
摘要:燃氣汽車發展更新迭代,相應檢測標準更新成為迫切需求。文中通過對新舊標準的對比,明確新標準的更新內容,旨在為相關企業需求提供高效指導和參考。基于此,文中詳細分析并闡述GB 19239-2022《燃氣汽車燃氣系統安裝規范》與GB 19239-2013《燃氣汽車專用裝置的安裝要求》內容變化,特別發現新標準背景下企業認證試驗需嚴格注意試樣強度要求和數量要求。這為新標準背景下企業高效認證提供重要支撐。
關鍵詞:燃氣汽車;標準對比;氣瓶
A New Perspective on the Standard Replacement of Gas Vehicle Special Equipment
XIE Zhenbing
( CATARC New Energy Vehicle Test Center[Tianjin] Co.,Ltd, Tianjin 300300, China )
Abstract: With the development and iteration of gas vehicles ,there is an urgent need to update corresponding testing standards. By comparing the new standards with the old ones, we aim to efficiently clarify the content updates of the new standards and provide efficient guidance and reference for the needs of relevant enterprises. Based on this, this article analyzes and elaborates in detail on the changes in the content of GB 19239-2022 \"Installation Specification for Gas Vehicle Gas Systems\" and GB 19239-2013 \"Installation Requirements for Gas Vehicle Special Devices\". In particular, it is found that under the background of the new standards, enterprise certification tests need to strictly pay attention to the strength and quantity requirements of the specimens. This provides important support for the efficient certification of enterprises under the background of new standards.
Key Words: Gas vehicles; Standard comparison; Gas cylinder
0 引言
國內汽車保有量高、使用量大是不爭的事實,由此帶來的環保負擔也日益突出[1]。基于此,在當前“碳中和”背景基調下,以清潔能源為驅動的清潔能源車(新能源車)市場需求極度增加,其典型代表包括燃氣汽車和電車[2-3]。相比較于燃氣汽車而言,以電為主要驅動能源的新能源車因其電池系統易受溫度等環境因素影響,其適用場景易受限制,即電池系統的精準控制難依舊成為其普適化應用的重要挑戰之一[4]。相反,以燃氣為能源驅動的汽車受此制約因素影響小,應用環境相對更寬松,市場優越性更強。近年來,燃氣汽車因其在技術可靠性、經濟性等方面具有獨特的優勢,進而該類型汽車的市場保有量隨技術不斷發展而呈現出逐步上升的趨勢[3][5]。但與之相伴而生的標準化老舊問題日益凸顯,尤其是已經逐漸不適用于燃氣汽車發展要求的舊版標準GB 19239-2013《燃氣汽車專用裝置安裝要求》(以下簡稱“舊版標準”)[6]。為此,國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會于2022年8月31日發布了新版標準GB 19239-2022《燃氣汽車燃氣系統安裝規范》(以下簡稱“新版標準”),該標準于2023年1月1日起開始實施[7]。然而,新舊標準間究竟有何區別,目前尚無研究。基于此,文中對新舊版本標準進行對比分析,并對新增和刪除的內容進行說明,旨在高效理解燃氣汽車標準體系新內容和新規定,為新標準背景下相關企業高效認證提供重要支撐和理論指導。
