ISOTS 17536-22026 道路车辆.内燃机用气溶胶分离器性能试验.第2部分实验室试验方法标准立项发展报告

道路车辆内燃机用气溶胶分离器性能试验第2部分：实验室试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines—Part2:Laboratorytestmethod摘要随着全球排放法规的日趋严格和公众对空气质量关注度的持续提升，内燃机曲轴箱排放物中的气溶胶颗粒治理已成为汽车工业绿色转型的关键技术课题。作为曲轴箱通风系统的核心部件，气溶胶分离器的性能直接关系到发动机的可靠性、排放合规性及整车运行的经济性。ISO/TS17536-2:2026《道路车辆内燃机用气溶胶分离器性能试验第2部分：实验室试验方法》正是在此背景下由国际标准化组织（ISO）修订发布的一项重要技术规范。本报告对该标准的立项背景、编制依据、核心技术内容及预期应用价值进行系统分析。报告梳理了该标准从ISO/TS17536-2:2014版本演进至现行版本的技术修订脉络，重点解读了实验室试验方法中关于试验气溶胶发生、粒径谱测量、分级效率计算等关键技术指标的变化，并探讨了该标准与ISO17536-1在曲轴箱气体净化性能评价体系中的协同关系。报告认为，该标准的发布实施将为全球范围内的气溶胶分离器供应商、发动机整机制造商及第三方检测机构提供统一、可比、可重复的试验技术依据，对推动我国相关国家标准和行业标准的更新升级具有重要参考价值，对促进内燃机产业节能减排技术的创新发展具有深远的战略意义。关键词：气溶胶分离器；曲轴箱通风；实验室试验方法；性能评价；国际标准；内燃机排放；颗粒物分离效率Keywords:Aerosolseparator;Crankcaseventilation;Laboratorytestmethod;Performanceevaluation;Internationalstandard;Internalcombustionengineemission;Particleseparationefficiency1引言1.1标准立项背景内燃机在工作过程中，燃烧室中少量高压气体不可避免地通过活塞环间隙窜入曲轴箱。这些窜气含有未燃烧碳氢化合物、水蒸气、机油蒸气及多种尺寸的颗粒物，若直接排入大气，不仅造成可观的环境污染，还会导致曲轴箱压力升高，引发机油劣化、密封件泄漏等一系列可靠性问题。因此，现代内燃机均配置曲轴箱通风系统，将窜气导入进气系统进行再燃烧。在此过程中，气溶胶分离器（又称油气分离器）发挥着至关重要的作用——它负责将窜气中的机油气溶胶颗粒高效分离并回收到油底壳，以降低机油消耗、减少进气系统积碳、防止涡轮增压器叶轮污染，并最终减少整车颗粒物排放。从全球技术法规环境来看，欧盟Euro7/VII排放法规、中国国六排放标准及美国EPA2027法规均对曲轴箱排放提出了更为严格的限值要求，特别是对亚微米级颗粒物数量的管控已经提上议程。在此背景之下，建立一套科学、统一、可重复的气溶胶分离器性能试验方法，已成为国际标准化组织和各国汽车工业界的迫切共识。ISO/TS17536-2的技术归口单位是ISO/TC22/SC34（道路车辆技术委员会/动力系统分技术委员会）。该标准的第一版ISO/TS17536-2:2014发布后，为全球各主要汽车制造商和零部件供应商提供了一份基础性的实验室试验指南。然而，随着近十年来气溶胶测量技术的飞速发展——特别是扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）和激光气溶胶光谱仪在颗粒物测量精度和时间分辨率上的显著提升——以及行业对试验条件精细控制要求的不断提高，原有版本中的部分技术条款已难以满足当前精确评价的需求。为此，ISO/TC22/SC34于2022年正式启动对该技术规范的修订工作，经过多轮国际研讨与实验室间比对验证，最终形成了ISO/TS17536-2:2026版本。