱与后部进行全面喷涂（见图2），对于部分内饰件应整理去除作业面的覆盖物，空调出风口需要近距离直对隔栅喷涂。喷涂时要求喷雾面连接、均匀覆盖并对免喷部位（如金属、玻璃）进行保护处理，轿车的喷涂面积一般为15㎡，SRV的喷涂面积一般为20㎡，MPV的喷涂面积一般为25㎡，确保车内空气净化达到最佳效果。

2、车内空气质量的验证

在车型1上通过内饰件和尾气污染源头的控制，车型2上采用空气净化技术，经实践后并按照HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》的试验方法进行测试，根据试验数据分析，TVOC、苯系物、甲醛三种主要有害物质通过内饰件污染源头的控制和空气净化技术处理后，其浓度均降低50%～80%，变化见图3。

3、结论

通过以上可以看出，两种处理措施对TVOC、苯系物、甲醛三种主要有害物质均得到明显的改进，浓度均降低50%～80%，尤其是采用整车空气净化技术后会持续降低有害物质的浓度，从而降低车内空气污染，确保不会对人身健康造成严重影响。

汽车主机厂可以先从简单的整车空气净化技术入手，最后通过不同源头进行相应的控制措施，达到提高车内空气质量的目标，从而保障车主的健康安全，提高企业的市场竞争力。

[1] 王春阳.建筑材料[M].北京:高等教育出版社,2002年.

[2] 周中平.室内污染检测与控制[M].北京:化学工业出版社,2002年.

[3] 杨亚军[朱广栋]. 客车车内空气环境质量的解决方案[J].城市车辆.200812.总第129期.

[4] GB/T 18883-2002.室内空气质量标准[S].

[5] HJ/T 400-2007.车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法[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

韦小华，（1983.11-），男，工程师。本科，就职于安徽江淮汽车股份有限公司，一直从事国内外标准法规方面的研究、企业标准体系的完善、标准件设计与运用。