測試周期對整車氣味和VOC散發的影響

趙福，韓亞萍，任明輝，郭秋彥，馬秋

(吉利汽車研究院(寧波)有限公司,浙江寧波 315336)

0 引言

自2009年起我國已成為全球最大的汽車銷售國家，隨著汽車市場的逐漸成熟，為提升車輛的競爭力，進一步滿足消費者對汽車舒適性的要求，主機廠不斷改進汽車內飾結構設計：提供多樣的造型設計，豐富的選材范圍，大量的裝飾件和皮革包覆。由于車輛是密閉的空間環境，隨著皮革材料、包覆材料、泡沫材料的大量應用，導致車內污染物積聚，對人體健康產生了一定的隱患。隨著社會公眾的環保意識和自我保護意識的不斷提高，公眾對與人體健康息息相關的車內空氣質量有更高的期待和嚴格的要求，車內氣味問題近年來備受關注。尤其是在后裝市場，有大量用戶采用活性炭、光觸媒[1-2]、柚子皮等科學或不科學的方式來改善車內空氣質量。這意味著隨著汽車行業的成熟，用戶對車內選材提出了更高的要求，這對主機廠的屬性開發提供了指導方向[3]。

1 整車氣味和VOC測試方法說明

目前我國也在大力發展車內空氣質量的規范化措施，在2007年發布了HJ/T 400—2007《車內揮發性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》，在2012年發布了GB/T 27630—2007《乘用車內空氣質量評價指南》。其中《乘用車內空氣質量評價指南》正在推動推薦標準至強制標準的轉化，涉及苯、甲苯、乙苯等苯系物，甲醛、乙醛、丙烯醛等醛系物即揮發性有機物(VOC)的限值管控。

雖然法律法規對VOC提出了限值要求，但這與用戶對汽車內部氣味直觀感受存在明顯差異，用戶也無法通過現場感受來評估氣味狀態。因此在管控VOC的同時，各大主機廠也相應提出了氣味的管控要求。現有條件下，氣味主要采用主觀評價，由經過培訓的氣味評價員，依據企業的測試標準，對經過特定方式處理的樣品進行評價，并給出對應的數值。通過對比不同樣品的氣味數值，即可對比整車的氣味狀態。

結合《乘用車內空氣質量評價指南》的指導意見，一般主機廠會采用下線(28±5)d的車輛，同時開展整車氣味和VOC的測試。試驗車輛的要求沒有內飾等變動。在試驗前，車輛不能進行氣味相關的后處理措施。試驗環境要求溫度在(25±1) ℃，環境濕度在(50±10)%RH。

文中就對在28 d的試驗周期內，A、B兩種內飾車型整車氣味和VOC變化特征進行了初步探討分析。為后續汽車內飾VOC全譜分析提供基礎分析。

2 驗證方案

在兩個不同的已量產項目中，分別選取一臺正常下線的車輛作為測試對象，分別標注為A車型和B車型。按照一周(7 d)、兩周(14 d)、三周(21 d)、四周(28 d)的測試周期，對A車型和B車型進行整車氣味和VOC測試，分析整車氣味和VOC隨不同時間的變化結果。

為保證驗證的有效性和一致性，將A車型和B車型均放置于室內存放環境，溫度控制設置在25 ℃，濕度控制設置在50%RH。在4個測試周期中，均由同一批氣味評價員進行整車氣味評價和整車VOC采樣。

通過選取不同內飾開發方案的A車型和B車型進行對比分析，可以評估不同內飾開發方案的整車氣味和VOC隨時間的變化特征。其中A車型是一款SUV車型，采用較少的裝飾件和水轉印工藝，B車型是一款小型轎車車型，采用較多的裝飾件和INS工藝。

2.1 某A車型試驗驗證

A車型內飾開發的主要零部件的選材信息見表1。

表1 某A車型的主要零部件選材信息

在7～28 d 4個測試周期內，A車型車內溫度分別為21.7，19.9，20.8，20.8 ℃，車內溫度差異未超過1 ℃，以消除溫度差異對整車氣味和VOC帶來的影響。圖1是A車型不同測試周期的整車氣味和TVOC、苯系物、醛類物質的變化趨勢。A車型在第一周和第四周的氣味更優。從圖中可以看出，僅有TVOC的數據與整車氣味狀態形成正相關性，苯、甲苯等苯系物，甲醛、乙醛等醛類物質，均未與整車氣味形成正相關。

圖1 A車型不同測試周期的整車氣味和VOC變化

2.2 某B車型試驗驗證

B車型內飾開發的主要零部件的選材信息見表2。

表2 某B車型的主要零部件選材信息

在7～28 d 4個測試周期內，B車型車內溫度分別為23.7，23.8，23.4，24.1 ℃，車內溫度差異未超過1 ℃，以消除溫度差異對整車氣味和VOC帶來的影響。圖2是B車型不同測試周期的整車氣味和TVOC、苯系物、醛類物質的變化趨勢。B車型在第二周和第三周的氣味更優。從圖中可以看出，僅有TVOC的數據與整車氣味狀態形成正相關性，苯、甲苯等苯系物，甲醛、乙醛等醛類物質，均未與整車氣味形成正相關。

圖2 B車型不同測試周期的整車氣味和VOC變化

由圖1和圖2試驗結果表明：

(1)不同內飾開發方案的車型，整車氣味和VOC變化趨勢不同。

(2)整車氣味的變化趨勢與整車TVOC揮發量呈正相關關系。

(3)整車VOC中，甲苯的含量變化隨試驗時間降低最為明顯。

(4)甲醛、乙醛等醛類物質的含量變化隨試驗時間降低不明顯。

3 結束語

針對A車型和B車型的整車氣味和VOC對比，可以得出整車氣味與TVOC存在相關性。且不同車內內飾配置的車型，整車氣味、VOC隨時間變化的趨勢也有不同，某一車型是中間兩周氣味最差，而另一車型則是中間兩周的氣味最好。兩個車型的甲苯隨時間變化趨勢最為明顯，可能是單體VOC物質中，甲苯的相對含量較高，且甲苯的揮發性較強(閃點較低)，故易形成明顯的變化。而甲醛、乙醛雖然也存在揮發性，但車內相對含量較低，同時車內聚丙烯塑料、聚氨酯泡沫等材料在光和熱作用下，已分解產生醛類物質，導致含量存在較小波動。

但針對具體揮發物質與整車氣味之間的并無明顯關聯性。分析可能是由于國標中規定的五苯三醛，占比整體車內揮發物中的含量有限。整車氣味來源與車內整體揮發物相關。后續可以利用全譜分析，對不同時間段內的整車揮發物變化，尋找整車氣味和揮發物之間的具體關聯。