隨著 GB/T 27630-2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量指南》2014 年開始修訂，本整車 VOC 采樣環(huán)境艙(MNT-V25C)在滿足HJ/T400-2007 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加了紅外線模擬系統(tǒng)、風(fēng)速模擬系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)下車內(nèi)VOC檢測(cè)等狀態(tài)， 環(huán)境艙的設(shè)計(jì)即要滿足（HJ/T400—2007）標(biāo)準(zhǔn)需要同時(shí)又要滿足日本 JAMA 標(biāo)準(zhǔn)和 ISO 12219-1:2012(E)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，該氣候艙完滿足 M1,M2 所有車型 VOC 檢測(cè)需要。

一、系統(tǒng)技術(shù)要求：

1.整個(gè)箱體內(nèi)膽容積為 120m3，測(cè)試艙尺寸（寬×深×高）為：3.8m×8m×4m。

2.艙內(nèi)溫度：25±1℃（可調(diào)范圍 10～40℃）

3.艙內(nèi)濕度：50％±10%RH.（30～70%RH）

4.風(fēng)速：≤0.3m/s

5.污染物本底：甲苯≤0.02mg/m3，甲醛≤0.02mg/m3

6.地板有效載荷：30t/m2，車道部分強(qiáng)度加強(qiáng).

7.氣密性：艙內(nèi)保持微正壓 30-50Pa.

8.空氣置換率范圍：0-30 次/h;

9.紅外線模擬系統(tǒng):

車內(nèi)升溫速度 23-40℃小于 30min, 溫度波動(dòng)度≤±1℃. 車外表面輻射密度: 400W/m2±50W/m2.

10.風(fēng)速模擬系統(tǒng)：

需要模擬的風(fēng)速范圍為（0-80km/h)。風(fēng)速模擬所需要的軸流風(fēng)機(jī)功率為 8kw，風(fēng)量 58000m3/h. 風(fēng)機(jī)葉輪直徑為 1000mm。

二、系統(tǒng)原理介紹

按 HJ/T 400-2007 標(biāo)準(zhǔn)整個(gè)測(cè)試過(guò)程分 3 個(gè)階段，分別為測(cè)試準(zhǔn)備階段、受檢車輛封閉階段、樣品采樣階段（見(jiàn)（圖 2）；艙內(nèi)環(huán)境必須滿足這三個(gè)階段的技術(shù)要求；

測(cè)試準(zhǔn)備階段：

（1）   車輛進(jìn)入艙內(nèi)，停車并把車門窗全部打開，啟動(dòng)新風(fēng)引入系統(tǒng)，進(jìn)氣量的置換率達(dá)到

30 次/小時(shí)（置換率可調(diào)節(jié)），通過(guò)大新風(fēng)量更換艙體內(nèi)的空氣，把因剛停車后發(fā)動(dòng)機(jī)和其他部件產(chǎn)生的污染空氣排出艙體，達(dá)到初步的濃度控制，降低了第Ⅱ階段的處理負(fù)荷和處理成本，此操作階段為Ⅰ階段（見(jiàn)圖 3），該階段時(shí)間約 1 個(gè)小時(shí)。

（2）在艙內(nèi)空氣中 VOC 濃度達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)值（接近新空氣中的 VOC 濃度）時(shí)，在線監(jiān)測(cè)到的 VOC數(shù)值自動(dòng)反饋給系統(tǒng)控制器，供氣系統(tǒng)停止大量供氣，關(guān)閉排氣口，只補(bǔ)充少量空氣維持艙體的正壓；同時(shí)啟動(dòng)空氣凈化系統(tǒng)和艙內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)，空氣中 VOC 和甲醛本底濃度達(dá)到限定值（甲苯≤

0.02mg/m3、甲醛≤0.02mg/m3），此過(guò)程為第Ⅱ階段，該階段持續(xù)時(shí)間為 1 個(gè)小時(shí)。

（3）進(jìn)入第Ⅱ階段啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)，在確保艙內(nèi)空氣中 VOC 和甲醛達(dá)到要求同時(shí)空氣溫度、濕度和循環(huán)風(fēng)速也能達(dá)到對(duì)應(yīng)要求。系統(tǒng)記錄艙內(nèi)空氣的溫度、相對(duì)濕度、循環(huán)風(fēng)速、VOC 本底濃度、大氣壓數(shù)值，該階段持續(xù)時(shí)間為 4 小時(shí)。

