非金属材质的过滤机的简单介绍

“随着汽车保有量的增加非金属材质的过滤机，车内空气质量影响的群体也在逐步扩大非金属材质的过滤机，车内异味一直是消费者关注度最高的问题之一。”日前非金属材质的过滤机，由机械工业出版社和中国汽车报联合推出的汽车性能集成开发实战系列直播课程中吉利汽车研究院材料技术开发部部长、车内环保性能设计高级技术专家郭秋彦，深入浅出地解读了“车内环境品质”相关问题。

此次讲座从车内环境污染概述、车内环境品质国内外控制标准、车内空气污染物来源分析、车内环保性能开发与管控、车内环境品质未来展望5个方面剖析问题根源，提出规避要点，并介绍了相关技术开发的现状与发展趋势。

车内异味问题显著

郭秋彦介绍，2020年君迪中国新车质量研究（IQS）显示，车内存在异味的问题达到每百辆车10.4个，远超车辆其他问题。车内气味体现在驾乘人员的直观感受上，消费者对车内空气是否健康的主要评价依据为直观感受。

“车内有害物质包括挥发性有机物（VOC），主要为苯类、醛酮类等挥发性有机物，均可对人体直接造成危害。”车内空气污染的特征，包括积累性、长期性、多样性、多变性。当车内空气污染达到一定浓度时，短时间内会使人产生干咳、头疼、恶心、过敏等症状，并伤害人的肝脏、大脑和神经系统，甚至有致癌风险。《乘用车内空气质量评价指南》（GB/T27630-2011）中规定了VOC八项物质，其中主要致癌物质包括甲醛、乙醛、苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等。同时，车内还有非金属材料中难以挥发的成份在热作用下散发出来，冷凝在风挡玻璃上，形成一层薄薄的难以去除的油膜，阻碍驾驶员视线，影响行车安全。

目前，国内外整车企业中，对车内环境测试采样方式皆不相同，零部件及材料测试方法虽然相互借鉴，但均没有统一的测试方法和限值要求。国内外有整车车内空气质量法规的国家，包括中国、日本、韩国、德国、俄罗斯等。其中，有车内空气质量参考限值的国家仅有中国、日本、韩国。其他没有官方车内污染物限值标准的国家，在进行车内污染物测定时，较多沿用或者参考室内空气质量的标准和限值。在整车企业对汽车零部件常用的VOC测试方法上，日产、丰田、本田、铃木等采用“袋式法”，而宝马、沃尔沃、大众、雷诺等采用“箱式法”。

污染源头来自哪里

“从整车开发角度看，车内空气环境污染主要由汽车内饰件散发出的VOC或外部的有害气体、颗粒进入到车内所构成。这些污染物富集于车内导致车内有害物质浓度上升或产生异味。主要表现为气味、VOC、细菌、霉菌、PM2.5等。”郭秋彦说，车外污染物的来源一般为尾气，粉尘等非金属材质的过滤机；车内气味和VOC主要来源于内饰等零部件挥发，主要包括行李舱内饰件、备胎、座椅、车门内饰板、密封条、顶棚、遮阳板、方向盘、仪表板、副仪表板、地毯等。

他对常见的几种车内零部件及其材料产生污染问题的原因进行了分析。

一是塑料材料中，粒子本身含有挥发性有机物，还有注塑过程中使用的脱模剂，清洗剂，防锈油等也会引入污染。

二是聚氯乙烯材料中，增塑剂为气味主要来源之一，表面处理剂为VOC主要来源之一。

三是聚氨酯发泡材料中，分为硬质发泡和软质发泡，涉及车内主要是座椅、地毯、隔音垫、顶棚、行李舱等零部件。

四是橡胶类材料，橡胶类材料主要用于备胎，密封条等产品，主要原料是三元乙丙橡胶，辅料为石蜡油，通过硫化工艺挤出成型。原材料和生产过程都会带来气味和产生VOC气味。

五是胶粘剂，密封剂，胶粘剂和密封剂在汽车制造中应用广泛，种类数十种，单车用胶量达到20kg-40kg。如果内饰选用溶剂型粘胶剂，此类粘胶剂含有苯，甲苯，二甲苯和甲醛等挥发性有害物质会影响车内空气质量。

