Automobile Technology & Material
一种汽车整车及零部件材料阈值法气味评价方法
（1.中汽研汽车零部件检验中心（宁波）有限公司，宁波 315104；2.中汽研汽车检验中心（天津）有限公司， 300300） 天津 1 摘要：通过分析汽车行业现有气味主观评价方法的现状，提出 种汽车整车、零部件材料阈值法气味评价方法，详述了阈值法气味评价的操作流程，阐述了汽车零部件材料阈值评价时的限值确定。阈值的确定是本方法的核心，确保了现有方法向本方法的有效转换。本方法可降低气味主观评价的难度、提高气味主观评价方法数据的有效性、减少操作人员的主观性，同时可解决现有各种方法的差异性问题，为汽车行业气
1前言
目前汽车整车、零部件材料气味的评价以人员主观评级[1]的方式进行（目前没有统一国家标准，只有团体标准和汽车企业标准）。将零部件材料在一定环境中存放后，由经过培训并合格的嗅辨员对样品气体进行嗅觉评价，按各标准要求的
2
气味强度等级进行评分。目前的评价方法存在个问题。首先，不同标准中气味强度等级分类不
6 10
同。有的标准使用 级制评价，有的标准使用
6
级制评价。即便是同为 级制评价的不同标准，等级描述也有差异。对从事多种标准气味评价的人员来说，并不能像设备一样切换不同的挡位，适应不同的标准，容易引起评价之间的干扰，导致数据偏差。其次，各气味标准要求评价人员按气味等
1 T/CMIF
级评价表的描述进行气味评级，如表 为
作者简介：刘亚林（1983—），男，工程师，学士，研究方向为汽车VOC、气味、有害物质检测与改善。12-2016《汽车零部件及材料的气味评价规范》
[2]气味等级评价表，气味等级界定不明确可能引起评价人员主观评价的误差。1
为了解决上述现有技术的不足，提出 种基于稀释法进行汽车整车及零部件材料气味评价方
法。其原理是韦伯费希纳定律[3]，通过气味强度与
浓度关系曲线，计算出行业普遍认可的合规气味强
3
级）稀释到气味阈值[4]强度所需的稀释
度等级（如
倍数（限值稀释倍数r限值）。将样品气体按稀释倍数
进行稀释，通过判断稀释后气体是否存在可识别的
气味来衡量样品气味是否满足管控要求。识别稀释后的气体是否存在气味的方法很大程度上消除了评价等级的差异及等级描述不明确问题。本方法包括汽车整车及零部件材料气味评价的采样、评价以及相应限值标准的制定和应用。为了实现上述目的，在采样环节将整车及零部件材料气味试验的条件进行了统一，便于不同气味试验数据的对比，更有利于零部件材料之间的管控与溯源[5]。2
a.样品准备。
零部件材料按要求进行存放；取样要求、存放条件可参考各团体标准、企业标准要求。
b.采样操作。
针对不同零部件材料样品，统一使用真空采气桶，将待测气体采集到专用气袋中。
c.气体稀释。
针对各种不同的样品，将气袋内气体按不同的限值稀释倍数r 进行稀释操作。不同样品限
限值
3.5
值稀释倍数r限值的确定按 进行。
d.评价准备。
2
稀释后的样品随同 个空白样品气袋由气味评价组织者放入三通道气味评价仪中，并记录样品和空白位置。
e.样品评价。
3
各位评价员依次对 个未知样本进行气味识别，并做出有无气味的判断。
f.数据处理。
气味评价组织者根据样品与空白的结果核查数据的有效性，并总结最终结论。
3
一般试验流程
限值的确定
针对每一类样品或气味物质，使用如下方法获得限值稀释倍数r限值。
3.1 样品气制备
纯品液体气味物质使用微量进样针取一定量注入充有一定量高纯氮气的无臭气味袋中，在高
0.5～ 1h
温箱内加热 加速样品挥发（加热温度由化40～ 60℃
合物沸点决定，常规温度为 ），然后取出5～10 min
