管李艷,張姣,周硯文
(陜西重型汽車有限公司 汽車工程研究院,陜西 西安 710200)
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,我國汽車產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展,車內(nèi)空氣污染對人體健康的影響日益顯現(xiàn)[1]。相對于轎車,商用車駕乘人員在車內(nèi)停留時間更長,因此商用車車內(nèi)空氣質(zhì)量備受關(guān)注。目前商用車VOC 和氣味性檢測方法尚無國家標(biāo)準(zhǔn),如何對商用車進行VOC 和氣味性檢測和控制,是商用車企業(yè)共同研究的課題。本文就商用車駕駛室VOC 和氣味性檢測方法進行探討和分析。
VOC 即揮發(fā)性有機化合物(Volatile organic Compounds)的簡稱,是影響車內(nèi)空氣質(zhì)量的重要原因,主要包括烷烴、烯烴、芳烴、醛類或酮類等物質(zhì)[2]。駕駛室內(nèi)VOC 濃度過高時,容易引起急性中毒,輕者會出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心等,嚴(yán)重時會出現(xiàn)抽搐,可能傷害到肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng),且氯乙烯、苯、多環(huán)芳烴等已被列為致癌物[3]。
氣味性指材料或零部件經(jīng)過規(guī)定的溫度、氣候條件時效處理后,散發(fā)出帶有可辨別氣味的揮發(fā)性成分的特性。由通過氣味性相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)考試,取得氣味性評價資格的團隊進行評價。
2008 年3 月1 日,由國家環(huán)境保護總局牽頭制定的《HJ/T 400-2007 車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》[4]正式實施,規(guī)定了測定機動車乘員艙內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)的采樣方法、測試設(shè)備等。《GB/T 27630-2011 乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》[5]是中國第一次就乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn),使我國乘用車車內(nèi)空氣質(zhì)量評價有法可依。
目前商用車企業(yè)制定的VOC 檢測主要參照如上兩個標(biāo)準(zhǔn)。商用車駕駛室VOC 檢測在環(huán)境艙中進行,受檢車輛保持封閉狀態(tài)16h 后,用TENAX 管和DNPH 管采集車內(nèi)氣體,最后采用GC/MS 和PHLC 對VOC 的種類和含量進行分析測試。
按照《HJ/T 400-2007 車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》[4]中4.1 采樣技術(shù)要求規(guī)定,實施采樣時,采樣車輛處于靜止?fàn)顟B(tài),車輛的門、窗、成員艙進風(fēng)口風(fēng)門、發(fā)動機和所有其他設(shè)備(如空調(diào))均處于關(guān)閉狀態(tài)。同時受檢車輛所在的采樣環(huán)境應(yīng)滿足如下條件:
a)環(huán)境溫度:25℃±1.0℃;
b)環(huán)境相對濕度:50%±10%;
c)環(huán)境氣流速度≤0.3m/s;
d)環(huán)境污染物背景質(zhì)量濃度值:甲苯≤0.02mg/m3、甲醛≤0.02mg/m3。
但在質(zhì)量保證和控制方面對受檢車輛所在的采樣環(huán)境條件數(shù)據(jù)中只監(jiān)測環(huán)境空氣中的甲醛和甲苯,商用車VOC 檢測在實施過程中,將整車駛?cè)氕h(huán)境艙,按車輛準(zhǔn)備階段、車輛封閉階段和樣品采集三個階段進行,這種靜態(tài)測試方法會存在如下兩個方面的問題:
(1)商用車的體積較乘用車大,尤其是高度,商用車比乘用車將高出2 倍多,那么環(huán)境艙的主體艙尺寸就要足夠大,以滿足《HJ/T 400-2007 車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》[4]中附錄A.1 的技術(shù)要求;
(2)駕駛室上車踏步、翼子板、導(dǎo)流罩、后視鏡、遮陽罩、隔音板、前后懸置橡膠、輪胎、橡膠管等外部零部件的VOC 數(shù)據(jù)將會對樣品采集階段有影響。
因此,將商用車VOC 檢測實施過程轉(zhuǎn)化為將駕駛室總成形成一個符合設(shè)計狀態(tài)及實際銷售狀態(tài)的相對完整的密封艙,需要體現(xiàn)駕駛室內(nèi)部所有零部件,同時對前圍進風(fēng)口、地板換擋軟軸過孔等進行密封,駕駛室不噴面漆,不裝配上車踏步、翼子板、導(dǎo)流罩、后視鏡、遮陽板、隔音板、前后懸架等外部零部件,僅密封相應(yīng)的安裝孔。這樣就消除了如上兩個問題的影響,但在試驗前需要對裝配完的駕駛室總成在5 天之內(nèi)完成密封性檢測,確保樣品采集系統(tǒng)密封性好,不漏氣。
目前,我國尚未出臺汽車氣味性測試的方法,各車企已制定的氣味性測試標(biāo)準(zhǔn)主要是針對零部件和材料級別,采用 不同的評價等級,如吉利采用10 級標(biāo)準(zhǔn)、長城采用6 級標(biāo)準(zhǔn),但針對轎車整車或商用車駕駛室級別氣味性測試方法較少。目前商用車駕駛室氣味性評價可選用兩種方法,一、駕駛室VOC 試樣采集時,用袋子或集氣瓶采集一定量的氣體,再由氣味評價人員進行評定。二、氣味測試人員進入環(huán)境倉中的駕駛室內(nèi)對其氣味性直接進行評價。采用第二種方法時氣味性評定過程整車車門開閉將對車內(nèi)空氣濃度有影響,所以一般國內(nèi)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定過程中均注明首次評價人員進行末次補充評價,如果首次評價人員在首末兩次的評定結(jié)果存在2 個等級以上的差異,則需重新對駕駛室內(nèi)空氣環(huán)境進行處理、進行新一輪的氣味性評價。如果評定結(jié)果差異仍存在2 個等級以上,應(yīng)重新組織評價人員進行評價。
總之,這種嗅覺辨別法對試驗人員的嗅覺能力要求很高。實際過程中由于不同人員對氣味感知存在較大的差異,往往使得不同人員的氣味測試結(jié)果相差較大,最終測試結(jié)果取各氣味性評價人員評價結(jié)果的算術(shù)平均值(采用近似進位制,近似到0.5 級或者整數(shù)級)。因此,氣味測試團隊的專業(yè)培訓(xùn)考核對氣味測試的準(zhǔn)確性就顯得尤為重要。
隨著時代的革新,我國商用車在VOC 和氣味性方向出臺的相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),加快了改善和提高商用車內(nèi)空氣質(zhì)量的步伐。但建立和完善商用車VOC 和氣味性檢測國家標(biāo)準(zhǔn),聯(lián)合零部件及材料供應(yīng)商共同管控,對我國商用汽車空氣質(zhì)量控制及提升具有重要的意義。