GB/T503-2016
汽油辛烷值的测定马达法
Determinationofthegasolineoctanenumber—Testmethodformotoroctanenumber
- 中国标准分类号（CCS）E30
- 国际标准分类号（ICS）75.160.20
- 实施日期2017-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数91页
- 文件大小7.00M
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汽油辛烷值的测定马达法
国家标准 GB/503一2016 代替GB/T503一1995 汽油辛浣值的测定马达法 Determinationofthegasoline0ctanenumber Testmethodformotoroctanenumber 2016-06-14发布 2017-01-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T503一2016 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准代替GB/T503一1995《汽油辛婉值测定法(马达法)》
本标准与GB/T5031995相比主要变化如下 “第1章范围”注中有效马达法辛烧值的测试范围在40~120之间的表述 增加了 增加了“第2章规范性引用文件"中我国相应的国家标准和行业标准; 修改并增加了“第3章术语和定义、缩略语”中部分术语和定义; 增加了“第6章干扰因素” 修改了“第7章仪器和设备"的内容,增加了发动机、辅助装置、标准燃料分配装置及辅助设备 的内容见1995年版第6章); 修改了“第8章试剂和标准物”章名,标准燃料技术指标按所述引用为规范(见1995年版第 7章) 增加了“第9章取样”防止光线照射和使用不透明容器收集和储存样品的有关内容(见1995年 版第8章); 增加了“第10章发动机和仪器的基准设定及标准操作条件”的部分内容(见1995年版第 9章) “第ll章发动机标准化”与GB/T5031995第12章内容相比变化如下 校正试验频繁程度发生变化 a b 发动机校正评定时,甲苯标准燃料中校正辛烧值及公差作部分修订; 进气混合温度调节范围在141~163C之间; c d)辛烧值范围不同,其选择甲苯标准燃料进行辛婉值测定的适用步骤不同
增加了“第12章试验参数特性”的内容; 增加了“第13章方法A”中试样测定结果与所选择的两种标准燃料之间的最大允许差值; 修改了“第13章方法A”用内插法测定辛烧值时,检查操作表的一致性; 增加了“第14章方法B”的内容; 修改了“第15章方法C”用压缩比法只适用于辛婉值范围在80100之间的测量(见1995年 版第14章); 修改了“第13章,第14章,第15章”中90辛烧值水平上展宽设定为1215(见1995年版9.18 及11.4内容); 增加了“第16章方法D"的内容; 增加了“第17章辛烧值的计算”的内容; “第18章精密度与偏差”分别列出了方法A,B,C,D的精密度与偏差; 修改了“第19章报告”中内插法计算结果或压缩比测试结果的规定(见1995年版第15章 本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD2700-12《点燃式发动机燃料 马达法辛婉值爆震特性标准试验方法》. 本标准与AsTMD270012的主要技术差异及原因如下 -将引用标准修改为我国相应的国家和行业标准 第19章中重复性和再现性的文字表述按我国的习惯进行了修改,并以表格的形式列出规定
GB/T503一2016 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会(SAC/TC280)提出
本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会(SAC/TC 280/SC1)归口
本标准起草单位;石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
本标准主要起草人:管华、李少玉、方晓鹏、都季华、王姗妍、李桂荣
本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T503一1965,GB/T503一1985,GB/T503一1995
GB/T503一2016 汽油辛完值的测定马达法 警告本标准涉及某些有危险的材料、操作及设备,但并未对与此有关的所有安全问题提出建 议
因此,用户在使用本标准前应建立适当的安全防护措施,并确定相关规章限制的适用性
有关安全 警告内容详见附录A
范围 本标准规定了用CFR辛熔值试验机测定汽油辛烧值(马达法)的试验方法
本标准适用于点燃式发动机燃料马达法辛烧值的测定,不适用于主要由含氧化合物组成的燃料及 其燃料组分
注:辛婉值范围在0120之间,但本标准的有效马达法辛烧值测定范围为40~120
车用火花点燃式发动机的市 售燃料马达法辛烧值范围在80一90之间;航空火花点燃式发动机的商用燃料马达法辛熔值范围在98一102之 间
通过汽油调合组分或其他液体物质的试验可得到不同等级的马达辛婉值
本标准操作条件的数值以[S] 国际单位制单位表示,括号中英制单位表示值以供参考,对于标准CFR发动机技术要求以英制单位表示 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T3144甲苯中胫类杂质的气相色谱测定法 GB/T4756石油液体手工取样法(GB/T47561998,eqIsO3170;1988) GB/T6682一2008分析实验室用水规格和试验方法(IsO3696:1987MOD) GB/T8120高纯正庚烧和异辛烧纯度测定法(毛细管色谱法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T1ll33液体石油产品水含量测定法(卡尔费休法 SH/T0176喷气燃料过氧化值测定法 SH/T0521乙二醇型和丙二醇型发动机冷却液 SY/T5317石油液体管线自动取样法(SY/T5317一2006,IsO3171:1988,IDT 术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1.1 公认的标准值aeceptedrefereneealue 各方一致认可用于比较的标准值,源自于: 基于科学原理的理论值或实测值; a b 根据某个国家或国际组织的试验而赋予的值;
GB/T503一2016 根据某一科学或工程小组主持的合作试验工作所一致同意的公认值
c 注:本标准中,公认的标准值应理解为在再现性条件下,国家交流组织的或其他认可的交流试验组织已经确定的特 定标准物的马达法辛熔值
3.1.2 校验燃料cheekfuel 质量控制试验中,在再现性条件下,经循环试验确定具有公认标准辛婉值的发动机燃料
3.1.3 气缸高度eylinderheight 发动机气缸与在上止点(tde)的活塞或曲轴箱加工表面顶部之间的相对垂直距离
3.1.4 模拟爆震仪 detoationmeter,analog 从爆震传感器中接收电信号并将信号输出显示的模拟信号调节器
3.1.5 数字爆震仪detonationmeter ,digital 从爆震传感器中接收电信号并输出显示数字信号的数字信号调节器
3.1.6 爆震传感器 detonationpickup 固定在发动机气缸上的磁制伸缩传感器,直接暴露在燃烧室压力下,提供与气缸压力变化成比例的 电信号
3.1.7 测微计读数diialindieatorreading 气缸高度的数字指示,以千分之一英寸为单位,当发动机运转时在规定的压缩压力下指示基准 位置
3.1.8 数字计数器读数digital lcounterreading 气缸高度的数字指示,当发动机运转时在规定的压缩压力下指示基准位置 3.1.9 动态燃料液面高度dynamicfuellevel 在爆震测试中,使用液面下降法确定试样和标准燃料最大爆震强度下的燃空比,即以恒定速度改变 化油器燃油液面高度,调整其从富油状态到贫油状态,爆震强度升至最大然后下降,在爆震表上即可观 察到最大爆震强度读数
3.1.10 uilibriumfuellevel 静态燃料液面高度equ 按照测定样品和标准燃料最大爆震强度下燃空比的步骤,即逐步增加或减少化油器燃油液面高度， 每步都观察平衡爆震强度,选择产生最高爆震强度读数时的液面高度
