ISO 24163-22024 轮胎压力监测系统用夹式轮胎气门嘴第2部分试验方法和性能标准立项发展报告

轮胎压力监测系统用夹式轮胎气门嘴第2部分：试验方法和性能标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Clamp-inTyreValvesforTyrePressureMonitoringSystems—Part2:TestMethodsandPerformance摘要轮胎压力监测系统（TPMS）作为保障行车安全的关键技术，已成为全球汽车安全标准体系中的重要组成部分。夹式轮胎气门嘴作为TPMS系统中传感器与轮胎气室之间的关键机械连接部件，其性能可靠性直接影响TPMS系统的测量精度和使用寿命。随着全球范围内TPMS强制安装法规的持续推进，对夹式轮胎气门嘴的产品质量、试验方法和性能要求提出了更加规范和统一的需求。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2024年1月9日正式发布了ISO24163-2:2024《轮胎压力监测系统用夹式轮胎气门嘴第2部分：试验方法和性能》。该标准系统地规定了夹式轮胎气门嘴的试验条件、试验方法、性能要求及判定准则，涵盖气密性、耐温性能、耐久性能、耐腐蚀性能、安装扭矩及尺寸要求等关键技术指标，与ISO24163-1的产品规范要求形成完整配套。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其行业应用价值，并结合国内外相关法规政策，分析了标准实施对轮胎气门嘴行业、汽车制造产业及售后市场的深远影响，旨在为标准宣贯实施和行业推广应用提供参考。关键词：轮胎压力监测系统；夹式轮胎气门嘴；试验方法；性能要求；国际标准；ISO24163Keywords:TyrePressureMonitoringSystem;Clamp-inTyreValve;TestMethods;PerformanceRequirements;InternationalStandard;ISO24163一、引言1.1研究背景轮胎压力监测系统（TyrePressureMonitoringSystem，简称TPMS）是一种能够在车辆行驶过程中实时监测轮胎气压并对异常状态进行报警的主动安全装置。大量交通事故统计数据表明，轮胎气压异常（包括欠压和过压）是导致爆胎、制动距离延长、车辆失控等严重安全事故的主要原因之一。美国高速公路交通安全管理局（NHTSA）的调研数据显示，每年约有超过2万起交通事故与轮胎气压不足直接相关。在此背景下，TPMS作为一种有效的主动安全技术，得到了全球主要汽车市场的广泛重视。从法规层面看，美国率先于2007年起要求所有轻型车辆强制安装TPMS（FMVSS138），欧盟也于2014年11月起实施了针对乘用车的TPMS强制安装法规（EC661/2009）。中国于2019年发布了强制性国家标准GB26149-2019《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》，并自2020年1月1日起对新车强制实施TPMS安装要求。日本、韩国、印度等国家的相关强制性法规也在逐步推进中。全球范围内TPMS装车率的快速提升，使得作为TPMS传感器关键安装载体的夹式轮胎气门嘴市场需求激增，其质量水平直接关系到TPMS系统的功能实现和行车安全。1.2标准立项的必要性在ISO24163系列标准发布之前，全球范围内缺乏针对TPMS专用夹式轮胎气门嘴的统一国际标准。各气门嘴生产企业在产品设计、材料选择、试验验证等方面均参照传统轮胎气门嘴标准（如ISO9413、GB1796等）或企业内部规范执行，导致产品在接口尺寸、材料性能、耐久可靠性等方面存在较大差异。这种标准化缺失带来的突出问题包括：一是不同品牌TPMS传感器与气门嘴之间的互换性和适配性差；二是气门嘴在复杂工况下的长期可靠性缺乏统一的验证依据；三是国际贸易中因标准不一致产生的技术壁垒和质量争议时有发生。因此，制定统一的TPMS夹式轮胎气门嘴国际标准，明确其试验方法和性能要求，对于规范市场秩序、提升产品质量、促进国际贸易和技术交流具有重要的现实意义。二、标准概述2.1标准基本信息ISO24163-2:2024《轮胎压力监测系统用夹式轮胎气门嘴第2部分：试验方法和性能》由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，简称ISO）发布，是ISO24163系列标准的第2部分。