汽车车内空气质量改善措施研究

吕秋硕，朱亮亮

（杨凌职业技术学院，陕西 杨凌 712100）

引言

随着社会经济的高速发展，汽车在人们日常生活中的地位越来越重要。人们在关注汽车的操控性、 燃油经济性、安全性能等的同时，车内空气的质量也日益成为人们关注的焦点[1]。车内空气质量问题主要由于汽车内饰材料不环保、汽车内部不通风、汽车空调长期不维护等原因造成，其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物质污染后果最为严重。因此需要采取措施改善车内空气质量，保证驾乘人员在车内的舒适和健康。

1 车内空气质量问题的来源及危害

综合现有的研究和调查分析，目前引起汽车车内空气质量问题的来源及危害主要集中在以下几个方面：

1.1 汽车内饰材料不环保

新车的车内各种配件和装饰，其材料主要有塑料类、纤维纺织类，皮革类、橡胶类四大类材料[3]。合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革等材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛。另外在汽车生产过程中使用的各类型油漆和涂料则是苯系物及TVOC等的来源[4]。

1.2 汽车内部不通风

汽车空调使用的时间主要集中在冬夏两季，而这两个季节的多数时间气温异常，汽车内部空间会长时间的封闭，造成内外空气的不流通。在这种情况下，车内乘员长期由于呼吸形成的二氧化碳气体以及身体所散发出的其他气体就成为空气质量变差的来源。当这些气体达到一定的浓度时，必然会造成车内乘员的疲倦、头晕或头疼等不适，也会对行车安全造成隐患。

1.3 汽车空调长期不维护

汽车空调工作时，外部空气由通风管道经空调滤清器和蒸发箱进入车内，长期使用且没有按时维护后，空调滤清器或蒸发箱会被空气中的灰尘杂质所堵塞，影响空气流通使出风口出风量降低，造成凉度不够[10]。另外，在蒸发器等温暖潮湿容易产生各类细菌而发臭，造成空调出风口异味，既影响车内驾乘人员的舒适度也不利于身体健康。

2 车内空气质量的改善措施

基于以上三个方面对汽车车内空气质量的污染和对乘员身体的危害，可以从以下几个方面采取措施来改善车内空气质量，提升驾乘的舒适度和安全性。

2.1 严格相关行业标准

2016年12月，环境保护部和国家质检总局联合发布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》，(GB18352.6-2016，简称国六)，并定于2020年7月1日正式实施，在国六标准的第五部分(型式检验)和第七部分(生产一致性)的要求中明确规定所有M1类车均应符合《乘用车空气质量评价指南》(GB/T27630-2011)的要求及生产一致性检查[9]。随后发布的修订版《指南》不仅在标准方面更严格，也由推荐级别升级为强制级别，新标准实施后生产的新车必须满足相关标准才能上市销售。

表1 新标准车内空气污染物极限值Table1 Automobile interior air pollutant limits of new standard

从上表可以看出，新标准的要求多数进行了升级，较之以前更为严苛，只有这样才能从根源上保证车内的空气质量。

2.2 采用环保内饰材料

基于汽车行业轻量和环保的发展趋势要求，新型的环保内饰材料不断得到开发应用[7]：如在汽车内饰件上面运用水性聚氨酯胶水可以降低VOC的排放；以乙烯基材料作为制造座椅的面料；采用天然纤维制备可循环再利用车底吸音板成为吸音材料市场的主流，这些新技术新材料的使用能从根本上降低有害气体的挥发，减轻对车内空气的污染。

2.3 采用新型空气净化技术

国内外关于汽车车内空气质量改善方法多数集中于空气净化技术的研究，这方面的成果不断出现并在汽车空调系统中得到应用，比较有代表性的有以下几类：

2.3.1 过滤除尘

过滤除尘是采用装在进气口处的尼龙、纤维等过滤材料对粉尘进行过滤的一种除尘方法。

2.3.2 离心除尘

给进气气流通道连续设几个急弯，当进气流连续急转弯时，由于惯性作用，粉尘颗粒来不及随气流一起转弯而碰壁后沉积下来[10]。

2.3.3 静电集尘

用纤维状活性炭滤网及静电滤尘网进行净化空气[8]。静电滤网的原理是在无纺布纤维内植入正负向永久性电荷，使布面上充满高伏特数的强力静电，用来吸附空气中的悬浮粒子，使有害人体的分子在通过滤网时被吸附在滤网内。

