新车型项目全生命周期中对车内空气质量的管控

陈兆欣

摘 要：整车内饰空气质量已经成为了整车质量中的一个重要指标，其好坏直接影响了驾乘人员的身体健康，也直接影响了一个汽车品牌的形象和销量。本文主要讨论了如何在新车型的全生命周期对车内空气质量进行管控。

关键词：车内空气质量 管控 有毒有害物质 气味

随着现代社会的不断进步，人民生活水平的逐渐提高，汽车已经成为了人们生活必不可少的工具之一，无论是日常的工作学习，还是出行娱乐，汽车已经成为了大多数人的第二家园。最近，各地学校“毒跑道”事件又引起了公众的广泛关注，空气质量的问题又成为了人们热议的头条，空气质量对人们健康的影响也被广泛讨论。同样的，汽车内部的空气质量的好坏也被人们所重视。据统计，普通人平均每天待在车里的时间可以达到3h左右，而作为一个专业司机，其时间可能更长，可能达到8-10h，甚至更多。因此，车内的空气质量的好坏直接影响了车内驾乘人员的健康。在2012年3月1号，国家环保部推出了《乘用车内空气质量评价指南 （GBT 27630—2011）》，此评价指南作为一个推荐性的标准，对车内空气中的有毒有害物质最大浓度做了规定，同时也传递了一个信号：国家将要把车内空气的质量纳入到管控要求。这也给各整车主机厂提出了新的要求。在2015年，国家环保部重新立项，对此推荐性国标的内容进行修改和调整，并将于2017年推出整车内饰空气质量的强制性标准。届时，各品牌整车内饰空气质量满足国家法规要求将成为其被允许上市销售的必要条件。

一、车内空气质量的概念

简单的说，车内空气质量的好坏衡量的是车内空气中各种有毒有害物质浓度的高低。众所周知，汽车的内饰是有各种非金属类的零件组成的，而各种零件又是由种类繁多的材料构成，这其中主要包括：（1）各种工程塑料，如聚丙烯PP，聚甲醛POM，ABS树脂等。（2）各种天然材料，如真皮，实木。（3）各种过程材料，如胶黏剂，油漆。（4）各种软包覆材料，如人造革，织物面料。（5）各种橡胶类弹性体及聚氨酯发泡材料。所有的这些非金属材料在整车的密闭环境中，都会或多或少的向车内散发出各种挥发性的有毒有害物质，这些有毒有害物质的浓度达到一定程度都会对人体的健康造成伤害，这些有毒有害物质主要包括：（1）醛酮类（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；长期反复接触可致皮炎以及引起支气管炎、肺炎、肺水肿。（2）芳香烃（苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等）：具有一定致癌性，刺激性气味。（3）胺类（二甲基甲酰胺等）：对眼、皮肤和呼吸道有刺激作用；侵入机体后对肝脏与肾脏有一定损害。（4）烷烃类（环己烷、直链烷烃与其衍生物等）：对眼和上呼吸道有轻度刺激作用；持续吸入可引起头晕、恶心、倦睡和其他一些麻醉症状。（5）酯类（乙酸丁酯、乙酸乙酯等）：低毒性；有麻醉和刺激作用。（6）醇类（2-己基-1-癸醇等）：低毒性。总体来说，衡量车内空气质量的好坏，主要可以通过车内空气中各种有毒有害物质的浓度来衡量。在推荐性国标中针对8种对人体伤害最大的有毒有害物质的浓度做出了要求：甲醛，乙醛，丙烯醛，苯，甲苯，乙苯，苯乙烯，二甲苯。这8种物质的浓度是可以通过分析设备准确的定量检测出来的。

二、新车型开发项目中对车内空气质量的管控

为了改善驾乘空间，减小对用户健康的伤害，同时也为了提高品牌竞争力和品牌形象，各大主机厂都应该将车内空气质量作为整车质量的一个重要指标来加以控制。好的质量不仅仅是控制出来的，也是设计出来的。这也体现了整车空气质量在控制上的两个重要环节：前期优化设计，后期严格管控。