1 標準對比
1.1 適用范圍
新版標準適用于燃氣汽車,可使用壓縮天然氣(CNG)/液化天然氣(LNG)/液化石油氣(LPG)作為燃料;舊版標準適用于使用壓縮天然氣(CNG)額定工作壓力不大于20 MPa的CNG單燃料、汽油/CNG 兩用燃料汽車、液化石油氣(LPG)額定工作壓力不大于2.2 MPa 的液化石油氣單燃料、汽油/LPG 兩用燃料汽車。新版標準刪除了對使用壓力的限定,并且增加了以LNG作為燃料的燃氣汽車,新版標準適用范圍更加廣泛。
1.2 一般要求
新版標準中規定CNG汽車燃氣系統應滿足QC/T 245-2017中第4章的要求,LPG汽車燃氣系統應滿足QC/T 247-2017中第4章的要求,LNG汽車燃氣系統應滿足QC/T 755-2020中第5章的要求;舊版標準規定燃氣汽車專用裝置應符合QC/T 245或QC/T 247的有關規定。新版標準對于燃氣汽車系統關于引用標準的條款更加具體,而且新增了關于LNG汽車燃氣系統的要求,一般要求中增加引用標準QC/T 755-2020。
1.3 管路
在新版標準中,包括了對三者安裝位置進行規定的減壓調節器(CNG)、液化氣(LNG)和蒸發調節器(LPG),要求三者在發動機散熱器頂部或膨脹水箱最低水位高度以下,應采用發動機循環水加熱的方式進行安裝;舊版標準包括減壓調節器和蒸發調節器,對安裝性能也有要求,除了安裝位置要求與新版標準一致外,還規定一是要滿足安裝在振動較小的位置;第二,要求水管接縫不漏管。新版標準中新增液化氣(LNG)安裝位置的規定,對于水管和安裝性能的要求進行刪除。新版標準的規定更加滿足設計和檢測的需求。
1.4 電器系統
新版標準對線束布置和走向以及安全性進行了規定;舊版標準除了對線束布置和走向以及安全性進行明確外,還要求所有線路連接應符合 QC/T 29009的有關規定。新版標準對電器系統要求減少,并刪除舊版標準中QC/T 29009的引用和電子元件的安裝要求,并放寬廠家對于電器系統的設計限制,有利于廠家在電器系統方面進行優化和創新。
1.5 CNG系統泄漏試驗
新版標準對CNG系統泄漏測試包括兩項內容,一是CNG 系統額定工作壓力為20 MPa的泄漏測試,二是CNG系統額定工作壓力為35 MPa的泄漏測試;舊版標準中僅對額定工作壓力為20 MPa的泄漏試驗進行規定。新版標準新增35 MPa的泄漏試驗符合當前CNG氣瓶技術的發展,滿足當下企業的發展需求。
1.6 氣瓶安裝強度試驗(動態試驗)
新版標準中,試驗方法對配重的規定是向氣瓶或氣瓶組中充入相當于額定充裝質量的水或氮氣,也可采用氣瓶質量加額定充裝質量的試驗工裝代替;舊版標準對于氣瓶配重規定是充入容量相當于溫度為15℃時,90 %工作壓力的氮氣。新版標準對于試驗方法中氣瓶或者氣瓶組配重方式的改變有利于氣瓶安裝強度試驗(動態試驗)開展,以額定充裝質量的水或者以額定充裝質量的試驗工裝代替降低了試驗過程中的安全風險,更加便于試驗操作。
新版標準除規定 M1、N1、M2、N2、M3、N3類汽車的加速值除了要承受橫向、豎向的加速度外,還對安裝在車身底板下的車架側面或下部的氣瓶,以及安裝氣瓶時豎直向上的加速度進行了規定;舊版標準只對這幾類車的橫向和縱向的加速值進行了規定。新版標準更加滿足燃氣汽車放置設計過程中不同廠家氣瓶的放置需求,適用范圍更廣。
此外,新版標準規定M3和N3類汽車應承受橫向和縱向的加速度值為6.6 g的加速度;舊版標準規定M3和N3類汽車應承受橫向和縱向的加速度值為10 g的加速度。新版標準對于M3和N3的橫向和縱向的加速度值由10 g降低到6.6 g更加符合實際車輛運行情況,M3和N3作為總質量比較大的車輛,動態氣瓶安裝強度的試驗值低于M2和N2類車輛更加合理。
