国家标准 GB/T5487一2015 代替GB/T5487一1995 汽油辛炕值的测定研究法 Determinationofthegasoline0cetanenumber一 Testmethodforresearchoctanenumber 2015-12-31发布 2016-06-01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/T5487一2015 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义、缩略语 . 方法概要方法应用干扰因素仪器和设备试剂和标准物取样 10发动机和仪器的基准设定及标准操作条件 l0 发动机标准化 l6 12试验参数特性 - 内插法(平衡燃料液面高度法) 13方法A 20 内插法(动态燃料液面高度法 14 方法B 15方法C 压缩比法 24 16方法D 内插法(辛婉值分析仪oA) 26 辛烧值的计算 27 18精密度与偏差 28 19报告 29 附录A规范性附录)安全警告 31 附录B规范性附录)部件信息和安装说明 33 附录c(规范性附录)标准燃料混合表 41 附录D(规范性附录)爆震强度操作表和气缸高度补偿值操作表 44 附录E(资料性附录)辅助设备 54 附录F(资料性附录)调合体积比标准燃料的仪器和步骤 56 60 附录G(资料性附录操作技术一参数变量调整 63 附录H资料性附录)维护技术 68 参考文献
GB/T5487一2015 前言本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草本标准代替GB/T54871995《汽油辛婉值测定法(研究法)》本标准与GB/T5487一1995相比主要变化如下增加了“第1章范围”注中有效研究法辛烧值的测试范围在40120之间的表述增加了“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章干扰因索" 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11章 ”与GB/T5487 -1995第12章内容相比变化如下发动机标准化" 校正试验频繁程度发生变化发动机校正评定时,甲苯标准燃料中校正辛婉值及允差作部分修订 b 进气温度调节范围不应超出士22C(士40“F); 辛婉值范围不同,其选择甲苯标准燃料进行辛婉值测定的适用步骤不同 d 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炕值范围在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辛熔值水平上展宽设定为1215(见1995年版 9.17、l1.4); 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/ TC280/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
GB/T5487一2015 本标准主要起草人:管华、方晓鹏、王珊珊、李少玉,李桂荣、郁季华本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T5487一1985、GB/T5487一1995 IN
GB/T5487一2015 汽油辛烧值的测定研究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婉值研究法)的试验方法本标准适用于点燃式发动机燃料研究法辛值的测定,不适用于主要由含氧化合物组成的燃料及其燃料组分迷，辛烧值范围在0一10之间但本标准的有效研究法辛榄值测定范围为40一120 车用火花点燃式发动机的市售燃料研究法辛炕值范围在88101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研究法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/T4756-1998,eqvIso3170;1988) GB/T66822008分析实验室用水规格和试验方法(IsO3696;1987,MOD) GB/T8120高纯正庚婉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/T11133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 sHH/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acceptedreferencevalue 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 根据某个国家或国际组织的试验而赋予的值; b 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
GB/T5487一2015 定标准物的研究法辛烧值 3.1.2 校验燃料checkfuel 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烧值的发动机燃料 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 测微计读数dialindieatorreading 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 3.1.5 数字计数器读数dligitalcounterreading 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 3.1.6 模拟爆震仪detonationmeter,analog 从爆震传感器中接收模拟信号并将信号输出显示的信号调节器 3.1.7 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 3.1.8 爆震传感器detonationpiekup 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 3.1.9 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,爆震强度升至最大值然后下降,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tirin 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fueFairratiofo”maximumknekintensity 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 3.1.13 操作表guide tables 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