1.2标准适用范围与定位ISO/TS17536-2:2026规定了内燃机用气溶胶分离器在实验室条件下进行性能试验的统一方法，适用于各类道路车辆用汽油机和柴油机配套的曲轴箱通风系统气溶胶分离器，也适用于安装在增压发动机闭式曲轴箱通风管路中的分离装置。该标准为技术规范（TechnicalSpecification,TS）类文件，其定位在于提供一份经过充分验证的技术共识，为后续可能的正式国际标准（IS）的制定奠定基础。需要特别指出的是，ISO/TS17536-2与ISO17536-1构成了一套相互配合的标准体系。ISO17536-1侧重于台架试验方法（即在实际发动机或动力总成台架上进行的试验），而ISO/TS17536-2侧重于实验室条件下采用标准气溶胶和受控气流环境的分离性能评价方法。两者的结合使用，能够实现从实验室筛检到实际装机验证的全链条性能评价。此外，该标准与ISO17536-4（气溶胶分离器试验用颗粒计数和粒径分布测量方法）存在引用关系，保证了试验数据在测量层级上的溯源性与一致性。2标准编制依据与原则2.1法律法规与政策依据本标准的编制工作严格遵循国际标准化组织（ISO）技术工作程序（ISO/IECDirectives,Part1），并充分响应了以下国际公约和技术法规的要求：-《联合国欧洲经济委员会第83号法规（UNR83）》及其后续修订版中关于曲轴箱污染物排放的试验要求；-UNR154（世界轻型车测试程序，WLTP）中对颗粒物数量（PN）排放的限值要求；-欧盟委员会Euro7/VII排放法规提案中首次提出的超细颗粒物数量（PN23及以下）测量要求；-中国《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB18352.6）及其标准对于曲轴箱排放合规性的相关规定。2.2标准编制基本原则在标准修订过程中，编制组确立了以下核心原则：（1）科学性：所有试验方法和评价指标均基于气溶胶力学、过滤分离理论等科学原理，并经过了严格的实验验证和不确定度分析。（2）重复性与再现性：试验方法的设计充分考虑了不同实验室之间在设备配置、操作人员、环境条件等方面的差异。通过规定标准气溶胶物质（如DEHS）（癸二酸二辛酯）、明确的气溶胶中和要求以及精细的粒径谱测量条件，确保试验结果在实验室内部（重复性）和实验室之间（再现性）具有可接受的统计一致性。在标准修订过程中，编制组专门组织了国际实验室间比对试验（round-robintest），以验证试验方法在不同实验室间的再现性满足既定要求。（3）可操作性：相较第一版，2026版标准在确保精度的前提下充分考虑了工业界的实际测试成本与时间约束，优化了试验流程。标准清晰界定了试验设备、校准程序和数据处理方法的技术要求，使具备标准气溶胶测试能力的实验室能够直接依据标准执行试验，减少了不必要的解释歧义。（4）前瞻性：标准中引入了包括对纳米级颗粒（如10nm～23nm粒径段）测试要求的响应性设计，为未来排放法规的进一步加严预留了技术接口。3标准主要内容ISO/TS17536-2:2026共计包含正文9章及3个资料性附录。3.1试验原理与总体流程标准所规定的实验室试验方法，其核心原理是：在受控的实验室环境条件下，向待测气溶胶分离器供给具有确定粒径分布和浓度的标准试验气溶胶，并通过精密测量分离器上游和下游的气溶胶浓度与粒径分布，计算得到分离器在不同粒径通道上的分级分离效率。标准规定的总体试验流程如下：首先，试验人员依据标准规定制备标准试验气溶胶，并在不安装分离器的情况下测量上游气溶胶的粒径分布与质量浓度，确认其满足标准规定的目标粒径分布与浓度要求。然后，将分离器按照制造商规定的安装方向和要求接入试验管路，待气流稳定后，依次使用采样装置测量分离器下游的气溶胶浓度。最后，根据上下游测量数据计算分级分离效率、总分离效率和压降特性。3.2试验装置与仪器设备标准对试验系统进行了分模块化描述。气溶胶发生装置推荐采用Collision型雾化器或新型的恒流雾化发生器，标准试验气溶胶采用DEHS作为推荐物质，同时允许使用聚α-烯烃（PAO）等物化性质相近的替代物。