ISO 21755-32025 摩托车 蒸发排放物的测量方法 第3部分VT棚试验程序标准立项发展报告

摩托车蒸发排放物的测量方法第3部分：VT棚试验程序标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Motorcycles—MeasurementMethodforEvaporativeEmissions—Part3:VT-SHEDTestProcedure摘要随着全球摩托车保有量的持续增长，由蒸发排放所导致的臭氧前体物与细颗粒物二次生成问题日益严峻，摩托车蒸发排放控制已成为移动源大气污染治理的关键环节。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2025年11月14日正式发布ISO21755-3:2025《摩托车蒸发排放物的测量方法第3部分：VT-SHED试验程序》。该标准隶属于ISO21755系列标准，聚焦于变温蒸发密闭舱（VariableTemperatureSealedHousingforEvaporativeDetermination，简称VT-SHED）试验方法的技术规范化，系统规定了试验装置的技术要求、试验条件与环境参数控制、试验程序操作流程以及数据处理与结果计算方法。本标准在继承传统密闭室（SHED）试验方法的基础上，引入温度变化动态模拟功能，更真实地反映摩托车在实际使用过程中因环境温度变化所引发的蒸发排放特征，其发布标志着摩托车蒸发排放测试技术从静态测量向动态模拟的关键转型。本报告全面梳理了该标准的编制背景、核心技术内容、关键试验参数及其行业应用价值，并对标准实施后的政策衔接与技术发展趋势进行了展望。该标准的发布实施将有力支撑各国摩托车排放法规体系的完善与升级，推动行业检测技术水平的整体提升。关键词：摩托车；蒸发排放；VT-SHED试验；变温密闭室；排放测量；国际标准Keywords:Motorcycles;EvaporativeEmissions;VT-SHEDTest;VariableTemperatureSealedHousing;EmissionMeasurement;InternationalStandard一、引言1.1研究背景摩托车作为全球重要的机动化出行工具，在亚洲、欧洲、非洲及南美洲等地区拥有庞大的保有量和使用群体。据世界摩托车制造商协会（IMMA）统计，全球摩托车年产量已超过5000万辆，保有量突破2亿辆。在摩托车运行和停放过程中，燃油系统（包括油箱、化油器或电喷系统、燃油管路及活性炭罐等部件）会向大气中释放碳氢化合物（HC）蒸气，这一过程即为蒸发排放。研究表明，摩托车蒸发排放所产生的挥发性有机物（VOCs）是大气光化学烟雾的重要前体物，对臭氧生成贡献显著。近年来，中国、欧洲、印度、东盟等国家和地区相继收紧摩托车排放法规，将蒸发排放纳入型式认证的强制性考核项目。然而，各国在试验方法、边界条件及评判准则上的差异给跨国制造商的产品开发和全球认证带来了极大挑战。制定统一的国际标准以协调各方的测量方法，已成为行业发展的迫切需求。1.2标准立项的必要性在ISO21755-3:2025发布之前，摩托车蒸发排放的测量主要参照UNECER40法规中规定的密闭室（SHED）静态试验方法，以及部分国家（如中国GB14622、印度BS-VI阶段法规）各自制定的变温蒸发排放试验规程。这些方法在浸车温度、温度变化速率、循环时长及油箱状态预处理等关键参数上存在明显差异，导致同一车型在不同国家和地区的测试结果缺乏可比性，增加了企业应对多重标准的技术负担和合规成本。此外，随着车载油气回收系统（ORVR）、电控燃油喷射系统以及新型低渗透材料在摩托车上的广泛应用，传统SHED方法（恒定温度、无温度循环）已难以准确表征实际工况下蒸发排放物的释放规律。在高温日照条件下，油箱温度升高导致燃油蒸气压力增大、渗透排放加剧，这些瞬态排放特征只有在变温条件下才能被有效捕捉。因此，制定一套基于VT-SHED原理的国际标准，具有重要的技术先进性和现实必要性。1.3标准编制原则ISO21755-3:2025在编制过程中遵循了以下基本原则：-科学性与一致性：以大量基础试验数据为依据，保证试验方法的科学性、可重复性和可再现性；-协调性与兼容性：兼顾现有法规（如UNR40、UNR136）的技术框架，在试验流程方面保留延续性，在关键参数上体现先进性和协调性；-应用导向性：充分考虑不同国家实验室的设备条件差异，在确保测量精度的前提下提供适度的参数容差和弹性空间；-技术前瞻性：方法设计兼顾未来排放标准加严的技术需求，为后续更新预留扩展空间。