开发设计如何管控

“在整车开发设计中，要从源头遏制车内空气污染的产生。”郭秋彦认为，其中包括三个方面。

1.源头管控，包括原材料，辅料和配方。使用低气味，低VOC的添加剂、助剂、填料等。不使用回收废棉，选用其他材料代替。尽量不再使用修补漆、脱模剂、清洗剂、防锈剂等可带入气味和VOC污染的化学试剂。

2.生产加工成型过程管控，生产工艺程序等都对气味VOC有较大影响，如塑料零部件注塑前的烘料、注塑温度、注塑压力、速度等。其他零部件生产过程，比如座椅表面材料的火焰复合参数，除味工序和参数都有很大的影响。

3.内饰件存储条件管控，包括选用无异味的成品包装袋、包装箱，要具备通风良好，无污染的存储环境等。

“阳光直射会加速氧化，产生甲醛、乙醛等物质；而通风避光保存，则有利于气味及VOC散发。”他表示。

“车内空气质量相关设计要正向开发，确保选材、工艺支撑，从源头保证目标达成。”郭秋彦提出，要总结国内外车内空气质量控制经验，结合国内法规政策发展趋势，围绕材料级、零部件级、整车级角度，建立VOC、气味、雾化性、多环芳烃多领域及主客观多维度评价体系，编制技术标准，搭建研发流程，推动车内环境品质性能控制工作的有效运行。

在整车开发流程中，零部件的开发通常经过设计选型、虚拟验证、实物验证、装车验证等阶段，其中对车内空气属性最重要的阶段为零部件实物验证阶段。而在零部件设计符合性验证阶段，需要结合气味问题，前置开发工作，压缩实物验证的试验周期和降低不达标风险。

六点打造车内健康环境

郭秋彦在介绍相关技术的发展趋势时表示非金属材质的过滤机：“随着相关技术进步，逐步出现了CN95滤芯、车内杀菌、车载香氛等有利于车内空气质量的环保功能。”

一是CN95滤芯。现有量产汽车空调使用的普通滤纸型滤芯、活性炭滤芯尚未能够过滤95%的直径在0.3微米以上的颗粒，并不能达到N95型口罩级的净化效果。与人们戴上N95型口罩单纯带来呼吸阻力不同，车载空调需要平衡风阻和容尘量，既要增大滤芯面积，确保过滤效率，控制过滤阻力，还要保证滤芯的长效使用。

二是微正压。利用车身良好的密封性，通过高效空气过滤器吸入所有循环空气，风扇以最大速度运转，以在车厢内形成适量正压，防止外部空气从门窗缝隙进入。配合微正压，对于普通的雾霾有很好的过滤作用，也能够在一定程度上抵挡细菌、花粉和灰尘，有利于提升车内空气质量，从而降低对驾乘人员的健康威胁。

三是新风系统。解锁和驻车新风系统有助于清新车内空气，新风系统运行时，空调鼓风机会以最大档自动工作，将车外新鲜空气送入车内，同时通过排风口送出车内密闭受污染的空气，持续时间不等，通常为60秒左右。

驻车新风系统，在车辆停车熄火后，每隔一段时间，新风系统自动开启并持续约60秒，此时若打开车门，新风系统将立刻停止工作。

四是车内杀菌。车内环境中有多种细菌，通过有紫外线、臭氧杀菌、电场杀菌、等离子杀菌、远红外线杀菌等技术，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等代表性菌种进行有效杀灭，形成车内抗菌、无菌的环境。

五是净化材料。受限于目前的技术发展水平，车内环境品质在各品牌车型中尚未形成差异化竞争，市场上出现了一部分以车内环境后处理为主要目标的精品服务，主要用于新车售出后、使用前为消费者除甲醛等挥发性有机物。

六是香氛系统。香氛系统，在传统视觉、触觉、听觉之外，首次将车内氛围塑造提升到嗅觉层面。车载香氛系统通常安装在杂物箱或扶手箱中，采用独立出风口，散香方式为出风带动香味散发。出于安全考虑，车内香块形式大多为固体，如使用陶瓷或胶体。香氛系统触发功能通常集成在多媒体界面，能够结合用户的需求，在不同场合中进行调换，并为用户提供多种香氛选择。

“健康出行是人们关注度越来越高的焦点，车企也在大力进行技术开发，为改善车内环境不断创新，积极打造动静态防护集于一体的健康车。”郭秋彦表示。

文：赵建国 编辑：蒙轩 蔺天子 版式：王琨