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基于整車艙的高溫VOC試驗影響因素分析

嘉峪檢測網(wǎng) 2022-07-29 21:44

市場調研發(fā)現(xiàn)，夏季高溫暴曬后異味嚴重，消費者對高溫下的車內voc狀況也越來越關注。部分評價體系如CCRT、C-AHI、C-ECAP等都有把高溫氣味voc列入評價參數(shù)中，整車voc試驗影響因素較多，包括人員差異，采樣過程及采樣設備、分析設備的差異等等。本文主要基于整車艙從輻照角度、輻照裝置離車頂距離以及環(huán)境溫濕度幾個方面對整車高溫voc試驗做了分析，希望日后在標準優(yōu)化方面提供支持。

引言

隨著消費者環(huán)保意識的增強，人們不僅對常溫狀態(tài)下車內空氣質量有要求，高溫狀態(tài)下的車內空氣質量也越來越受關注，國內各大評價體系如中國生態(tài)汽車評價規(guī)程（C-ECAP）、中國汽車健康指數(shù)評價規(guī)程（C-AHI）以及中國汽車消費者研究與評價（CCRT）都將車內氣味VOC情況列入其中，常溫狀態(tài)僅對車內溫度、濕度、及艙內背景有要求，高溫狀態(tài)增加了輻照度的要求，這就需要整車試驗艙配備輻照裝置。目前行業(yè)內整車高溫VOC測試方法主要有ISO 12219-1: 2021、JAMA《降低汽車內VOC的自主舉措》、德國大眾PV3938: 2000，中國生態(tài)汽車評價規(guī)程（C-ECAP）、中國汽車健康指數(shù)評價規(guī)程（C-AHI）以及中國汽車消費者研究與評價（CCRT）等評價體系中高溫車內空氣狀態(tài)都是參考ISO 12219-1 :2021標準模擬高溫暴曬后的車內空氣狀況。本文重點介紹了汽車行業(yè)內對整車VOC測試艙的要求，基于整車艙從輻照角度、輻照裝置離車頂距離及環(huán)境溫濕度幾個方面對車內高溫VOC試驗影響因素進行了綜合分析，旨在為汽車行業(yè)高溫氣味VOC的管控提供方法參考。

整車VOC測試艙要求

01測試艙內環(huán)境要求

目前行業(yè)內常溫整車VOC試驗對測試艙的要求主要是參照 HJ/T 400-2007中的要求，具體如下：

1)環(huán)境溫度：25℃±1℃；

2)環(huán)境相對濕度：50%RH±10%RH；

3)環(huán)境氣流速度≤0.3m/s

4)環(huán)境污染物背景濃度值：甲苯≤0.02mg/m3，甲醛 ≤0.02mg/m3。

標準ISO 12219-1:2021中對環(huán)境背景濃度的要求為，單種物質含量不得超過0.02mg/m3，TVOCs不得超過0.2mg/m3，或最大不能超過各自測定值的10%（以較小者為準）。不同標準對整車測試艙的背景濃度要求略有不同，不同品牌整車艙也都能滿足標準標準要求。整車VOC艙較其他艙不同的是，會配備一個VOC處理系統(tǒng)（含過濾功能），同時結合艙的內外循環(huán)功能，以保證整車艙的背景濃度滿足試驗要求，但不同品牌整車艙配備的是不同廠家的VOC處理裝置，對未知VOC的吸附效率也不盡相同，尤其是對TVOC的吸附情況，主要是對試驗環(huán)境背景的影響。

02高照輻射裝置

高溫輻照裝置應由紅外輻照器、鹵素輻照器或者其他輻照器（模擬陽光照射）（300nm以內的波長被過濾）組成，測試車輛車頂中心處輻照度應在數(shù)分鐘內達到400 W/m2±50W/m2。輻照加熱區(qū)域應至少覆蓋車艙周邊0.5m以內，以垂直于地面的角度對加熱區(qū)域進行照射（詳見圖1）。輻照裝置距車頂距離不能過短，以免局部過熱對車輛有損傷。

基于整車艙的高溫VOC試驗影響因素分析

1-試驗車輛，2-輻照區(qū)域，3-輻照度監(jiān)測位置（車頂中心點）

圖1 標準ISO 12219-1: 2021試驗車輛布置示意圖

基于整車艙的高溫VOC試驗影響因素分析

JAMA《降低汽車內VOC的自主舉措》和德國大眾PV3938: 2000是通過調整輻照強度來保持車內空氣恒定溫度，ISO 12219-1: 2021標準（停車模式）是通過控制試驗車輛車頂中心處恒定的輻照強度（400W/m2±50W/m2）來控制車內環(huán)境狀態(tài)。

