一汽豐田長(zhǎng)春豐越公司 / 何云龍 丁佳思 通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司 / 任玄譜

一、背景

隨著國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)連續(xù)十多年的高速發(fā)展，中國(guó)早已成為全球最大的汽車消費(fèi)國(guó)。經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、人民生活質(zhì)量的提高，在各行業(yè)均掀起了消費(fèi)升級(jí)的浪潮。汽車行業(yè)也同樣如此。受國(guó)家發(fā)展和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃支持，國(guó)內(nèi)新能源汽車近幾年異軍突起，不斷地發(fā)揮著汽車行業(yè)的革新者和創(chuàng)造者的作用。新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車的競(jìng)爭(zhēng)，使得中國(guó)汽車市場(chǎng)充滿了創(chuàng)新和活力，各種新技術(shù)層出不窮，并不斷地被應(yīng)用在汽車產(chǎn)品上。在這種態(tài)勢(shì)下，消費(fèi)者正從追求“有車開”向“開得好”迅速轉(zhuǎn)變，對(duì)安全、健康的駕乘體驗(yàn)要求也不斷提高。

對(duì)于消費(fèi)者來說，選擇一臺(tái)車的偏好，已經(jīng)從傳統(tǒng)的底盤調(diào)教、動(dòng)力系統(tǒng)可靠性、燃油經(jīng)濟(jì)性，轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v的品牌、造型和駕乘體驗(yàn)。大多數(shù)的消費(fèi)者并不是專業(yè)人員，無法準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出不同車型關(guān)于技術(shù)方面的細(xì)微差別，這就使汽車的設(shè)計(jì)者和消費(fèi)者之間的理念和感受存在根本性差異。但受人體自身生理特性影響的方面，卻是每個(gè)消費(fèi)者都可以依據(jù)自己的感受評(píng)判出來的，比如外觀（視覺）、異響（聽覺）、異味（嗅覺）、舒適感（觸覺）。對(duì)于這種基于人體主觀感受來實(shí)施的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，受個(gè)體的影響程度很大，所以很難制定一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于車內(nèi)空氣質(zhì)量來說，將影響駕乘人員健康的重點(diǎn)物質(zhì)規(guī)范起來，就是提高駕乘體驗(yàn)的第一步。

二、設(shè)定思路

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于車內(nèi)空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T27630-2011?！冻擞密噧?nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》規(guī)定了八種對(duì)人體影響最大的物質(zhì)含量。這八種物質(zhì)為：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛。我們將這些揮發(fā)性的有機(jī)物統(tǒng)稱為VOC物質(zhì)，簡(jiǎn)稱VOC。影響車內(nèi)空氣質(zhì)量的物質(zhì)主要來自內(nèi)飾件的VOC散發(fā)，而VOC的散發(fā)量是會(huì)受溫度和濕度的影響。GB/T27630中規(guī)定的車內(nèi)VOC檢測(cè)條件是將整車停放在溫度25℃±1℃、相對(duì)濕度50%±10%的潔凈整車環(huán)境艙內(nèi)，先將所有車門、窗打開換氣6小時(shí)，再關(guān)閉車門、窗密閉16小時(shí)后，通過空氣泵將車內(nèi)空氣抽取出來，對(duì)空氣樣本進(jìn)行分析后，計(jì)算出車內(nèi)各種VOC物質(zhì)的含量。由此可見，整個(gè)檢測(cè)過程中影響VOC含量的重要因素就是整車環(huán)境艙的溫度和濕度。這個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)其局限性，即當(dāng)前的溫濕度僅能代表室溫狀態(tài)下的車內(nèi)VOC散發(fā)情況，消費(fèi)者實(shí)際使用車輛的情況會(huì)復(fù)雜得多，比如夏季高溫、梅雨季節(jié)空氣高濕、冬季低溫+低濕度，按目前的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)無法評(píng)判這些情況下的車內(nèi)VOC散發(fā)情況。

因此，為了完善這部分檢測(cè)數(shù)據(jù)，我們?cè)O(shè)定了一系列的檢測(cè)條件，對(duì)同一車型在不同環(huán)境溫濕度下的VOC含量進(jìn)行檢測(cè)，為主機(jī)廠在日常檢測(cè)和制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)提供數(shù)據(jù)支撐，也補(bǔ)全了GB/T27630的不足。