受檢車輛封閉階段：

（1）從輔門進(jìn)入測(cè)試艙內(nèi)，關(guān)閉待測(cè)車輛門窗，布置好車內(nèi)取樣點(diǎn)位置。艙內(nèi)配有可移動(dòng)的恒溫恒流氣體采樣器，采樣器配有 7 通道采樣接口，可同時(shí)進(jìn)行 1 個(gè)車外，最多 6 個(gè)車內(nèi)采樣點(diǎn)采樣。采樣裝置可任意設(shè)定啟動(dòng)采樣的時(shí)間和采樣所需時(shí)間，采樣流速。

（2）控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄艙體的溫度、相對(duì)濕度、循環(huán)風(fēng)速、甲醛和 VOC 本底濃度、大氣壓數(shù)值。

樣品采樣階段：待測(cè)車輛關(guān)閉 16 小時(shí)以后，采樣裝置自動(dòng)啟動(dòng)采樣功能。連續(xù)采樣 30Min， 完成測(cè)試采樣。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

整套系統(tǒng)主要由環(huán)境艙體、溫濕度控制系統(tǒng)、空氣置換裝置、空氣凈化系統(tǒng)、排氣裝置、壓力保護(hù)系統(tǒng)、VOC在線檢測(cè)系統(tǒng)、紅外線模擬系統(tǒng)、尾氣排放裝置、風(fēng)速模擬系統(tǒng)、自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)等部分組成；

1、環(huán)境艙體

艙體材質(zhì)：

外壁材料：0.8mm 厚冷軋鋼板靜電噴塑，顏色為白色。內(nèi)壁材料：1.2mm SUS304 鏡面不銹鋼。

內(nèi)壁地板材料：3mm SUS304 防滑不銹鋼地板，地板下面經(jīng)過(guò)加強(qiáng)處理，可承重量不小于 30T/m2,可滿足 M1M2 類車型車輛測(cè)量條件(庫(kù)板底部做加強(qiáng)處理，處理結(jié)構(gòu)見(jiàn)庫(kù)板圖)。

表面光潔度的五級(jí)鏡面，內(nèi)部所有接口處均拋光。 保溫材料：聚氨脂發(fā)泡保溫材料，厚度 100mm。

艙體工藝處理：測(cè)試艙環(huán)境空氣質(zhì)量和氣密性直接影響到測(cè)試艙的性能，為了避免材料給艙內(nèi)帶來(lái) voc 污染， 測(cè)試艙內(nèi)壁采用鏡面不銹鋼材料，地面和加強(qiáng)處理使用的材料全部為金屬材質(zhì)；

測(cè)試艙庫(kù)板拼接后采用全部無(wú)縫滿焊處理（見(jiàn)圖 3），拼縫處不銹鋼方管加強(qiáng)，焊接不變形，這樣可使艙體內(nèi)的氣密性更完好。

整個(gè)工藝過(guò)程中不使用任何形式的膠水等材料。所有的不銹鋼和金屬表面都經(jīng)過(guò)去污處理，測(cè)試艙內(nèi)部件與艙體的密封采用定制的聚四氟乙烯材質(zhì)，無(wú)VOC釋放和吸收材料。 

大門和輔門：

外開式大門一扇，寬 W:4000mm×高 H:2500mm ，開啟角度：90°，采用半埋式結(jié)構(gòu)，2 側(cè)采用進(jìn)口金屬鉸鏈，大門開關(guān)方便輕盈，外形美觀堅(jiān)固。

測(cè)試艙安裝有2扇輔門，基于現(xiàn)有基建條件分別安裝在測(cè)試艙2側(cè)，輔門采用半埋式結(jié)構(gòu)，尺寸為：寬W:900mm

×高H:2000mm。

大門和輔門厚度為100mm，采用聚氨脂發(fā)泡保溫材料，內(nèi)壁面采用1.2mm鏡面不銹鋼板材，外面為0.8mm厚彩   鋼板。大門和輔門厚度都具有密封、隔熱、隔音功能，上鎖情況下可從內(nèi)部開啟功能。

觀察窗：大門上安裝中空玻璃觀察窗2個(gè)，可視范圍 寬W:400mm×高H:500mm；采樣區(qū)安裝觀察窗1個(gè),可視范圍寬W:800mm×高H:600mm；觀察窗采用導(dǎo)電膜加熱防霧玻璃（可有效隔離紅外線）