01.輻照角度

ISO 12219-1: 2021標準（停車模式）要求輻照裝置需固定在艙頂，且與加熱區(qū)域成90°角，其他未做明確說明。目前國內市場上主流的整車VOC測試艙有兩個品牌，具體如圖2所示。

基于整車艙的高溫VOC試驗影響因素分析

圖2 不同品牌輻照裝置示意圖

兩個品牌的整車艙（含輻照裝置）均滿足ISO 12219-1: 2021標準（停車模式）要求，但不同品牌整車艙配備的輻照裝置略有差異，輻照角度也有差異。A品牌整車艙配備的輻照裝置整體垂直照射試驗車輛，B品牌整車艙配備的輻照裝置整體垂直照射試驗車輛，但輻照裝置周邊為傾斜照射試驗車輛。將同一車型放置在兩個品牌整車艙中按照ISO 12219-1: 2021標準要求進行高溫輻照試驗，通過對試驗車輛內部空氣溫度進行對比分析（見表1），結果發(fā)現(xiàn)照射方式的差異會造成試驗車輛溫度有差異，周邊傾斜輻照的試驗車輛溫度要明顯高于垂直輻射的，而溫度又是車內VOC散發(fā)的直接影響因素，溫度升高會增加車內飾材料散發(fā)。

表1 兩種品牌整車艙試驗車內溫度差異比較

基于整車艙的高溫VOC試驗影響因素分析

注：表中采樣點位置為方向盤頂部和頭枕底部連線中間距離方向盤0.5m處。

02.輻照裝置離車頂距離

ISO 12219-1: 2021標準（高溫模式）要求輻照裝置距車頂距離不能過短，以免局部過熱對車輛有損傷，但未明確注明距離，而不同品牌整車艙輻照裝置距車頂距離略有不同（如下表2所示）。通過對不同距離（輻照裝置距車頂）的車內試驗溫度進行對比分析（見表2），結果發(fā)現(xiàn)輻照裝置距車頂?shù)木嚯x對試驗車內溫度無明顯影響，故對高溫VOC測試亦無明顯影響。

表2 輻照裝置離車頂距離差異比較

基于整車艙的高溫VOC試驗影響因素分析

注：表中采樣點位置為方向盤頂部和頭枕底部連線中間距離方向盤0.5m處。

03.艙內環(huán)境溫濕度控制

常溫模式下，ISO 12219-1: 2021標準對艙內溫濕度有明確要求，溫度要求23℃-25℃（盡量接近25℃），濕度要求50%RH±10%RH；而在高溫輻照模式下，標準對溫濕度要求并未明確定義，僅要求溫度盡量接近25℃，濕度盡盡量接近50%RH。針對這種情況，各試驗室執(zhí)行情況也有差異，有的試驗室僅開溫度（25℃）濕度關閉，有的試驗室溫濕度（25℃，50%RH）同時開啟，有的試驗室為了保證溫濕度更接近標準要求（25℃，50%RH），高溫情況下會把溫度開的低一點，濕度開的略高一點。不同試驗室對整車VOC測試艙的溫濕度控制情況不一樣，那艙內環(huán)境溫度也勢必會不一樣，艙內環(huán)境背景溫度會對車內溫度有直接影響，車內試驗溫度又會影響高溫整車VOC散發(fā)情況。

結束語

本文對ISO 12219-1 : 2021 VOC試驗的整車艙要求做了詳細說明，同時從輻照角度、輻照裝置離車頂距離及環(huán)境溫濕度控制等基于整車艙層面對車內高溫VOC試驗影響因素進行了綜合分析，分析結果表明：

1）不同品牌的整車VOC測試艙配備的輻照裝置有差異，輻照角度也有差異，周邊帶有傾斜輻照的輻照裝置下的試驗車內溫度要比垂直輻照下的試驗車內溫度要高，對高溫整車VOC測試結果有直接影響。

2）不同品牌整車艙輻照裝置離試驗車頂距離有差異。通過對不同距離（輻照裝置距車頂）的車內試驗溫度進行對比分析，結果發(fā)現(xiàn)輻照裝置距車頂?shù)木嚯x對試驗車內溫度無明顯影響，故對高溫VOC測試亦無明顯影響。

3）各試驗室對ISO 12219-1 : 2021高溫模式下整車艙溫濕度控制的理解有偏差，致使其對整車VOC測試艙的溫濕度控制情況不一致，高溫試驗時候艙環(huán)境溫度對車內溫度有影響，同時也會影響高溫整車VOC散發(fā)情況。

引用本文：

宋景華.基于整車艙的ISO 12219-1:2021高溫VOC試驗影響因素分析[J].環(huán)境技術,2022,40(03):34-35.

來源：環(huán)境技術核心期刊

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