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冠标检测GST-汽车车内空气质量测试总结及分享
作者:市场部 发布于:2016-10-28 13:59:05 点击量:


冠标检测GST-汽车车内空气质量测试总结及分享

                              ---- 第八届彼牧中国车内环境论坛(北汽集团站)

     冠标检测GST作为合作单位参与第八届彼牧中国车内环境论坛(北汽集团站),冠标检测GST材料部部长宁文涛发表了主题为“汽车车内空气质量测试总结及分享”的精彩演讲,从车内空气质量概述、气味及其管控、散发测试总结和案列分享(袋式法)四个方面,同与会嘉宾做了分享和交流。


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                                            第八届中国车内环境论坛-冠标检测GST演讲现场

文章由论坛组委会现场实录,具体演讲PPT或检测交流事宜请联系咨询冠标检测市场部(电话:021-59950729 邮箱:zhaoym@gst-test.com)。


现场实录如下:

我主要是从四个方面来说明一下今天的内容,第一个是车内空气质量简单介绍,第二个是气味及其管控,第三个是散发测试内容,最后跟大家进行一个案例分享。

车内空气质量现在大家说的包含一般两个方面,一个是气味,一个是VOC。气味主要是通过专业人员主观评价,提高消费者对车内气味的满意度。VOC散发是通过仪器设备进行检测,按照相关标准和法规来执行。

    气味和VOC有一定的共性和差异,前面各位专家已经说了很多,有害并不等于有气味。这个是2016年的研究报告,在他们的前八个故障问题中车内异味排名第二,2016年报告指出连续第二年成为消费者反映最高的问题,从去年的14.2上升到16.0。为什么气味投诉这么高?主要有两个原因,第一个气味给人最主观、直接的印象,第二个难闻的气味会影响乘员的情绪,容易引起疲劳甚至安全,所以容易导致购买人员的投诉。这也就是整车厂重视气味的一个原因。

这里面是气味的测试目的和原理,目的就是很简单,气味测试原理相对也很简单,主要是取一定的材料放在一个密闭的空间里,在一定的温度条件下进行处理,然后有专业的气味测试人员对零件进行气味等级判定。这是气味的测试流程,大家可以简单看一下,下面是不同车厂对罐子的要求。

    这是我们现在车厂的一些测试标准,我也把它总结了下,下面是对样品的要求。样品的要求每个车厂要求都是差不多的。下面我重点讲各个车厂测试方法的差异。我把刚才的标准他们的测试方法都在这边列出来了,首先说的是VDA270,因为它是最早的标准,很多车厂标准是依据它来的。

    VDA270的取样要求,小零件1升是取10克,3升是取30克。中等零件1升取20个立方厘米,3升取60个立方厘米。那么大的使用材料像泡沫、地毯,1升是50个立方厘米,3升是150个立方厘米。长安的取样要求是一样的,只不过长安的要求是用1升的罐子,它没有3升的罐子。它的测试方法包括两种,一种是湿法和干法,在湿法中有23度和40度,它这个完成以后都是要求立即评估气味的。干法的在80度加热2小时后,需要你到60度进行评估气味的,3个人闻完过后大概是1分钟的样子,需要在80度再加热30分钟,然后再到60度下面闻。

    后面这个VCS10292729这个是沃尔沃的,它的取样要求同VDA270是一样的,它的测试方法也是分为湿法和干法,它的温度规定只是在40度下面进行一个测试,也是加热完后一起评估气味。

    后面是我们奇瑞和北汽等,它的取样要求同上面稍稍有一点不一样。它的小零件1升和3升要求10克和30克。它的中等零件1升是20克,3升的是60克。它的大面积材料使用的材料泡沫和地毯是有两种情况,一种是在3毫米的和VDA270是一样的,小于3厘米它又作了一个规定,1升是200平方厘米,3升是600平方厘米,我取的是面积。它的测试方法和注意事项都同VDA270是一样的。 

    我们这个方法规定了1升的和3升的,一般是优先选1升的容积的气味罐做。如果需要重新设置的,那就好比两个人评判的等级差别比较大,我们可能需要重新测试,那可以选用3升的气味罐。