该标准于2024年1月9日正式发布，标准状态为现行，语言为英语。2.2标准体系结构ISO24163系列标准由以下部分构成：-ISO24163-1：规定了夹式轮胎气门嘴的产品分类、结构型式、尺寸规格、材料要求及标识等一般性要求；-ISO24163-2:2024（本标准）：规定了夹式轮胎气门嘴的试验方法和性能要求，作为产品设计验证和质量控制的技术依据。两部分标准形成"产品规范+试验验证"的完整标准配套体系，既为企业产品开发提供了明确的技术目标，也为第三方检测机构开展产品认证和质量监督提供了可操作的试验依据。2.3标准的适用范围ISO24163-2:2024适用于安装在TPMS传感器组件上的夹式轮胎气门嘴，包括商用车和乘用车使用的各类夹式气门嘴产品。标准适用的气门嘴类型涵盖：用于TPMS传感器安装的金属夹式气门嘴、带橡胶密封结构的夹式气门嘴，以及与TPMS传感器一体化的组合式气门嘴组件。三、标准核心技术内容解析3.1试验条件与通用要求ISO24163-2:2024首先对试验环境条件进行了系统规定。标准明确了标准大气条件（温度为23℃±5℃，相对湿度为45%～75%）为基准试验环境，同时针对特定性能试验规定了高温、低温和温度交变等特殊试验条件。标准要求所有试验样品应在试验前按照规定的条件进行预处理，以消除材料内应力和环境因素对试验结果的影响，确保试验数据的可靠性和可重复性。3.2尺寸与配合性能试验夹式轮胎气门嘴与轮辋气门嘴孔之间、与TPMS传感器之间的配合精度，是保证气密性和安装可靠性的基础。标准规定了以下关键尺寸和配合性能的试验方法：-关键尺寸验证：采用通用量具（如卡尺、千分尺、塞规等）和专用检具对气门嘴的夹持段直径、密封面尺寸、螺纹规格、总长度等关键尺寸进行测量验证。标准对各关键尺寸的公差范围给出了明确的判定准则，确保不同制造商生产的产品具有良好的一致性和互换性。-安装力与保持力测试：模拟实际安装操作，测量气门嘴装入轮辋气门嘴孔所需的轴向安装力以及从轮辋上拔出所需的最小拔出力，以评估夹持结构的牢固性和拆卸操作的便利性。3.3气密性能试验气密性能是轮胎气门嘴最核心的功能指标。该标准分别规定了常温气密性和高温气密性的试验方法：-常温气密性试验：在标准大气条件下，将气门嘴安装在专用试验工装上，充入规定的试验气压（通常为轮胎额定充气压力的1.5倍），保持一定时间后，通过精密压力传感器测量内部气压的变化量，以确定泄漏率是否在允许范围内。-高温气密性试验：将装有气门嘴的试验工装置于规定温度（如85℃或100℃）的高温箱中，保温一定时间后测量泄漏情况，评估密封材料在高温工况下的性能衰退程度。3.4耐温性能试验考虑轮胎在行驶过程中，特别是高速行驶和重载工况下会产生显著温升，TPMS夹式气门嘴长期处于苛刻的温度环境中。标准规定了以下耐温性能试验方法：-高温耐久试验：将气门嘴暴露在规定的高温环境中持续一定时间，评估其密封性能、材料硬度和结构完整性是否保持在合格范围内。-低温试验：在规定低温条件（通常为-40℃）下，评估气门嘴密封材料是否因低温硬化而丧失弹性密封能力。-温度交变试验：在高低温之间进行规定次数的循环交替变化，模拟气门嘴在季节更替和日夜温差中的服役条件，考核材料匹配性和结构耐疲劳性能。3.5耐久性能试验耐久性能是衡量气门嘴在整个生命周期内保持功能能力的关键指标。标准引入以下耐久试验方法：-压力循环疲劳试验：对气门嘴反复施加从零到额定气压的压力循环载荷，模拟轮胎在使用过程中因载荷变化引起的气压波动，考核气门嘴在交变载荷下的抗疲劳能力。-振动耐久试验：将气门嘴安装在振动试验台上，按照规定的频率范围和加速度幅值进行定频或扫频振动试验，模拟车辆行驶于不同路况时的振动环境，考核气门嘴在动态载荷下的结构完整性和连接可靠性。3.6耐腐蚀性能试验针对气门嘴在服役过程中可能接触到的水、盐雾、道路化学品等腐蚀介质，标准规定了中性盐雾试验方法，将气门嘴置于规定浓度的盐雾环境中暴露设定时间后，检查金属部件的腐蚀程度和功能状态，确保产品在不同地域的恶劣环境下仍能保持良好的耐腐蚀性能。3.7其他性能试验标准还包含了以下试验项目：-耐臭氧性能：考核气门嘴橡胶密封件在臭氧环境中的抗老化性能；-耐紫外线老化试验：评估长期暴露在日光下的性能变化；-气门嘴芯与气门帽的配合性能：验证在充放气操作中气门芯的密封可靠性和操作耐久性。