二、标准概述2.1标准基本信息ISO21755-3:2025《摩托车蒸发排放物的测量方法第3部分：VT-SHED试验程序》由国际标准化组织（ISO）发布，归口管理为ISO/TC22/SC38（道路车辆—摩托车及轻便摩托车分技术委员会）。该标准是ISO21755系列标准的第3部分，前两部分分别涉及整车SHED试验方法的通用规定和燃油系统部件级渗透测试方法。标准分类号为移动源排放限值，发布日期为2025年11月14日，版本为第一版。文件语言为英语，采用电子版加密PDF格式发布。2.2标准的适用范围本标准适用于装用点燃式发动机、使用易挥发性液体燃料（如汽油、乙醇汽油混合燃料等）的摩托车（含两轮摩托车和三轮摩托车），内容包括整车蒸发排放的变温密闭室测试方法。涵盖的排放源包括：燃油箱静态呼吸损失、燃油系统渗透排放、活性炭罐吸附脱附过程中的泄漏以及加油过程中的逸散排放（适用时）。标准适用于L类摩托车中所有采用液体燃料的车型，包括L3类（两轮摩托车）和L4/L5类（三轮摩托车）。2.3标准的主要技术特点与传统的恒定温度SHED试验方法相比，ISO21755-3:2025具有以下核心技术特点：1.变温循环控制：试验过程中密闭室内温度按照设定程序随时间变化，典型温度范围为20°C至40°C，模拟昼间环境温度循环引起的油箱呼吸效应；2.高精度温度均匀性控制：密闭室内温度均匀性偏差控制在校准容差范围内，确保测量结果的准确性和可重复性；3.完整的预处理和浸车规程：规定了燃油箱排空与重新加注程序（含温度控制要求）、活性炭罐的预处理与老化条件，以及车辆在试验前的温度浸置条件，确保试验初始状态的一致性和代表性；4.标准化的HC浓度测量与计算方法：规定了火焰离子化检测器（FID）分析仪的校准要求、碳氢化合物浓度的时间积分方法以及背景排放修正算法，确保不同实验室间的结果互换性。三、标准技术内容详述3.1VT-SHED试验系统要求VT-SHED（VariableTemperatureSealedHousingforEvaporativeDetermination）试验系统是蒸发排放测量的核心设备。该装置要求为一个气密性良好、内壁不吸附碳氢化合物的密闭矩形舱体，内部容积应满足“摩托车体积不超过密闭室体积的40%”这一通用几何约束条件。舱体内表面需采用不锈钢、铝材或特氟龙涂层等低渗透性材料，以防止碳氢化合物的吸附和脱附干扰测量。变温控制功能通过密闭室内的空气循环系统、加热/制冷装置和温控单元协同实现。循环系统需确保整个试验过程中密闭室内的温度均匀性≤±1°C（典型值），温度变化速率调节范围为0.5°C/min至1.5°C/min。舱内还需配备高精度温度传感器阵列（不少于6个测点，覆盖前后、上下、左右空间位置）和灵敏度不低于0.1°C的数据采集系统。测量系统采用FID分析仪对舱内碳氢化合物浓度进行连续监测。分析仪的线性度、重复性和零点漂移需满足ISO21755-1中的校准规范。全试验期间，数据采样频率不低于1Hz，浓度数据需同步记录时间戳以便后续积分计算。此外，系统还需配备：燃油温度测量装置（精度≤±0.5°C）、气压计（精度≤±0.1kPa）、湿度传感器（精度≤±5%RH）以及用于背景排放修正的空白试验程序。3.2试验程序3.2.1试验准备与预处理试验开始前，车辆需在环境温度（20°C–30°C范围内某一稳定温度点）下进行至少6小时的温度浸置。将燃油箱排空后，按规定注入试验用标准燃料至标称容积的40%±2%，燃油温度应控制在10°C–15°C范围内。随后，车辆被推入VT-SHED密闭室中，继续在恒定温度下静置，等待罐体密封和系统稳定。活性炭罐的预处理是确保测量准确性的关键步骤。炭罐需按制造商规定的工况进行脱附（吹扫）处理，以建立可重复的初始吸附状态。若炭罐此前未经过充分的负荷-脱附循环，则需先进行若干次丁烷/碳氢化合物载荷-脱附循环进行老化。3.2.2试验循环运行密封舱体后，启动变温程序。标准规定的典型浸车温度循环为：22°C→40°C→22°C→40°C→22°C，总时长为48小时，其中包含两个完整的升温降温循环（每个循环24小时）。