一种材料气味对零件总成气味贡献率评估方法与流程

本发明属于汽车气味管控领域，提供了一种材料气味对零件总成气味贡献率评估方法。
背景技术：
：据j.d.power调查发现：“令人不愉快的气味”成为2015-2016年中国新车质量最严重的问题。目前，消费者和媒体对车内气味的关注度也呈逐年上升的趋势，整车厂为应对消费者抱怨或投诉，花费了大量人力、物力对整车进行气味进行整改。众所周知，整车是由多个零件总成组成的，对整车进行气味整改首先要先对零件总成进行气味整改，而每个零件总成又是由多种材料组成的，对零件总成进行气味整改，首先要评判每种材料气味是否合格或评判每种材料对零件总成气味的贡献率大小，找对整改方向。目前，业内对每种材料是否合格是有一套评价方法的，即把一定量的样品放气味瓶中，在设定温度下加热一定时间后，五个人分别打分取平均值，然后四舍五入，取最终值。每个数值之间有半级差别，如：3级、3.5级和4级等。采用此种方法评判结果不仅与个人的喜好和工作类别等有很大关系，带有一定的主观性；而且此种测试方法的材料取样面积大小一致，某种材料的气味测试结果等级虽然高，但是当它在零部件中使用面积较小时，其对零件总成的气味贡献是小的，该方法有可能会误导整改方向，同时该方法仅能对材料气味是否合格做出评判，对气味性等级差别大的材料好区分，对气味性等级差别不大的材料很难区分，无法对每种材料对零件总成的气味贡献率做出评价。目前，如何评估每种材料对零件总成的气味贡献率还是业界一大难题。技术实现要素：本发明实施例提供了一种材料气味对零件总成气味贡献率的评估方法，旨在定量的评估每种材料对零件总成的气味贡献率，精确的描述了各材料对零件总成的气味贡献大小，准确的指明了改善车内气味的整改方向，也为后续车辆的零件选材提供了指导方向。本发明是这样实现的，一种材料气味对零件总成气味贡献率评估方法，该方法包括如下步骤：s1、获取零件总成及组成零件总成的各材料的气味物质及气味物质的浓度；s2、计算零件总成和组成零件总成的各材料中各种气味物质的强度；s3、计算各种气味物质对零件总成气味贡献的权重；s4、针对每种气味物质，分别计算出各种材料对于所述气味物质的气味贡献率；s5、计算各材料对于零件总成的气味贡献率。进一步的，所述步骤s1具体包括如下步骤：s11、对零件总成上的各材料进行取样，将样品分别放入大小适中且体积相同的测试袋一中，且将零件总成放入大小适中的测试袋二中；零件的取样方法和测试袋的大小可参考各公司相关企业标准。s12、将装有材料样品的测试袋一及装有零件总成的测试袋二在设定温度下烘烤设定时长，烘烤完毕后，对测试袋中的气体进行采集；s13、对采集到的零件总成及组成零件总成的各材料的气体进行gc-o-ms测试和十八醛酮测试，从而获得零件总成和组成零件总成的各材料的气味物质浓度；s14、修正材料中各种气味物质的浓度。进一步的，所述步骤s14具体包括如下步骤：s141、计算各材料的气味物质浓度修正系数k，气味物质浓度修正系数k的计算方法如下：k＝s/s′其中，s为材料在零件总成中的使用面积，s'为材料在测试过程中的气味散发面积；s142、修正各材料中各种气味物质的浓度，修正方法如下：f′＝f×k其中，f'为各材料中各种气味物质的修正后浓度值，f为测试袋中样品材料的各气味物质的浓度值。进一步的，所述步骤s2具体包括如下步骤：s21、测试或查找各种气味物质嗅阈值t；s22、基于嗅阈值来计算材料中各种气味物质的强度u材料及零件总成中的各气味物质强度u总成，计算公式具体如下：u材料＝f′/tu总成＝f/t其中,f为零件总成的各气味物质浓度值，f'为组成零件总成的各材料中各气味物质修正后的浓度值进一步的，所述步骤s3计算各种气味物质对零件总成气味贡献的权重xi的计算公式具体如下：其中，假定零件总成中共测试出m种气味物质，u总成i为第i种气味物质的强度，xi为第i种气味物质对于零件总成气味贡献的权重。