The air exchange rate measuring method by the concentration of carbon dioxide in the vehicle cabin air

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Vehicle passengers may be exposed to high concentrations of hazardous substances, especially in heavy traffic and traffic jams. The air exchange rate is an important factor in assessment of the level of pollutant substances exposure on the people inside the vehicle.

AIMS: Development of the air exchange rate measuring method, based on carbon dioxide concentration build-up in the vehicle cabin air.

MATERIALS AND METHODS: The presented method makes possible to determine the air exchange rate in a stationary vehicle or vehicle, moving with constant velocity. The set of experiments was carried out, in which the air exchange rate was determined in a stationary vehicle and in a moving vehicle at velocities of 30, 60 and 90 km/h. For each velocity, the air exchange rate was determined for three air conditioning system modes, such as intake air supply, recirculation mode and air conditioning system off.

RESULTS: According to the results of measurements, the air exchange rate varied from 0.42 h-1 to 76.17 h-1.

CONCLUSIONS: The study results corresponds to the results, obtained earlier by other authors, using alternative methods, and may be used for development of regulatory requirements to control the pollutant substances exposure on the people inside vehicle cabins and for the people healthcare strategy formation.

About the authors

Elena A. Yakunova

Central Scientific Research Automobile and Automotive Engines Institute NAMI

Author for correspondence.
Email: elena.yakunova@nami.ru
ORCID iD: 0000-0003-0558-0019
SPIN-code: 7455-3564

First Grade Engineer of the Non-Contact and Sensor Systems Sector

Russian Federation, 2 Avtomotornaya street, 125438 Moscow

References

  1. Matz CJ, Stieb DM, Egyed M, et al. Evaluation of daily time spent in transportation and traffic-influenced microenvironments by urban Canadians. Air Quality, Atmosphere & Health. 2017;11(2):209–220. doi: 10.1007/s11869-017-0532-6
  2. Khreis H, Kelly C, Tate J, et al. Exposure to traffic-related air pollution and risk of development of childhood asthma: A systematic review and meta-analysis. Environment International. 2017;100:1–31. doi: 10.1016/j.envint.2016.11.012
  3. Barnes N, Ng T, Ma K, Lai K. In-Cabin Air Quality during Driving and Engine Idling in Air-Conditioned Private Vehicles in Hong Kong. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2018;15(4). doi: 10.3390/ijerph15040611
  4. Saikin AM, Kozlov AV, Iakunova EA. Vehicle interior air quality standards development. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019;534(1). doi: 10.1088/1757-899x/534/1/012027
  5. Saikin AM, Ter-Mkrtich’yan GG, Karpukhin KE, et al. Air quality within vehicles. Russian Engineering Research. 2017;37(5):424–427. doi: 10.3103/s1068798x17050215
  6. Sattar SA, Wright KE, Zargar B, et al. Airborne Infectious Agents and Other Pollutants in Automobiles for Domestic Use: Potential Health Impacts and Approaches to Risk Mitigation. Journal of Environmental and Public Health. 2016;2016:1–12. doi: 10.1155/2016/1548326
  7. Shu S, Yu N, Wang Y, Zhu Y. Measuring and modeling air exchange rates inside taxi cabs in Los Angeles, California. Atmospheric Environment. 2015;122:628–635. doi: 10.1016/j.atmosenv.2015.10.030
  8. GOST 24054-80. Metody ispytanii na germetichnost’. Obshchie trebovaniya. Available from: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294830/4294830138.pdf (In Russ).
  9. www.iso.org [internet]. ISO 20484:2017 Non-destructive testing – Leak testing – Vocabulary. [cited 2022 Aug 19]. Available from: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:20484:ed-1:v1:en
  10. Palutin YuI. Otsenka stepeni germetichnosti kuzovov avtomobilei. Trudy Nizhegorodskogo gosudar-stvennogo tekhnicheskogo universiteta im. R.E. Alekseeva. 2011;(2):120–126. (In Russ).
  11. zr.ru [internet]. Polnoe naduvatel’stvo: kak Shnivu proveryayut na germetichnost’. [cited 2022 Aug 19]. Available from: https://www.zr.ru/content/articles/910808-polnoe-naduvatelstvo-kak-pro/ (In Russ).
  12. tour.aurusmotors.com [internet]. Virtual’nyi mir po proizvodstvu AURUS. [cited 2022 Aug 19]. Available from: https://tour.aurusmotors.com/ (In Russ).
  13. Nayeb Yazdi M, Arhami M, Delavarrafiee M, Ketabchy M. Developing air exchange rate models by evaluating vehicle in-cabin air pollutant exposures in a highway and tunnel setting: case study of Tehran, Iran. Environmental Science and Pollution Research. 2018;26(1):501–513. doi: 10.1007/s11356-018-3611-9
  14. Fruin SA, Hudda N, Sioutas C, Delfino RJ. Predictive Model for Vehicle Air Exchange Rates Based on a Large, Representative Sample. Environmental Science & Technology. 2011;45(8): 3569–3575. doi: 10.1021/es103897u
  15. Gladyszewska-Fiedoruk K. Concentrations of carbon dioxide in a car. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2011;16(2):166–171. doi: 10.1016/j.trd.2010.07.003
  16. World Health Organisation. Air Quality Guidelines for Europe, second ed. WHO Regional Office for Europe Copenhagen, European Series, No. 91; Geneva: 2000.
  17. ASHRAE, 1989. Standard 62-1989. Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality. Available from: https://nepis.epa.gov/Exe/ZyNET.exe/P100T306.txt?ZyActionD=ZyDocument&Client=EPA&Index=1991%20Thru%201994&Docs=&Query=&Time=&EndTime=&SearchMethod=1&TocRestrict=n&Toc=&TocEntry=&QField=&QFieldYear=&QFieldMonth=&QFieldDay=&UseQField=&IntQFieldOp=0&ExtQFieldOp=0&XmlQuery=&File=D%3A%5CZYFILES%5CINDEX%20DATA%5C91THRU94%5CTXT%5C00000034%5CP100T306.txt&User=ANONYMOUS&Password=anonymous&SortMethod=h%7C-&MaximumDocuments=1&FuzzyDegree=0&ImageQuality=r75g8/r75g8/x150y150g16/i425&Display=hpfr&DefSeekPage=x&SearchBack=ZyActionL&Back=ZyActionS&BackDesc=Results%20page&MaximumPages=10&ZyEntry=1&slide

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Change of the air exchange rate depending on vehicle velocity.

Download (66KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Yakunova E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».