新車型項目全生命周期中對車內空氣質量的管控

陳兆欣

摘 要：整車內飾空氣質量已經成為了整車質量中的一個重要指標，其好壞直接影響了駕乘人員的身體健康，也直接影響了一個汽車品牌的形象和銷量。本文主要討論了如何在新車型的全生命周期對車內空氣質量進行管控。

關鍵詞：車內空氣質量 管控 有毒有害物質 氣味

隨著現代社會的不斷進步，人民生活水平的逐漸提高，汽車已經成為了人們生活必不可少的工具之一，無論是日常的工作學習，還是出行娛樂，汽車已經成為了大多數人的第二家園。最近，各地學?！岸九艿馈笔录忠鹆斯姷膹V泛關注，空氣質量的問題又成為了人們熱議的頭條，空氣質量對人們健康的影響也被廣泛討論。同樣的，汽車內部的空氣質量的好壞也被人們所重視。據統計，普通人平均每天待在車里的時間可以達到3h左右，而作為一個專業司機，其時間可能更長，可能達到8-10h，甚至更多。因此，車內的空氣質量的好壞直接影響了車內駕乘人員的健康。在2012年3月1號，國家環保部推出了《乘用車內空氣質量評價指南 （GBT 27630—2011）》，此評價指南作為一個推薦性的標準，對車內空氣中的有毒有害物質最大濃度做了規定，同時也傳遞了一個信號：國家將要把車內空氣的質量納入到管控要求。這也給各整車主機廠提出了新的要求。在2015年，國家環保部重新立項，對此推薦性國標的內容進行修改和調整，并將于2017年推出整車內飾空氣質量的強制性標準。屆時，各品牌整車內飾空氣質量滿足國家法規要求將成為其被允許上市銷售的必要條件。

一、車內空氣質量的概念

簡單的說，車內空氣質量的好壞衡量的是車內空氣中各種有毒有害物質濃度的高低。眾所周知，汽車的內飾是有各種非金屬類的零件組成的，而各種零件又是由種類繁多的材料構成，這其中主要包括：（1）各種工程塑料，如聚丙烯PP，聚甲醛POM，ABS樹脂等。（2）各種天然材料，如真皮，實木。（3）各種過程材料，如膠黏劑，油漆。（4）各種軟包覆材料，如人造革，織物面料。（5）各種橡膠類彈性體及聚氨酯發泡材料。所有的這些非金屬材料在整車的密閉環境中，都會或多或少的向車內散發出各種揮發性的有毒有害物質，這些有毒有害物質的濃度達到一定程度都會對人體的健康造成傷害，這些有毒有害物質主要包括：（1）醛酮類（甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛等）：具有麻醉和刺激作用，有一定致癌性；長期反復接觸可致皮炎以及引起支氣管炎、肺炎、肺水腫。（2）芳香烴（苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等）：具有一定致癌性，刺激性氣味。（3）胺類（二甲基甲酰胺等）：對眼、皮膚和呼吸道有刺激作用；侵入機體后對肝臟與腎臟有一定損害。（4）烷烴類（環己烷、直鏈烷烴與其衍生物等）：對眼和上呼吸道有輕度刺激作用；持續吸入可引起頭暈、惡心、倦睡和其他一些麻醉癥狀。（5）酯類（乙酸丁酯、乙酸乙酯等）：低毒性；有麻醉和刺激作用。（6）醇類（2-己基-1-癸醇等）：低毒性?？傮w來說，衡量車內空氣質量的好壞，主要可以通過車內空氣中各種有毒有害物質的濃度來衡量。在推薦性國標中針對8種對人體傷害最大的有毒有害物質的濃度做出了要求：甲醛，乙醛，丙烯醛，苯，甲苯，乙苯，苯乙烯，二甲苯。這8種物質的濃度是可以通過分析設備準確的定量檢測出來的。

二、新車型開發項目中對車內空氣質量的管控

為了改善駕乘空間，減小對用戶健康的傷害，同時也為了提高品牌競爭力和品牌形象，各大主機廠都應該將車內空氣質量作為整車質量的一個重要指標來加以控制。好的質量不僅僅是控制出來的，也是設計出來的。這也體現了整車空氣質量在控制上的兩個重要環節：前期優化設計，后期嚴格管控。

