【行业快讯】车内空气质量

汽车数量的增加加剧了与交通有关的空气污染和公共健康问题。

汽车蒸发器芯孔中的臭味是怎么回事

经济的快速发展推动了汽车保有量的长期激增。汽车数量的增加加剧了与交通有关的空气污染和公共健康问题^1-3。因此，城市在吸引人口、建筑、交通和大量能源使用的同时，已成为空气污染的峡谷⁴。由于行人和汽车共存于同一地区，城市中轻型和重型车辆排放的废气不断增加，对污染构成了挑战⁵。交通运输部门占据了大约四分之一的能源相关温室气体(GHG)排放量^6,7。从1990年到2022年，交通运输排放量以年均1.7%的速度增长，快于任何其他终端使用部门⁷。交通排放每年造成320多万人过早死亡⁸。

城市是温室气体排放的主要来源。多项研究表明，驾驶员、乘客和行人接触到的高浓度空气污染物大多由车辆排放^1-3,5,9。纳米颗粒（包括源自不同材料燃烧的颗粒）与各种健康问题有关，如纤维化、慢性炎症性肺病和癌症等^10,¹¹。一些研究表明，生活在重型车辆交通道路附近的儿童患呼吸道疾病的风险是那些生活在不太拥挤的街道附近的儿童的两倍^12,13。

空气污染和车内空气质量

废气、轮胎磨损、交通系统和工厂污染了我们的大气。在污染严重的城市环境中驾驶，室外空气中充满了各种类型和浓度的污染物，这对车内空气过滤器构成了挑战¹⁴。考虑到车辆可用于安装过滤器的空间有限和封闭外壳，将室外污染空气引入车内环境是一个过滤密集型的过程。

虽然建筑物内空气质量差的问题因最近的大流行病而受到更多关注，但车厢内的空气质量并没有引起同样的关注，也没有足够的研究经费或适当的行动来提高车厢内的空气质量。车内空气质量至关重要；一些研究表明，许多人每天在车内的时间长达三个小时。如今，空气质量对于营造健康舒适的车内环境至关重要，许多汽车公司都在竞相提升空气质量。

轻型车辆的HVAC系统

汽车工业中使用的空调（AC）系统如图1所示，说明了整个系统的制冷剂流动情况。当压缩机接收到冷却的低压气体，压缩成高压、高温的气体时，这个过程就开始了。制冷剂从压缩机的排气端泵出，流入冷凝器。然后冷凝器使用风扇冷却热交换器将高压高温气体冷却成高压液体。液体再通过接收干燥器，该干燥器内部有一个干燥剂袋，用于过滤和吸收可能污染制冷剂的少量水分。

高压液体通过膨胀阀，在恒热（焓）条件下节流成低压液体。最终，低压液体从膨胀阀直接流入蒸发器，冷却其内壁。鼓风机电机将过滤后的空气推入蒸发器芯，热量在此传递，这样驾驶员和乘客就可以通过汽车仪表板上的通风口享受到凉爽洁净的空气。在空调循环的最后一步，液态制冷剂变成气体，然后返回压缩机进行新一轮循环。

向车内输送洁净空气

当出风口散发出异常气味时，我们的第一反应可能是检查座椅下面是否有被遗弃的食品袋，而不是暖通空调系统。因此，空气过滤器在保护乘员和暖通空调系统部件方面至关重要，这对保持其提供洁净空气的可持续性能至关重要。

如果进气口附近的室外空气中悬浮着各种污染物，无论是邻近车辆排放的尾气还是汽车本身排放的废气，都会对已安装的车厢空气过滤器提出进一步的挑战。

许多过滤制造商推出了能够捕捉可吸入颗粒物和气态污染物的褶式滤纸，这种滤纸使用的是带有颗粒过滤器基材的夹层吸附剂。

汽车驾驶室空间狭小，过滤器安装空间有限，因此高效过滤性能非常重要。无法捕获污染物和过滤面积过小都会使驾驶员和乘客面临更大的风险，并在短期和长期内影响他们的健康。

确保司机和乘客的安全，对安全、稳妥、健康地到达最终目的地至关重要。然而，当微粒漏出或渗入车内空气过滤器时，它们会在管道、叶轮和/或蒸发器芯表面形成尘饼。水分和尘饼的形成可以为微生物的生长提供培养基，进一步导致车内空气质量的下降。