压缩空气经高效过滤器（HEPA）净化后驱动雾化器工作，生成的液滴经扩散干燥管干燥，并通过气溶胶中和器（使用85Kr或241Am放射源）将气溶胶电荷中和至Boltzmann电荷平衡态，以消除静电效应对分离效率测量的干扰。在粒径谱测量方面，标准推荐采用扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）作为亚微米粒径段（10nm～1000nm）的主要测量仪器，并允许使用光学粒子计数器（OPC）对测量范围进行扩展。标准规定SMPS的系统配置参数、扫描时间和数据反演方法应遵循ISO15900的相关要求。3.3试验条件标准对试验条件提出了明确要求。环境温度控制在23℃±5℃范围，相对湿度低于60%。试验气溶胶温度设定为室温条件，试验管路中的气体流量根据分离器的额定处理流量在制造商规定的范围内选取。标准引入了标准参比条件的概念，要求所有流量测量结果折算到101.325kPa、20℃的标准状态下进行比较。标准同时给出气溶胶浓度推荐范围，以保证测量系统信噪比和避免过高的浓度导致凝聚效应。3.4性能参数与计算方法标准规定的核心性能评价参数包括：分级分离效率——以气溶胶粒径为横坐标、分离效率为纵坐标绘制的效率曲线是评价分离器性能的最基本信息。分级效率计算中的关键是被测分离器内部可能产生的二次气溶胶（即油膜再雾化产生的颗粒）对下游测量结果的干扰，标准规定应采用洁净气溶胶对比验证法予以甄别，并对不可忽略二次气溶胶的情况给出了数据修正的处理程序，以确保计算出的分离效率真实反映分离器本身的分离能力。总分离效率——将分级效率按照标准规定的参考粒径分布进行加权平均后得到的综合效率值。该值的意义在于提供一个单一数值化的性能指标，便于不同产品间的横向比较。压降特性——分离器在额定流量条件下的进气与出气之间的静压差。压降直接关联到发动机曲轴箱负压控制策略和泵气损失，是衡量分离器节能性的重要指标。3.5试验报告标准对试验报告的内容和格式进行了详细规定，要求至少包含以下信息：被测分离器的完整标识（型号、制造商、生产批次）、试验环境条件、气溶胶物质及目标粒径谱参数、试验流量工况点、分级效率和总效率数据表、压降-流量特性曲线、仪器校准信息以及试验不确定度分析结论。4标准修订单位与归口组织4.1ISO/TC22/SC34组织机构概况ISO/TS17536-2:2026由国际标准化组织道路车辆技术委员会动力系统分技术委员会（ISO/TC22/SC34）负责修订和归口管理。SC34的前身为ISO/TC22/SC5（发动机试验分技术委员会），2020年经ISO技术管理局批准重组更名为SC34，涵盖了内燃机、电驱动系统、变速器、排放后处理等动力系统部件的全部标准化工作。SC34目前设有多个工作组（WG），其中与气溶胶分离器标准直接相关的工作组为WG2（发动机辅助系统与曲轴箱排放控制工作组）。该工作组汇集了来自德国、日本、美国、中国、法国、瑞典等主要汽车工业国的约30名专家，成员背景涵盖整车企业（如大众、丰田、福特、Stellantis等）、零部件供应商（如曼·胡默尔、UFI滤清器、博世等）、独立检测机构（如TÜV、SAE）及科研院所。4.2主要参与单位介绍——曼·胡默尔（MANN+HUMMEL）在ISO/TS17536-2:2026的修订过程中，德国曼·胡默尔公司作为项目联合负责人（Co-Leader）深度参与了标准的起草、试验验证和技术讨论工作。曼·胡默尔公司成立于1941年，总部位于德国路德维希堡，是全球领先的过滤系统解决方案供应商。公司在全球80多个国家和地区设有分支机构。在曲轴箱通风系统领域，曼·胡默尔拥有超过半个世纪的技术积累，其产品线覆盖了从乘用车到重型商用车全系列的气溶胶分离器产品，包括旋风式分离器、碰撞式分离器及静电式分离器等多种技术路线。曼·胡默尔在气溶胶分离器领域撰写了多项核心专利，其产品在全球主流发动机平台上的装车量已超过数亿只。