1.前期優化設計。

1.1材料的選用和驗證。一個新車型的全生命周期主要包括市場調研，項目立項，項目設計，項目開發驗證，量產一致性控制這幾個階段。而往往一輛車的質量在項目設計這個前期的階段就已經被決定了。整車空氣質量歸根結底是由所使用的原材料的散發性能決定的，材料的散發性能越好，所散發出的有毒有害物質越少，最終對于整車的貢獻就越低，整車空氣質量的表現就越好。這就意味著在設計階段要充分考慮原材料散發性能的差異，盡量選用一些低散發的環保材料，同時在零件結構設計上應盡量避免復雜結構，盡量避免使用揮發性大的材料。例如某些材料或零件的固定需要用到膠黏劑的時候，在設計上是否考慮可以采用卡扣或者焊接的方式，或者溶劑型膠水換成水性膠或者熱熔膠，這些都在很大程度上減少了膠水的用量，或者在無法避免使用膠水的情況下，采用了散發性能更好的材料。設計前期對材料性能進行嚴格管控，才能從根本上保證散發性能是滿足要求的。因此散發性能的管控是一個逐級管控的過程，從原材料的控制，到零部件總成的控制，最后再到整車的控制。這也要求主機廠必須要建立起一套原材料，零部件和整車散發性能的控制標準。有了這套控制標準，就相當于有了評判好壞的依據。為了在設計階段選擇合適的材料，有必要對不同材料種類里各個牌號的材料散發性能提前進行確認，并且建立一個原材料選擇清單，并要求主要的材料必須在清單中選擇，這也保證了設計出的零件散發性能狀態的穩定，也為后續的管控減少更多的不確定性。

1.2零部件的驗證。在設計凍結并發布，第一批樣件制造下線后，就要對零部件的散發性能進行測試和確認，并根據這個初步測試結果對生產加工工藝進行調整，如果最終鎖定是原材料的問題，則有必要對原材料的配方或加工過程進行優化。在經過一系列的改進后，需要對零部件狀態再次確認，直到滿足要求。

1.3整車的驗證。整車散發性能的驗證，從OTS樣車下線到SOP前，由于產量逐漸爬坡，生產節拍的不斷加快，因此在各個階段都需要對整車進行測試，以確保其整車生產和零部件加工的工藝過程保持穩定。如果整車出現超標的情況，則需要將整車打散到零部件，再進一步打散到原材料和工藝環節，找到導致超標最根本的原因，從而進行改進并驗證。

2.后期嚴格管控。在設計開發階段所有針對原材料，零部件和整車的測試，是為了確保選用的材料，所有的工程設計滿足整車的要求能夠好的設計。好的材料，合理的設計才是決定了好的散發性能的根本，但是材料升級必須要結合嚴格的后期管控才能保證批量出廠的產品其狀態和設計狀態保持一致和穩定。在量產階段，隨著銷量的提升，產量的不斷增大，各級供應商的生產節拍都保持一個高速節奏，這對質量的控制是一個很大的挑戰和考驗。因此在量產階段需要以下手段來對產品的質量進行管控：

2.1建立一個針對原材料，零部件以及整車的飛行抽檢和監控的機制。為保證批量階段的產品保持連續穩定的狀態，飛行抽檢的頻次應最少每季度一次，每次抽檢的結果要和設計開發階段認證的狀態相比較，對于波動較大的，要及時預警，找到波動的源頭，及時改善并嚴加控制。對于抽檢中不合格的項目，更應該逐級打散排查，找到導致失效的根本原因。

2.2在抽檢和監控的過程中，形成高風險材料或零件清單，不斷的識別高風險因素，制定高風險因素應對策略。

2.3制定獎懲機制，對于在抽檢中出現問題的供應商應當有一定的懲罰措施，施加相應的壓力才能使供應商重視控制質量穩定的重要性。對于狀態始終保持穩定，表現優異的供應商，也應有相應的獎勵措施來激勵并給予肯定。

三、結語

整車內飾空氣質量的管控是一個復雜的系統工程，需要由整車主機廠拉動下游各級供應商共同努力來實現。材料升級和優化設計是根本，后期嚴格的管控是必要手段，兩者相結合才能打造出一臺綠色健康，對駕乘人員沒有傷害的整車。真正實現關上車門也能呼吸北歐的空氣。同時國家嚴格的管控法規的出臺，也對汽車行業內的技術提升提出了新的要求，這也將從國家層面拉動整個汽車行業的技術升級，推動中國汽車產業的進步。

參考文獻：

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