汽車車內空氣質量改善措施研究

呂秋碩，朱亮亮

（楊凌職業技術學院，陜西 楊凌 712100）

引言

隨著社會經濟的高速發展，汽車在人們日常生活中的地位越來越重要。人們在關注汽車的操控性、 燃油經濟性、安全性能等的同時，車內空氣的質量也日益成為人們關注的焦點[1]。車內空氣質量問題主要由于汽車內飾材料不環保、汽車內部不通風、汽車空調長期不維護等原因造成，其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物質污染后果最為嚴重。因此需要采取措施改善車內空氣質量，保證駕乘人員在車內的舒適和健康。

1 車內空氣質量問題的來源及危害

綜合現有的研究和調查分析，目前引起汽車車內空氣質量問題的來源及危害主要集中在以下幾個方面：

1.1 汽車內飾材料不環保

新車的車內各種配件和裝飾，其材料主要有塑料類、纖維紡織類，皮革類、橡膠類四大類材料[3]。合成樹脂、表面活性劑、塑料、橡膠、皮革等材料以及消毒、熏蒸和防腐過程中均要用到甲醛。另外在汽車生產過程中使用的各類型油漆和涂料則是苯系物及TVOC等的來源[4]。

1.2 汽車內部不通風

汽車空調使用的時間主要集中在冬夏兩季，而這兩個季節的多數時間氣溫異常，汽車內部空間會長時間的封閉，造成內外空氣的不流通。在這種情況下，車內乘員長期由于呼吸形成的二氧化碳氣體以及身體所散發出的其他氣體就成為空氣質量變差的來源。當這些氣體達到一定的濃度時，必然會造成車內乘員的疲倦、頭暈或頭疼等不適，也會對行車安全造成隱患。

1.3 汽車空調長期不維護

汽車空調工作時，外部空氣由通風管道經空調濾清器和蒸發箱進入車內，長期使用且沒有按時維護后，空調濾清器或蒸發箱會被空氣中的灰塵雜質所堵塞，影響空氣流通使出風口出風量降低，造成涼度不夠[10]。另外，在蒸發器等溫暖潮濕容易產生各類細菌而發臭，造成空調出風口異味，既影響車內駕乘人員的舒適度也不利于身體健康。

2 車內空氣質量的改善措施

基于以上三個方面對汽車車內空氣質量的污染和對乘員身體的危害，可以從以下幾個方面采取措施來改善車內空氣質量，提升駕乘的舒適度和安全性。

2.1 嚴格相關行業標準

2016年12月，環境保護部和國家質檢總局聯合發布《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》，(GB18352.6-2016，簡稱國六)，并定于2020年7月1日正式實施，在國六標準的第五部分(型式檢驗)和第七部分(生產一致性)的要求中明確規定所有M1類車均應符合《乘用車空氣質量評價指南》(GB/T27630-2011)的要求及生產一致性檢查[9]。隨后發布的修訂版《指南》不僅在標準方面更嚴格，也由推薦級別升級為強制級別，新標準實施后生產的新車必須滿足相關標準才能上市銷售。

表1 新標準車內空氣污染物極限值Table1 Automobile interior air pollutant limits of new standard

從上表可以看出，新標準的要求多數進行了升級，較之以前更為嚴苛，只有這樣才能從根源上保證車內的空氣質量。

2.2 采用環保內飾材料

基于汽車行業輕量和環保的發展趨勢要求，新型的環保內飾材料不斷得到開發應用[7]：如在汽車內飾件上面運用水性聚氨酯膠水可以降低VOC的排放；以乙烯基材料作為制造座椅的面料；采用天然纖維制備可循環再利用車底吸音板成為吸音材料市場的主流，這些新技術新材料的使用能從根本上降低有害氣體的揮發，減輕對車內空氣的污染。

2.3 采用新型空氣凈化技術

國內外關于汽車車內空氣質量改善方法多數集中于空氣凈化技術的研究，這方面的成果不斷出現并在汽車空調系統中得到應用，比較有代表性的有以下幾類：

2.3.1 過濾除塵

過濾除塵是采用裝在進氣口處的尼龍、纖維等過濾材料對粉塵進行過濾的一種除塵方法。

2.3.2 離心除塵

給進氣氣流通道連續設幾個急彎，當進氣流連續急轉彎時，由于慣性作用，粉塵顆粒來不及隨氣流一起轉彎而碰壁后沉積下來[10]。

2.3.3 靜電集塵

用纖維狀活性炭濾網及靜電濾塵網進行凈化空氣[8]。靜電濾網的原理是在無紡布纖維內植入正負向永久性電荷，使布面上充滿高伏特數的強力靜電，用來吸附空氣中的懸浮粒子，使有害人體的分子在通過濾網時被吸附在濾網內。