GB/T5487一2015 比)与辛炕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 kn0ckintesity 爆震程度的度量 3.1.16 模拟爆震表 kockmeter,amalog 刻度在0100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 kn0ckmeter r,digital 分度在0999之间的数字指示器,显示从数字爆震仪接收到的爆震强度信号 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 辛院值 0ctanenumber 在标准发动机试验或行车试验中通过与标准燃料比较得到的抗爆性能的数字指标 3.1.20 研究法辛烧值researeh0etanenumber 使用标准CFR发动机,在特定的进气温度和较低的发动机转速600r/min士6r/min)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,例如各种醇、酥 3.1.22 fuels 正标准燃料primaryreferene 异辛炕、正庚炕、按体积比混合的异辛炕与正庚婉的混合物,及确定辛炕值的异辛烧与四乙基铅混合物 3.1.23 辛婉值低于100的正标准混合燃料primaryreferencefuelblendsbeow100 0ctane 异辛婉的辛婉值为100,正庚婉的辛婉值为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 3.1.24 'referencefuelblendsabove1000etane 辛炕值高于100的正标准混合燃料primary 按照经验确定的关系,根据每美制加仑异辛婉中四乙基铅的毫升数定义的辛烧值高于100的燃料 3.1.25 重复性条件rpeatabiltycmdtin ions 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做 -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
GB/T5487一2015 3.1.26 再现性条件reprodueibility conditions 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(使用数字爆震表时,本功能并非必要的调节步骤 3.1.28 模拟标准爆震强度sandardkmekintensity,amaleg 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,已知辛婉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standardknockintensity.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,已知辛婉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0.15V 3.1.30 甲苯标准燃料toluenestandardizationfues 将标准燃料甲苯、正庚婉和异辛婉中两种或两种以上,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婉值有规定的测试允差 3.2缩略语 ARV公认的标准值(acceptedreferencevalue) CFR合作燃料研究组织(CooperativeFuelResearch) C.R压缩比(comprcessionratio) AT进气温度(Gintakeairtemperature L 爆震强度(knoekintensity o.N 辛婉值分析仪(octaneanalyzer) O.N辛烧值Cenumlhern) PRF正标准燃料(primaryreferencefuelD RTD电阻温度计设备,铂金型(resistaneethermometerdeviceplatinumtype) TSF甲苯标准燃料(toluenestandardizationfue 方法概要 4.1测定点燃式发动机燃料的研究法辛烧值,应使用标准的试验发动机在规定的运转条件下,使用专用的电子爆震仪器系统进行测量,将试样燃料与已知辛婉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烧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 a
GB/T5487一2015 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极限范围之内 4.3压缩比法;从操作表中查到选定的正标准燃料辛婉值对应的气缸高度,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验爆震强度达到最大,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)查表得出辛皖值试验要求试样辛婉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,由不同辛熔值的正标准燃料的容积组成表示辛熔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熔值即为试样的研究法辛烧值方法应用 5.1研究法辛烧值与在温和条件下运转的商用汽车发动机的抗爆性能相关 5.2研究法辛婉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(k×MON)十k 式中: RoadO.N. 道路辛烧值; 其数值因车辆和车辆保有量的不同而改变; k1、k和k RON 研究法辛婉值; MON 马达法辛烧值 5.4用研究法辛婉值和马达法辛炕值定义汽车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,通常k1=0.5,k=0.5,k;=0,即式(2)和式(3): 抗爆指数=0.5×RON十0.5×MON十o 它通常表示为 RoN十Moy 抗爆指数一 5.5对于发动机燃料运行条件较特殊地区来说,研究法辛烧值也被单独或结合其他因素用于定义道路辛烧值性能研究法辛烧值可用于测定含氧发动机燃料的抗爆性能 5.6 5.7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,研究法辛婉值是一项重要参数干扰因素 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烧值试验结果的影响燃
GB/T5487一2015 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研究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燕气进人发动机燃烧室,样品的辛婉值将会降低 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,进而影响试样的研究法辛烧值测试结果电磁辐射可能对模拟爆震表造成干扰,从而影响试样的研究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同的多燃料罐系统,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渊定(详见阁】相表D. 0.56 爆震分布图 H 爆震表 100 增益展交时间常数说明: 空气加湿器滤油器; B H 爆震仪; 进气加热器; 冷却器; 爆震表; -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 CFR-48曲轴箱图1研究法试验发动机