进一步的，所述步骤s4针对第i种气味物质而言，第y种材料对第i种气味物质气味的贡献率piy计算公式具体如下：其中，假设零件中总共有n种材料，u材料iy为第y种材料中第i种气味物质的气味强度。进一步的，各材料对零件总成气味的贡献率αy的计算公式具体如下：其中m为零件总成中的气味物质种类数，xi为第i种气味物质对于零件气味贡献的权重，piy为第y种材料对第i种气味物质气味的贡献率。本发明可以定量的描述各材料对应零件总成气味的贡献率，精确的描述了各材料对零件总成的气味贡献，由此可知各材料的整改顺序，指明了改善车内气味的整改方向，也可以为后续车辆的零件选材提供指导方向。此外，可以有效地避免虽然某种材料气味等级高，但因其在零部件中使用面积较小，其对零件总成的气味贡献率较小，若对该材料进行整改对零件总成的气味性改善不大的缺陷。附图说明图1为本发明实施例提供的材料气味对零件总成气味贡献率评估方法流程图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图1为本发明实施例提供的材料气味对零件总成气味贡献率评估方法流程图，该方法包括如下步骤：s1、获取零件总成及组成零件总成的各材料的气味物质及气味物质浓度；在本发明实施例中，步骤s1具体包括如下步骤：s11、对零件总成上的材料进行取样，并将样品分别放入大小适中可容纳该材料的体积相同的测试袋一中，将零件总成放入测试袋二中。材料取样方法为：对厚度(h)小于25mm-厚度均匀的平坦材料，截取10cm*20cm*厚度h的样件大小；对于厚度大于25mm的材料(如叠层结构或座椅pu发泡)，应从其暴露表面深挖至25mm厚度，取样面积为10cm*20cm。对于零件面积太小或无法从零部件上割出完整的10cm*20cm样件时，则整体取样，将样品材料放入10l测试袋一中，且外表面向上，将零件总成放入2000l测试袋二中。s12、将装有材料的测试袋一和装有零件总成的测试袋二在60℃下烘烤2h，烘烤完成后，对测试袋一及测试袋二中的气体进行采集，具体的袋子要求和采集方法按照iso12219-2：2012(e)《气袋法：汽车内饰件和材料的挥发性有机化合物释放量的测定方法》执行；s13、对零件总成采集到的气体进行gc-o-ms测试(即gs-ms全谱分析和气味嗅辩测试)和十八醛酮测试，及对组成零件的各材料采集到的气体做gc-ms测试十八醛酮测试，来获得零件总成和组成零件总成的各材料的气味物质浓度；s14修正材料中各种气味物质的浓度；在本发明实施例中，步骤s14具体包括如下步骤：s141、计算各材料的气味物质浓度修正系数k，气味物质浓度修正系数k的计算方法如下：k＝s/s′其中，s为材料在该零件总成中的使用面积，单位为cm2，s'为材料在测试过程中的气味散发面积，单位为cm2；s142、修正各材料中各种气味物质的浓度，修正方法如下：f′＝f×k其中，f'为组成零件总成的各材料的各种气味物质的修正后浓度值，f为测试袋中样品材料的各气味物质浓度值。s2、计算零件总成和组成零件总成的各材料中各种气味物质的强度；在本发明实施例中，各种气味物质的强度的计算方法具体如下：s21、测试或查找各种气味物质嗅阈值t；s22、基于嗅阈值来计算各种气味物质的强度，各种气味物质的强度计算公式具体如下：u材料＝f′/tu总成＝f/t其中，u材料为组成零件总成的各材料的各气味物质强度，u总成为零件总成的各气味物质强度，f为零件总成的各气味物质浓度值，f'为组成零件总成的各材料中各气味物质修正后的浓度值。s3、计算各种气味物质对零件总成气味贡献的权重；假定零件总成中共测试出m种气味物质，则各种气味物质对零件总成气味贡献的权重xi计算公式如下：其中，u总成i为第i类气味物质的强度，xi为第i类气味物质对于零件总成气味贡献的权重。s4、针对每种气味物质，分别计算各材料对于所述气味物质的气味贡献率；在本发明实施例中，针对第i类气味物质而言，第y种材料对第i类气味物质气味的贡献率piy计算公式具体如下：其中，假设零件中总共有n种材料，u材料iy为第y种材料中第i类气味物质的气味强度。