3.1.11 点火firing 用燃料及点火装置运转发动机的操作 3.1.12 最大爆震强度下的燃空比fuelairratioformaximumkn knoekintensity 在规定的化油器燃料液面高度限制范围内,爆震测试装置中产生最大爆震强度时燃料与空气的 比例
GB/T503一2016 3.1.13 操作表guidetables 在标准或特定的大气压下,使用特定的正标准混合燃料产生标准爆震强度时,描述气缸高度(压缩 比)与辛烧值之间特定关系的表格
3.1.14 爆震 kn0ck 点燃式发动机中,由于空气与燃料的混合物自燃引起的异常燃烧,通常伴随响声
3.1.15 爆震强度knekintensity 爆震程度的度量
3.1.16 模拟爆震表knockmeter,analog 刻度在0一100之间的模拟指示器,显示从模拟爆震仪接收到的爆震强度信号
3.1.17 数字爆震表knockmeter,digittal -999之间的数字软件指示器,显示从数字爆震仪接收到的爆震强度信号 分度在0 3.1.18 发动机空转motoring CFR发动机在没有燃料以及不点火的情况下运转
3.1.19 马达法辛皖值motoroetanenumber 使用标准CFR发动机,在较高的混合气温度(149C士1C)和较高的发动机转速(900r/min士 9r/min)的苛刻条件下,通过比较待测试样与正标准燃料的爆震强度得到的抗爆性能的数值指标
3.1.20 辛烧值oetanenumber 在标准发动机试验或行车试验中通过与正标准燃料比较得到的抗爆性能的数字指标
3.1.21 含氧化合物oxygenate 可用作燃料或燃料添加物的含氧有机化合物,例如各种醉,酥
3.1.22 辛烧值高于100的正标准混合燃料primaryrefereneefuelblendsabove100ectane 按照经验确定的关系,根据每美制加仑异辛烧中四乙基铅的毫升数定义的辛婉值高于100的燃料
3.1.23 正标准燃料primaryrefereneefuels 异辛婉、正庚烧、按体积比混合的异辛烧与正庚烧的混合物及确定辛婉值的异辛婉与四乙基铅的混 合物
3.1.24 辛烧值低于100的正标准混合燃料primaryrefereneefuelblendsbeow100oetane 异辛炕的辛婉值为100,正庚炕的辛炕值为0,由异辛烧占混合物体积的百分数定义该混合物的辛 婉值
3.1.25 重复性条件repeatabiltyemdton 用相同的方法,在同一个实验室,由同一操作者、使用同一仪器、在短时间间隔内,对同一试样测得
GB/T503一2016 的独立试验结果的条件
注:在本标准中,同一个试样的两次测试之间的一段短的时间间隔,应当不少于两次测试之间最少对另一个样品作 -次测试的时间;但是不能间隔时间太长,不允许试样,试验设备或环境有任何明显的变化 3.1.26 再现性条件reprdueibilityconditions 用相同的方法、在不同的实验室,由不同的操作者、使用不同的仪器,对同一试样测得的试验结果的 条件
3.1.27 展宽spread 爆震测量仪的灵敏度,即单位辛炕值在模拟爆震表上体现的分度(在使用数字爆震仪时,本功能并 非必要的调节步骤). 3.1.28 模拟标准爆震强度 standardkn0ckintensity,analog 在最大爆震强度对应的燃空比下,把气缸高度(测微计或数字计数器)调整到规定的操作表值,已知 辛炕值的正标准混合燃料在模拟爆震测试装置中燃烧时产生的爆震强度称为标准爆震强度
该工况 下,调节爆震表的读数至50
3.1.29 数字标准爆震强度standardknokintensity,digital 在最大爆震强度对应的燃空比下,把气缸高度(测微计或数字计数器)调整到规定的操作表值,已知 辛炕值的正标准混合燃料在数字爆震测试装置中燃烧时产生的爆震强度称为标准爆震强度
该工况 下,爆震表显示的峰间电压大约是0.25V
3.1.30 甲苯标准燃料tolwenestandardizatonfuels 将标准燃料甲苯,正庚烧和异辛烧中两种或两种以上,按体积比混合后的混合燃料,在再现性条件 下,通过循环试验测定的公认辛炕值有规定的测试允差
3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件
reference ARVaccepted value公认的标准值 iveFuelResearch 合作燃料研究组织 CFRCooperat C.R. 压缩比 .compressionratio intakeairtemperature进气温度 爆震强度 intensity mixturetemperature混合温度 辛烧值分析仪 octaneanalyzer 辛婉值 octanenumber PRFprimaryreferencefue 正标准燃料 RTDresistancethermometerdeviceplatinumtype电阻温度计设备,铂金型 TSFtoluenestandardizationfuel甲苯标准燃料 方法概要 4.1测定点燃式发动机燃料的马达法辛婉值,要求使用标准的试验发动机在规定的运转条件下,使用
GB/T503一2016 专用的电子爆震仪器系统进行测量
将试样与已知辛炕值的正标准混合燃料的爆震特性进行比较,调 整发动机的压缩比和试样的燃空比使其产生标准爆震强度
在标准爆震强度操作表(见附录D)中列出 了压缩比和辛炕值的对应关系,试样和正标准燃料的最大爆震强度均通过调节燃空比得出
最大爆震 强度下的燃空比可通过下述方法得到: 逐步增加或减少混合气浓度,观察每步的平衡爆震强度值,然后选择达到最大爆震值时的燃 空比; b 以恒定的速度将混合气浓度从贫油状态调整到富油状态或从富油状态调整到贫油状态,选择 最大爆震强度
4.2内插法;根据操作表对发动机进行调整使其在标准爆震强度下运转
调节试样的燃空比使爆震强 度达到最大值,然后调整气缸高度得到标准爆震强度
不改变气缸高度,选择两种正标准燃料,调整它 们的燃空比使分别达到最大爆震强度,其一爆震较试样剧烈(爆震强度大),另一爆震较试样缓和(爆震 强度较小)
使用内插法通过平均爆震强度读数值之差计算试样的辛婉值
方法要求所用的气缸高度 应在操作表规定的范围之内
4.3压缩比法;从操作表中查到选定的正标准燃料辛烧值对应的气缸高度,调整发动机确定标准爆震 强度
在稳态条件下调节燃空比使试样爆震强度达到最大,再调节气缸高度产生标准爆震强度
为确 保试验条件正常,再次确认校正过程及试样的测定结果
最后根据平均气缸高度读数(经大气压补偿 查表得出辛烧值
试验要求试样辛烧值与用于校正发动机的正标准混合燃料辛烧值在规定范围内
4.4试样在特定操作条件下,由一个经标准化的单缸、四冲程、可变压缩比的CFR化油器发动机完成 测试,由不同辛烧值的正标准燃料的容积组成表示辛烧值
将试样的爆震强度与一种或多种不同辛烧 值正标准燃料的爆震强度进行比较,与试样爆震强度相吻合的正标准燃料的辛烧值即为试样的马达法 辛烧值
方法应用 5.1马达法辛烧值与在苛刻条件下运转的商用汽车点燃式发动机的抗爆性能相关联
5.2马达法辛烧值作为燃料和发动机相匹配的主要技术指标被发动机制造商、炼油厂以及营销商广泛 使用
5.3计算车辆行驶中抗爆性能的经验公式,见式(1) RoadO.N
=(k1×RON)十(k2×MON十k 式中 RoadO.N. 道路辛炕值; A1、k，和ka -其数值随车辆和车辆保有量的不同而改变; RON -研究法辛炕值; MON -马达法辛熔值
5.4用马达法辛熔值和研究法辛婉值共同定义汽车点燃式发动机燃料的抗爆指数
对于大多数车辆 燃料的抗爆指数近似于道路辛烧值
一般的,k1=0.5，kg=0.5，k
=0,即;式(2)和式(3) 抗爆指数=0.5×RON十0.5×MON+0 通常表示为 抗爆指数=(RON十MON 5.5马达法辛炕值可用于测定含氧发动机燃料的抗爆性能
5.6对于性质稳定的点燃式发动机燃料和其他非汽车发动机使用的燃料,马达法辛婉值是一项重要 参数
5.7通过相关方程式用马达法辛炕值计算航空法辛婉值或航空点燃式发动机燃料的抗爆特性(贫油航
GB/T503一2016 空评定法). 干扰因素 6.1避免样品暴露在阳光或荧光灯的紫外线辐射下,尽量减少化学反应对辛炕值试验结果的影响
燃 料短时间暴露在波长小于550nm的紫外线下,可能影响辛婉值的试验结果
6.2爆震试验设备地点的某些物质的蒸气和烟也会影响马达法辛烧值的试验结果
用于空调和冷却 设备的卤化制冷剂能够促进爆震,此外,卤化物溶剂也可产生此种影响