GB/T5487一2015 表1发动机部件基本性能和规格目述页 CFRF-1研究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拨气缸类型铸铁型,平型燃烧表面,整体式冷却夹套压缩比在夹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18:1 气缸内径(直径/mm(in 标准;82.55(3.250) 冲程/mm(in 114.30(4.50 0.61(37.33 排量/I(in' 气门结构压缩比变化时摇轴总成与恒定阀余敞相连进气门合金面,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 14.29(9/16),所有海拔高度点火通过线圈至火花塞电子点火电容器放电点火定时上死点前13度不变进气湿度在规定的极限范围进行控制 7.2辅助设备完整的实验室辛婉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炕值高于100的标准燃料由于辛炕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
GB/T5487一2015 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200ml500ml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参见附录F 7.3.3四乙基铅的体积混合将稀释四乙基铅混合到400m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 且能够严格控制体积公差的液体分配装置 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15.6下,由各组分密度计算体积混合组分的质量分数 7.4辅助装置 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姬类组分的试样时,应在通风环境或有足够空气流动的实验室内进行防止操作者吸人试剂蒸气) 7.4.2.2常规的实验室通风罩,应能有效处理姬类化合物混合燃料 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 8 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(212下士3“F),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AP分类的SAE30黏度等级的润滑油润滑油应含有清净添加剂且100运动黏度应在9.3mm=/s(cSt)12.5mm/s(eSt)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
GB/T5487一2015 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烧、正庚烧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异辛婉(2,2,4三甲基戊烧);异辛婉纯度不低于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/L 警告异辛婉为易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A 8.3.2正庚婉:正庚烧纯度不低于99.75%体积分数),含有的异辛烧不超过0.10%体积分数)(按 G;B/T8120测定),铅质量浓度不超过0,5mg/L 警告 -正庚烧为易燃物质,其蒸气对人体有害,可能会产生闪火,见附录A 8.3.380号正标准燃料;由标准燃料的异辛烧和正庚烧混合而成的辛烧值为80的正标准燃料,应含有 80%体积分数)士0.1%体积分数)的异辛婉警告0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婉或异辛婉配制不同混合比例燃料的辛烧值,见附录C中的表C.1 和表C.2,也可以用异辛炕或正庚烧直接配制 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)的正庚烧组成的胫类化合物溶液而制得 -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,可能会产警告- 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溶液特定组分组特定浓度质量分数/% 二澳乙烧(扫铅剂 10.6 二甲苯 52.5 稀释液正庚烧 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异辛婉中加人四乙基铅稀释液,制备辛烧值高于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2.0m铅 (0.56g铅/L). 8.4.4四乙基铅异辛烧混合燃料的辛婉值见附录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
GB/T5487一2015 8.6校验燃料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 g 取样 g.1按照GB/T4756或SY/T5317方法规定取样 g.2样品温度;应在打开容器之前将样品温度冷却到210 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 0.1发动机设备及仪器的安装 10.1.1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 0.1.2为使CFR发动机的正常运转,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,须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 10.2.1发动机转速发动机点燃后,发动机转速为600r/min士6r/min,测定期间转速允许的最大差值为6r/min;发动机点燃后,发动机转速不大于电机驱动时转速3 r/min 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 0.2.3.1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 10.2.3.2当曲铀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当曲轴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气门升程由于进、排气凸轮轮廓变化,从基圆至凸缘顶端升程为6.248mm一6.350mm(0.246in~0.250in). 对应气门升程为6.045mm士0.05 mm(0.238in士0.002im) 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 10