s5、计算各材料对于零件总成气味性的贡献率αy。在本发明实施例中，各材料对零件总成气味的贡献率αy的计算公式具体如下：本发明可以定量的描述各材料对于零件总成的气味贡献率，精确的描述了各材料对于零件总成的气味贡献大小，由此可知各材料的整改顺序，指明了改善车内气味的整改方向，也可以为后续车辆的零件选材提供指导方向。此外，可以有效地避免虽然某种材料气味等级高，但因其在零部件中使用面积较小，其对零件总成的气味贡献率较小，若对该材料进行整改对零件总成的气味性改善不大的缺陷。本发明以后排座椅总成为例进行说明，依据本发明实施例提供的方法来计算组成后排座椅的各材料对后排座椅总成气味的贡献。1)对后排座椅总成进行gc-o-ms测试(即gc-ms全谱分析和气味嗅辩测试)和十八醛酮测试，对组成后排座椅总成的材料分别取样后进行gc-ms全谱分析和十八醛酮测试，得到各种气味物质及其浓度f，具体结果见表1。表1后排座椅总成、组成后排座椅总成样品材料的气味物质浓度测试结果2)修正各材料中各种气味物质的浓度。21)计算各材料的修正系数；以泡沫材料为例，泡沫在后排座椅中实际使用面积为5424cm2，测试过程中泡沫材料的发散面积为1700cm2，因此其修正系数k泡沫＝5424÷1700＝3.19。各材料在座椅总成中实际使用面积s、测试中的气味散发面积s'以及修正系数见表2。表2后排座椅的各种材料的修正系数材料种类泡沫杯托灰布料黑毛毡皮革测试面积s'(cm2)1700.00实际面积200.00200.00200.00实际面积s(cm2)5424.00实际面积840.002016.005424.00修正系数k3.191.004.2010.0827.1222)计算各种材料中各种气味物质修正后的浓度值；泡沫材料的修正系数k为3.19，其中泡沫中三氯乙烯的测试浓度f为1528.83，所以泡沫中三氯乙烯的浓度f'＝1528.83*3.19＝4876.96。同理计算得到各材料中各类气味物质修正后的浓度值，具体见表3。表3：后排座椅的各种材料中各类气味物质浓度值3)计算后排座椅总成中各气味物质的强度；后排座椅总成中三氯乙烯的浓度值f为2052.55mg/m3，经查找三氯乙烯的嗅阈值为3.09mg/m3，所以后排座椅总成中三氯乙烯的气味强度u＝2052.55÷3.09＝526.29，同理计算得到后排座椅总成及组成后排座椅总成各材料中各种气味物质的气味强度，具体结果见表4。表4：后排座椅总成及各种材料中各种气味物质的气味强度4)计算各类气味物质对于后排座椅总成气味性的贡献权重对于三氯乙烯，三氯乙烯对后排座椅总成的贡献权重x＝u三氯乙烯÷(u三氯乙烯+u甲苯+un,n-二甲基甲酰胺+u二甲苯+……+u十六烷)＝526.29÷(526.29+65060.61+55239.07+2574571.43+118157.89+265.43+277.43+1337493.52+644.36+265494.55+612757.31+230941.77+2724446.83+45311.44)＝0.00007，同理计算出其余各种气味物质的影响权重，具体结果见表5。表5：后排座椅总成中各种气味物质对座椅总成的气味影响权重气味物质影响权重x三氯乙烯0.00007甲苯0.00810n,n-二甲基甲酰胺0.00688二甲苯0.32057苯乙烯0.01471丙苯0.00003癸烷0.00003三乙烯二胺0.16654n-甲基吡咯烷酮0.000084-壬酮0.03306异松油烯0.076302,6-二叔丁基对苯酚0.028762,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯0.33923十六烷0.005645)针对每种气味物质，分别计算出组成后排座椅总成的各种材料对于所述气味物质的气味贡献率py。