ISO 20766-52023 道路车辆液化石油气燃料系统部件第5部分燃料选择系统和电气装置标准立项发展报告

道路车辆液化石油气燃料系统部件第5部分：燃料选择系统和电气装置StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Liquefiedpetroleumgas(LPG)fuelsystemcomponents—Part5:Fuelselectionsystemandelectricalinstallations摘要关键词：液化石油气；道路车辆；燃料选择系统；电气装置；ISO20766；标准国际化；清洁能源汽车Keywords:Liquefiedpetroleumgas(LPG);Roadvehicles;Fuelselectionsystem;Electricalinstallations;ISO20766;Standardsinternationalization;Cleanenergyvehicles一、引言1.1研究背景在全球应对气候变化与能源结构转型的时代背景下，车用替代清洁燃料的开发利用已成为世界各国推动交通领域碳减排的重要路径。液化石油气（LiquefiedPetroleumGas，简称LPG）作为一种来源广泛、技术成熟的低碳清洁燃料，具有热值高、排放低、经济性好等显著优势，已被广泛应用于轻型客车、出租车、城市公交车及部分商用车领域。据国际LPG协会（WorldLPGAssociation，WLPGA）统计，截至2023年底，全球LPG动力车辆保有量已超过2800万辆，加气站数量超过8万座，其中欧洲、亚太地区和韩国、日本、土耳其等国家应用最为广泛。在LPG车辆技术体系中，燃料系统部件的安全性始终是行业关注的核心焦点。其中，燃料选择系统（FuelSelectionSystem）负责实现燃油与LPG两种模式之间的安全切换，电气装置（ElectricalInstallations）则承担燃料液位监测、泄漏检测、紧急切断控制等关键安全功能，这两个子系统的技术状态直接关系整车在燃料切换、异常工况及碰撞事故中的安全性。然而，长期以来，各主要工业国家在此领域的技术要求存在较大差异，客观上增加了LPG车辆零部件国际贸易的技术壁垒，也给跨国整车企业及零部件供应商的产品开发与认证工作带来不便。为此，国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）于2019年正式启动ISO20766系列标准的制定工作，旨在建立一套全球统一的LPG燃料系统部件技术规范。1.2标准制定历程ISO20766系列标准由ISO/TC22/SC25（道路车辆技术委员会超低排放车辆分技术委员会）负责制定。该系列标准共计规划了八个部分，分别针对LPG燃料系统的各类组成部件提出技术要求。其中，第5部分——燃料选择系统和电气装置的标准制定工作自2019年10月正式启动，历经工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段，经过多轮国际范围内广泛征求意见和深入技术讨论，最终于2023年8月28日正式发布实施，标准全称为ISO20766-5:2023*Roadvehicles—Liquefiedpetroleumgas(LPG)fuelsystemcomponents—Part5:Fuelselectionsystemandelectricalinstallations*。二、标准范围与规范性引用文件2.1标准适用范围ISO20766-5:2023规定了道路车辆用液化石油气燃料系统部件中燃料选择系统和电气装置的结构设计、性能要求与试验方法。该标准适用于安装在采用LPG作为燃料（包括仅使用LPG作为单一燃料或LPG与汽油等其他燃料共同使用的双燃料/混合燃料车辆）的乘用车、轻型商用车及总质量不超过3.5吨的商用车辆上的燃料选择系统和电气装置。具体而言，上述“燃料选择系统”是指用于选择或切换车辆LPG供给状态与替代燃料供给状态的机械或电气装置，包括模式选择开关、燃料切换阀、安全联锁机构及相关连接件等；“电气装置”则指用于监测LPG燃料系统运行状态、实现信号传递和安全性控制的一体化电气设备总成，涵盖燃料液位传感器及变送器、泄漏气体浓度探测器、温度压力传感器、控制单元及相关线束接插件等部件。