GB/T5487一2015 导管内的槽相配合起到限制气门转动的作用,保持进气涡流方向气门应安装在气缸上,连接销与导管内槽对正,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化油器文氏管无论周围大气压为何值均使用尺寸为14.3mm(9/16in)化油器文氏管 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0.025mm(0.008in士0.001in),并使用辛烧值为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一30psi),调节曲轴箱压力的详细步骤见附录B 10.3.4润滑油温度 57"C士8"C(135F士15F 0.3.5气缸夹套冷却液温度 100C士1.5C(212下士3下F),当压缩比或爆震强度结果用于确定每个燃料辛炕值并记录时,温度恒定在士0.5C(士1F)变化范围内 10.3.6进气温度标准大气压101.3kPa(29.92inHg)下运转时的进气温度规定为52C士1C(125下士2下) 其他大气压力条件下的进气温度见表D.4和表D.5 假如进气温度是为了使发动机适合使用,则选择的温度应在士22C(士40F)之间,当压缩比和爆震强度结果用于确定每个燃料辛烧值并记录时保持温度在士1(士2下F)变化范围内在同一操作期间,测定试样辛熔值所选择的进气温度与相同辛熔值范围内甲苯混合燃料标定时所使用的进气温度一致 10.3.7进气湿度 3.56g/kg(水/干空气)~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 0.3.8气缸夹套冷却液液面 10.3.8.1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 10.3.8.2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1cenm 士0.4in)范围内 10.3.9发动机曲轴箱润滑油液面 10.3.9.1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 11
GB/T5487一2015 热运转状态下的液面高度 10.3.9.2发动机热运转状态;油面应接近曲轴箱观察窗中间位置 10.3.10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(25 5mm水柱150mm水柱),真空度不超过 2.5kPa(255mm水柱). 0.3.11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) 10.3.12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 0.3.13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(5Ib)重物悬在飞 mm(0.5in) 轮与马达皮带轮中间处,皮带被压低大约12.5 10.3.14基准摇臂托架调节 0.3.14.1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31mm1 in 豆 0.3.14.2基准摇臂托架设定:固定气缸位置使气缸下端与夹紧连接轴套顶部之间的距离约为 16mm(5/8in),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 0.3.14.3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 10.3.15点火提前角设定 0.3.15.1无论气缸高度为何值,均设定为上止点前13 0.3.15.2用于CFR发动机的数字正时显示器或在用的点火仪应处于正常的工作条件下,并根据发动机曲轴进行校正以便能正确显示点火时间 10.3.15.3点火正时器操纵杆基准设定:如果CFR发动机装配了点火控制杆,调松控制杆上凸出的螺丝,使连接部分不起作用 mm0.13mm(0.003in0.005in 10.3.15.4点火正时传感器与转子叶片空隙的设定:0.08n 10.3.16火花塞间隙 0.51mm士0.13mm(0.020in士0.005in 10.3.17基准气缸高度设定 0.3.17.1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 12
GB/T5487一2015 10.3.17.2未经大气压补偿的气缸高度测量仪器校正如下数字计数器读数:930 测微计读数:8.941mm(0.352in) 210 200 190 180 170 160 基础气缸高度设定数字计数器，930 150 测微计,0352im 1y 22 23 24 26 27 28 29 30 R 大气压力/inHg 540 580 600 640 660 700 760 780 560 620 680 720 740 大气压力/mmHg 图2在基准气缸高度[即测微计读数为8.941mm(0.352im),数字计数器读为930]下不同大气压力与气缸压缩压力关系曲线图调节气缸高度的详绷步骤见附录B. 10.3.17.3 10.3.18燃空比 10.3.18.1测定试样和正标准燃料辛婉值时,应选用最大爆震强度下的燃空比(混合比) 10.3.18.2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 10.3.18.3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17.8mm43.2mm 0.7in~1.7in)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 10.3.18.4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水平喷管中的燃油液面高度在17.8mm43.2mm(0.7in1.7in) 范围内,对应的储油罐横截面积应保持恒定且不低于3830mm=(5.9inf'). 10.3.19 化油器冷却 10.3.19.1一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胫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,通常在观察窗中可以观察到有气泡形成或燃油液面出现异常波动 13