    下面是福特的一个标准,就是BO 131的,福特是使用3升的罐子,它不使用1升的罐子。小零件是取100g或者100平方厘米。中等零件是取90×200毫米1件,如果小于该尺寸,使用成品。大面积使用材料泡沫地毯,一般是90×200毫米3件。测试方法是有三种,一种湿法,然后干法,高温法。湿法也是两个条件,跟VDA270是一样的。干法是65度不是80度,也是做完完后立即闻,3个人闻过后一般不超过后需要在65度下面加热至少15分钟。它在中国市场又提出了80度要测量,80度加热完之后转移到65度加热15分钟立即闻,一样3人闻完过程一般是不超过1分钟,需要在80度下加热30分钟,65度下加热15分钟再开始闻。

    下面是捷豹、陆虎的,它的取样条件和VDA270是一样的,但是它在测试方法做了一些变动,它的所有材料都要求湿法,就是40度加热24小时以后后立即闻,但是对它的表面材料可能还需要干法是80度。

    下面是通用的标准就是GMW3205,它的取样标准不一样,有两种,一种是根据罐子的体积来定样品的体积,然后给出来一定的比例进行公示。第二种是根据车的用量来进行计算取样量,这是他们取样的要求。测试方法也是分为三种,第一种是湿法,第二种是干法,它的湿法和干法都是在70度条件下进行测试的。第三种是高温法是在105度条件下进行测试的。所有三种测试完之后都要冷却到室温下进行评估的。这是我对上面不同车厂标准的一个方法和取样要求作的总结。

这是我们气味评估的一般要求,这个要求每个车场都是相通的,所以大家看一下,我也就不惜说了。的确我们气味工作都是以牺牲自己的健康来确保准确。我现在讲一下气味质量的控制,气味主要是靠人的主观评价测试的,因为我觉得这个质量控制的重点在人。我们怎么才能成为一个优秀的气味人员?有下面五个条件,首先要成为有嗅辨员的意愿,你对气味抵触的话评出来的话肯定是有影响的。第二个没有身体上的条件,第三个是不适用有气味的日用化学品,第四个不抽烟、不喝酒,第五个无特别的异味偏好。

我们还要对他进行一个培训考核和人员对比、定期监督,并建立档案。培训主要包括两个方面因,一个是气味类别,考察对气味的辨别能力。第二个方面是气味强度,考察对同一种气味,不同强度的辨别能力。考核也包括两方面,一个是重复性,一个是稳定性。重复性就是同一段时间对同一样品辨别的结果是一样的,稳定性是不同时间对同一样品的辨别结果应该是一样的。这是我们对培训和考核两方面最基本的要求。

    目前我们冠标的做法一个和我刚刚讲的是一样的,首先是自我培训和考核,这成为我们合格的气味辨别人员,我们一般会在车厂对标,最后人员可能都要送到车厂进行培训。然后再有是进行比对,我们也要进行比对提高自己的能力,使第三方检测和车厂的水平在同一个水平上,得出的结果才能被车厂所用。

    第二个我们会有一个气味团队,一般是2个金鼻子和8个经验丰富的组员,为什么是10个人?因为人员出差或者请假满足不了人员,所以我们一般是10个人。后面还有动态的人员候补库,这个人员在一段时间进行考核过后,可能人员会有一个变化、变动,他是动态的,并不是这个人考核后一直是气味辨别员。第四个,建立气味博物馆及资料库,我们把大家平时测试过程中闻到的不好的气味和材料尽量保存下来、封闭下来,这个对后续人员的培训有很好的帮助。新来的人员可能闻到气味过后知道什么样是合格的,什么样是不合格的,所以这是建立气味博物馆。这是冠标目前气味团队的情况。

那么未来发展的趋势,目前多数是材料级别的测试,慢慢发展到零部件级别的测试,就是刚才上面一些专家所讲的,有的是袋式法,有的是箱式法。未来可能发展到不靠人来,依靠设备测试,排除掉人的主观影响,并测试出具体物质对气味的贡献,从而从源头上来改进材料以改善气味。这是我对气味未来发展趋势的预计。

上面是我们的气味及其管控方面的内容,下面我主要讲一下散发测试方面的总结,这是对VOC的定义和介绍上面讲了很多,我这里不再重复。这是散发的来源,这张图片大家见的很多,因为每次很多人都拿出来了,所以这个地方不惜说。VOC的测试项目主要有VOSSVOS,雾化等等,现在有一些开始不测了。这是现行管理的八项物质,我把这八项物质罗列出来,把沸点、特点、危害性也罗列出来了。