2.3.4 吸附除尘

利用活性炭较强的吸附作用，使除去粉尘后的空气中的异味及其他有害气体被吸附，使车内空气得到净化。目前常用的产品有：活性炭汽车空气净化布垫、活性炭空气净化装置等[2]。

2.3.5 负氧离子技术

车用负氧离子空气净化器利用高压放电、有选择性地对空气中氧原子进行电离，产生负氧离子。负氧离子具有十分活泼的化学特性，它能迅速与空气中其它化合物结合，使其形成新形态的氧化物，进而使某些气态物质转化为晶态物达到净化空气目的。

2.3.5 光触媒技术

光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，就象植物的光合作用中的叶绿素。光触媒在太阳光或室内荧光灯的照射下态产生杀菌、抗毒、除臭、油污分解、防止发霉、起到强大的空气净化作用。目前，该技术已在日本被应用于汽车空气净化方面，在我国也有着很好的发展前景[6]。

2.3.6 臭氧杀菌分解技术

臭氧消毒是属于用车内的空调循环系统进行消毒的方式[2]，使用专用的消毒液进入循环系统，可将车内的异味除去，有一定的消毒除菌作用，特别是针对胺、烟碱、细菌等。

2.3.7 空气质量管理系统

在近两年推出的轿车上，除了使用上面介绍的除尘净化方法外，还利用智能控制技术开发了空气质量管理系统[5]，通过传感器识别，配合负氧离子发生器，能够自动监测车内空气质量，并自动调节循环模式，隔绝污染，改善车内空气品质，提高舒适性，有利于人体健康。

图1 汽车空调净化的基本原理Fig1 Basic principle of automobile air conditioning purification

图1所示为汽车空调净化的基本原理图。较污浊的空气经过滤除尘、离心除尘、静电除尘、吸附除尘后，变成了清洁空气，再经过负氧离子发生器，最终使车内空气变得干净清爽，使乘员精神饱满。

2.4 按要求维护汽车空调

按期对汽车空调进行维护保养是保证汽车车内空气质量的基本措施，主要有以下几项：

2.4.1 按期更换空调滤芯

汽车空调滤芯在长期使用后，会粘附许多空气中的灰尘杂质，如果不定期进行更换更换，导致空调滤芯过脏将无法起到过滤空气的作用，还会造成车内空气的二次污染，要想彻底清除车内异味就一定要从源头解决问题。正常情况下，原厂空调滤芯使用寿命为两年或3万公里，如果用车环境空气质量较差，就要适时缩短更换周期[10]。

2.4.2 清洗空调风道

空调滤芯可以有效阻止空气中的杂质灰尘进入车内，但如果风道内留有顽固污渍和细菌还会产生异味。使用空调风道清洗剂可以清除风道内异味，车主可按需选购空调风道清洗剂。清洗步骤可以参考相关使用说明。

2.4.3 清洗空调蒸发器

汽车空调在工作过程中，蒸发器表面温度较低，空气中的水蒸汽将会在蒸发器形成“水桥”，并进而产生“白粉”，既影响蒸发器的吸热能力，又污染车内环境。同时，蒸发器长期处于潮湿状态容易产生异味。因此，应当定期对蒸发器进行清洗。

3 结束语

随着汽车在日常生活中的作用日益重要，人们在车内停留的时间也越来越长。通过分析可知，造成车内空气质量恶化的原因众多，其危害和影响也相对持久。因此，如何改善和提高车内空气质量需要持续关注。这既要从汽车制造过程入手，研发和采用无害和绿色的材料和技术，也要从用车习惯方面进行改变，加强对汽车空调系统的维护和保养，使其处于良好的工作状态，为改善车内空气质量发挥应有的作用。总之，有效的控制车内空气污染，为乘员提供舒适健康的车内环境需要政策、技术、生产和应用等多方面持续关注和努力。