如果这些物质的蒸气进人发动 机燃烧室,样品的辛烧值将会降低
6.3电源电压的波动或频率的变化均会改变CFR发动机的运转条件或爆震仪的性能,进而影响试样 的马达法辛烧值测试结果
电磁辐射可能对模拟爆震表造成干扰,从而影响试样的马达法辛烧值 仪器和设备 7.1发动机 本标准采用单缸CFR发动机,该发动机由下列标准部件和系统组成;曲轴箱,提供连续可变压缩比 的气缸及夹紧连接轴套、热力虹吸再循环夹套冷却系统,通过单喷管通道和化油器文氏管输送燃料的带 选择阀的多燃料罐系统、带温度湿度控制设备的进气系统、电子控制系统以及配套的排气管线
发动机 飞轮与功率吸收电机采用皮带连接,该电机不仅用于起动发动机,同时在发动机以恒定转速运转时用于 吸收功率
发动机爆震强度则通过爆震传感器和爆震仪进行测定(见图1和表1 7.2辅助装置 完整的实验室辛烧值测定系统和在线辛烧值测定系统是由多个部件或装置整合而成
包括计算机 接口、软件、硬件、管线、紧固件、电气电子装置等
许多设备来自不同的供应商,为达到测试装置的理想 工况,对其规格指标的选择就尤其重要 7.3标准燃料分配装置 7.3.1标准燃料的制备 本标准需要反复按体积比混合标准燃料和甲苯标准燃料
此外,需现场使用稀释混合四乙基铅和 异辛烧制备辛熔值高于100的标准燃料,由于辛烧值误差与混合误差成比例,所以应准确操作
7.3.2正标准燃料的体积混合 7.3.2.1用体积比制备所需的正标准燃料和甲苯标准燃料时,应使用量管或精密体积仪器
选择合适 的容器盛装混合燃料,在加人发动机燃料系统之前彻底地混合
7.3.2.2制备甲苯标准燃料和正标准混合燃料时应使用已标定的量管或容积为200ml一500mL且体 积公差为士0.2%的容器
7.3.2.3标定的量管应设有分配阀以及末端输送装置以精确控制分配量
末端输送装置的设计能使关 闭后排液量不超过0.5ml 7.3.2.4分配系统的输送速率不应大于400mL/min. 7.3.2.5试验用的量管应按顺序进行安装,要求各批次的试剂组分及混合物均在相同的温度下进行 调配
7.3.2.6关于标准燃料体积分配系统的信息见附录F
GB/T503一2016 0.56 爆震分 布m 爆震表 100 增益 展宽 时间常数 说明 CFR-48曲轴箱; 空气加湿器 G A 滤油器; B -进气加热器; H 爆震仪; 冷却器" 爆震表; K -四罐式化油器; -压缩比数字计数器 可变压缩比马达; 数字爆震仪 图1马达法试验发动机 7.3.3四乙基铅的体积混合 将四乙基铅混合到400ml异辛烧时应使用已标定过的量管、移液管或其他体积不大于4.0ml.且
GB/T503一2016 能够严格控制体积公差的的液体分配装置
7.3.4标准燃料的重量混合 假如系统最大混合允差值为0.2%,则允许使用通过测量重量并根据各组分的密度确定体积的燃料 混合系统
在15.6C下,由各组分密度计算体积混合组分的质量百分数
7.4辅助设备 7.4.1 专用维修工具 应使用各种专用工具和测量仪器对发动机以及试验设备进行有效维护,这些工具和仪器的清单以 及说明应由发动机制造商和提供工程及服务支持的组织提供
7.4.2通风罩 7.4.2.1处理标准燃料、稀释四乙基铅以及含各种胫类组分的试样时,应在通风环境或有足够空气流动 的实验室内进行(避免操作者吸人试剂蒸气)
7.4.2.2常规的实验室通风罩,能有效处理经类化合物混合燃料
7.4.2.3在现场制备加铅异辛婉标准混合燃料时,应使用能分散有毒材料的通风罩
表1发动机部件基本性能和规格 项目 描述 CFRF2马达法辛烧值测定机 试验发动机 铸铁型,带飞轮箱式曲轴箱通过V型带与恒速运转的功率吸收电机连接 气缸类型 铸铁型,平型燃烧表面,整体式冷却夹套 在火紧连接轴套内通过蜗杆轴和蜗轮驱动总成从4:1可调节到18" 压缩比 标准;82.55(3.250 气缸内径(直径)/mm(in 冲程/mm(in) ll4.30(4.50) 排量/L.(in 0,61(37.33 气门结构 压缩比变化时摇轴总成与恒定阀余隙相连 进气门 合金面,带180"气门挡块 排气门 合金面,普通式,不带气门挡块 活塞 铸铁型,顶部为平面 活塞环 顶活塞环 1个,镀铬或铁制,直边环 其他活塞环 3个,铁制,直边环 润滑油调节环 个,铸铁型,一件,有槽(类型85) 凸轮轴重叠/度 燃油系统 化油器 单向垂直喷管和燃油流量控制调节燃空比 文氏管直径/mm(in 依安装高度而定 14.3(9/16),海平面500m(1600ft) 15.1(19/32),500m~1000m(3300ft 19.1(3/4),1000m以上(3300ft 点火 通过线圈至火花塞电子点火电容器放电 点火定时 可根据气缸高度(压缩比)调节 在规定的极限范围进行控制 进气湿度 爆震测量系统 爆震传感器 压力传感,磁制伸缩芯棒和线圈 集成电子滤波器,可调节增益,零偏移 爆震表
GB/T503一2016 试剂和标准物 8.1 气缸夹套冷却液 若实验室所处海拔的水沸点为100C士1.5c(212F士3F),应使用水作为气缸夹套冷却液
当 实验室海拔高度不确定时,应使用添加商用乙二醇防冻剂的水溶液,加剂量应满足沸点的要求
冷却液 中应加人多功能水处理剂,减少腐蚀并降低沉积物的量,以免沉积物影响散热和测试结果
乙二醇型冷 却液应符合sH/T0521中的要求,水应符合GB/T6682一2008中三级水的要求
警告乙二醇防冻剂是有毒物质,如果吸入或吞下会有害身体甚至致命,见附录A
8.2发动机曲轴箱润滑油 使用适用于点燃式发动机并满足AP1分类的sAE30黏度等级的润滑油
润滑油应含有清净添加 剂且100C运动黏度应在9.3nmm'/s12.5nmm'/s之间,黏度指数不低于85
润滑油中不应含有黏度 指数改进剂,也不应使用多级油
警告润滑油是可燃物,其蒸气对人体有害,见附录A
8.3正标准燃料(标准燃料等级的异辛婉、正庚炕应符合以下规范: 警告正标准燃料是易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A
8.3.1异辛烧(2,2,4-三甲基戊烧);异辛炕纯度不低于99.75%体积分数),含有的正庚烧不超过 0.10%体积分数按GB/T8120测定),铅质量浓度不超过0.5mg/儿L 警告异辛烧为易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A
8.3.2正庚烧:正庚婉纯度不低于99.75%体积分数),含有的异辛烧不超过0.10%体积分数)(按 GB/T8120测定),铅质量浓度不超过0.5mg/L
警告正庚炕为易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A
8.3.380号正标准燃料;由标准燃料的异辛婉和正庚婉混合而成的辛婉值为80的正标准燃料,应含有 80%体积分数)士0.1%(体积分数)的异辛烧
警告80号正标准燃料为易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A
8.3.4用80号正标准燃料与正庚烧或异辛烧配制不同混合比例燃料的辛婉值见附录C中的表C.1l 和表C.2),也可以用异辛烧或正庚烧直接配制
8.4四乙基铅稀释液(简称TEL稀释液) 8.4.1是由航空四乙基铅抗爆化合物溶于70%体积分数)的二甲苯和30%体积分数)的正庚烧组成 的姬类化合物溶液而制得
警告四乙基铅稀释液为有毒、易燃物质,假如吸入,吞下或通过皮肤吸收会造成危害,可能会产 生闪火
见附录A 8.4.2溶液中应含有18.23%(质量分数)士0.05%质量分数)的四乙基铅,且在15.6/15.6C时.溶液相 对密度为0.957~0.967
除了四乙基铅外,溶液的特定组分见表2: 表2溶液特定组分 组分 特定浓度,%质量分数 二澳乙烧(扫铅剂 10.6 稀释液
GB/T503一2016 表2续) 组分" 特定浓度,%(质量分数 二甲苯 52.5 正庚烧 17.8 染料、抗氧化剂、惰性组分 0.87 8.4.3以毫升为单位向400mL异辛烧中加人四乙基铅稀释液,制备辛婉值高于100的正标准混合燃 料
向400mL异辛烧中加人2.0mL四乙基铅稀释液,相当于每美制加仑混合燃料中含有2.0mL铅 (0.56铅/L)
8.44四乙基铅异辛炕混合燃料的辛炕值见附录C中的表c.3 8.5甲苯标准燃料 8.5.1甲苯不应少于99.5%体积分数)按GB/T3144测定),过氧化值不超过5mg/kg按 SH/T0176测定);水含量不超过200mg/kg(按GB/T11133测定) 警告甲苯为易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A 8.5.2抗氧化剂应由供应商提供,并根据经验适量添加,保证长期良好的稳定性