此外，人（和动物）在循环空气中产生的湿气、雨水或室外空气中的雪进入车厢后会导致褶皱变形。这种变形会导致过滤器性能下降，并最终导致进入车内的空气质量恶化。

车内人员暴露在各种空气污染物中会对健康造成威胁，并可能增加易受恶劣空气质量影响的人患哮喘的可能性。最近的研究探讨了车内空气质量对道路安全的影响，并强调如果车辆以 100 公里/小时的速度行驶，一个喷嚏可导致驾驶员闭着眼睛行驶约50 米¹⁵。

此外，蒸发器芯上过量的可吸入颗粒物和气态污染物会阻碍热传导机制的有效性，影响暖通空调的性能。另一方面，生物气溶胶在暖通空调系统任何部件上的沉积都会增加其失控传播的风险，尤其是在通常比较潮湿的蒸发器芯上。

提高车内空气质量的另一个方面是识别特定车辆的室内污染源。污染物会通过系统泄漏、未密封的窗户或其他缝隙渗入车厢，特别是在老旧汽车中，未捕获的多种微粒和气体污染物（如灰尘、花粉以及挥发性有机化合物）会影响车厢空气质量。此外，在狭小的车厢空间内，即使这些污染物的浓度很低，也会对人的呼吸系统造成严重危害。

汽车内部（包括仪表板材料和内饰）的排放物，也会恶化车内空气质量¹⁶。一些研究表明，由于高温和紫外线，汽车内部（如仪表板）排放的挥发性有机化合物浓度会进一步增加，从而加剧对驾驶员和乘客健康的影响¹⁷。

呼吸受污染的空气会刺激喉咙，对健康造成严重的影响，如哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD），并增加心血管疾病的风险¹⁰。驾驶员和乘员依赖于一个相对较小的车内滤清器来获得显著的过滤性能。这些过滤器可以捕获多种类型、浓度和大小分布的污染物，同时保护驾驶员和他们的亲人。

道德义务

车内空气质量受到各种室外和室内污染源排放的多种污染物的挑战，这些污染物的影响取决于不同的通风和驾驶条件。空气过滤、通风方式、气流速率、车龄和气密性、内饰材料、乘客数量以及车外环境污染程度等也会影响车内空气质量。乘车时吸入干净的车内空气对我们的健康和享受安全健康的驾驶体验至关重要。促进所有可用的技术，而不仅仅是暖通空调和过滤技术，使得这样的体验安全而愉快是必不可少的。

因此，现在是时候利用我们所拥有的技术来保护我们所爱的人的生命了——尤其是新生儿和老年人——这是我们应尽的道德义务。给予车内空气质量应有的重视，体现了我们对可持续、宜居和健康的室内和室外环境的高度期望。

参考文献（点击查看）

1. Tong, Z., Li, Y., Westerdahl, D., Adamkiewicz, G., Spengler, J.D., 2019. Exploring the effects of ventilation practices in mitigating in-vehicle exposure to traffic-related air pollutants in China.
Environ. Int. 127, 773–784.

2. Wu, S., Deng, F., Niu, J., Huang, Q., Liu, Y., Guo, X., 2010. Association of heart rate variability in taxi drivers with marked changes in particulate air pollution in Beijing in 2008. Environ. Health Perspect. 118, 87–91.

3. Fruin, S., Westerdahl, D., Sax, T., Sioutas, C., Fine, P.M., 2008. Measurements and predictors of on-road ultrafine particle concentrations and associated pollutants in Los Angeles. Atmos. Environ. 42 (2), 207–219.