GB/T5487一2015 10.3.19.2冷却液;水或水和防冻剂混合物 10.3.19.3冷却液温度: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温度,但不能低于0.6C(33F),不能高于10C(50F 10.3.20模拟仪表 0.3.20.1模拟爆震表读数限值;模拟爆震表工作范围应为2080,爆震强度在20以下呈非线性,模拟震表读数大于80时具有潜在的非线性 0.3.20.2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B 10.3.20.3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“0”位置,用爆震表上的校准螺丝调节爆震表指针指向“o”位置 10.3.20.4模拟爆震仪调零;爆震仪电源在“开”位置,仪表开关在“0”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 “0”位置 10.3.21数字仪表 0.3.21.1数字爆震表读数限值;数字爆震表爆震强度操作范围从0999,且在该范围内呈线性 10.3.21.2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25 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 11.1设备要求 11.1.1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 11.1.2 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在试验阶段,每12h至少进行一次; a 发动机停机超过2h之后 b) 发动机在非爆震条件下运转超过2h之后; c d) 对于特定辛婉值,大气压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 11.2.3当利用内插法测定甲苯标准燃料辛婉值时,通过与甲苯标准燃料辛婉值相接近的正标准混合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炕值时,按照操作表根据选定的甲苯标准燃料辛炕值设定气缸高度(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婉值时,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 14
GB/T5487一2015 11.387.1100.0辛烧值的适用步骤 1.3.1从表3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婉值测定表3甲苯标准燃料辛完值非调整的允差和试样的辛烧值范围" 甲苯标准燃料组分(体积分数)/% 甲苯标准燃料非调整的允差试样的辛婉值范围研究法辛烧值甲苯异辛烧正庚烧 89.3 70 士0.3 30 87.1一91.5 93.4" 土0.3 74 26 91.2~95.3 96.9b." 2 95.0一98.5 士0.3 7 99.8 士0.3 10 16 98,2~100.0 参见ASTM研究报告RR;D02-1208和RR:D02-1354公认的标准值数据 1986年由美国国家交流组织测定的公认标准值 1993年TCD全球方案测定的公认标准值 1.3.2基于当前大气压,在标准进气温度下测定甲苯标准燃料 11.3.3大气压在两个运转期差别不大,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温度进行新运转期的试验: a)在上一运转期,进气温度调节满足发动机适用性试验; b)在两次适用性试验之间未进行维修 1.3.4假如甲苯标准燃料辛烧值试验值在表3允差之内,则发动机适用于测定该辛婉值范围内的试样,无需调节进气温度 1.3.5假如甲苯标准燃料辛炕值试验值超过表3的辛炕值0.1个单位,则允许稍微调整进气温度以达到特定甲苯标准燃料辛婉值 1.3.6假如甲苯标准燃料辛烧值试验值在表3允差之外,则在以下规定范围内调节进气温度以达到特定甲苯标准燃料的辛婉值在当前的大气压力和标准进气温度下经调节的进气温度不应超出士22(士40F)变化范围注:当使用模拟爆震表时,甲苯标准燃料从0.1变化到0.2辛熔值，则进气温度大致调整5.5c(10下) 温度上升，辛烧值降低进气温度每发生1C改变,辛烧值等级发生细微变化,辛烧值越高变化越大当使用数字爆震表时,甲苯标准燃料从0.3变化到0.4辛烧值，则进气温度大致调整4.5c(8下) 温度上升,辛婉值降低进气温度每发生1改变,辛炕值等级发生细微变化,辛炕值越高变化越大假如温度调节甲苯标准燃料辛熔值在表3要求辛熔值士0.1单位内,则发动机适用于在试样辛婉值范围内的试验假如温度调节引起甲苯标准燃料辛熔值超过表3要求辛熔值士0.1单位,则发动机不适用试样辛婉值范围内试验,直到确定其中的原因并加以修正为止 11.4低于87.1和高于100.0辛烧值的适用步骤 1.4.1从表4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熔值试验 15
GB/T5487一2015 表4甲苯标准燃料辛炕值允差和试样的辛炕值范围"" 甲苯标准燃料组分(体积分数)/% 甲苯标准燃料允基试样的辛烧值范围研究法辛烧值甲苯异辛烧正庚烧 65.1 士0.6 70.3以下 50 75.6 58 2 士0,5 70.180.5 66 0 34 85.2 士0.4 80.287.4 n 74 100.0~105.7 103.3 士0.9 l5 B0 6 107.6 105.2110.6 士1.4 74 26 ll3.0 l10.3以上参见AsTM研究报告RR;D02-1208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,1988~1989年美国国家交流组织和石油协会测定的公认的标准值 11.4.2表4中的辛烧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辛炕值的甲苯混合燃料数据所对应的标准偏差值,取K= 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婉值在表4的允差范围内 11.4.3在当前大气压和标准进气温度下测定甲苯标准燃料,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婉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熔值在测定允差之外,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烧值控制记录或图表可用于表明设备当前的性能 11.5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 11.5.2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烧值和校验燃料公认的辛烧值更新针对特定发动机所选择的质量控制图 11.5.4 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 11.5.5 并采取纠正 12 试验参数特性 12.1气缸高度与辛烧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,爆震强度增加研究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“相同辛婉值的爆震强度不变”的概念,气缸高度和辛炕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图3显示研究法辛婉值 16
