国内外汽车空调滤清器试验标准解析

殷尉 边嘉宸 何雍奥

中国汽车技术研究中心 天津市 300300

1 前言

中国快速的城市化进程对脆弱的城市生态系统产生了巨大的影响。世界卫生组织的空气质量指南指出，中国85个城市PM 2.5浓度大于10μg/m3，这些城市主要分布在中国中东部地区。城市PM 2.5与城市人口之间存在显着正相关，城市PM 2.5与城市第二产业之间存在显着正相关，因此，城市工业越发达，PM 2.5浓度越高[1]。

现代生活离不开交通工具，作为保有量最多的汽车更是生活中不可或缺的交通工具。随着汽车技术的不断发展，除了关注汽车的性能、舒适性，人们现在的关注点更倾向于健康。车厢内的空气质量成为亟待解决的一大难题。汽车空调是影响车内空气质量的直接因素，空气经过汽车空调进入车厢，影响车厢内的温湿度及空气清洁度。目前，基本所有车型都为汽车空调配备了空调滤清器，空调滤清器能减少进入车厢内气体的污染程度。

2 空调滤清器原理

最早的空调滤清器出现在二十世纪80年代，发展到今天，它不但可以保护乘客吸入花粉和灰尘，还可以对气体污染物进行过滤。

目前大多数空调系统匹配的滤清器有两种，一种是单功效的颗粒滤清器，它可以使过滤大颗粒污染物如灰尘、柴油烟灰、花粉颗粒等；另一种是多功效的活性炭滤清器，在具有单效空调滤清器的功能的同时，还能通过活性炭吸附空气中的甲苯、丁烷、氮氧化物等有害气体。

单效空调滤清器中，过滤材料通过拦截效应、重力效应、惯性效应、扩散效应以及静电效应对空气中的颗粒物进行过滤；而多效空调滤清器中，起主要作用的是一种细微但是具有很大表面积的颗粒-活性炭，颗粒中布满微孔，这种微孔具有极强的吸附能力，气体通过表面积很大的颗粒时，与颗粒充分接触，遇到微孔即被吸附，起到了净化作用[2]。

表1 各标准中环境要求

表2 各标准试验流量对比

表3 各标准试验项目

表4 各标准试验尘源

3 国内外相关标准

3.1 ISO 标准

ISO(International Organization for Standardization)是国际标准机构，2001年，ISO发布了ISO/TS 11155-1 Road vehicles-Air filters for passenger compartments.Part 1：Test for particulate filtration 及ISO11155-2 Road vehicles-Air filters for passenger compartments. Part 2：Test for gaseous filtration。此系列标准的试验对象是单效及多效空调滤清器，整体来说，尽管ISO/TS 11155-1 是ISO标准补充的技术规范，比ISO标准更严格， ISO/TS 11155-1只设置了两个测试项目：性能试验及效率试验。ISO11155-2也是对多效空调滤清器的基本吸附性能测试的方法标准。出于让用户更好的选择测试项目及技术参数，ISO11155系列并没有设定判定依据[3]。

3.2 EN标准

EN（European Norm）是欧洲标准，CENELEC和CEN以及它们的联合机构CEN/ CENELEC是欧洲最主要的标准制定机构。按照成员国所承担的共同义务，成员国的国家标准必须与EN标准保持一致。EN标准的影响力较大，很多国家的标准制定都会引用甚至等同采用EN标准。EN779：2012及EN1822：2009是空调滤清器方面影响力较大的两个欧洲标准[4，5]。

3.3 我国相关空调滤清器标准

我国汽车空调滤清器标准的制定及发布主要由全国汽车标准化技术委员会归口，较为常用的标准如GB/T 32085.1-2015，QC/T 795.1-2007、QC/T 795.2-2007及均是修改采用ISO/TS 11155-1：2001《道路车辆 乘驾室用空气滤清器 第一部分：粉尘过滤测试》及ISO/TS 11155-2：2002《道路车辆 乘驾室用空气滤清器 第二部分：气体过滤测试》；QC/T 998-2015主要引用了QC/T 795.1-2007、QC/T 795.2-2007[6-8]。

表5 EN 779: 2012和EN 1822: 2009滤清器分级依据

表6 QC/T 998-2015 分级依据

4 各标准对比

以下各对比指标均以粉尘过滤测试为主。

4.1 环境

在滤清器性能试验中，测试环境对测试结果有着很大的影响。欧洲标准对湿度的控制显然没有国际标准严格。然而通过一些比对试验，空气湿度对实验结果的影响是非常显著的，这就需要我们在试验过程中严格把控标准要求，各试验标准对环境的要求如表1所示。

4.2 试验流量

由于汽车空调使用环境多变，大部分标准并没有对试验流量进行严格规定，欧洲标准及国际标准都未对试验流量有任何规定，国内标准大部分普遍以300m3/h作为测试流量，这是与国外标准不同的地方。试验流量情况见表2。

4.3 测试项目

除QC/T 998-2015外，其余标准只进行空调滤清器的性能试验，而没有关注空调滤清器本身的材料特性。绝大多数标准都进行了压差流量特性试验、分级效率试验、终端分级过滤效率试验及容尘量试验，说明这四个试验室目前公认的空调滤清器性能试验项目。下表3是各标准试验项目。

4.4 试验粉尘及分级效率测试粒径

本文所述6个标准中，用于测定滤清器计数效率的气溶胶及用于测定滤清器容尘量和计重效率的粉尘尘源有所不同，详见表 4。

4.5 滤清器分级

本文所述6个标准中，不同的标准对分级的定义不同，欧洲标准EN 779：2012和EN 1822：2009按照计重效率，0.4μm计数效率，计数效率等分级依据定义了从低效滤清器至超高效滤清器详见表5。

QC/T 998-2015对滤清器的分级相对简单，分别以对一定流量下的阻力、滤清效率、容尘量三个分级依据对滤清器进行了I类、II类、III类的分级。详见表6。

5 结论

我国的汽车空调滤清器标准研究和制订起步晚，随着国际上汽车产业的迅速发展及环境的不断恶化，各标准化组织越来越重视汽车空调滤清器标准的研究，关注的重点也从最早的单效颗粒式转向多效吸附式。

我国的空调滤清器的相关标准都是采用等同翻译或修改国际标准、欧洲标准等国外标准，试验参数无法匹配国内环境，不能适应发展需要。国内空调滤清器标准亟待升级，行业需参考国内外多项标准并结合我国的实际情况，确立发展路径、测试方法和评价体系，促进行业技术健康快速的发展，提升行业的竞争力。