在第一个升温阶段（升温速率为0.5°C/min–1.5°C/min的线性升降温），系统自动记录二氧化碳浓度以计算碳氢化合物浓度修正因子（如需要），并持续记录舱内总碳氢化合物（THC）浓度。整个试验期间系统自动记录以下数据：密闭室内温度（多通道平均）、燃油温度、舱内压力、大气压力、THC浓度、相对湿度。数据记录间隔不超过60秒，关键阶段（升降温时段）采样频率不低于1次/分钟。试验结束时，系统执行背景排放校正计算。3.2.3结果计算与表达蒸发排放量通过以下公式计算：\[M_{HC}=k\cdotV\cdot\left(C_{HC,f}-C_{HC,i}\right)\cdot\frac{273.2+T_{ch}}{273.2}\cdot\frac{P_{bar}}{101.3}\]式中：-\(M_{HC}\)—碳氢化合物总排放质量（g）；-\(k\)—碳氢化合物密度换算系数；-\(V\)—密闭室净容积（m³）；-\(C_{HC,f}\)、\(C_{HC,i}\)—试验结束和开始时的舱内碳氢化合物浓度（ppmC）；-\(T_{ch}\)—舱内平均温度（°C）；-\(P_{bar}\)—大气压力（kPa）。试验结果以总碳氢化合物排放质量（g/test）或等效排放因子（g/km，结合规定的耐久里程及试验循环次数进行折算）表示。若多个循环差异较大时，还应报告最大单循环排放值。3.3试验质量控制为保证测量结果的可靠性，本标准还明确了质量控制要求：-空白试验：在正式试验前后各进行一次空舱空白试验，空白值不得超过适用限值的5%或0.2g（取小者）；-标准气体校准：每次试验前需用零气和量程气体校准FID分析仪，误差不得超过满量程的±2%；-气密性检查：试验前后需对密闭室进行正压/负压衰减测试，保压10分钟压力降不得超过50Pa；-温度均匀性验证：每季度进行一次温度均匀性分布测试，报告中需附均匀性数据；-重复性要求：每12个月进行一次标准车（或参考样件）的重复性测试，变异系数不超过5%（或规定差值）。四、主要参与单位4.1国际标准化组织（ISO）ISO成立于1947年，是全球最大的非政府国际标准化机构，目前拥有170余个成员团体。ISO的职能是通过协调世界范围内的标准制定活动，促进国际贸易和技术交流，其制定的标准覆盖工业、农业、交通运输、信息技术、健康安全等几乎所有技术领域。截至2025年底，ISO已发布超过25000项国际标准，年均新发布和修订标准数量超过1500项。在道路车辆排放领域，ISO下设TC22/SC38（摩托车及轻便摩托车分技术委员会）负责摩托车相关标准的制修订工作。该分技术委员会汇聚了来自各国政府机构、行业协会、检测机构及主要摩托车制造商的顶尖技术专家，秘书处长期由日本工业标准调查会（JIS）承担。在中国，全国汽车标准化技术委员会摩托车分技术委员会（SAC/TC114/SC1）对口参与ISO/TC22/SC38的工作，组织国内骨干企业和科研机构积极跟踪和参与相关国际标准制定，提交中国提案和试验数据，维护我国摩托车行业的利益。在本标准制定过程中，来自中国汽车技术研究中心有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司（SMVIC）以及中国质量认证中心（CQC）的专家参与了多轮技术讨论和试验比对工作，为VT-SHED方法的参数设定提供了实测数据支持。五、标准实施意义与前景展望5.1统一测试方法，促进国际互认ISO21755-3:2025的发布为全球摩托车蒸发排放测试提供了统一的技术基准。各国法规在引用该标准后，同一车型在不同国家取得的型式认证排放结果将具备互认的技术基础，有效减少企业重复测试的负担。5.2支撑排放法规升级当前，欧VII摩托车排放法规已在制定中，中国国五（第五阶段）摩托车排放标准也将蒸发排放试验方法升级为变温密闭室法作为重点方向。本标准的发布为上述法规的完善提供了可直接引用的规范性技术文件，有助于推动法规要求与国际最佳实践的技术对齐，具有重要的政策支撑价值。5.3推动检测技术进步VT-SHED方法对试验设备、控制精度和数据分析手段提出了更高要求，将引导全球排放检测实验室技术升级。同时，标准中引入数字化数据采集和自动化控制要求，也为未来人工智能辅助数据分析、远程在线诊断等新兴技术的融合应用奠定了接口和管理基础。5