    上面是中国目前的限值,下面是征求意见稿的限值,第三行是韩国目前限值的要求,第四行是日本限值的要求,我把这个大概罗列了一下。这是实验室现在测的,实验室一般是从三个方面,一个是材料级别的,一个是零件总成级别的,最后是整车VOC级别的。上面也分别会从材料级别、零部件总成等,把它的测试方法跟大家再讲述一下。

    VOC的测试目的和测试的项目大家看一下,因为这个东西都是很清楚的。这是测试的原理,首先通过热脱附到色谱柱然后再到质谱,它的影响因素有一个取样过程。材料级别取样过程可能影响没有零部件级别那么大,还有个测试过程就测试过程有仪器状态,最后是分析过程。

    这是散发测试的一些参考标准,也是我把市场上主要的参考标准罗列出来了,包括它的取样要求。下面说一下醛酮,醛酮的测试现在也是很常规很普通的测试方法,醛酮主要是可以和DNPH试剂进行反应,演示后的化合物可以来进行分析。

    这是醛酮散发检测的流程,这是醛酮的一些参考标准,GMW15635VDA275等等。早期我们会测甲醛,原理和样品处理方式相同,仅是甲醛使用显色剂不一样,甲醛使用的是比较早的姿外分光光度计测定。现在醛酮类是用夜相来做的,夜相的应用范围比较广,可以贴近其他醛酮类的物质,更准确、效率更高。

    这是雾化,雾化整个测试原理也是很简单的,把样品放在雾化罐内利用油浴对雾化罐底部加热,在这一过程中,材料的挥发性物质会在雾化罐上方木覆盖的铝箔或者玻璃板上冷凝,然后利用测试前后铝箔或者玻璃板的反射系数比值进行计算雾霾值,这也是各个车厂参考标准的汇总。这是雾化性能检测的流程图。

    现在下面说零部件的VOC测试。零部件VOC测试主要分为两种,一种是袋式法,一种是箱式法,用的比较多的是目前是袋式法,现在很多车厂也慢慢在推箱式法。袋式法测试将样品放在密封袋里,在一定温度下加热使样品VOC散发,然后采样分析。它后面的分析过程和前面的采样法都是一样的,袋式法最关键的是预处理和细节培养,每个车厂对细节的规定都不一样,后面我会说一下袋式法测试的不同跟影响。这是袋式法通常规定的采样流量和时间的要求。

    采样的影响因素有充气的量,采样袋的体积、加热时间、加热温度、样品种类和影响。后面是箱式法的测试总结,箱式法和袋式法其实原理差不多,只是箱式法对空气流速有一定要求,而袋式法是固定在袋子里。

    下面我讲一下整车VOC测试的总结,我在我们国家的HJ/T 400-2007为例,大家看一下这个图。下面这张图我是把不同国家整车VOC测试方法进行了一个汇总,中国现在样品处理是在标准状态下通风6小时,封闭16小时。日本汽车工业协会要求是在标准状态下通风30分钟,封闭并加热,在40度下放4.5小时,过后它会启动发动机和空调。ISO的同日本也点类似,它首先通风1个小时然后封闭8个小时,最后在封闭并采用照射灯的情况下加热4个小时,它的照射灯对于车内温度对于照射灯的工艺有一定要求,最后就是空调的测试。

    采样的位置,中国是位于前排座椅头枕连线的中点,这个时候前排座椅一定要滑到最后位置。日本和ISO这两个规定是一样的,都是距离方向盘50厘米。采样阶段也不一样,中国是封闭16小时采样30分钟,日本是在三个地方都进行了采样,第一个是在通风30过后要进行30分钟的采样,第二个是在加热4.5小时过后要采样30分钟。最后在打开空调的情况下又要采样30分钟。ISO12219也是三个阶段,第一个是在封闭8小时过后30分钟内进行采样,第二个阶段就是加热4小时过后,就是最后面的30分钟进行采样,第三个也是把空调打开进行采样,后面是时间的要求。日本汽车工业协会要求4周内1428天进行测试,ISO1221928天至35天(音)的要求进行采样,这是对整车VOC测试的总结。