在标准修订过程中，曼·胡默尔公司主要贡献了以下技术工作：第一，提供了其在德国总部气溶胶实验室多年积累的数千组试验数据，为确定分级效率测量的精密度指标奠定了数据基础；第二，主导开展了国际实验室间比对试验（ILS）的组织工作，协调了来自5个国家的7个实验室完成了比对验证；第三，牵头起草了标准中关于二次气溶胶影响的附录。曼·胡默尔公司于2019年在上海设立了亚太区研发中心，具备完备的气溶胶分离器性能测试能力，该中心直接参与了本次标准修订中的部分验证试验工作。5标准应用前景与影响分析5.1国际影响ISO/TS17536-2:2026发布后，将为全球气溶胶分离器行业提供一份技术内容更先进、可操作性更强、数据可比性更优的试验方法文件。在Euro7法规的制定讨论中，欧盟委员会联合研究中心（JRC）已将该标准的试验方法作为评价曲轴箱气溶胶分离器技术水平的参考方法。随着全球主要排放法规对超细颗粒物管控的强化，本标准对亚微米级颗粒物的测量要求将推动行业在纳米级分离技术上的创新。5.2国内影响我国是全球最大的内燃机生产国和消费国，曲轴箱通风系统气溶胶分离器产业规模可观。然而，国内现行标准体系中尚缺乏一项专门针对气溶胶分离器实验室性能试验方法的国家标准或行业标准。目前行业内主要参考ISO/TS17536-2:2014或各大整车企业的企业标准进行产品开发和检测，存在试验条件不统一、测量仪器配置差异大、结果可比性差等突出问题。ISO/TS17536-2:2026的发布，为我国相关标准化技术组织加快推动采标和转化工作提供了很好的借鉴和基础。6结论与展望ISO/TS17536-2:2026《道路车辆内燃机用气溶胶分离器性能试验第2部分：实验室试验方法》的正式发布，标志着国际内燃机气溶胶分离技术标准化工作迈上了一个新的台阶。该标准系统总结了近十年来国际气溶胶分离技术领域的最新研究成果和工程实践经验，在试验气溶胶制备、粒径谱测量、分级效率计算以及数据质量保证等关键技术环节提出了更为科学和精细的技术要求，对于统一全球范围内气溶胶分离器性能评价方法、提升试验数据的可比性和可信度具有重要的技术引领作用。展望未来，随着零排放和低排放动力技术的加速迭代，传统内燃机在混合动力系统中的应用场景正在发生深刻变化——启停频繁、变工况运行、部分负荷运行时间长等新特征对气溶胶分离器提出了差异化的性能要求。同时，氢内燃机技术的快速兴起也为气溶胶分离技术带来了全新的挑战——氢内燃机窜气中水蒸气和氮氧化物的赋存形态与常规内燃机存在显著差异，其气溶胶粒径谱特征和分离机理尚需深入研究。这些新兴领域的技术需求，将推动ISO/TC22/SC34在未来进一步拓展标准体系，探索包括实际驾驶排放（RDE）工况下的便携式测量方法、在线实时监测技术以及与整车OBD系统数据融合等方向的标准预研。对于中国而言，建议国内标准化技术机构密切跟踪ISO/TC22/SC34的技术动态，加快推动ISO/TS17536-2:2026向国内标准的转化，同步组织开展针对国内典型气溶胶分离器产品的验证试验，积累本土化技术数据。同时，鼓励国内骨干企业、检测机构和科研院所积极参与国际标准制修订工作，在国际标准化舞台上贡献中国方案和智慧，助力我国内燃机过滤产业实现从技术追随向技术引领的战略转型。参考文献[1]ISO/TS17536-2:2026,Roadvehicles—Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines—Part2:Laboratorytestmethod[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2026.[2]ISO17536-1:2015,Roadvehicles—Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines—Part1:General[S].Geneva:InternationalOrganizationforSt