气味袋静置约 ，使气味袋温度降至室温。注入的纯品量和充入氮气的体积取决于化合物的气味强度大小，以保证后续实验在稀释仪的稀释范围内能进行有效的评价（如不满足可调整注入量和充气体积重复试验）。袋内化合物初始浓度C0按公式（1）计算。
× ×a v ρ
= 1
C （ ） 0
V
为纯品的纯度(% )；ρ纯品的
式中v为纯品注入量；a
密度；V充入氮气体积。零部件材料样品取一定量放入无臭气味袋中，密封排尽空气后充入一定量高纯氮气，在一定5～10 min
温度下保持规定的时间，然后取出静置降至室温。样品取样量、保持温度和时间按汽车材料类型与气味评价需求进行调整，或参考相关气味试验标准，设样品袋内初始浓度为C0。
3.2 样品气评价
准备好的气味袋连接在动态气味嗅辨仪上，在4
软件上设定好稀释程序，由至少 位气味评价员对样品在不同稀释倍数下的气体样本进行嗅辨并按照1
表 规定的气味等级评价表进行评级并记录，评级1
修约到小数点后 位。取各位气味评价员评分的平均值作为最终气味强度等级记为Ii。嗅辨仪软件稀
释程序根据样品气原始浓度设计稀释倍数，从大到小并穿插空白的顺序且保证最大稀释倍数时稀释后2.5
样品气处在不大于 级，各稀释倍数记为Ri。
3.3 数据计算
统计各稀释倍数下的气味强度，计算各稀释2。其中各级别浓度按公
倍数下的浓度统计至表
式（2）计算。
C0
Ci= （2）
Ri
式中Ci为某一稀释倍数下化合物浓度；C0为原始浓
度；Ri为某次稀释时的稀释倍数。
3.4 曲线拟合不同稀释倍数下的气体样本进行评价（稀释气体使用高纯空气）。
由加入壬酮的含量及各稀释倍数计算得到各个样本浓度。不同稀释倍数、浓度、气味平均强度
3
数据统计如表 所示。
4.2皮革面料稀释倍数的确定
10 cm×20 cm
放皮革面料样品取样 放入充有
10L 40℃
高纯氮气的无臭气味袋中，在 的温箱内
16h 10 min,气袋内初始浓度C0。
静置 ，取出后冷却将准备好的气味袋连接在动态气味嗅辨仪
4
上，设定好稀释程序，由 位气味评价员对样品在不同稀释倍数下的气体样本进行评价（稀释气体使用高纯空气）。
C0在计算中为常数且在最终计算中无体现，
C0=1 mg/m3，由
设 C0及各稀释倍数计算得到各个样本浓度。不同稀释倍数、浓度、气味平均强度数据
5
统计如表 所示。1
由气味强度、浓度拟合曲线如图 所示。
3
级气味强度（有明显气味，可以明显感觉到，中等强度）被多数企业定义为材料合格的限值要
2
求。定义 级气味强度（有气味，可以察觉到，轻微
2
强度）为样品感知与否的感知阈值。通过图 曲线
3
可以计算出皮革面料样品由合规等级 级到阈值
2
等级 级的浓度差异，进而得到对应的阈稀释倍
6
数。壬酮的阈稀释倍数计算如表 所示。对于某一皮革面料样品制备的样品气体为
例，如果将该气体按上述稀释倍数(7.2倍)进行稀释然后进行气味评价，如果气味强度为可识别则
3
原气体浓度将大于 级浓度，否则原气体浓度低于
3
级浓度。
5
5
试验方法有以下 个优点。
a.统一零部件材料的采样评价方法，解决了整车及零部件材料气味评价方式的差异问题，方便了不同层级产品的气味差异比较，有利于得出不同层级产品间气味强度的传递，并可应用于整车气味的优化以及异味来源的排查。
b.取样、环境处理参考原有条件，可与原有方法进行比较。同时取样、环境处理条件可以随时按需要调整不影响方法的使用。
c.气味评价人员可使用本方法的方式进行训练，增加了气味评价人员能力的筛选，保证了气味评价人员的能力一致性与稳定性。
d.将原有多个语言描述，与感官界定困难的评级描述转化为气味是否可识别的判断，降低评价难度的同时，提高了数据的可靠性。
e.试验使用了空白的盲样，作为气味评价组织者考察气味评价员评价结果的有效性的质量控制措施，增加了实验数据的可信度。
参考文献：
[1] 黄文杰, 吕孟强, 高鹏,等.