1.前期优化设计。

1.1材料的选用和验证。一个新车型的全生命周期主要包括市场调研，项目立项，项目设计，项目开发验证，量产一致性控制这几个阶段。而往往一辆车的质量在项目设计这个前期的阶段就已经被决定了。整车空气质量归根结底是由所使用的原材料的散发性能决定的，材料的散发性能越好，所散发出的有毒有害物质越少，最终对于整车的贡献就越低，整车空气质量的表现就越好。这就意味着在设计阶段要充分考虑原材料散发性能的差异，尽量选用一些低散发的环保材料，同时在零件结构设计上应尽量避免复杂结构，尽量避免使用挥发性大的材料。例如某些材料或零件的固定需要用到胶黏剂的时候，在设计上是否考虑可以采用卡扣或者焊接的方式，或者溶剂型胶水换成水性胶或者热熔胶，这些都在很大程度上减少了胶水的用量，或者在无法避免使用胶水的情况下，采用了散发性能更好的材料。设计前期对材料性能进行严格管控，才能从根本上保证散发性能是满足要求的。因此散发性能的管控是一个逐级管控的过程，从原材料的控制，到零部件总成的控制，最后再到整车的控制。这也要求主机厂必须要建立起一套原材料，零部件和整车散发性能的控制标准。有了这套控制标准，就相当于有了评判好坏的依据。为了在设计阶段选择合适的材料，有必要对不同材料种类里各个牌号的材料散发性能提前进行确认，并且建立一个原材料选择清单，并要求主要的材料必须在清单中选择，这也保证了设计出的零件散发性能状态的稳定，也为后续的管控减少更多的不确定性。

1.2零部件的验证。在设计冻结并发布，第一批样件制造下线后，就要对零部件的散发性能进行测试和确认，并根据这个初步测试结果对生产加工工艺进行调整，如果最终锁定是原材料的问题，则有必要对原材料的配方或加工过程进行优化。在经过一系列的改进后，需要对零部件状态再次确认，直到满足要求。

1.3整车的验证。整车散发性能的验证，从OTS样车下线到SOP前，由于产量逐渐爬坡，生产节拍的不断加快，因此在各个阶段都需要对整车进行测试，以确保其整车生产和零部件加工的工艺过程保持稳定。如果整车出现超标的情况，则需要将整车打散到零部件，再进一步打散到原材料和工藝环节，找到导致超标最根本的原因，从而进行改进并验证。

2.后期严格管控。在设计开发阶段所有针对原材料，零部件和整车的测试，是为了确保选用的材料，所有的工程设计满足整车的要求能够好的设计。好的材料，合理的设计才是决定了好的散发性能的根本，但是材料升级必须要结合严格的后期管控才能保证批量出厂的产品其状态和设计状态保持一致和稳定。在量产阶段，随着销量的提升，产量的不断增大，各级供应商的生产节拍都保持一个高速节奏，这对质量的控制是一个很大的挑战和考验。因此在量产阶段需要以下手段来对产品的质量进行管控：

2.1建立一个针对原材料，零部件以及整车的飞行抽检和监控的机制。为保证批量阶段的产品保持连续稳定的状态，飞行抽检的频次应最少每季度一次，每次抽检的结果要和设计开发阶段认证的状态相比较，对于波动较大的，要及时预警，找到波动的源头，及时改善并严加控制。对于抽检中不合格的项目，更应该逐级打散排查，找到导致失效的根本原因。

2.2在抽检和监控的过程中，形成高风险材料或零件清单，不断的识别高风险因素，制定高风险因素应对策略。

2.3制定奖惩机制，对于在抽检中出现问题的供应商应当有一定的惩罚措施，施加相应的压力才能使供应商重视控制质量稳定的重要性。对于状态始终保持稳定，表现优异的供应商，也应有相应的奖励措施来激励并给予肯定。

三、结语

整车内饰空气质量的管控是一个复杂的系统工程，需要由整车主机厂拉动下游各级供应商共同努力来实现。材料升级和优化设计是根本，后期严格的管控是必要手段，两者相结合才能打造出一台绿色健康，对驾乘人员没有伤害的整车。真正实现关上车门也能呼吸北欧的空气。同时国家严格的管控法规的出台，也对汽车行业内的技术提升提出了新的要求，这也将从国家层面拉动整个汽车行业的技术升级，推动中国汽车产业的进步。

参考文献：

[1]王太海. 乘用车内空气质量开发与管控研究 [期刊论文]- 环境技术 2014（4）.

[2]刘兆才. 关注车内空气质量 车内空气质量控制是个系统工程[期刊论文]- 世界汽车 2012（4）.

[3]孙建亮， 董长青 车内空气质量的管理现状及控制措施分析[期刊论文]- 绿色科技 2012（12）.