四、标准编制的关键技术考量4.1与TPMS系统标准的协调性ISO24163-2:2024在编制过程中充分考虑了与其他国际标准的协调配套，包括ISO21750（道路车辆-轮胎压力监测系统）、SAEJ2657（TPMS传感器-气门嘴接口推荐规范）等，确保夹式轮胎气门嘴的试验方法和性能要求能够满足TPMS系统整体功能的验证需求。4.2气门嘴行业现状调研标准编制过程中，ISO/TC31（轮胎、轮辋和气门嘴技术委员会）组织了对全球主要气门嘴制造商、TPMS系统供应商、汽车整车企业以及第三方检测机构的广泛调研和意见征询。调研发现，各主要制造商虽然已在产品内部规范中涵盖类似的试验项目，但在试验条件的具体参数、样品数量、接收准则等方面存在显著差异。本标准的发布有效统一了各方的技术要求，为全球范围内的产品验证和质量判定提供了共同依据。4.3传统标准的继承与发展该标准在技术指标的设定上充分参考了传统轮胎气门嘴标准（如ISO9413《轮胎气门嘴-尺寸和型号》、ISO10463《轮胎气门嘴-试验方法》以及中国国家标准GB1796《轮胎气门嘴》系列）中经过长期实践验证的成熟试验方法，同时针对TPMS应用场景的特殊需求进行了适应性修订和技术升级。例如，在气密性能试验中，相较于传统气门嘴的试验压力和时间要求，本标准针对TPMS传感器对气压变化的高度敏感性，设定了更加严格的泄漏率限值。五、标准实施的意义与影响5.1对行业发展的促进作用ISO24163-2:2024的发布实施，对轮胎气门嘴行业的健康发展具有重要的引领作用。首先，标准为生产企业提供了清晰的产品验证依据，有助于企业在新产品开发阶段建立完善的设计验证体系，缩短研发周期，降低开发成本。其次，统一的试验方法和性能要求为产品质量分级和市场公平竞争提供了技术基础，有利于淘汰落后产能，推动行业技术水平的整体提升。第三，标准的国际化属性为国内气门嘴企业参与国际市场竞争提供了技术支撑，有助于消除国际贸易中的技术壁垒。5.2对全产业链的辐射效应该标准的实施不仅惠及气门嘴制造企业，还将产生显著的全产业链辐射效应。在上游，标准对原材料（金属材料、橡胶材料、工程塑料等）的性能要求将引导原材料供应商优化材料配方和工艺控制。在下游，标准为TPMS系统集成商和整车企业提供了可靠的零部件选型依据，有助于提升整车安全性能。在售后市场，标准为气门嘴的维修更换提供了技术指导，有利于规范市场秩序、保护消费者权益。5.3对相关法规和政策的响应该标准的发布，恰逢全球主要汽车市场对TPMS实施强制安装法规的关键时期。在中国，GB26149-2019强制要求新出厂乘用车必须安装TPMS，同时中国轮胎气门嘴行业标准正在加速与国际标准接轨。ISO24163-2:2024的实施为中国国内TPMS系统相关部件的质量提升提供了对标方向，为国内相关标准的修订完善提供了重要的国际参考。六、主要参与单位介绍6.1国际标准化组织ISO/TC31技术委员会ISO24163-2:2024由国际标准化组织下设的ISO/TC31（轮胎、轮辋和气门嘴技术委员会）负责制定。ISO/TC31成立于1947年，是ISO体系中负责轮胎、轮辋及气门嘴领域国际标准制修订的核心技术委员会。其工作范围涵盖乘用车轮胎、商用车轮胎、工程机械轮胎、农业轮胎、摩托车轮胎等各类轮胎产品及其配套的轮辋和气门嘴部件。该技术委员会下设多个分技术委员会和工作组，其中负责气门嘴标准制定的SC9分技术委员会直接承担了ISO24163系列标准的编制工作。ISO/TC31/SC9汇集了来自全球主要轮胎和气门嘴制造企业、汽车生产企业、检测认证机构以及行业协会的技术专家。在ISO24163-2:2024的编制过程中，来自中国、日本、德国、美国、法国、意大利、韩国等国家的专家积极参与了标准草案的讨论和修订工作，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）等多个阶段，最终达成国际共识并正式发布。6.2全国轮胎轮辋标准化技术委员会在全国轮胎轮辋标准化技术委员会（SAC/TC19）的组织下，中国专家深度参与了ISO24163-2:2024的制定工作。SAC/TC19是由国家标准化管理委员会批准设立的全国性专业标准化技术组织，负责轮胎、轮辋及气门嘴领域的国家标准和行业标准制修订工作，同时承担对口的国际标准化工作。中国作为全球最大的汽车产销国和轮胎气门嘴生产基地，在标准编制过程中提出了多项基于中国产业实践的技术建议，为标准的科学性、合理性和可操作性提供了重要支撑。