2、溫濕度控制系統(tǒng)

測(cè)試艙采用機(jī)組側(cè)面安裝設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，保證了艙內(nèi)溫度、濕度的均勻性和穩(wěn)定性，本系統(tǒng)的溫濕度控制采用 BHTC 平衡系統(tǒng)，即加熱和制冷、加濕和去濕的平衡系統(tǒng)，通過(guò) PLC 控制器智能控制加熱和制冷、加濕和除濕工作，箱內(nèi)的溫濕度反應(yīng)靈敏，穩(wěn)定快、同時(shí)箱內(nèi)的均勻度得到有效保證。避免一般控制方式慣性大、耗能大、    波動(dòng)大的缺點(diǎn)。

3、空氣置換系統(tǒng)

本環(huán)境艙為了以最短時(shí)間，達(dá)到艙內(nèi)空氣滿足檢測(cè)技術(shù)要求，設(shè)置了空氣置換裝置，該裝置主要目的是通過(guò)引入艙外的相對(duì)清潔空氣來(lái)替換艙內(nèi)污染濃度較高的空氣，以實(shí)現(xiàn)快速經(jīng)濟(jì)的艙內(nèi)環(huán)境凈化目的；

整個(gè)供氣管路包含 2 部分，一部分為空氣置換部分（如下圖：排氣系統(tǒng)圖），另一部分為補(bǔ)充氣管路（如下圖：凈化補(bǔ)氣圖）；在空氣置換操作結(jié)束后系統(tǒng)開啟補(bǔ)充空氣管路，補(bǔ)充的新進(jìn)空氣經(jīng)過(guò)除濕處理和凈化系統(tǒng)過(guò)濾    后進(jìn)入測(cè)試艙內(nèi)，以滿足汽車發(fā)動(dòng)所需要的氧氣供應(yīng)以及保持艙內(nèi)正壓。

4、空氣凈化系統(tǒng)

空氣凈化系統(tǒng)由獨(dú)立的兩組凈化裝置組成（見(jiàn)系統(tǒng)圖），一組為補(bǔ)充空氣凈化裝置，另一組為循環(huán)空氣凈化置。

補(bǔ)充空氣凈化裝置為 1 立方米容積過(guò)濾桶，可填裝 200kg 活性炭，活性炭采用日本進(jìn)口活性炭，顆粒大小為4-10目；經(jīng)過(guò)過(guò)濾后的空氣甲醛和 voc 本底濃度：甲苯≤0.02mg/m3、甲醛≤0.02mg/m3；

循環(huán)空氣凈化裝置設(shè)計(jì)為下沉空間（如圖 6），在環(huán)境艙地面下沉 1 米，尺寸為寬 W:4.20m×高 H:1.00m×深D:6.80m（過(guò)濾材料放置空間，如圖 7），放置的濾料高度為 0.5 米，濾料下面 0.5 米空間為下風(fēng)道用于空氣回流到循環(huán)風(fēng)機(jī)。 

過(guò)濾濾料采用經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿處理的活性炭，以袋裝濾料放在過(guò)濾艙內(nèi)（如圖 8），濾袋更換方便，一次可放置 1 噸過(guò)濾濾料，正常使用可保持一年一次的更換頻率。充分過(guò)濾的艙內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到：甲苯≤0.02mg/m3、甲醛≤0.02mg/m3；

循環(huán)空氣過(guò)濾裝置的地面多孔板結(jié)構(gòu)圖，多孔板采用 3mm 厚的鏡面不銹鋼板，每塊多孔板大小為 50cm*50cm， 多孔板背部經(jīng)過(guò)加強(qiáng)處理，上面均勻的沖有 20MM 圓孔，使艙內(nèi)氣體均勻經(jīng)過(guò)過(guò)濾濾料，保證過(guò)濾材料與空氣充分接觸，達(dá)到過(guò)濾效果。

5、排氣裝置

為了保護(hù)艙體結(jié)構(gòu)，在開啟空氣置換裝置時(shí)候，系統(tǒng)也隨機(jī)啟動(dòng)排氣裝置，排氣裝置由排氣口、排氣碟閥和排氣管道組成，排氣碟閥與空氣置換系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)（見(jiàn)圖 11）。