    再就是整车VOC测试影响因素,一个是采样影响,第二个是设备的影响。下面我把我们做的案例简单跟大家分享一下,我们选取三种不同样品,一种是后排座椅,第二个是顶棚,第三个是IT总成。我们采用的方法是袋子法,测试的周期就是最早送样就进行测试,测试完后我们把它保持送过来的状态,我们在第一周让它衰减一周不进行测试,在第二周衰减14天我们又会进行测试。下面是测试结果,第一个是座椅,前面那张大图我们是把三次测试结果和不同成分的总的曲线放在那,后面我们是把八种物质剥离出来了。我们可以看到苯、甲苯和甲醛它们的变化规律有点类似,都是在下降的,但是我们的乙苯和二甲苯以及苯乙烯在7天过后它会上升,乙醛和丙烯醛在第一个衰减周期下降,第二个衰减周期上升。

    顶棚我们还是把八大物质抽出来了,它的变化规律和前面的也不一样。它的苯、甲苯、乙苯、二甲苯和它的丙乙烯、甲醛,它的第一个衰减周期是衰减了,第二周期衰减了,它的结果都是有所上升的。它的乙醛和丙烯醛都是有所下降的。后面我们把八大物质也抽离出来了,它的八大物质基本变化规律还比较统一,都是随着时间衰减量会进行减少。

    这里我们稍微总结一下,针对不同零部件物质的衰减规律不同。二,针对不同零件,并不是所有的物质都是衰减的,由于它的吸附作用,物质的含量反而会增加。针对IP总成,物质的含量随时间有明显的衰减。为了可比性、测试零部件的散发,必须对送样时间和送样方式(包括样品的包装)都需有明确的规定。

    这也就是第三方比较尴尬的地方,有时候同一零部件供应商他在不同时间送样品过去的时候,测试的结果可能会不一样。他送到两个测试机构的时候,他的测试结果可能也会有差异。那么这个零部件供应商可能就说是不是你们谁家做的部队或者测试结果或者方法有一样?其实不是这样的,VOC散发本来就是测试的可比性比较差,所以这个地方就需要我们整车厂去牵头,要求我们的零部件供应商包括第三方检测机构,甚至我们的设备机构,共同去对整车厂操作细节进行限定。包括送样要求以及测试时间,包括袋式法前面温度的加热,在什么时候取样,以及加热过后袋子是不是需要人为抖动一下,使它的测试物质更均匀。

    整个需要制订一套比较详细的规则,这样我觉得测试可比性可能会有所提高。整个标准对这些细节没有特别详细的要求,这个需要我们整车厂去牵头做一个比较详细的要求,这样大家可能会有可比性。最重要的目的让大家都去进行比对,大家说一下各自的做法和想法综合出来,提出一个比较合理、科学的操作细则,这样得出的数据可能才比较具有一定的科学性。只有这样的数据有科学性之后,后续的分析和改进才是有指导意义的。

    这就是我今天的分享,谢谢大家。


附:

    由彼牧公司、北汽研究总院、北汽集团越野车研究院联合主办的第八届彼牧中国车内环境论坛(北汽集团站)于金秋十月在北汽集团研发基地胜利召开,国内外政府协会、整车、零部件及材料企业等300多人参与本次盛会。

    工信部、环保部、北京质检院、召回中心、CQC、中汽中心、GB/T 27630标准组、北汽、江淮、台湾裕隆等相关单位专家针对车内空气质量的政策法规、标准最新进展、后续召回工作、评价体系、VOC管控、气味溯源等行业热点问题做了全面的精彩的演讲和分享,并在会后参观了北汽新型车内空气质量控制技术试验室(与北京质检院共建试验室)。

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     冠标(上海)检测技术有限公司(GST)是一家独立公正的第三方检测机构。作为专业的检测服务提供商,我们秉承公正、科学、严谨的企业理念,为客户提供业内领先的产品检测服务,检测范围涉及汽车及其零部件、玩具、电子电器等多个行业。此外,冠标检测也始终致力于为客户提供全方位的检测支持,包括:实验室建设咨询、检测技术咨询、技术培训、检测认证代理、风险评估等。经过多年发展,冠标检测在设备配置、技术储备、测试能力方面均达到业内领先水平,并为上海大众、通用汽车、泛亚汽车技术中心等国内多所大型汽车生产厂和研发中心提供长期的检测服务及技术支持。

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