GB/T5487一2015 与用数字计数器读数表示的气缸高度之间的近似非线性关系,数字计数器和测微计的特定操作见附录 D(表D.1表D.3). 120 100 80 60 40 300 130o 数字计数器设置图3研究法辛炕值与数字计数器读数的关系特性 2.2气缸高度的大气压补偿 2.2.1大气压补偿本标准测定的辛婉值引用标准大气压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,爆震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字计数器读数或测微计读数的值,见附录D(表D.4和表D.5). 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 12.2.2.3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.4和表D.5)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 12.2.2.4大气压低于760mm Hg(29.92inHg)时，下计数器应低于上计数器,对于大气压高于 Hg(29.92inHg),下计数器应高于上计数器 760mm 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 12.2.2.5 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 17
GB/T5487一2015 12.2.3测微计的应用 2.2.3.1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站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按照操作表中的气缸高度校准发动机 12.3.1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炕值水平上的标准爆震强度 12.3.2制备选定辛烧值的正标准混合燃料并将其加人发动机 12.3.3根据选定的正标准燃料辛婉值,设定气缸高度(经大气压补偿) 12.3.4确定最大爆震强度下的燃料液面高度 12.3.5调节爆震仪使爆震表读数在50士2位置上 2.4燃空比特性 12.4.1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~ 3.2mm(0.7in~1.7in)之间最大爆震强度的燃空比燃空比燃料高度图4燃空比对爆震强度的影响 18
GB/T5487一2015 燃料罐观测玻璃校正螺丝燃料滤网引气管支架柱文氏管观测玻璃燃料阀通气孔气流浮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钮选择阀说明 -通过文氏管的空气流量是不变的; -提高燃料液面高度增加燃空比; -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 mm43.2mm(0.7in1.7in)之间 -最大爆震强度下的燃料液面高度介于17.8" 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 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达到最大爆震强度时的燃料液面高度 12.43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 2.4.4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被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固定水平喷管的可变燃料容积辛婉值分析仪方法(oA) 12.4.5 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 19
GB/T5487一2015 3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 13.2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,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(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辛婉值水平上,将展宽设定为12~15,便可满足辛婉值在80103之间的测试而不需重新设定,见附录B. 3.4试样燃料的操作步骤 13.4.1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 -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 警告用试样运转发动机. 13.4.2 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) 使用数字爆震表时,不必得到爆震表中间读数 b) 注:在标准爆震强度下,数字爆震表通常显示的峰间电压在0.05V一0.20V之间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 13.4.4 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); 使用模拟爆震表时,在甲苯标准燃料测试中(在混合燃料公认辛熔值对应的操作表气缸高度下 b 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). 13.4.7观察气缸高度读数,补偿至标准大气压,利用操作表,预测试样的辛烧值 13.5 号正标准燃料的操作步骤 13.5.1制备与试样辛婉值相近的1号正标准燃料 20
