張源 林崢嶸





摘 要:車內空氣質量影響著駕乘人員的感官與健康,隨著車內空氣質量越來越受消費者關注,國家與行業推出相應車內空氣質量要求的標準,主機廠同時需要從正向開發的理念對整車的空氣質量進行策劃與實現。本文主要介紹一種整車級空氣質量正向開發的策略,對各個開發階段對應的策略進行簡要介紹,并為一些具體零件整改提供一定思路,目的是為同行工程師提供一種空氣質量管控與開發的方策。
關鍵詞:車內空氣質量 正向開發策略
Measures for improving indoor air quality of a vehicle
Zhang Yuan Lin Zhengrong
Abstract:The air quality in the car affects the senses and health of the drivers and passengers, and the air quality in the car is more and more concerned by consumers. As the country and industry continue to issue various standards for air quality requirements, the main engine factory also needs to plan and realize the air quality of the whole car from the concept of positive development. This paper mainly introduces a strategy for the forward development of air quality at the vehicle level, briefly introduces the corresponding strategies at each development stage, and provides some ideas for the rectification of some specific parts, with the purpose of providing an air quality control and development strategy for peer engineers.
Key words:interior air quality; Forward development strategy
1 引言
生活物資的生產與運轉離不開汽車貨運,隨著社會生產力的不斷提升、生活節奏的加速與人們對生活質量要求的不斷提升,汽車貨運的需求不斷提升,這也增加了貨車司機及乘員在駕駛室駕駛乘坐的時間。車內空氣污染問題現已成為裝修家具類污染、室內PM2.5污染之后,危害人們身體健康的第三大室內環境污染問題,車內空氣中的氣味污染物會強烈影響駕駛室內駕員及乘客的感官,輕者給人不愉快的感覺,重者將影響到人們的身體健康。[1-3]國家相關部門為確保駕乘人員的身體健康,相繼發布了《車內揮發性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》與《乘用車內空氣質量評價指南》,各主機廠在此基礎上制定了相應企標進行管控。但對于車內空氣質量管控存在以下三點困難:1、評價困難,因人而異的氣味,對檢測結果影響很大,人的嗅覺極其敏感,能感知的氣味類型多,低于檢測儀器的檢出限;2、溯源困難,車內氣味物質種類繁多,多達上百上千種,不同類型的氣味物質混合起來會產生不同的氣味,相互作用的機理復雜;3、氣味物質去除90%,人的嗅覺感覺只減少50%,因此從正向開發上對整車駕駛室進行空氣質量管控,能夠從源頭上把控駕駛室內空氣質量,減少后續產品開展氣味溯源與整改的投入,縮短研發周期。[4]
2 影響車內空氣質量的主要因素
車內空氣主要來源于三個方面:1、車輛自身排放的污染物,2、內飾零件散發出的小分子物質,3、外界通過車窗等進入駕駛室內的污染物。其中主要原因為汽車內飾零件散發的小分子物質,比如有:醛類、酯類、酮類、芳香烴類、烷烴類,而對于商用車內飾中對空氣質量貢獻較大的零件如下:
以上非金屬零件在原材料與工藝成型過程或使用過程會產生易散發的小分子物質,殘留在產品表面,在駕駛室內較密閉的空間內散發出來后,造成駕駛室內空氣質量變差,從而影響了駕駛員與乘員的感受,甚至健康。原材料方面,如座椅、地板膠、遮陽板、方向盤上使用聚氨酯(PU)發泡,常規的聚氨酯PU原材料以溶劑型為主,在發泡成型過程中會產生易揮發的醛類等小分子,殘留在產品表面,在使用過程中會不斷散發出來。儀表臺、門護板等聚丙烯(PP)注塑件,PP類材料在注塑成型中易發生降解,生成醛、酮類小分子殘留在產品表面。內飾件中也會使用聚氯乙烯(PVC)作為包覆材料,PVC材料在成型后一段時間持續散發出醇類、醛類物質,影響整車空氣質量。
3 正向開發方策介紹
參考國內外空氣質量各項指標要求,以及終端客戶對氣味的要求,設定整車駕駛室空氣質量目標,并分解至內飾各系統。各系統零件與材料圍繞分解目標要求進行控制,通過從客戶愿景到客戶滿意的正向開發管控流程(如圖2)。
根據已建立的整車駕駛室空氣質量目標與評價方式,分解至零件各類材料的指標在零件設計前可按材料管理庫的形式,先對材料進行認可,對其氣味及VOC指標進行測試摸底,在零件設計選材過程中可通過選擇已認可的材料,減少重復檢測的程序,具體正向開發管理流程參考如圖3:
1、在商品定義階段,主要是通過收集競品數據與市場調研分析,經過項目組討論評審后對車內氣味與VOC目標進行設定,并將整車目標按零部件貢獻度分配至各總成零件上,最后再分解至原材料上;
2、在技術方案策劃階段,需對駕駛室內重點零部件的氣味與VOC風險程度進行評估,可根據零件的材料、工藝、倉儲、包裝與運輸四個方面進行評估,對于新材料、新工藝的零件需重點關注,評估并輸出風險件清單,進行提前氣味&VOC的摸底驗證及整改工作,同時原材料方面完成氣味及VOC測試與驗收,某車型開發過程中對各零件評估及整改過程如下:
3、工程試制階段
在工程試制階段,需進行首輪SLOT車試制驗證工作,按技術方案策劃階段預固化的材料/工藝/倉儲物流工藝卡的要求,開展整車級空氣質量驗證工作,針對不滿足空氣質量的零部件進行清單梳理,及時開展整改與驗證工作,整改方向仍從材料、工藝、倉儲與包裝運輸四個方面進行溯源與整改。
4、第一輪/第二輪試裝及驗收
在小批量生產階段前完成對對整改后的零件及整車重新試驗與驗收,并組織相關部門,如研發、品保、供應商等對材料/工藝/倉儲物流工藝卡進行簽署與固化,以保證零件的生產一致性,氣味穩定性。
5、批量生產階段
在實現了批量生產階段,仍需階段性對整車、零部件、材料進行抽檢,并按頻次的進行材料/工藝/倉儲物流工藝卡對產品生產流程抽檢,確保整車空氣質量性能穩定性,因此在此階段需定制年度的抽檢計劃。
4 總結
車內空氣質量現成為了消費者重點關注對象,并且會影響到駕乘人員身體健康,各主機廠對于車內空氣質量的控制與改善應作為重點工作,本文主要是對駕駛室內空氣質量的正向開發理念與方法進行了簡要的闡述,提供了一種空氣質量正向開發的參考方式,具體材料、零件以及組合起來后的情況不同,需根據實際情況進行管控。隨著行業對駕駛室內空氣質量的要求不斷提高,需要采用正向開發的方式對整車的空氣質量進行持續提升,以滿足客戶的需求。未來車內空氣質量改善,并且可正向設計車內空氣氣味類型,此時的車內空氣味型將更具個性化。
參考文獻:
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