三、檢測(cè)過程及結(jié)果

選擇同一配置、兩天內(nèi)生產(chǎn)下線的同一款車型，合計(jì)36輛。

設(shè)定環(huán)境溫度為20℃、25℃、30℃。

設(shè)定環(huán)境相對(duì)濕度為20%、40%、50%、60%、80%。

按GB/T27630中規(guī)定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：HJ/T400-2007《車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測(cè)定方法》，準(zhǔn)備好采樣器具、標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境艙、分析設(shè)備等，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的步驟對(duì)36輛試驗(yàn)車進(jìn)行整備，參考圖1的采樣示意圖。

圖1：整車VOC采樣示意圖

按下表的溫濕度條件，逐次設(shè)置環(huán)境艙的環(huán)境參數(shù)，并按步驟對(duì)整車進(jìn)行車內(nèi)空氣采樣、檢測(cè)分析：

表1：整車環(huán)境艙參數(shù)設(shè)定表

由于車內(nèi)VOC受生產(chǎn)環(huán)境、內(nèi)飾零部件生產(chǎn)批次、原材料批次等諸多因素的影響，因此無法確保同一批次生產(chǎn)的整車VOC完全相同，因此為了消除這種不確定性，我們每個(gè)參數(shù)條件同時(shí)檢測(cè)三臺(tái)車，作為平行樣。檢測(cè)檢測(cè)完成后，共得到36份VOC檢測(cè)報(bào)告。將同一條件下的三臺(tái)平行車的檢測(cè)結(jié)果取平均值，會(huì)得到最終的一組檢測(cè)數(shù)據(jù)。

由于八種VOC物質(zhì)根據(jù)其物質(zhì)特性，可以分為苯系物（苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯）和醛酮類物質(zhì)（甲醛、乙醛、丙烯醛），同類物質(zhì)具備類似物化特性。因此我們需要找到最具代表性的物質(zhì)來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，這樣能最大限度地簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)分析工作量，并得到最底層的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

因此在兩大類VOC物質(zhì)中，我們將每種物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)（GB/T27630）中規(guī)定的限值進(jìn)行比對(duì)，忽略遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值的數(shù)據(jù)，再根據(jù)VOC物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式綜合判斷，找到了兩大類VOC物質(zhì)中最典型的、整車揮發(fā)量波動(dòng)性最大的物質(zhì)：甲苯和乙醛，將這兩種物質(zhì)代表同類的其他物質(zhì)，重新對(duì)檢測(cè)結(jié)果按不同的溫度、濕度、甲苯檢測(cè)值、乙醛檢測(cè)值進(jìn)行整理后，就得到表2。

表2：不同環(huán)境條件下的車內(nèi)甲苯、乙醛含量

在不同的溫度、濕度條件下，分別對(duì)甲苯、乙醛的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就得到了圖2和圖3。

圖2：不同溫濕度下的苯系物含量趨勢(shì)圖

圖3：不同溫濕度下的醛酮類物質(zhì)含量趨勢(shì)圖

對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)地分析后，就得到了以下結(jié)論：1.對(duì)于苯系物來說，在同等濕度條件下，溫度越高揮發(fā)量明顯升高；在同等溫度條件下，濕度越高揮發(fā)量越高；但當(dāng)濕度接近80%時(shí)，苯系物含量呈下降趨勢(shì)。2.對(duì)于醛酮類物質(zhì)來說，30℃以下的溫度對(duì)含量影響不大，濕度與含量同步增長(zhǎng)；在30℃以上的高溫下，含量要明顯高于室溫狀態(tài)，濕度對(duì)含量的影響反而可以忽略不計(jì)。

四、結(jié)語

通過設(shè)置不同的整車VOC檢測(cè)條件，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)性地分析，最終發(fā)現(xiàn)了溫度、濕度對(duì)車內(nèi)VOC的影響關(guān)系，為今后的標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)、檢測(cè)方法優(yōu)化、供應(yīng)鏈VOC管理水平的提高提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)積累。