2.2规范性引用文件该标准通过规范性引用方式与ISO20766系列其他部分及多项基础性国际标准建立了技术衔接关系，主要规范性引用文件包括：-ISO20766-1:道路车辆液化石油气燃料系统部件第1部分：一般要求和定义-ISO20766-2:道路车辆液化石油气燃料系统部件第2部分：容器（气瓶）-ISO20766-3:道路车辆液化石油气燃料系统部件第3部分：容器阀及相关装置-ISO20766-4:道路车辆液化石油气燃料系统部件第4部分：调节器和混合装置-ISO20766-6:道路车辆液化石油气燃料系统部件第6部分：加气接头-ISO6722-1:道路车辆60V和600V单芯电缆第1部分：铜导体电缆的尺寸、试验方法和要求-ISO8092-1:道路车辆车载电气线束的连接第1部分：单极线束连接头的试验方法和一般性能要求-ISO19014（系列标准）:土方机械安全功能安全-IEC60529:外壳防护等级（IP代码）三、标准主要技术内容3.1燃料选择系统的性能要求ISO20766-5:2023对燃料选择系统提出了系统化的安全性能要求，具体包括以下核心技术指标：（1）结构完整性要求：燃料选择系统各组成部件应设计为能够承受规定的机械载荷和振动条件。标准要求燃料切换阀体在承受3倍于最大工作压力的静水压试验时，不得出现永久性变形、破裂或泄漏现象；在持续30分钟的1.5倍最大工作压力气密性试验中，系统泄漏率不得超过0.5cm³/h（标准状态下）。（2）燃料切换性能：当车辆在LPG模式与替代燃料模式之间切换时，燃料选择系统应确保切换动作的可靠性与平稳性。标准规定，在−20°C至+60°C的环境温度范围内，燃料切换阀应在不超过2秒内完成从接收到切换信号到执行机构到位的过程，且在整个切换过程中，系统不得出现LPG向非目标管路异常泄放的现象。（3）联锁与安全防护功能：为避免在使用过程中因操作不当或电气故障导致的LPG泄漏事故，标准要求燃料选择系统应具备完善的联锁功能——当发动机处于运行状态或点火开关处在ON挡位时，系统应防止燃料模式的不当切换；当系统检测到关键安全条件（如管路压力异常、泄漏浓度超过爆炸下限的25%等）不满足时，应自动中断LPG供给并触发报警信号。（4）耐久性要求：燃料选择系统应具备不低于10万次循环切换操作的耐久测试能力。在耐久性试验后，系统各部件应保持正常功能特性，密封性能不得低于初始值的90%，且不应出现可导致安全功能丧失的结构性损坏。3.2电气装置的技术要求对于LPG燃料系统的电气装置部分，ISO20766-5:2023从以下维度提出了详尽的技术规范：（1）电气性能与绝缘：电气装置所有电路应满足ISO6722-1规定的绝缘性能要求。在500V直流电压条件下测得的绝缘电阻应不低于10MΩ；在85°C高温环境下持续运行1000小时后，绝缘电阻仍应不低于1MΩ。各电气回路之间的绝缘耐压应满足在1500V交流电压（50/60Hz）下持续1分钟不出现击穿或闪络现象。（2）防护等级与环境适应性：安装于发动机舱或车辆底部的电气装置，其外壳防护等级应不低于IEC60529规定的IP67要求——即完全防尘且能在1米深水下浸泡30分钟而不受影响。传感器和控制单元的工作温度范围应满足−40°C至+85°C（传感器探头部位短期可达+125°C）的要求，且应在该温度范围内保持技术参数稳定。（3）功能安全要求：标准参照ISO19014系列标准引入了功能安全设计理念，要求涉及LPG供给控制的安全相关电气系统（如紧急切断电路、泄漏检测报警电路等）应达到相应的安全完整性等级（SIL）目标。当电气装置发生单点故障时，系统应能安全退化至关闭LPG供给的失效安全状态（fail-safemode），确保不会因电气故障导致LPG不可控泄漏。（4）电磁兼容性：电气装置应满足车载环境下的电磁兼容性要求，在按照ISO11452系列标准规定的电磁干扰条件下（辐射抗扰度100V/m），其功能不应发生永久性退化或安全功能的误动作。（5）泄漏检测与报警：当电气装置集成的气体泄漏探测器检测到LPG浓度达到爆炸下限（LEL）的20%±5%时，应触发声光报警信号；浓度达到爆炸下限的40%时，应自动执行切断LPG供给的安全操作。3.3试验方法与检验规则标准为上述各项性能要求设置了对应的试验方法，主要包括：-静水压强度试验：将试件内部加压至规定值并保压至少3分钟，检查是否存在泄漏或结构性损坏；-气密性试验：采用氦气质谱检漏法或压降法，在最大工作压力下检测装配体的泄漏率；-高低温循环试验：在−40°C至+85°C环境下进行不少于200个循环的温度冲击，考核密封结构和材料的稳定性；-盐雾腐蚀试验（≥96小时，按ISO9227执行）；-机械振动试验（扫频振动，正弦波幅值可达±10mm/5—200Hz）和机械冲击试验（峰值加速度50g，脉宽6ms，三个互相垂直方向各1000次）；-电气负载与短路保护试验、过电压/欠电压试验、反向极性试验和电磁兼容测试；-耐久循环试验（电气装置不少于10万次，带载条件下执行）。