4. Ai ZT, Mak CM. From street canyon microclimate to indoor environmental quality in naturally ventilated urban buildings: Issues and possibilities for improvement. Build Environ. 2015 Dec;94:489-503. doi: 10.1016/j.buildenv.2015.10.008. Epub 2015 Oct 20. PMID: 32288035; PMCID: PMC7116918.

5. Buzzard NA, Clark NN, Guffey SE. Investigation into pedestrian exposure to near-vehicle exhaust emissions. Environ Health. 2009 Mar 30;8:13. doi: 10.1186/1476-069X-8-13. PMID: 19331669; PMCID: PMC2673207.

6. Kopp, Andreas. 2015. Reducing Greenhouse Gases : GHG Analysis in Transport. Transport and ICT connections,no. 8;. World Bank Group, Washington, DC. © World Bank. https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/22304 License: CC BY 3.0 IGO.”

7. EPA. https://www.epa.gov/ghgemissions/global-greenhouse-gas-emissions-data[24].

8. IEA (2023), World Energy Outlook 2021, Transport. https://www.iea.org

9. IEA (2021), World Energy Outlook 2021, IEA, Paris https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2021.

10. Byrne JD, Baugh JA. The significance of nanoparticles in particle-induced pulmonary fibrosis. Mcgill J Med. 2008;11(1):43-50.

11. United Nations Environment Programme. https://www.unep.org/explore-topics/energy/what-we-do/transport.

12. Migliore E, Berti G, Galassi C, Pearce N, Forastiere F, Calabrese R, Armenio L, Biggeri A, Bisanti L, Bugiani M, Cadum E, Chellini E, Dell’orco V, Giannella G, Sestini P, Corbo G, Pistelli R, Viegi G, Ciccone G; SIDRIA-2 Collaborative Group. Respiratory symptoms in children living near busy roads and their relationship to vehicular traffic: results of an Italian multicenter study (SIDRIA 2). Environ Health. 2009 Jun 18;8:27. doi: 10.1186/1476-069X-8-27. PMID: 19534827; PMCID: PMC2708149.

13. Vreeland, H., RodneyWeber, Bergin, M., Greenwald, R., Golan, R., Russell, A.G., Verma, V., Sarnat, J.A., 2017. Oxidative potential of PM2.5 during Atlanta rush hour: measurements of in-vehicle dithiothreitol (DTT) activity. Atmos. Environ. 165, 169–178.

14. Ljungman, P.L., Wilker, E.H., Rice, M.B., Austin, E., Schwartz, J., Gold, D.R., Koutrakis, P., Benjamin, E.J., Vita, J.A., Mitchell, G.F., Vasan, R.S., Hamburg, N.M., Mittleman, M.A., 2016. The impact of multipollutant clusters on the association between fine particulate air pollution and microvascular function. Epidemiology 27 (2), 194–201.

15. Daily Mail UK, online. https://www.dailymail.co.uk/health

/article-2278669/Drivers-sneeze-wheel-cause-2-500-accidents-WEEK–experts-say-stay-roads.html.

16. Guo R, Zhu X, Zhu Z, Sun J, Li Y, Hu W, Tang S. Evaluation of Typical Volatile Organic Compounds Levels in New Vehicles under Static and Driving Conditions. Int J Environ Res Public Health. 2022 Jun 9;19(12):7048. doi: 10.3390/ijerph19127048. PMID: 35742297; PMCID: PMC9223280.

17. Xu B, Chen X, Xiong J. Air quality inside motor vehicles’ cabins: A review. Indoor and Built Environment. 2018;27(4):452-465. doi:10.1177/1420326X16679217.

来源 | INTERNATIONAL FILTRATION NEWS

作者 | Dr. lyad Al-Attar

我要参展我要参观订阅电子期刊联系我们

展会新闻

订阅我们

联系我们

关于我们