GB/T5487一2015 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 3.6.1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 3.6.2两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5 表5最大允许正标准燃料辛婉值差值试样辛熔值范围正标准混合燃料允许的辛烧值差值 40~72 最大4.0 728o 最大2.4 80~100 最大2.0 100.0~100.7 只使用100.0和100.7辛烧值正标准混合燃料只使用100.7和101.3辛恍值正标准混合燃料 100.7~101.3 101.3~102.5 只使用101.3和102.5辛炕值正标准混合燃料 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0.2ml.TEL/gal的正标准混合燃料 108.6115,5 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 1l5.5120.3 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 13.6.6 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 13.7重复读数的步骤按照试样,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 13.7.1 需确保每种燃料均为最大爆震强度下的液面高度,并且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号标准燃料试样 2号标准燃料图6试样和标准燃料读数顺序 3.7.2详细的内插计算见第17章 3.7.3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 a 21
GB/T5487一2015 b 当使用模拟爆震表时,试样的平均爆震表读数在4555之间使用数字爆震表时不必满足本条件) 3.7.4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数据和第三组数据计算出的辛烧值之差,不大于0.3个辛婉值单位; a b)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条件 13.8检查操作表一致性 13.8.1检查测定试样辛熔值的气缸高度(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烧值测试,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 13.8.2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试样辛烧值高于100的特别说明 3.9.1在辛烧值大于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,需使用异辛烧加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之间,则使用异辛婉加0.,05 mlLTEL的正标准燃料确定标准爆震强度在更高的辛炕值下,在特定的辛假如试样的辛烧值大于100,在继炕值范围内,应使用合适的含铅正标准燃料续进行试验之前,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错正标准燃料(满足试样的内插要求)以及适当的气缸高度,也需要调节爆震表以得到近似50的爆震读数假如辛熔值在100.0~100.7之间,则使用异辛婉加0.05mLTEL的正标准燃料确定标准爆震强度在更高的辛熔值下,在特定的辛烧值范围内,应使用合适的含铅正标准燃料 13.9.3测试辛烧值大于100的试样时,正标准混合燃料的选择见表5 对于辛炕值范围在100.0~ 100.7、100.7~101.3,101.3102.5和102.5~103.5的燃料只使用特定的正标准燃料 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 4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炖值在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甲苯标定利用待测试样辛婉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 22
GB/T5487一2015 14.4确定标准爆震强度 14.4.1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 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使用模拟爆震仪时,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辛婉值水平上,将展宽设定在12~15,便可满足辛烧值范围在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) 4.5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 4.5.2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 14.5.4 当使用模拟爆震表时,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注:根据经验熟练完成对气缸高度的初步调整 14.5.5当使用数字爆震仪时,如果峰间电压落在0.05V~0.35V之外,调节气缸高度使发动机接近标准爆震强度工况 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当使用模拟爆震表时,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一43.2mm(0.7in1.7in); aa 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,预测试样的辛烧值 14.61号正标准燃料的操作步骤 14.6.1制备与试样辛炕值相近的1号正标准燃料 4.6.2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 4.6.3用1号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17.8" mm43.2mm(0.7in1.7in)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 23