四、标准实施的行业意义与影响4.1完善全球LPG车辆标准体系ISO20766-5:2023的发布填补了ISO层面LPG燃料系统安全部件标准的空白，与ISO20766系列的其他七个部分共同构成了系统完整、逻辑严密的标准规范体系。该系列标准的全面实施，将有效统一各主要经济体在LPG车辆燃料系统部件方面的技术指标和测试评价方法，极大降低因各国标准差异造成的技术壁垒和认证成本。4.2提升产业技术安全水平燃料选择系统和电气装置作为LPG燃料供给系统中的核心安全保障环节，其性能优劣直接关系到整车的安全运营。ISO20766-5:2023在试验要求和安全指标上的提升，对全球LPG零部件产业提出了更高的设计标准和技术门槛，同时在功能安全理念引导下，推动行业从传统“事后检测”向“设计保障”的纵深转变。标准的实施将有效促进相关企业加大在密封技术、泄漏自诊断、失效安全设计等方向的技术投入，有效降低LPG车辆在实际使用中的安全事故风险。4.3推动国际标准转化与国内产业升级五、主要参与单位介绍5.1全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）全国汽车标准化技术委员会（以下简称“汽标委”）是国家标准化管理委员会批准设立的、专门从事汽车领域标准化技术工作的全国性专业标准化技术组织，秘书处设于中国汽车技术研究中心有限公司。作为ISO/TC22的国内技术对口单位，汽标委承担着组织我国汽车行业专家深度参与国际标准制修订、推动国际标准国内转化、统筹汽车行业标准体系规划建设等重要职能。在ISO20766-5:2023的制定过程中，汽标委积极组织国内相关科研院所、检测机构、整车企业及零部件企业选派专家加入ISO/TC22/SC25工作组，全面跟踪和深度参与该标准的各个技术讨论阶段。在DIS（国际标准草案）征求意见和FDIS（最终国际标准草案）投票阶段，汽标委系统组织了国内行业研讨和意见征集工作，汇总并提交了多项具有建设性的技术意见，内容涵盖燃料切换阀的耐久性指标、泄漏检测传感器的报警阈值设定、高低温和盐雾试验条件的合理性等方面，多项意见在标准终稿中得到了采纳和体现。在标准发布后，汽标委迅速启动了该标准的国内转化预研工作。2024年4月，汽标委组织召开了“ISO20766系列标准国内转化研讨会”，邀请来自中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、清华大学、北京理工大学以及国内主要LPG系统零部件生产企业的专家代表，围绕ISO20766-5:2023的技术内容、试验验证和转化方案进行了深度研讨，形成了等效采用（IDT）的技术方案建议和项目实施路线图，为后续国家标准制修订工作的开展奠定了坚实基础。此外，汽标委还通过举办标准宣贯培训、组织行业技术交流活动、搭建产学研合作平台等方式，积极推动该标准的行业认知度与应用覆盖面，为国内企业理解和实施ISO20766-5:2023提供了全方位技术支撑。六、结论与展望ISO20766-5:2023的发布是国际LPG车辆标准化进程中的重要里程碑。该标准以系统化、科学化、国际化的技术规范，为道路车辆液化石油气燃料系统的燃料选择与电气安全提供了统一的技术基准，对于推动全球LPG车辆安全技术水平提升、促进清洁能源汽车产业健康发展具有深远的战略意义。展望未来，随着全球清洁能源转型的持续推进以及车用替代燃料技术不断向电气化、智能化方向演进，LPG燃料系统技术标准也面临新的发展要求。一方面，氢能与LPG的混合燃料技术、LPG缸内直喷技术、智能化泄漏自诊断系统等新技术的涌现，将对现有标准体系提出持续更新和拓展的客观需求；另一方面，我国作为全球最大的汽车市场和重要的LPG资源国，加快国际标准的国内转化和自主标准创新，推动中国技术方案融入国际标准体系，将在全球汽车标准化治理格局中发挥更加积极的作用。参考文献[1]ISO20766-5:2023,Roadvehicles—Liquefiedpetroleumgas(LPG)fuelsystemcomponents—Part5:Fuelselectionsystemandelectricalinstallations[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO20766-1:2019,Roadvehicles—Liquefiedpetroleumgas(LPG)fuelsystemcomponents—Part1:Generalrequirementsanddefinitions[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,