Automobile Technology & Material
车内气味的开发及改善方法研究
摘要:对照整车开发流程建立了车内气味的正向开发流程,并制定了气味开发的方法即通3过材料、工艺和仓储 个方面进行。以某车型为例,采用该流程和方法进行气味开发,结果显示该车型车内气味达到了开发初期设定的气味目标。并且在开发过程中,总结了注塑零件、座椅表皮和地毯等复杂工艺零件的气味改善方法以及仓储环境改善方法。为主机厂进行车内气味正向开发和零件气味改善提供了实用的方法,具有重要的参考意义。
关键词:车内气味 材料 工艺
中图分类号:U463 文献标识码:B Doi:10.19710/j.cnki.1003-8817.20190170
1 前言
近年来,随着经济不断地高质量发展,人们的环保意识越来越强。人们不仅对大气环境中的空气质量密切关注,更是对车内特别是新车内的空气质量十分注意和敏感。评价车内空气质量的指
VOC、PM2.5、雾化、粉尘及细
标和方法很多,包括
[1]。但消费者评价车内空气质量往往采用最
菌等直接、最方便的主观方法,闻车内的气味。低气味甚至无气味的车通常会被消费者认定为环保、安全的车,被消费者优先选择。相反,气味大的车会被消费者认为有害身体健康,可能被“一票否决”。所以对于汽车厂家来说,不仅要扎扎实实的提高车内的环保性,更要不断地控制好车内的气味,才能得到消费者的青睐。
车内气味泛指车内各种气味的总成,可以通[2]。车内气味
过人们的嗅觉器官进行分析和判断的主要来源为车内的零部件挥发出的小分子物质
(VOC)。 VOCS
[3],某车内检出的
有研究表明 物质
54
有 种,主要为烷烃类、醛酮类、芳香烃类、酸酯类、硅氧烷类等。这些小分子物质主要是由零件的非金属材料自身挥发的,另外在零件加工时工
VOC
艺温度过高也会造成材料分解产生 气味物质,模具上油污、脱模剂等也会污染零件产生气味。仓储时零件在密闭环境中也会受到其他零件
VOC
的 物质的交叉污染的等。所以车内气味的控
3
制主要在材料、工艺、仓储 个方向。将通过某车型的气味开发来探讨一种采用正向开发手段,根据气味开发流程(参照整车的开发
3
流程制定),在材料、工艺和仓储 个方向对气味进行开发和改善的方法。
2 车内气味开发控制方法2.1 开发流程
根据整车的开发流程,采用正向开发手段,制
1)。即在新车的预
定了车内气味的开发流程(图
VTS(整车性能
研阶段和概念设计阶段制定气味的目标),在新车的详细设计阶段发布气味管控零件清单,在新车的产品设计验证阶段开始进行零件气味测试,在新车的认证与生产准备阶段进行整车的气味性验证,并进行气味不合格零件的改善及对零件厂家的现场监察。可以将气味的开发流程总结为“定、管、测、改、察、验”,即为定整车气味目标,发布气味管控零件清单,测零件气味,对不合格零件改善,到零件厂家现场监察,对整车进行气味验证。
2.2 开发及改善方向
影响车内空气质量的因素主要有内饰件的材
[4]。根据车内气味的来源分
料、工艺和仓储环境
析,对车内
3个
气味的开发改善主要在材料、工艺和仓储方向进行。
2.3 测试方法
2.3.1
测试标准
3
采用主观评价方法,至少由 名专业的气味评
6
价员对气味进行评价,将气味强度分为 个等级,
1
如表 所示。评价的等级若介于两个等级之间,采用半级评价。2.3.2
零件材料测试
1L
材料的气味评价采用 瓶式法,将取样后将样品分别进行湿法和干法的气味测试。湿法是将
2a)各加入50 ml
瓶子(图 去离子水,然后放入样品23±2 )℃和(40±
(样品不能接触水),再分别在(
2)℃ 24h
条件下老化 后,进行评价。干法为将样
2b),在(80±2)℃
品直接放入瓶内(图 条件下老化
2h 23℃ 40 ℃)
后进行评价。其中湿法测试中( 和
3.0,干法测试中( 80℃
气味强度限值为 )的气味强
3.5。
度限值为2.3.3
整车测试
HJ/T 400-2007
按照 中的实验条件要求,对整
车气味进行评价。要求测试车辆为新下线(28±5)
天以内,不得进行任何影响车内空气质量的认为改造。在规定的测试环境中,首先完全打开车辆
的门、车窗、行李舱盖,静止放置(6±0.5)h,然后再
关闭车辆的门、车窗、行李舱盖,保持密闭状态
(16±1)h,最后进行评价测试。
3 某车型的气味开发
根据车内气味开发流程、开发方向和测试方法,对某车型的气味性进行正向开发。
3.1 气味VTS
在开发初期的预研阶段,根据该车型的市场VTS。定位,制定了整车气味
3.2 气味管控零件
在该车型的详细设计阶段,调查了解内饰零件的结构及材料,评估内饰零件对整车气味的影响,并参考过往车型的开发经验,发布该车型的内2)。饰气味管控零件清单(表
3.3 零件气味测试
根据零件材料测试方法,对零件进行取样,并按照相关的测试标准对管控零件进行气味测试。
23℃ 40℃ 3.0,
其中 和 时的气味强度限值要求为
80℃ 3.5。
时的气味强度限值要求为
测试发现,6
个零件总成的部分子零件的气味
3),不合格的零件总成占
强度结果出现不合格(表
23%。
管控零件的
3.4 气味不合格零件改善
对气味不合格零件的改善,主要从材料和工2
艺 个方面入手。
3.4.1
座椅总成
A.聚氯乙烯(PVC)表皮,对PVC
表皮的材料结
构进行分析,PVC 5 3),其
表皮包含 层结构(图 中对气味影响最大的为最外层的表面处层。而该车
PVC
型的 表皮的表面处理层采用了水性处理剂,与油性溶剂的表面处理层相比气味性较好,排除材料的影响。
PVC 4)发现,在涂布
调查 表皮的生产工艺(图环节有三道涂布工序(涂一、涂二和涂三),其中涂布时烘箱的温度对气味影响最大,提高烘箱温度可以增加小分子物质挥发,降低气味。但继续调查发现,该工艺已经将烘箱温度调整至最大工艺
PVC
范围,如果继续升高温度会造成 表皮劣化。
PVC
为了改善气味,增加 表皮中的小分子挥发,让压花后的产品再次过涂布烘箱进行烘烤(只过烘
120 ℃(低于涂布时的
箱),烘烤时控制烘箱温度为温度),改善效果明显。
PP
b.下护板,下护板使用的为聚丙烯( )材料,对材料进行测试发现气味能够满足要求。零件采用注塑工艺,厂家为了方便成型,在模具上喷涂脱模剂,导致溶剂在零件表面残留。另外厂家为了防止模具生锈在模具型腔内打了防锈油,导致防锈油在零件表面残留。改善的对策为生产时禁止
30
使用脱模剂,每次开始生产时前 模产品废弃(对
5h
模具清洗),产品出模后在通风处静置 。经过改善下护板气味能够满足要求。
3.4.2
仪表总成(本体上盖板)
PP PP
本体上盖板为 材注塑件,对 材进行气味