8.6校验燃料 校验燃料是具有可选择的辛烧值、低挥发性和长期稳定特点的火花点燃式发动机燃料
警告 -校验燃料为易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火
见附录A 取样 9 g.1按照GB/T4756或sY/T5317方法规定取样
9.2样品温度;应在打开容器之前将样品温度冷却到2C~10C 9.3防止光线照射;使用不透明容器收集和储存样品,比如棕色玻璃瓶、金属罐或低活性塑料容器,尽 量避免暴露在阳光或荧光灯的紫外线照射下
10发动机和仪器的基准设定及标准操作条件 10.1发动机设备及仪器的安装 0.1.1安装发动机和仪器时要求将发动机安装在合适的基础上,此工作需要有工程技术的支持
用 户应遵照国家和地方规范以及安装要求
10.1.2为使cFR发动机正常运转,需装配好发动机部件并将发动机的一系列参数调整至符合规范要 求
其中部分零件设置可参照零件说明,其余需在发动机组装完毕或大修后确定
对于发动机运转工 况的设置,应由操作者在试验过程中观察和确定
0.2零部件操作条件说明 0.2.1发动机转速 发动机点燃后,发动机转速为900r/min士9r/min,测定期间转速允许的最大差值为9r/min;发动 机点燃后,发动机转速不大于电机驱动时转速3r/min. 10
GB/T503一2016 0.2.2定位上止点(tde)飞轮位置 根据制造商的使用说明,当活塞处于气缸内行程最高点时,将飞轮指针对准飞轮上的0°记号
10.2.3 气门正时 试验发动机为四冲程,曲轴每旋转两周完成一个燃烧循环
气门的两个关键动作发生在上止 10.2.3.1 点附近.分别是进气门开启和排气门关闭
凸轮轴正时及气门升程测量步骤见附录B. 0.2.3.2当曲轴和飞轮旋转第一周时,进气门在上止点后10.0"士2.5"开启,在下止点后34"关闭
10.2.3.3当曲牺和飞轮旋转第二周时,排气门在下止点前40"开启,在第三周上止点后15.0"士2.5 关闭 10.2.4气门升程 mm6.350 由于进、排气凸轮轮席变化,从基圆至凸缘顶端升程为6.2481 nmm(0.246in~0.250in),对 应气门升程为6.045mm士 士0.05mm(0.238in士0.002in) 10.2.5进气门挡块 在气门表面正对进气的方向加工有180°的挡块,用于增加燃烧室内的涡流
气门杆的销钉与气门 导管内的糟相配合起到限制气门转动的作用,保特进气昌流方向
气门应安装在气缸上.连接销与导份 内槽对正,使气门挡块面向燃烧室火花塞一侧
从气缸上方观察,进气涡流呈逆时针方向
0.2.6化油器文氏管 10.2.6.1化油器文氏管的尺寸取决于安装CFR发动机所在地的海拔高度,根据表3选择适合的化油 器文氏管
表3不同海拔高度实验室化油器文氏管尺寸 发动机位置海拔高度/m 文氏管直径/" 大气压力范围/kPa(inHg) /mmin 0500 14.39/16 105,0~94.8(31.028,0) 15.l(19/32 98.288.0(29.0~26.0) 500一1000 1000以上 19.13/4 低于91.4(27.0以下 10.2.6.2安装CFR发动机时,根据海拔高度选择尺寸适合的文氏管
依据11章要求,在进行甲苯标 准燃料测试时,保证所选文氏管对结果产生的偏差最小 10.3部件设定和操作条件 10.3.1发动机的旋转方向 从发动机前端观察,曲轴呈顺时针方向旋转
10.3.2气门间隙 发动机热运转时,进、排气门间隙应设定为0.20mm士0.025nmm(.008in士0.001in)，并使用辛熔 值为90的标准燃料在操作条件达到方法要求后进行测量
0.3.3润滑油压力 172kPa一207kPa(25psi~30psi)
调节曲轴箱压力的详细步骤见附录B. 11
GB/T503一2016 0.3.4润滑油温度 57士8(135F士15F). 10.3.5气缸夹套冷却液温度 100C士1.5C(212TF士3“F),当压缩比或爆震强度结果用于确定每个燃料辛婉值并记录时,温度 恒定在士0.5C(士1F)变化范围内
0.3.6进气温度 38士2.8(100F士5"F)
在本方法中,测量进气温度的温度测量系统应表现出相同的温度特 性、紧急阻止功能和准确性,使用制造商规定的配件将ASTME1-13中83c83F)型号的温度计安装在 管口上
10.3.7进气混合温度 10.3.7.1149士1(300下F士2F)
当选定了燃料的压缩比和爆震强度时,保持温度变化不超过 C.在对进气混合温度做适用性调节时,选择温度范围应在141(285F)163(325F)之间,当 压缩比和爆震强度结果用于确定每个燃料辛值并记录时,保持温度在士1C士2“F)变化范围内
10.3.7.2在同一操作期间,测定试样辛婉值所选择的进气混合温度与相同辛烧值范围内甲苯混合燃料 标定时所使用的进气混合温度一致 0.3.7.3在本试验方法中,测量进气混合温度的温度测量系统应表现出相同的温度特性、紧急阻止功 能和准确性,使用制造商规定的配件将AsTME1-13中86c(86F)型号的温度计安装在管口上
10.3.8进气湿度 3.56g/kg(水/干空气)一7.12g/kg(水/干空气) 注湿气规范源于原始的冰塔
使用空调设备,如果造成环境相对湿度过高或过低的,都可能无法提供符合规范的 空气,故应咨询设备制造商,以核实有效的工作的范围
0.3.9气缸夹套冷却液液面 0.3.9.1发动机冷机状态;将处理过的水或冷却液加人到冷凝器中,由气缸夹套冷凝器玻璃视窗观察 水和冷却液的液面
10.3.9.2发动机热运转状态:冷凝器观察窗的冷却液液面应在冷凝器“LEVELHoT”标记的士1cm 士0.4in)范围内
0.3.10发动机曲轴箱润滑油液面 10.3.10.1发动机冷机状态;将润滑油加到曲轴箱内,使油面接近观察窗顶部,由此可清楚观察到发动 机热运转状态下的液面高度
0.3.10.2发动机热运转状态;油面应接近曲轴箱观察窗中间位置
10.3.11 曲轴箱内压 通过量表、压力传感器或压力计与曲轴箱内通道连接进行测量(使用减震衬管最大程度减少震动) 表压应小于零(真空),比环境压力低0.25kPa~1.5kPa(25mm水柱150mm水柱),真空度不应超过 2.5kPa(255mm水柱). 12
GB/T503一2016 10.3.12排气背压 通过量表或压力计与排气缓冲罐的出口或主排气管道连接进行测量使用减震衬管最大程度减少 震动),静压应尽可能低,但不能造成真空或超过大气压2.5kPa(255mm水柱). 10.3.13排气和曲轴箱呼吸系统共振 排气和曲轴箱呼吸系统的内腔容积和长度应能防止发生气体共振
10.3.14皮带张紧度 上紧连接飞轮与吸收马达的皮带
经过初始磨合后,发动机停机时，用2.25kg(5lIb)重物悬在飞 轮与马达皮带轮中间处,皮带被压低大约12.5mm(0.5in). 10.3.15基准摇臂托架调节 10.3.15.1 摇臂托架支撑的基准设定;每一摇臂托架支撑应由螺钉固定在气缸上,使气缸加工表面与叉 型体底面之间的距离为31mm(1一in). 基准摇臂托架设定,固定气缸位置使气缸下蹦与夹紧连接轴套顶部之间的距离约为16mm 10.3.15.2 (5/8im),将摇臂托架调整水平,拧紧螺钉固定长托架支承与夹紧连接轴套 10.3.15.3摇臂的基准设定:在压缩冲程上止点且摇臂托架基准位置调定时,将气门调节螺钉大致设定 在中间位置,再调节推杆长度使摇臂处于水平位置
0.3.16基准点火提前角设定 10.3.16.1在未经大气压补偿的情况下,临界气缸高度的点火提前角在上止点前26",数字计数器读数 为264(或测微计读数为0.825in)
10.3.16.2用于CFR发动机的数字正时指示器或在用的点火仪应处于正常的工作条件,并进行校正以 便能正确显示点火时间
0.3.16.3基准点火正时器操纵杆设定;调节和设定操纵杆长度,在特定气缸高度(未经大气压补偿)下 使操纵杆的中心线呈水平状态
0.3.16.4点火正时传感器与转子叶片间隙的设定:0.08mm~0.13nmm(0.003in一0.005in)
10.3.16.5基准点火设定:在发动机运转时调节点火操纵杆,当数字时间显示器或点火信号仪显示上止 点前26"时,拧紧操纵杆紧固螺丝
10.3.16.6自动可变点火提前角调节;当在辛烧值测定期间调节气缸高度时,点火提前角自动变化见 表4