GB/T5487一2015 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5 14.7.3制备2号正标准燃料 14.7.4将2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 14.7.5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17.8mm一43.2mm(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;否则选用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最大爆震强度读数,测试全程的燃料转换顺序见图6 14.8.2详细的内插计算见第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 -组数据和第二组数据计算得出辛烧值之差,不大于0.3个辛熔值单位 a b) 试样的最大爆震强度平均值在30~70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 a)第二组数据和第三组数据计算得出辛炕值之差,不大于0.3个辛婉值单位; 试样的最大爆震强度平均值在30~70范围内 b) 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所有的辛烧值测试,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)之内假如试样辛烧值测定的气缸高度在操作表范围之外,调节爆震仪得到近似试样辛烧值的正标 14.9.2 准燃料的标准爆震强度之后再重复进行测定 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适用的辛炕值范围该方法只适用于辛烧值在80~100之间的测试 5.3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 24
GB/T5487一2015 5.5确定标准爆震强度 5.5.1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烧值,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 5.5.4调节爆震仪展宽至最佳值,使爆震表保持稳定 15.5.5 在90辛炕值水平上,将展宽设定为12~15,便可满足辛炕值在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 5.6.1将试样注人燃料罐中,清洁燃料系统必要时反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棕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,该燃料的辛烧值由操作表中对应的气缸高度得出 5.6.3调节气缸高度使爆震表读数在刻度中间 15.6.4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 5.6.6在发动机运转平稳后,允许少量调节气缸高度,得到有效的标准爆震强度读数操作时间不应超过5min(从燃料液面高度设定完毕算起 5.6.7迅速打开观测玻璃的排液阀,打破发动机平衡使燃料液面高度下降,从而除去所有气泡关闭排液阀之后,观察爆震表读数返回到原来数值假如爆震表读数变化超过士1刻度范围,则重新调节气缸高度得到有效的正标准混合燃料标准爆震强度达到平衡时,重复调节燃料液面高度,以检查读数的重复性 15.6.8读取并记录补偿数字读数 5.6.9使用适当的操作表将数字计数器读数(补偿值)转化为辛婉值 5.7重复读数的步骤 5.7.1使用运转正标准混合燃料时的数字计数器读数(经大气压补偿)校验标准爆震强度如果爆震表读数在初始读数士3刻度范围之内,则记录该数值并切换到试样燃料如果爆震表读数在初始读数士3刻度范围之外,则需在测试试样之前重新设定标准爆震强度 5.7.2通过调节气缸高度检查试样,使爆震表读数在正标准混合燃料对应的标准爆震读数的土2刻度范围之内,并使用对应的操作表将计数器读数(经大气压补偿)转换成辛烧值 5.7.3两次测试结果的辛婉值平均值可作为测试数据,两次测试辛烧值之差不应大于0.3 5.8校验正标准燃料的适用范围 5.8.1假如试样平均辛烧值与用于确定标准爆震强度的正标准燃料辛婉值之间的差值不超过表6中规定的数值,则试样辛烧值的平均值是可接受的 25
GB/T5487一2015 表6试样与校准正标准燃料之间的辛完值最大差值试样辛炕值试样与正标准燃料的辛婉值最大差值 8090 2.0 90~100 1.0 15.8.2当试样辛烧值与用于确定标准爆震强度的正标准燃料辛婉值之差超过表6中的规定值时,采用辛烧值在限定值之内的新正标准燃料来检验标准爆震强度假如新的正标准燃料辛烧值的气缸高度所对应的爆震表读数在50士1刻度之内,则以前测定的数值是可接受的反之,则使用选定的正标准燃料重新对发动机进行校准,重复试样测试 15.9相似辛烧值试样的试验 5.9.1假如已知若干试样的辛烧值相似,则允许使用同一正标准燃料测定试样的标准爆震强度,然后再检测正标准燃料的标准爆震强度是否在初始值的士1刻度范围内 5.9.2在任何情况下,每四个试样测定之后,需对标准爆震强度进行检查 16 方法D 内插法(辛婉值分析仪oA) 16.1适用的辛婉值范围该方法只适用于辛婉值在72108之间的测试 16.2检查发动机检查发动机各运转条件,确保与特定燃料在接近标准爆震强度下运行时的情况一致 16.3甲苯标定用待测试样辛婉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 6.4试样燃料的操作步骤 16.4.1电脑控制系统会提供最优化的展宽 6.4.2选择两种正标准混合燃料,使试样辛烧值恰好在二者之间即一种正标准燃料辛烧值大于试样的估计辛婉值,另一种正标准燃料辛值小于试样的估计辛熔值 6.4.3两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6 6.5设定气缸高度设定试样的气缸高度,使之处于两种选定的正标准混合燃料辛婉值对应的气缸高度之间(经大气压补偿) 6.6清洁燃料管线将试样及正标准混合燃料注人燃料罐中,通过多次开关排液阀,清洁燃料管线、观测玻璃和燃料罐确定浮式燃料罐与观测玻璃之间的透明塑料管没有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 26

汽油辛烷值的测定研究法GB/T5487-2015

汽油是一种常用的燃料，其质量的好坏很大程度上决定了发动机的性能。而辛烷值则是衡量汽油抗爆性能的重要指标之一。因此，精确地测定汽油的辛烷值对于保障发动机的正常运行至关重要。

测定方法

目前广泛使用的测定方法包括研磨法、引燃法和控制爆炸法等。其中，控制爆炸法（CFR法）是最为常用的一种方法。

CFR法的原理是：将待测汽油在特定条件下与空气混合后，通过点火器点火使其燃烧，然后测量燃烧产物的压力变化，从而计算出辛烷值。具体步骤如下：

将待测汽油注入标准容器中，加入适量双乙烯和异辛烷等添加剂。
关闭容器，通过搅拌使添加剂充分混合均匀，然后将空气引入容器，达到特定的温度和压力条件。
在容器内点火，并记录燃烧过程中产生的压力变化曲线。
根据相应计算公式，计算出汽油的辛烷值。

GB/T5487-2015规定

为了保证测定结果的准确性和可靠性，国家制定了相关的标准。目前最新版本的标准为GB/T 5487-2015《汽油辛烷值测定方法》。

该标准详细规定了CFR法的试验设备、试验方法、计算公式、数据处理方法等各个方面的要求。同时，还对试验环境、试验人员的资质要求、设备的检定等方面做了具体的规定，以保证测定结果的精确度和可重复性。

总结

汽油辛烷值的测定是保障发动机正常运行的重要环节。目前广泛使用的测定方法为CFR法，国家也制定了相关的标准GB/T 5487-2015对该方法做出了详细的规定。我们应该在实验过程中严格按照标准操作，以获得准确可靠的测定结果。