1.7 氣瓶安裝強度試驗(靜態試驗)
新版標準在氣瓶安裝強度試驗(靜態試驗中)方面提出了單氣瓶組和多氣瓶組的概念,并且分別描述了單氣瓶和氣瓶組的試驗方法,對試驗方法進行了更加詳細的說明;舊版標準只對氣瓶安裝強度試驗(靜態試驗)的測試方法進行了簡單規定,沒有考慮多組氣瓶的情況。新版標準針對氣瓶組測試方法規定符合當前氣瓶數量安排,同時對氣瓶組整體前進方向全部氣瓶加注后質量進行8倍推力的測試,測試方法和測試條件更加清晰,能夠更好地指導檢測機構開展氣瓶安裝強度測試(靜力測試)。為保證車輛運行時氣瓶組框架的結構強度,對企業在燃氣汽車設計、研發、制造和裝配的全過程提出了更高的要求。
圖1 " "多瓶組氣瓶安裝強度試驗(靜態試驗)
1.8 加氣(液)口安裝強度
新版標準測試方法除了對CNG和LPG對應的加氣口的試驗方法進行規定外,新增LPG對應加氣口的試驗方法的說明,并且CNG、LPG與LPG充滿額定工作壓力的介質也不同,CNG、LPG為氮氣,LPG充滿額定工作壓力的介質為液氮;舊版標準僅規定針對CNG和LPG對應的加氣口的試驗方法。新版標準適用范圍進一步加強,加氣(液)口安裝強度的試驗過程中安全性也更加有保障。
2新增內容分析
2.1 適用范圍
新版標準適用范圍新增以液化天然氣(LNG)作為燃料的燃氣汽車。目前在燃氣汽車領域,LNG汽車保有量越來越高,舊版標準中缺少針對LNG汽車燃料系統的測量方法,為此將 GB/T 20734《液化天然氣車專用裝置安裝要求》的特殊要求和修訂部分增加至GB 19239中。由于新版標準新增了適用范圍,因此對涉及LNG汽車部件的試驗方法進行了規定,如管路、顯示裝置、減壓閥、汽化器;對于LNG汽車相關的試驗方法也進行了規定,如LNG系統泄漏試驗、LNG氣瓶安裝強度試驗、LNG(介質為液氮)加氣(液)口安裝強度試驗。
2.2加注裝置
新版標準中引入加注裝置的概念,加注裝置即為加氣(液)時,與加氣(液)槍或回氣(液)槍連接的組件。新版標準還規定了加注裝置的布局和性能,要求必須防塵,并要求加裝防護設施;加注裝置應于布置易于操縱的位置,不應超出車輛所能承受的外在空間;加注裝置在進行加(液)氣口安裝強度試驗后,不能出現漏氣現象。
2.3 氣瓶
新版標準增加氣瓶安裝方式的規定,要求氣瓶應該可靠地固定在車上,保證氣瓶的安裝方法不會導致氣瓶強度和剛度降低。另外,氣瓶安裝時要有防止軸向、徑向竄動的措施,氣瓶與底座之間要有一個非金屬質的墊片,緊固螺栓要有一個防松動的裝置。
新版標準增加氣瓶編號以及氣瓶固定裝置定期檢查和預緊的說明。要求在氣瓶安裝后編號應易于觀察,車輛的顯著位置或者隨車文件中應有氣瓶固定裝置定期檢查及預緊的要求。因此,廠家在隨車文件的編制過程中注意氣瓶相關的要求。
2.4 燃氣泄漏報警裝置
新版標準增加燃氣泄漏報警裝置的要求,對燃氣汽車的安全要求進一步加嚴。報警裝置要求符合 GB/T 36123-2018 中第4章規定;具有提示模塊功能的提示模塊或部件,應安裝在駕駛員易于觀察的駕駛室位置;探測器應安裝在氣體燃料泄漏的部位。
3 結語
文中通過對GB 19239-2022《燃氣汽車燃氣系統安裝規范》與GB 19239-2013《燃氣汽車專用裝置的安裝要求》詳細對比分析,重點解讀兩者之間的差異以及新增內容。結論如下:新標準背景下企業參加認證試驗時,在新產品制定方案過程中要根據安裝位置確定樣品強度要求及其準備數量。特別對于LNG車型,在進行氣瓶安裝強度試驗時,應提前準備工裝氣瓶和支架,保證在試驗受力時氣瓶不變形。加氣(液)口安裝強度試驗可在全車或試驗臺上進行,如在試驗臺上進行,應事先準備管路部分、面板及直接連接的管路部分,至少包含加氣口,作為試驗樣件,供試驗使用。上述新版標準內容的更新解讀,旨在幫助相關企業高效掌握GB 19239-2022《燃氣汽車燃氣系統安裝規范》具體要求,方便其在后續的設計、生產、制造過程中注意重點和相關變化,進而為新標準背景下企業高效認證提供重要支撐。
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