基于用户主观评价的车内气味调查研究[J]. 暖通空调, 2020, 50(4):14-20.
[2] 中国机械工业联合会.
汽车零部件及材料的气味评价规范: T/CMIF 12-2016 [S]. 北京:
中国汽车摩托车检测认证联盟, 2016.
[3] 沈培明, 陈正夫, 张东平. 恶臭的评价与分析[M]. 北京:
化学工业出版社, 2005.
[4] Chen B, Haehner A, Mahmut M K, et al. Faster olfactory adaptation in patients with olfactory deficits: an analysis of results from odor threshold testing.[j]. Rhinology, 2020.朱振宇, 张鹏, 刘雪峰. 车内气味溯源方法体系研究[J].环境与可持续发展, 2018, 43(6):210-213. [5]结论
1前言
汽车发动机作为汽车的动力提供装置，直接影响汽车的动力性、经济性、安全性及环保性[1]。现阶段发动机表面使用的防护蜡高温易失效，容易腐蚀发动机表面其他橡胶件、塑料件及有色金属件，并且传统溶剂稀释型汽车防锈蜡难以满足当前我国环保政策要求。部分发动机表面防护蜡粘性差，高温环境易开裂剥落，这些掉落物进入发动机
内部，会缩短发动机使用寿命及降低安全性[2]。同
时发动机整体结构较为复杂，而当前国内外表面防护蜡主要采用刷涂或喷枪喷涂方式，膜厚易过大，这样会增加蜡液损耗量，还会影响发动机防腐
[3]。假使采用气雾剂方式喷涂发动机表面防
效果护蜡，操作简单，蜡液消耗量低，并能针对不同发作者简介：潘良（1986
年—），男，中级工程师，硕士学位，研究方向为水性功能涂料及高固含功能涂料。
动机位置喷涂相应的膜厚，可确保整体发动机的防锈效果。目前国内外发动机表面防护蜡使用环
D60
保类溶剂的报道较为少见，如采用 环保溶剂油作为基础溶剂，更能满足当前我国环保政策要
D60
求，因此开发相关产品意义重大。主要采用环保溶剂油作为基础溶剂，研制耐高温性及防锈性能优异的气雾剂型发动机表面防护蜡产品，并对其主要物性进行深入研究。
2
试验部分
2.1主要原料与器材
2.1.1
试验原材料基础成膜物质包括微晶蜡、改性聚乙烯蜡、全
SBS（苯乙
精炼石蜡；弹性体包括丁基橡胶、热塑性
烯与丁二烯的嵌段共聚物）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）；增粘树脂包括萜烯树脂、古马隆树脂、C5石油树脂、C9
石油树脂；防锈剂包括石油磺酸钡
T701、N-油酰肌氨酸-十八胺盐T711、羊毛脂及氧
3 3.1结果与讨论原液材料的选择
3.1.2
弹性体为了确保表面防护蜡能够在高温高压条件下，仍与基材保持良好的附着力，不出现开裂剥落情况，需要添加一定量的弹性体。根据本产品设计要求，可使用的弹性体包括丁基橡胶、热塑性
SBS EVA，因此分别在一定量的D60
及 溶剂中，添加改性聚乙烯蜡及上述弹性体，加温搅拌溶解，观
90
察溶液 天溶液稳定性。并涂板测试耐高温性及
3。
附着力，相关数据见表
C5
由上述数据可知，古马隆树脂及 石油树脂加入蜡液体系后，溶液相对浑浊，并且粘度较高。
C9
而添加萜烯树脂及 石油树脂后，溶液则是均匀
350 mpa·s，这
透明，并且萜烯树脂粘度较低，仅为
SBS
主要由于蜡、热塑性 与萜烯树脂相容性好。
3.1.4
防锈剂车体表面防护蜡体系中适当添加防锈剂，可显著提高成膜物的防锈性能，增强金属抵抗大气腐蚀能力及耐湿热能力。对于发动机表面特殊位置来说，实际要能满足保护蜡使用条件的防锈剂并不多，一般都存在着溶解性不好，涂膜发粘不干
T701、
等缺点。根据体系情况，筛选石油磺酸钡
N-油酰肌氨酸- T711、羊
十八胺盐 毛脂及氧化石
T743，其具体数据如表5
油酯钡皂 所示。