2.3.4 吸附除塵

利用活性炭較強的吸附作用，使除去粉塵后的空氣中的異味及其他有害氣體被吸附，使車內空氣得到凈化。目前常用的產品有：活性炭汽車空氣凈化布墊、活性炭空氣凈化裝置等[2]。

2.3.5 負氧離子技術

車用負氧離子空氣凈化器利用高壓放電、有選擇性地對空氣中氧原子進行電離，產生負氧離子。負氧離子具有十分活潑的化學特性，它能迅速與空氣中其它化合物結合，使其形成新形態的氧化物，進而使某些氣態物質轉化為晶態物達到凈化空氣目的。

2.3.5 光觸媒技術

光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質，就象植物的光合作用中的葉綠素。光觸媒在太陽光或室內熒光燈的照射下態產生殺菌、抗毒、除臭、油污分解、防止發霉、起到強大的空氣凈化作用。目前，該技術已在日本被應用于汽車空氣凈化方面，在我國也有著很好的發展前景[6]。

2.3.6 臭氧殺菌分解技術

臭氧消毒是屬于用車內的空調循環系統進行消毒的方式[2]，使用專用的消毒液進入循環系統，可將車內的異味除去，有一定的消毒除菌作用，特別是針對胺、煙堿、細菌等。

2.3.7 空氣質量管理系統

在近兩年推出的轎車上，除了使用上面介紹的除塵凈化方法外，還利用智能控制技術開發了空氣質量管理系統[5]，通過傳感器識別，配合負氧離子發生器，能夠自動監測車內空氣質量，并自動調節循環模式，隔絕污染，改善車內空氣品質，提高舒適性，有利于人體健康。

圖1 汽車空調凈化的基本原理Fig1 Basic principle of automobile air conditioning purification

圖1所示為汽車空調凈化的基本原理圖。較污濁的空氣經過濾除塵、離心除塵、靜電除塵、吸附除塵后，變成了清潔空氣，再經過負氧離子發生器，最終使車內空氣變得干凈清爽，使乘員精神飽滿。

2.4 按要求維護汽車空調

按期對汽車空調進行維護保養是保證汽車車內空氣質量的基本措施，主要有以下幾項：

2.4.1 按期更換空調濾芯

汽車空調濾芯在長期使用后，會粘附許多空氣中的灰塵雜質，如果不定期進行更換更換，導致空調濾芯過臟將無法起到過濾空氣的作用，還會造成車內空氣的二次污染，要想徹底清除車內異味就一定要從源頭解決問題。正常情況下，原廠空調濾芯使用壽命為兩年或3萬公里，如果用車環境空氣質量較差，就要適時縮短更換周期[10]。

2.4.2 清洗空調風道

空調濾芯可以有效阻止空氣中的雜質灰塵進入車內，但如果風道內留有頑固污漬和細菌還會產生異味。使用空調風道清洗劑可以清除風道內異味，車主可按需選購空調風道清洗劑。清洗步驟可以參考相關使用說明。

2.4.3 清洗空調蒸發器

汽車空調在工作過程中，蒸發器表面溫度較低，空氣中的水蒸汽將會在蒸發器形成“水橋”，并進而產生“白粉”，既影響蒸發器的吸熱能力，又污染車內環境。同時，蒸發器長期處于潮濕狀態容易產生異味。因此，應當定期對蒸發器進行清洗。

3 結束語

隨著汽車在日常生活中的作用日益重要，人們在車內停留的時間也越來越長。通過分析可知，造成車內空氣質量惡化的原因眾多，其危害和影響也相對持久。因此，如何改善和提高車內空氣質量需要持續關注。這既要從汽車制造過程入手，研發和采用無害和綠色的材料和技術，也要從用車習慣方面進行改變，加強對汽車空調系統的維護和保養，使其處于良好的工作狀態，為改善車內空氣質量發揮應有的作用。總之，有效的控制車內空氣污染，為乘員提供舒適健康的車內環境需要政策、技術、生產和應用等多方面持續關注和努力。