对于三氯乙烯，泡沫材料的贡献率p三氯乙烯＝u发泡÷(u发泡+u杯托+u灰布料+u黑毛毡+u皮革)＝1250.50÷(1250.50+0.00+733.58+176.05+0.00)＝0.58，同理计算出组成后排座椅总成的各种材料对于每种气味物质的气味贡献率，具体结果见表6。表6：组成后排座椅总成的各种材料对于每种气味物质的气味贡献率6)计算组成后排座总成的各种材料对于后排座椅总成气味的贡献率α，泡沫材料对于后排座椅总成气味性的贡献率α＝p三氯乙烯*x三氯乙烯+p甲苯*x甲苯+pn,n-二甲基甲酰胺*xn,n-二甲基甲酰胺+......+p十六烷*x十六烷＝0.58×0.0007+0.36×0.00810+0.17×0.00688+......+0.06×0.00564＝0.40，同理计算组成后排座椅总成的所有材料对于后排座椅总成气味性的贡献率，具体结果见表7。表7：组成后排座椅总成的所有材料对于后排座椅总成气味性的贡献率从表7的结果中，我们可以看出组成座椅总成的各材料对座椅总成的气味贡献率从大到小的顺序是：泡沫和皮革对座椅总成的气味贡献率是40％，并列排第一；黑毛毡对座椅总成的气味的贡献率是8％，排第二；灰布料对座椅总成的气味贡献率是7％，排第三；杯托对座椅总成的气味贡献率是5％，排最后。因此通过本发明的评价方法，我们可以判断：泡沫材料和皮革材料对于座椅总成气味性的贡献率最大，这两种材料对于座椅总成的气味性影响最大，应重点关注，最先整改。在后续零件选材中应尽量少用这两种材料，可更换其它牌号或配方的气味贡献率小的泡沫和皮革材料。本发明的积极效果在于：提供的用于评价材料对零件总成的气味贡献率的方法合理、有效，能够达到更准确地指明气味整改方向的目的；有效地解决了组成零件的某种材料虽然测试等级高，但因其在零件总成中使用面积较小，而对整改方向带来的误导；解决了如何评判每种材料对零件总成气味贡献率大小的业内难题；可以对材料对零件总成的气味贡献率大小进行准确排序；可以对材料的整改顺序进行排序。为了证明此专利的科学性，选取某款气味较大车的气味最大零件——后排座椅和组成后排座椅的材料作为研究对象。首先采用此专利的计算方法对其测试结果进行计算，通过计算得到泡沫材料气味贡献率最大为41％，锁定泡沫材料为影响后排座椅总成气味的关键材料。同时通过其它三种方法对此结果进行验证：方法一，把组成后排座椅总成的材料分别剪取相同面积大小放入气味瓶中，在烘箱中一定温度下加热一段时间，选取5名气味评价员对其结果进行评价，通过对评价结果进行统计分析发现泡沫材料的评分等级最高，是影响气味的关键材料；方法二，通过对座椅总成进行gc-ms全谱分析+气味嗅辩测试和对组成座椅的材料进行gc-ms全谱分析，选取座椅总成gc-ms图谱，定性分析得到含量排在top10气味物质，并依次通过保留时间对组成座椅的材料进行定性分析。结果显示，泡沫材料散发出的气味物质与后排座椅总成散发出的气味物质的物质匹配性最高，泡沫材料是影响座椅总成气味的关键材料；方法三，通过材料气味类型与零件总成的气味类型相似度进行验证。把后排座椅总成放入大小适合的聚四氟乙烯袋子中，具体袋子要求、净化方法参考iso12219-2：2012(e)《气袋法：汽车内饰件和材料的挥发性有机化合物释放量的测定方法》执行,后排座椅总成的气味是潮味+泡沫味，泡沫材料与后排座椅总成的气味类型匹配度最高。通过以上三种方法验证找到的影响气味的关键材料与此专利得到的结果一致，都是泡沫材料。通过对后排座椅散发出的气味物质与组成后排座椅总成的气味物质匹配发现仅泡沫材料与后排座椅总成中含有三乙烯二胺气味物质，其它组成座椅总成的材料中均未发现含有三乙烯二胺，而三乙烯二胺具有氨味，是聚氨酯泡沫材料的催化剂，具有非常典型的类似泡沫气味，并且多家座椅的测试结果显示，该物质出现频次很高，较大程度可能为影响座椅总成气味的化学成分，于是对其进行整改，把三乙烯二胺发泡剂更换为其它发泡剂，泡沫材料气味变好，座椅总成气味整改合格。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12