10.3.17火花塞间隙 0.51mm士0.13mm(0.020in士0,005in). 0.3.18基准气缸高度设定 10.3.18.1预热发动机,使其达到方法要求的测试工况
停机,检查确定发动机点火开关和燃料阀已关 闭,在发动机上安装压缩压力表(已校正)
由电机驱动发动机,调节气缸高度以产生图2所示的压缩 压力
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GB/T503一2016 表4气缸高度改变时点火提前角的变化 气缸高度数字计数器读数 气缸高度测微计i" 点火正时/(")btdc(上止点前 未经补偿 未经补偿 264 0.825 26 337 0.773 25 41o 0.721 2 484 0,669 23 0.617 556 22 1 630 0,565 20 0.513 704 7m7 19 0,46l 851 0.408 18 925 0.356 1 16 998 0.304 1072 0.252 15 14 1145 0.200 190 180 170 文式管直径3/4inl -文式管真径9/6im 160 基础气乐26.0inm 基础气乐29.92iHg imig 文式管直径19/32n 50 基础气压28.0img 140 基础气缸高度测微计读数0.352n 30 数学计数器读数930 120 22 25 26 28 29 30 大气压力/inHg 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 大气压力/mmHg 图2调整气缸高度时的实际压缩压力 10.3.18.2指示气缸高度(未经大气压补偿)的测量仪器 数字计数器读数930 测微计读数8.941mm(0.352in) 0.3.18.3调节气缸高度的详细步骤见附录B. 0.3.19燃空比 10.3.19.1测定试样和正标准燃料辛烧值时,应选用最大爆震强度下的燃空比混合比)
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GB/T503一2016 10.3.19.2燃空比是标准化油器垂直喷管中有效燃油液面高度的函数,化油器观察窗中的燃油液面高 度可以指示燃空比的大小 mm43.2mm 10.3.19.3以文氏管的中心线为基准,产生最大爆震强度的燃油液面高度应在17.8" (0.7in1.7in)范围内
必要时可改变化油器水平喷管直径(或相当的节流孔板装置)以达到燃油液面 高度的要求
10.3.19.4动态平衡内插法要求安装燃油储存罐,能够通过降低燃油液面改变燃空比,以恒定的速率由 富油状态降低到贫油状态
储油罐的横截面积决定燃油液面的下降速度
在确定产生最大爆震强度 时,以文氏管中心线为基准,化油器垂直喷管中的燃油液面高度在17.8mm43.2mm(0.7in~1.7in)范围 内,对应的储油罐横截面积应保持恒定且不低于3830mm(5.9in'). 10.3.20化油器冷却 10.3.20.1 一旦燃料输送管道中出现挥发现象,循环冷却液便会经过化油器冷却通道进行冷却
姬类 化合物蒸气从样品释放出来会导致发动机运转不平稳或爆震强度读数剧烈变化
通常在视窗中可以观 察到有气泡形成或燃油液面出现异常波动
10.3.20.2冷却液:水或水和防冻剂混合物
冷却液温座传送到化油器换热器的冷却液要达到足够预防燃料过度汽化的湖度,但不能 10.3.20.3 于0.6c(33F),不能高于10(50F)
10.3.21模拟仪表 10.3.21.1模拟爆震表读数限值:模拟爆震表工作范围应为20一80,爆震强度在20以下呈非线性,模 拟爆震表读数大于80时具有潜在的非线性
10.3.21.2模拟爆震仪展宽和时间常数设定;优化参数,在保证爆震强度信号稳定的前提下,最大程度 提高对应的展宽,详见附录 10.3.21.3模拟爆震表指针机械调零;爆震仪电源在“关”位置,仪表开关在“o”位置
用爆震表上的校 准螺丝调节爆震表指针指向“o”位置
10.3.21.4模拟爆震仪调零;爆震仪电源在“开”位置,仪表开关在“o”位置,时间常数开关在“3”位置,仪 表读数以及展宽控制在额定的工作位置,利用爆震仪开关左边的爆震仪调零螺钉将爆震表指针调节到 “o”位置
10.3.22数字仪表 0.3.22.1数字爆震表读数限值;数字爆震表工作范围应为0999,且在该范围内呈线性
10.3.22.2数字爆震仪展宽和时间常数设定;经验表明,此类数值的变化最终都趋于稳定,因此可以使 用默认值
数字爆震仪的展宽默认值可以设定为0,时间常数默认值可以设定为35
注，由于数字爆震表是基于软件平台的设备,因此不需要进行零点调节 发动机标准化 1.1设备要求 1.1.1操作爆震试验装置要求在温度平稳条件下按照本方法规定的发动机和仪器基准设定及标准运 转条件下进行
11.1.2预热发动机约1h,确保所有关键参数保持稳定
最后10min,在特定爆震强度下运行
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GB/T503一2016 11.2每次试验的适用条件 11.2.1用于测定燃油试样辛婉值的发动机应通过适当的甲苯标准燃料的试验,以确保适用性
11.2.2根据以下条件利用适当的甲苯标准燃料检验发动机是否符合条件 a 在试验阶段,每12h至少进行一次; b 发动机停机超过2h之后; c 发动机在非爆震条件下运转超过2h之后; d 对于特定辛烧值,大气压力较先前的甲苯标准燃料测定时的读数变化超过0.68kPa(0.2inHg) 之后
当利用内插法测定甲苯标准燃料辛炕值时,通过与甲苯标准燃料辛烧值相接近的正标准混合 11.2.3 燃料确定标准爆震强度
11.2.4当利用内插法测定甲苯标准燃料辛婉值时,按照操作表根据选定的甲苯标准燃料辛婉值设定 气缸高度(经大气压补偿 11.2.5当利用压缩比法测定甲苯标准燃料的辛烧值时,应首先通过与甲苯标准燃料辛烧值相接近的 正标准混合燃料确定标准爆震强度
1.379.6~94.7辛娆值的适用性步骤 11.3.1从表5中选择适当的甲苯标准燃料,该表适用于已经试验或即将试验的试样辛烧值测定
表5甲苯标准燃料辛烧值非调整的允差和试样的辛烧值范围 甲标准燃料组分/% 甲苯标准燃料 非调整 试样的辛 体积分数 马达法辛烧值 的允差 烧值范围 甲苯 异辛烧 正庚烧 81.5" 士0.3 79.683.5 7 26 85.2" 83.287.1 71 21 士0.3 7 88,7" 士0.3 10 16 86.8~90.8 士0.4 74 15 m 90,.5~94.7 92.6s 参见ASTM研究报告RR,D02一1208和RR;D02一1354公认的标准值数据
1993年TCD全球方案测定的公认标准值
1986年由美国国家交流组织测定的公认标准值 11.3.2在标准进气混合温度149(300F)下测定甲苯标准燃料,如果符合以下两个条件,允许使用 与之前运转期相近的进气混合温度进行新运转期的试验
a) 在上一运转期,进气混合温度调节满足发动机适用性试验 D) 在两次适用性试验之间未进行维修
11.3.3假如甲苯标准燃料辛烧值试验值在表5允差之内,则发动机适用于测定该辛烧值范围内的试 样,无需调节进气混合温度
11.3.4假如甲苯标准燃料辛烧值试验值超过表5的辛烧值0.1个单位,则允许稍微调整进气混合温度 以达到特定甲苯标准燃料辛烧值
假如甲苯标准燃料辛婉值试验值在表5允差之外,在下列规定范围内调节进气混合温度以达 11.3.5 到特定甲举标准燃料辛烧值
经调节的进气混合温度既不应低于141C(285p),也不应高于163C(325F). a 注当使用模拟爆震仪时,甲苯标准燃料改变0.1辛烧值，则进气混合温度大致调整1C(2p)
温度上升,辛熔 16
GB/T503一2016 值降低
当使用数字爆震仪时,甲苯标准燃料改变0.1辛烧值，则进气混合温度大致调整0.5c(1下F)
温度 上升,辛熔值降低
b 假如温度调节甲苯标准燃料辛炕值在表5要求辛烧值士0.1单位内,则发动机适用于在试样 辛熔值范围内的试验
假如温度调节甲苯标准燃料辛烧值超过表5要求辛烧值的士0.1单位,则发动机不适用试样辛 烧值范围内试验,直到确定其中的原因并加以修正为止
1.4低于79.6和高于94.7辛烧值的适用性步骤 1.4.1从表6选择合适的甲苯标准燃料,该表适用于已经试验或将要试验的试样辛炕值试验
1.4.2表6中的辛婉值允差是由甲苯标准燃料公认标准值数据得到的标准偏差与统计公差的限值系 数K的乘积得到
当使用等于或大于100辛烧值的甲苯混合燃料数据所对应的标准偏差值,取K一 1.5时,在大量试验中,预计据至少87%的试验发动机,在20次试验中有19次试验甲苯标准燃料辛烧 值在表6的允差范围内