(圖 11)

6.壓力保護(hù)系統(tǒng)

壓力保護(hù)系統(tǒng)由壓力傳感器、卸壓閥、卸壓孔組成，并與補(bǔ)充空氣裝置形成聯(lián)動(dòng)( 見(jiàn)圖 12）.在環(huán)境艙啟動(dòng)空氣補(bǔ)充系統(tǒng)后，為保護(hù)艙體免受壓力損壞，卸壓閥根據(jù)艙內(nèi)壓力傳感器反饋的數(shù)據(jù)開啟或者關(guān)閉，當(dāng)艙內(nèi)壓力    大于 50pa 時(shí)候，卸壓閥打開，把多出的空氣排出；當(dāng)艙內(nèi)壓力小于 30pa 后，卸壓閥關(guān)閉；始終保持艙內(nèi)壓力在30-50pa 之間。

卸壓閥為單向閥，只朝艙外開啟。卸壓孔直徑為 100mm.

7、風(fēng)速模擬系統(tǒng)

風(fēng)速模擬系統(tǒng)是通過(guò)風(fēng)機(jī)模擬汽車在行駛的狀態(tài)，通過(guò)風(fēng)速模擬，可以檢測(cè)汽車在以某個(gè)速度形式時(shí)車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物 voc 的釋放速度

風(fēng)速模擬系統(tǒng)由大型軸流風(fēng)機(jī)、風(fēng)速傳感器、變頻器組成，控制系統(tǒng)上風(fēng)速模擬系統(tǒng)模塊，該功能模塊可單獨(dú)使用，也可以跟其他子系統(tǒng)聯(lián)合使用。在控制軟件上設(shè)定變頻器的頻率，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后風(fēng)速傳感器反饋的風(fēng)速顯示在觸摸屏上，系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)速調(diào)整變頻器的頻率，最后達(dá)到需要模擬的風(fēng)速。

風(fēng)速模擬的區(qū)域?yàn)榇郎y(cè)汽車車頭部位（長(zhǎng) 1.2m*寬 0.6m），風(fēng)速傳感器安裝在車頭模擬區(qū)域的中心位置。需要模擬的風(fēng)速范圍為（0-80km/h)。風(fēng)速模擬所需要的軸流風(fēng)機(jī)功率為 8kw，風(fēng)量 58000m3/h. 風(fēng)機(jī)葉輪直徑為 1000mm。

8、自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)

為了保證加濕的效率和濕度控制精度，本環(huán)境艙采用了 2 組加濕裝置，分別安裝在 2 側(cè)機(jī)組邊。每組加濕裝置配置一套凈水器和自動(dòng)補(bǔ)水裝置（圖 19）。

自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)由補(bǔ)水電磁閥 1 個(gè)、凈水機(jī) 1 臺(tái)、補(bǔ)水水箱 1 只，液位浮球 2 只、抽水泵 1 臺(tái)組成。

加濕用水采用標(biāo)準(zhǔn)用業(yè)用水，整個(gè)補(bǔ)水過(guò)程通過(guò)系統(tǒng)控制器自動(dòng)完成，當(dāng)補(bǔ)水水箱的水位下降到下液位浮球以下時(shí)候，液位浮球向系統(tǒng)反饋需要補(bǔ)水的信號(hào)，系統(tǒng)打開補(bǔ)水電磁閥，工業(yè)水通過(guò)電磁閥進(jìn)入到凈水機(jī)，經(jīng)過(guò)    過(guò)濾凈化操作，達(dá)到加濕機(jī)用水標(biāo)準(zhǔn)，然后注入到補(bǔ)水水箱，當(dāng)補(bǔ)水水箱水位上升到上液位浮球位置，液位浮球    向控制系統(tǒng)反饋停止補(bǔ)水的信號(hào)，補(bǔ)水電磁閥關(guān)閉，整個(gè)補(bǔ)水結(jié)束。

四、系統(tǒng)主要參數(shù)

五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

六、產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

1、HJ T400-2007 車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測(cè)定方法

2、GB/T 27630-2011<<乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量指南>>

3、ISO_FDIS_12219-1：2011（E）氣候箱法檢測(cè)汽車內(nèi)空氣 VOC 釋放濃度

4、JAMA 車內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

5、PV3938《汽車整體放射情況 汽車內(nèi)部空間氣味》