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車內(nèi)缺氧隱患:被忽視的二氧化碳濃度監(jiān)測

閱讀:6      發(fā)布時(shí)間:2025-5-20
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  在長途駕駛過程中,很多車主都曾經(jīng)歷過這樣的困擾:關(guān)閉車窗長時(shí)間駕駛后,逐漸感到困倦、注意力渙散,甚至出現(xiàn)頭痛等癥狀。傳統(tǒng)認(rèn)知往往將這些現(xiàn)象簡單歸咎于“車內(nèi)缺氧",但真正的元兇其實(shí)是不斷累積的二氧化碳(CO2)。相較于室內(nèi)環(huán)境,車內(nèi)空間更為狹小密閉,CO2濃度的上升速度更快,對行車安全的影響更為直接且嚴(yán)重。

  缺氧的本質(zhì):CO2的“隱形攻擊"

  科學(xué)研究表明,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,車艙內(nèi)的氣體變化具有特殊性??諝庵醒鯕獾恼:渴?1%,對人體產(chǎn)生影響的臨界值為19.5%,低于臨界值人體易呼吸加速感到疲勞無力,濃度越低人體危害越大。CO2在空氣中的正常含量是0.04%,對人體產(chǎn)生影響的臨界值為1%,濃度高于1%人就會感到嗜睡、注意力不集中,若高于5%則出現(xiàn)昏迷甚至死亡[1,3,4]。





  “缺氧≠缺氧氣"。人長時(shí)間呆在密閉的汽車座艙環(huán)境中,產(chǎn)生的缺氧感其實(shí)是身體機(jī)能的感知欺騙,誤以為車內(nèi)“悶"是因?yàn)榄h(huán)境缺氧氣。造成這種缺氧感的本質(zhì)在于,密閉車內(nèi)開啟內(nèi)循環(huán),CO2濃度先于氧氣達(dá)到危險(xiǎn)閾值,是更需要關(guān)注的氣體指標(biāo)。

  車內(nèi)CO2濃度先于O2達(dá)到危險(xiǎn)臨界值

  研究表明,成年人靜息狀態(tài)下,每分鐘消耗約0.3L O2,同時(shí)呼出約0.25L CO2。當(dāng)一位成年人坐在內(nèi)部容積3.5 m3且車窗關(guān)閉內(nèi)循環(huán)開啟的轎車中,氧氣濃度從21%(正常值)以每小時(shí)約0.4%的速率下降,同時(shí)CO2濃度也由0.04%(正常值)以每小時(shí)約0.34%的速率上升。3小時(shí)后,CO2濃度迅速上升至1.02%,超過危險(xiǎn)臨界值1%,此時(shí)氧氣的濃度為19.8%,仍高于氧氣濃度的危險(xiǎn)臨界值19.5%[2,3]

  若車內(nèi)司乘共5人,約28分鐘CO2濃度躥升至1%的危險(xiǎn)臨界值[2],此時(shí)氧氣濃度為20.4%遠(yuǎn)高于危險(xiǎn)臨界值19.5%。因此,防范車內(nèi)缺氧保障舒適座艙空氣品質(zhì),應(yīng)優(yōu)先實(shí)時(shí)監(jiān)測CO2濃度。



  CO2傳感器:防范車內(nèi)缺氧的理想選擇

  在高速公路長途駕駛以及夏季高溫或冬季嚴(yán)寒等天氣行車時(shí),車窗通常會長時(shí)間關(guān)閉,同時(shí)空調(diào)多處于內(nèi)循環(huán)模式。這種情況下,車內(nèi)CO2濃度上升速度較快,容易迅速達(dá)到危險(xiǎn)臨界值,從而導(dǎo)致車內(nèi)缺氧。這不僅會嚴(yán)重影響座艙空氣品質(zhì),還會對司乘人員的健康產(chǎn)生不利影響,甚至可能引發(fā)疲勞駕駛等安全隱患。

  CO2傳感器的應(yīng)用為解決這一問題提供了有效方案。通過實(shí)時(shí)在線監(jiān)測車內(nèi)CO2濃度,傳感器能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)地獲取車內(nèi)空氣中CO2濃度數(shù)據(jù)。一旦檢測到CO2濃度達(dá)到設(shè)定的閾值(由主機(jī)廠設(shè)定),傳感器可迅速聯(lián)動(dòng)空調(diào)或新風(fēng)系統(tǒng),自動(dòng)控制車內(nèi)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行切換,從而保障車內(nèi)CO2濃度始終保持在舒適且安全的水平。

  四方光電CO2傳感器:守護(hù)車內(nèi)舒適健康的呼吸環(huán)境

  NDIR技術(shù)檢測CO2具有抗氣體交叉干擾,檢測精度高等優(yōu)勢,是汽車CO2傳感器檢測主流選擇。因其檢測原理是基于氣體分子在特定紅外波段的吸收特性,在CO2的紅外吸收光譜中,選擇4.26μm進(jìn)行檢測,氣體吸收率,紅外輻射衰減顯著且水汽吸收率較低。

  四方光電于2002年開始研究非分光紅外氣體檢測技術(shù)(NDIR),2004年公司的非分光紅外氣體傳感技術(shù)通過湖北省科技成果鑒定,是國內(nèi)投入該領(lǐng)域的企業(yè)之一。目前已經(jīng)具備全鏈條自主研發(fā)能力,覆蓋光學(xué)設(shè)計(jì)、算法開發(fā)與規(guī)?;慨a(chǎn),基于NDIR技術(shù)的CO2傳感器產(chǎn)品系列廣泛應(yīng)用于汽車、暖通空調(diào)、醫(yī)療、安全環(huán)保等領(lǐng)域。

  四方光電汽車CO2傳感器ACDS-1001,基于公司23年深厚的NDIR技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用基礎(chǔ),依托IATF16949:2016車規(guī)級質(zhì)量管理體系制造,產(chǎn)品支持自動(dòng)矩陣測量、全溫度范圍內(nèi)校準(zhǔn),滿足車規(guī)級高精度與高穩(wěn)定性的使用需求。且產(chǎn)品全生命周期免維護(hù),具備響應(yīng)速度快、無交叉干擾、低成本、長壽命等性能優(yōu)勢。




  汽車座艙空氣質(zhì)量管理的核心在于“防患于未然"。實(shí)時(shí)監(jiān)測汽車座艙內(nèi)CO2濃度不僅能更早發(fā)現(xiàn)問題,更能聯(lián)動(dòng)車機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)造健康、節(jié)能的呼吸環(huán)境。四方光電汽車CO2傳感器,用科技守護(hù)每一次呼吸的安全與舒適。

  參考文獻(xiàn)

  1.張雅玲.乘用車內(nèi)二氧化碳濃度控制方式研究[D].北京建筑大學(xué),2022.

  2.Constantin,Doru,Mazilescu,et al.Sustainability, Vol. 8, Pages 852: Perception of Cabin Air Quality among Drivers and Passengers[J]. 2016.

  3.張弘源,狄育慧,蔣婧.夏季室內(nèi)CO2對學(xué)習(xí)效率的影響研究[J].節(jié)能,2019,38(10):141-145.

  4.韓豪.CO2濃度與溫濕度的交互作用對人體的影響[D]. 西安:長安大學(xué),2023.

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