11.4.3在进行甲苯标准燃料辛烧值试验时使用标准的进气混合温度149C(300F),在本节涉及的辛 烧值测试中不允许调节温度
11.4.4假如甲苯标准燃料试验辛烧值在测定允差内,则发动机适用于该标准燃料辛炕值应用范围内 试样的辛婉值试验
1.4.5假如甲苯标准燃料试验辛烧值在测定允差之外,则需进行全面检查,确定原因并进行修正
在 标准运转条件下,一些发动机测试结果可能偏离允差一个或更多辛婉值
控制记录或图表可用于表明 设备当前的性能
表6甲苯标准燃料辛烧值允差和试样的辛炕值范围 甲苯标准燃料组分/% 甲苯标准燃料 试样的辛 体积分数 允差 婉值范围 马达法辛烧值 甲苯 异辛烧 正庚炕 58.0 士1. 50 低于62.3 s0 2 66.9 62.2一71.0 士l.l 58 34 74.8 士1.0 66 70.7一76.7 78.2 士1.0 70 76,4一79,9 30 96.6 94.498.4 士1.3 20 74 999.8" 98.l~100.0 士0.9 74 24 74 26 100.8 士1.3 高于100 参见ASTM研究报告RR;D02一1208公认的标准值数据 1986年美国国家交流组织测定的公认标准值, 年美国国家交流组织和石油协会测定的公认的标 ，19881989 准值
1.5校验燃料的检验特性 11.5.1发动机标准化完全取决于甲苯标准燃料的测定
使用校验燃料进一步测定可以提高可靠性， 校验燃料常规试验以及使用标准质量控制图能表征发动机总体有效性以及操作人员的操作能力
1.5.2测试一种以上校验燃料
11.5.3比较校验燃料测试得到的辛炕值和校验燃料公认的辛婉值
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GB/T503一2016 11.5.4更新针对特定发动机所选择的质量控制图
11.5.5按时间顺序将性能情况反映到控制图上,以便误差出现或发动机有效性开始降低时发现问题 并采取纠正
12试验参数特性 2.1气缸高度与辛炕值的关系 气缸高度是压缩比的指示参数,对燃料及其爆震特性有着重要的影响
每种燃料在爆震将要发生 时都有临界压缩比
当压缩比增大且大于临界值时,爆震强度增加
马达法试验在选定爆震值上得到 标准爆震强度,将试样和正标准混合燃料进行比较
基于“相同辛烧值的爆震强度不变”的概念,气缸高 度和辛烧值对应的操作表主要是根据经验通过正标准混合燃料试验来确定的
本试验方法使用三个不 同的化油器文氏管管径以及固定对应尺寸的专用工作台架
图3为用数字计数器读数表示马达辛烧值 与气缸高度之间的近似非线性关系
对于三个化油器文民管管径.数字计数器和测微计读数的专用操 作表见附录D表D.l表D,8
12.2气缸高度的大气压补偿 12.2.1大气压补偿 本标准测定的辛烧值引用标准大气压760mmHg(29.92inHg)
大气压的改变会使发动机消耗 的空气密度发生变化从而影响爆震强度
因此需要对实际大气压进行补偿,修正气缸高度,使爆震强 度与在标准大气压下发动机的爆震强度一致
低于标准大气压的情况下,改变气缸高度以增加发动机 的压缩比,爆霞强度则随之增加
对于高于标准大气压时,改变气缸高度以降低压缩比
用于补偿大气 压的数器读数或测微计读数的值,见附录D(表D.9和表D.10). 120 0o 80 60 40 1150 150 数字计数器设置 图3马达法辛烧值与数字计数器读数的关系特性 18
GB/T503一2016 2.2.2数字计数器的应用 12.2.2.1数字计数器包括两个指示计数器，上面的计数器直接与蜗杆轴相连接,转动蜗杆升高或降低 气缸高度,该计数器读数是未经大气压补偿的
对当前大气压进行补偿或确定差值时,可以将下计数器 与上计数器断开
确定上下计数器差值时,同时使用两个计数器,下计数器显示气缸高度(经大气压补 偿)的测定值 12.2.2.2气缸高度增大时数字计数器读数减小,气缸高度减小时数字计数器读数增大 2.2.2.3对数字计数器进行调定,将位置选择旋钮固定在除了1之外的任意位置,向适当方向改变气 缸高度,按照附录D(见表D.9和表D.10)进行大气压补偿,使补偿值正好可以抵消上下数字计数器的 差值
2.2.2.4大气压低于760mmHg29.92inHg)时，下计数器应低于上计数器,对于大气压高于 760 nmmHg(29.92inHg),下计数器应高于上计数器
12.2.2.5将计数器读数调节准确之后,重新将旋钮置于1位置,改变气缸高度时两个计数器读数均发 生变化
确认气缸高度发生变化时产生正确的差值
12.2.2.6下计数器显示标准大气压下指示的气缸高度测量值,用于与操作表中的数值进行比较
12.2.3测微计的应用 12.2.3.1测微计安装在气缸轴套侧面的支架上,移动式轴销与固定在气缸支架上的砧形螺钉接触
当 气缸上升或下降时,测微计读数即为气缸高度,以千分之一英寸表示
进行调定时,测微计读数为发动 机在标准大气压下的气缸高度测量值
假如当前大气压不是760mmHg(29.92inHg)时,则校正测微 计实际读数,补偿至标准大气压
无论在测定试样或用正标准混合燃料校准发动机时,都需要对测微计 读数进行补偿
12.2.3.2当气缸高度降低时测微计读数减小,当气缸高度上升时测微计读数增大 12.3校准发动机 按照操作表中的气缸高度校准发动机以产生在试样预测辛院值水平上的标准爆震强度 12.3.1 12.3.2制备选定辛婉值的正标准燃料并将其加人发动机 12.3.3根据选定的正标准燃料辛烧值,设定气缸高度(经大气压补偿)
2.3.4确定最大爆震强度下的燃料液面高度
2.3.5调节爆震仪使爆震表读数在50士2位置上
12.4燃空比特性 2.4.1燃空比对爆震强度的影响 发动机在产生爆震的气缸高度下运转时,燃料混合气浓度的变化对爆震有显著影响
爆震特性的 峰值在图4中显示
本标准规定,测定试样和正标准燃料均应在能产生最大爆震强度的条件下进行
CFR发动机化油器装有单垂直喷管,通过观察垂直喷管玻璃观察窗中燃料液面的高度可以监测燃空 比
图5为关于该部件的说明
装置中低燃料液面高度表示贫油状态,高燃料液面高度表示富油状态 改变燃料液面高度从而确定产生最大爆震强度时的燃料液面高度
为了保持良好的燃料挥发特性,装 置配有节流管或水平喷管
最大爆震强度产生时,以文氏管的中心线为基准,液面高度在17,.8mm~ 43.2mm(0.7in~1.7in)之间
12.4.2固定水平喷管的可变燃料液面高度系统 通过逐步升高或降低浮式燃料罐调节燃料液面高度,通过选择合适管径的水平喷管确定特定试样 19
GB/T503一2016 达到最大爆震强度时的燃料液面高度
2.4.3固定燃料液面高度的可变管径系统 使用的储油罐应能够使内部燃料保持恒定液面高度,安装可调节的孔径(针形阀)替代水平喷管,通 过调节针阀改变燃料混合气浓度
通常使用的燃料液面高度大约在25.4mm(1.0in)附近,该数值符合 燃料液面高度规定并能使燃料有良好的汽化性
12.4.4动态/下降液面高度系统 向储油罐中加燃料时,无论使用固定孔径还是可调水平喷管,液面高度应高于产生最大爆震强度所 需高度
点燃发动机时,燃料液面高度随燃料消耗下降
燃料液面高度自动变化,由燃料罐的横截面积 以及观察窗装置确定变化速度
当燃料液面高度经过临界液面高度时达到最大爆震强度并进行记录
12.4.5固定水平喷管的可变燃料容积辛烧值分析仪方法(OA 改变输送到垂直喷管的燃料数量来调节燃空比,通过改变燃料输送速率实现燃料数量的改变,该速 率须确保在每次改变时爆震强度都达到平衡
在产生最大爆震强度的临界区记录燃空比,不论是从贫 油到富油状态,还是由富油到贫油状态
13方法A -内插法平衡燃料液面高度法 13.1检查发动机 检查发动机运转条件,确保与使用特定燃料在接近标准爆震强度下运行时情况一致
3.2甲苯标定 用待测试样辛熔值范围内的甲苯标准燃料进行发动机适用性试验
如进行了甲苯标准燃料温度调 节,需确定合适的进气混合温度
在不需要化油器冷却的前提下,按照以下描述的方法进行测试 13.3确定标准爆震强度 13.3.1用与测定试样辛婉值相近的正标准混合燃料对发动机进行校正,确定其标准爆震强度
13.3.2根据选定的正标准燃料辛婉值,设定经大气压补偿的对应气缸高度
13.3.3使用模拟爆震表时,确定最大爆震强度下的燃料液面高度,调节爆震仪使爆震表读数在50士2 分度范围内使用数字爆震表时不必进行此步骤) 13.3.4使用模拟爆震表时,调节爆震仪展宽至最佳值,使爆震表保持稳定(使用数字爆震表时不必进 行此步骤》 13.3.5使用模拟爆震表时,在90辛烧值水平上,将展宽设定为1214,便可满足辛烧值在80103之 间的测试而不需重新设定,见附录B 13.4试样燃料的操作步骤 13.4.1将试样注人燃料罐,清洁燃料系统
必要时重复开关排液阀若干次,确定浮式燃料罐与观察窗 之间的透明塑料管内无气泡出现
警告 -试样燃料为易燃物质,吸入蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A
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GB/T503一2016 最大爆震强度 的燃空 燃空比 燃料高度 图4燃空比对爆震强度的影响 燃料罐 观测玻璃 校正螺丝 引气管 燃料滤网 支架柱 文氏管 观测玻璃 燃料阀 通气孔 气流 辫子 垂直 喷管 液面 高度 水平喷管 浮子槽 燃料液面高度调节旋饥 选择网" 注1，通过文民管的空气流量是不变的 注2提高燃料液而高度增加燃空比; 注3最大爆震强度下的燃料液面高度取决于水平喷管的尺寸和燃料液面高度; 注4最大爆震强度下的燃料液面高度介于0.7in~1.7in之间 注5;最大的水平喷管孔径将低于最大爆震强度的燃料液面高度 图5CFR发动机化油器 21
GB/T503一2016 13.4.2用试样运转发动机
13.4.3对气缸高度进行初步调节 使用模拟爆震表时,调节气缸高度得到爆震表中间读数 a b) 使用数字爆震表时,不必得到爆震表中间读数
注辛婉值小于100时,在标准爆震强度下,数字爆震表通常会显示0.2V一0.3” 3V的峰间电压
辛烧值大于100 时,数字爆震表通常会显示0.8V~1.8V的峰间电压 13.4.4测定最大爆震强度下的燃料液面高度
首先降低液面高度(浮式燃料罐,然后逐步升高液面 0.1刻度或更小)直到爆震强度读数达到峰值后开始下降
再重新调节燃料罐液面高度使其出现最大 爆震强度读数
13.4.5对气缸高度进行第二次调节: 使用模拟爆震表时,调节气缸高度,使爆震表读数在50士2位置(使用数字爆震表时不必进行 a 此步骤) b 使用模拟爆震表时,在甲苯标准燃料测试中(在混合燃料公认辛婉值对应的操作表气缸高度 下进行测试),调节爆震仪使爆震表读数为50士2(使用数字爆震表时不必进行此步骤)
13.4.6记录爆震表读数(使用数字设备时,需参考生产商的使用说明.使用适当配置的计算机进行爆 震表读数记录). 3.4.7观察气缸高度读数,补偿至标准大气压,利用操作表,预测试样的辛婉值
13.51号正标准燃料的操作步骤 制备与试样辛蜿值相近的1号正标准燃料
13.5.1 3.5.2将1号正标准燃料倒人发动机,按照“试样燃料”中描述的相同方法清洁燃料管线
3.5.3用1号正标准燃料运转发动机,逐步调整液面得到最大爆震强度
3.5.4记录1号正标准燃料的爆震表稳定读数
13.62号正标准燃料的操作步骤 13.6.1选择另一种与试样最大爆震强度读数近似的2号正标准燃料,使试样的最大爆震强度读数正 好处于1号、2号正标准燃料之间 13.6.21号、2号正标准燃料的最大允许差值取决于试样的辛炕值,见表7
表7最大允许正标准燃料辛炕值差值 试样辛熔值范围 正标准混合燃料允许的辛婉值差值 4072 最大4.0 72~80 最大2.4 最大2.0 80~l00 100,0100,7 只使用100.0和100.7辛烧值正标准混合燃料 只使用100.7相1o1.3辛烧值正标准混合燃料 100.7一101.3 101.3102.5 只使用101.3和102.5辛烧值正标准混合燃料 102.5103.5 只使用102.5和103.5辛婉值正标准混合燃料 103.5108.6 只使用相差0.2mlTEL/gal的正标准混合燃料 108.6~115.5 只使用相差0.5mlTEL/gal的正标准混合燃料 只使用相差1.0mL.TEL/gal的正标准混合燃料 1l5.5一120.3 22
GB/T503一2016 3.6.3制备2号正标准燃料
3.6.4将2号正标准燃料倒人发动机,按照“试样燃料”中描述的相同方法清洁燃料管线
3.6.5用2号正标准燃料操作发动机,逐步调整液面以得到最大爆震强度
3.6.6若试样的最大爆震强度读数恰好在两种正标准燃料之间,则继续试验;否则另选一种正标准燃 料直到满足13.6.1要求 3.6.7记录2号正标准燃料的爆震表稳定读数
3.7重复读数的步骤 3.7.1按照试样,2号正标准燃料、1号正标准燃料的顺序,重复必要的步骤再读取一组爆震表读数
需确保每种燃料均为最大爆震强度下的液面高度,并记录爆震表读数
测试全程的燃料转换顺序如 图6所示
爆震表读数 1号正标准燃料 试样 2号正标准燃料 图6试样和标准燃料读数顺序 13.7.2详细的内插计算见17章
13.7.3试样和两种正标准燃料的最大爆震强度读数及重复读数组成的两组数据需满足以下要求 a 第一组数据和第二组数据计算出的辛烧值之差,不大于0.3个辛烧值单位 b)当使用模拟爆震表时,试样的平均爆震表读数在45~55之间(使用数字爆震表时不必满足本 条件). 13.7.4假如第一组和第二组数据不符合规定,则应读取第三组数据并满足下列要求
燃料转换顺序 应为试样、1号正标准燃料、最后是2号正标准燃料
第二组和第三组数据计算出的辛婉值之差,不大于0.3个辛婉值单位 a 当使用模拟爆震表时,试样的平均爆震表读数在45一55之间(使用数字爆震表时不必满足本 b 条件). 3.8检查操作表一致性 3.8.1检查测定试样辛婉值的气缸高度(经大气压补偿)是否在适用的气缸高度操作表规定范围内
对所有的辛炕值测试,数字计数器读数应在操作表值的士20之内,测微计的读数应在操作表值的 士0.357mm(士0.014in)之内
3.8.2假如试样辛烧值测定的气缸高度在操作表范围之外,重复调节并确定试样的标准爆震强度,再 用接近试样辛烧值的正标准燃料进行测定
3.9试样辛婉值高于100的特别说明 在辛熔值大于100的情况下,爆震特性会因某些原因变得无规律或不稳定
注意所有参数的 13.9.1 设定和调节以确保测定结果能反映试样质量,并且具有代表性
3.9.2当使用模拟爆震表时,如果试样的辛婉值大于100,在进行试验之前,需使用异辛婉加TEL的 正标准燃料确定标准爆震强度
可能需要多次选择合适的含铅正标准燃料(满足试样的内插要求)以及 适当的气缸高度
同时需要调节爆震仪使爆震表的读数约为50分度
假如辛婉值在100.0~100.7之 23
GB/T503一2016 间,则使用异辛烧加0.05mlTEL的正标准燃料确定标准爆震强度
在更高的辛炕值下,在特定的辛 婉值范围内,应使用合适的含铅正标准燃料
使用数字爆震表时,假如试样的辛婉值大于100,在进行 试验之前,需使用异辛浣加TEL的正标准燃料确定标准爆震强度
可能需要多次选择合适的含铅正标 准燃料(满足试样的内插要求)以及适当的气缸高度
测定辛婉值大于100的燃料时,数字爆震表通常 会显示出0.08V0.18V的峰间电压
假如辛婉值在100.0100.7之间,则使用异辛婉加0.05ml 在更高的辛烧值下,在特定的辛烧值范围内应使用合适的含 TEL的正标准燃料确定标准爆震强度
正标准燃料
13.9.3测试辛熔值大于100的试样时,正标准混合燃料的选择见表7
对于辛值范围在100.0~ 100.7、,100.7101.3、,101.3~102.5和102.5~103.5的燃料只使用专门的正标准燃料
13.9.4当使用模拟爆震表时,尽管爆震表读数变化较大,且平均值很难确定,但应尽可能大地保持爆 震表展宽(使用数字爆震表时无需进行此调节) 14 方法B -内插法(动态燃料液面高度法》 14.1适用的辛烧值范围 该方法只适用于辛烧值在80~100之间的测试
14.2检查发动机 检查发动机运转条件,确保与使用特定燃料在接近标准爆震强度下运行时的情况一致
14.3甲苯标定 用待测试样辛烧值范围内的甲苯标准燃料进行发动机适用性试验
如进行甲苯标准燃料温度调 节,则需确定合适的进气混合温度
在不需要化油器冷却的前提下,按照以下描述的方法进行测试
14,4确定标准爆震强度 14.4.1用与待测试样辛烧值相近的正标准混合燃料对发动机进行校正,确定其标准爆震强度
14.4.2根据选定的正标准燃料辛烧值,设定经大气压补偿的对应气缸高度
14.4.3使用模拟爆震表时,测定最大爆震强度下的燃料液面高度,使爆震表读数在50士20分度范围 内使用数字爆震表时无需进行此调节. 14.4.4使用模拟爆震表时,调节爆震仪展宽至最佳值,使爆震表保持稳定(使用数字爆震表时无需进 行此调节). 4.4.5使用模拟爆震表时,在90辛熔值水平上,将展宽设定在12一14,便可满足辛熔值范围在80~ 100之间的测试而不需重新设定,见附录B(使用数字爆震表时无需进行此调节)
14.5试样燃料的操作步骤 14.5.1将试样注人燃料罐中,多次开关排液阀,清洁燃料管线、观察窗和燃料罐,确定燃料罐与观察窗 之间的透明塑料管内没有气泡出现
从观察窗观察,液位最高处在约0.4的位置
经验表明,最大爆震 强度发生在特定的燃料液面高度时,允许加油液位高于特定位置0.3
警告 一试样燃料为易燃物质,吸入蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A
14.5.2将燃料选择阀置于试样位置,从观察窗中观察,燃料液面开始下降
14.5.3采用此方法时,当爆震强度读数超过最大值并下降大约10个分度时,停止操作,转换至另一种 燃料
密切观察每次燃料液面下降操作,确保发动机供油正常,使爆震在测试过程中占绝大部分时间以 维持运转温度
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GB/T503一2016 14.5.4使用模拟爆震表时,如果爆震强度读数落在30~70之外,调节气缸高度使发动机接近标准爆 震强度工况 14.5.5使用数字爆震表测定辛烧值低于100的燃料时,如果峰间电压在0.20V0.40V范围以外,调 节气缸高度使发动机工况接近最大爆震强度(测定辛婉值高于100的燃料时,数字爆震表通常会显示出 0.08V0.18V的峰间电压 注:根据经验熟练完成对气缸高度的初步调整 4.5.6需要进行重复试验时,为保证连续重复性,将燃料加至燃料罐中适当的富油液面位置
14.5.7使用模拟爆震表时,在气缸高度大致确定后,需要进行最后的调节,确保 最大爆震强度对应的燃料液面高度临界范围在17.8mm~43.2nmm(0,7in一1.7in); a b) 最大爆震强度读数在30~70分度之间使用数字爆震表时不必满足本条件)
14.5.8记录最大爆震强度读数,如使用爆震强度记录仪,应为样品做好标识并标明最大读数
14.5.9观察气缸高度读数并补偿至标准大气压,选择适当的操作表,预测试样的辛婉值
14.61号正标准燃料的操作步骤 14.6.1制备与试样辛婉值相近的1号正标准燃料
14.6.2将1号正标准燃料注人未使用过的燃料罐中,注意按照“试样燃料"中描述的方法清洁燃料管 线、观察窗及燃料罐
14.6.3用1号正标准燃料运转发动机,燃料液面开始下降时出现最大爆震强度读数记录该读数或由记 录仪绘图标明
注意观察出现最大爆震强度时燃料液面应在17.8nmm一43.2mm(0.7in~1.7in)范围内
14.72号正标准燃料的操作步骤 14.7.1选择另一种与试样最大爆震强度读数近似的正标准燃料,使试样的最大爆震强度读数正好处 于两种正标准燃料之间
14.7.2两种正标准燃料之间的最大允许差值取决于试样的辛烧值,见表7
14.7.3制备2号正标准燃料
14.7.4将2号正标准燃料置于未使用过的燃料罐中,注意按照“试样燃料”中描述的方法清洁燃料管 线、观察窗及燃料罐
14.7.5用2号正标准燃料运转发动机,燃料液面开始下降时出现最大爆震强度读数,记录该读数或由 记录仪绘图标明
出现最大爆震强度时燃料液面应在17.8mm43.2mm(0.7in1.7in)范围内
14.7.6若试样的最大爆震强度读数恰好在两种正标准燃料之间,则继续试验;否则选另一种正标准燃 料直到满足14.7.1要求
14.8重复读数的步骤 14.8.1按照试样2号正标准燃料、1号正标准燃料的顺序,重复必要的步骤再读取一组爆震表读数
需确 保每种燃料均为最大爆震强度下的液面高度,并记录爆震表读数
测试全程的燃料转换顺序如图6所示
14.8.2详细的内插计算见17章
14.8.3试样和两种正标准燃料的最大爆震强度读数及重复读数组成的两组数据需满足以下要求 第一组数据和第二组数据计算得出辛烧值之差,不大于0.3个辛婉值单位 aa b)试样的最大爆震强度平均值在3070范围内(使用数字爆震表时不必满足本条件). 14.8.4 假如第一组数据和第二组数据不符合规定,则应读取第三组数据并满足下列要求
燃料转换 顺序应为;试样、1号正标准燃料、最后是2号正标准燃料
第二组数据和第三组数据计算得出辛婉值之差,不大于0.3个辛婉值单位; a b 试样的最大爆震强度平均值在3070范围内使用数字爆震表时不必满足本条件)
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GB/T503一2016 14.9检查操作表的一致性 14.9.1检查测定试样辛婉值的气缸高度(经大气压补偿)是否在适用的气缸高度操作表规定范围内
对于所有的辛婉烧值,数字计数器读数应在操作表值的士20之内
测微计的读数应在操作表值的 士0.357mm(士0.014in)之内
假如试样辛烧值测定的气缸高度在操作表范围之外,重复调节并确定试样的标准爆震强度,再 14.9.2 用接近试样辛烧值的正标准燃料进行测定
15方法C 压缩比法 15.1气缸高度测量 该方法仅在CFR发动机配备了气缸高度的数字计数器且需获得最大分辨率精确数值时使用
15.2适用的辛婉值范围 该方法只适用于辛烧值在80~100之间的测试
15.3检查发动机 检查发动机各运转条件,确保与使用特定燃料在接近标准爆震强度下运行时情况一致
15.4甲苯标定 用待测试样辛烧值范围内的甲苯标准燃料进行发动机适用性试验
如进行了甲苯标准燃料温度调 节,需确定合适的进气混合温度
在不需要化油器冷却的前提下,按照以下描述的方法进行测试
15.5确定标准爆震强度 15.5.1用与待测试样辛婉值相近的正标准混合燃料对发动机进行校正,确定其标准爆震强度
5.5.2根据选定的正标准燃料辛婉值,设定经大气压补偿的对应气缸高度
5.5.3测定最大爆震强度下的燃料液面高度,调节爆震仪使爆震表读数在50士2分度范围内并记录
15.5.4调节爆震仪展宽至最佳值,使爆震表保持稳定
5.5.5在90辛炕值水平上,将展宽设定为12~14,便可满足辛烧值在80~100范围的测试而不需重 新设定,见附录B 5.6试样燃料的操作步骤 15.6.1将试样注人燃料罐中,清洁燃料系统
必要时重复开关排液阀若干次,确定浮式燃料罐与观察 窗之间的透明塑料管内无气泡出现
警告 -试样燃料极易燃烧,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火
见附录A
5.6.2用试样运转发动机,假如发动机爆震发生剧烈的变化并导致爆震强度读数过低或过高,则向正 确的方向调节气缸高度,重新确定爆震表中间读数
辛婉值的改变要求使用另一正标准混合燃料确定 的标准爆震强度,该燃料的辛婉值由操作表中对应的气缸高度得出
15.6.3调节气缸高度使爆震表读数在刻度中间
5.6.4测定最大爆震强度下的燃料液面高度
首先降低液面高度(浮式燃料罐),然后逐步升高液面 (0.1刻度或更小变化)直到爆震强度读数达到最大值之后开始下降
重新调节浮式燃料罐液面高度至 出现最大爆震强度读数
5.6.5调节气缸高度,使爆震表读数在燃料对应的标准爆震强度读数的士2刻度范围内
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汽油辛烷值的测定马达法GB/T503-2016
一、概述
汽油作为一种重要的能源，其燃烧性能对于发动机的性能和耐久度有着至关重要的影响。而汽油的辛烷值是衡量其燃烧性能的重要指标之一。因此，在汽油生产、销售和使用中，辛烷值的测定是一项非常重要的质量控制手段。
二、测定方法
本文所述的测定方法基于GB/T503-2016标准中规定的马达法。
1. 原理
马达法测定汽油辛烷值的原理是，在标准化条件下，通过逐步加入异辛烷使试样发动机停火，从而确定试样的辛烷值。在本方法中，试样和异辛烷混合后，通过发动机点火启动，观察试验过程中引擎是否爆震来判定试样的辛烷值。
2. 仪器与试剂
（1）测定装置：包括发动机、曲轴转速计、进气温度计、水温计等。
（2）异辛烷：用于逐步加入试样混合物中。
（3）汽油样品。
3. 操作步骤
（1）将试样混合物加入发动机的燃料箱，并根据标准化条件调节好进气温度、水温和曲轴转速等参数。
（2）启动发动机，在达到稳态工作状态后逐步加入异辛烷，观察发动机是否出现爆震。
（3）根据试验结果，推算出试样的辛烷值。
三、结论
马达法是一种经典的汽油辛烷值测定方法，具有操作简便、重现性好等优点。在汽油生产、销售和使用的各个环节中，都可以通过该方法对汽油的质量进行有效监控，确保产品的质量。
