【国家标准(GB)】 柴油着火性质测定法(十六烷值法)

中华人民共和国国家标准
柴油着火性质测定法
(十六烷值法)
Diesel fuels-Determination of ignitionquality by the cetane method1主题内容与适用范围
本标准规定了以“着火滞后期”测定柴油着火性质的操作技术条件。本标准适用于测定柴油的着火性质，测定结果以十六烧值表示。2定义
GB/T 386-91
代替GB386-64
2.1十六烷值：表示柴油在柴油机中燃烧时着火性质的指标。在规定操作条件下的标准发动机试验中，将柴油试样与标准燃料进行比较测定，采用和被测试样具有相同着火滞后期的标准燃料中正十六烷的体积百分数表示。
2.2着火滞后期：喷油器开始喷油和燃油开始燃烧之间的时间间隔，以曲轴转角度数表示。2.3喷油提前角：表示喷油器开始喷油到上死点为止的曲轴转角度数。2.4手轮读数：标定刻度尺附在牵引膨胀塞的螺杆上，转动大手轮调节发动机的压缩比时，在标定刻度尺上得到的读数，由该读数计算发动机的压缩比和试样的十六烷值。2.5着火滞后期表：测定柴油的十六烷值时，通过连接电缆接受四个电磁传感器输入电压脉冲的电子仪器，用来测定柴油的着火滞后期，以曲轴转角度数表示。2.6参比传感器：两个电磁传感器装在发动机飞轮上方托架中，间距12.5其中一个标志活塞上死点位置。当飞轮外圆上的铁销通过传感器时，产生两个电压脉冲的时间差正好相应于传感器移过的曲轴转角，试验时，以25°曲轴转角为基准，检查着火滞后期表曲轴转角间隔和上死点的位置。2.7喷油传感器：安装在靠近喷油器针阀处，用来测量针阀顶杆的升程，指示开始喷油的时间。2.8燃烧传感器：安装在发动机气缸盖的测量孔内，用于测量燃料开始燃烧时的气缸内的压力。2.9正标准燃料：用标准发动机测定柴油十六烷值时，所使用的正十六烷和七甲基王烷及其按体积比配制的混合物。规定正十六烷的十六烷值为100，七甲基王烷的十六烷值为15。2.10副标准燃料：用标准发动机测定柴油的十六烷值时，相对于正标准燃料而言，所使用的高十六烷值和低十六烷值燃料及其按体积比组成的混合物。每批由高、低十六烷值燃料组成的混合物的十六烷值，必须用正标准燃料校正过，并提供一个换算表。2.11检验燃料：是具有固定十六烷值的柴油并经正标准燃料校正过，专门用来检查十六烷值机评价柴油十六烷值的准确性。
3方法概要
柴油的十六烷值是在标准操作条件下，将着火性质与已知十六烷值的标准燃料的着火性质相比较而测定。其做法是：调节发动机的压缩比（用手轮读数表示），以得到被测试样确定的“着火滞后期”，即喷油开始和燃烧开始之间的时间间隔（以曲轴转角表示）。根据测试样时得到的发动机的压缩比，选用相差中国石油化工总公司1991~12-09批准1992-10-01实施
GB/T 386-91
不大于5个十六烷值单位的两种标准燃料，用同样的方法得到其确定的“着火滞后期”。当试样的压缩比处在选用的两种标准燃料的压缩比之间时，根据手轮读数，用内插法计算试样的十六烷值，以符号X×·X/CN表示，例如50·6/CN。4设备
可连续改变压缩比的专用单缸柴油发动机，其排量611.73cm*，标准气缸的直径82.550~82.588mm，活塞冲程114.3mm，压缩比可调范围7.95~23.50。4.2发动机和仪表的日常保养，定期检修和保养工作，均按附录A规定。4.3晶体管着火滞后期表（图1)，包括四个电磁传感器，即燃烧传感器，喷油传感器和两个参比传感器。此内容来自标准下载网
曲轴转角
着火滞后
喷油提前
图1着火滞后期表
5标准样品
5.1正标准燃料
5.1.1正十六烷，规定十六烷值为100。5.1.2七甲基王烷，十六烷值为15。5.1.3正十六烷和七甲基王烷按体积比进行混合时，对任何体积的混合物，其十六烷值均可由下式求101
GB/T386—91
得：十六烷值二止十六烷%十0.15×（七甲基王烷%），计算结果时，取至小数点后两位。5.1.4正标准燃料用来检查副标准燃料、测取及检查由副标准燃料换算为正标准燃料的换算表以及作仲裁试验。每批正标准燃料应具有产品出厂合格证，而且符合附录A中的物理-化学性质。5.2副标准燃料
5.2.1副标准燃料是一种工业产品，由烃类混合物组成。5.2.2种副标准燃料是高十六烷值，其十六烷值不低于55.0，另一种副标准燃料是低十六烷值，其十六烷值不高于25.0。
5.2.3日常测定柴油的十六烷值时，可用经正标准燃料校正过的副标准燃料及其按体积组成的混合物。
5.3标准燃料应在相同的温度下调配。6检验燃料
检验燃料是经正标准燃料校正过的，具有固定十六烷值的两种典型的柴油燃料，专门用来检查十六烧值机评价柴油十六烷值的准确性，不供与其他燃料混合用，每批检验燃料应具有产品出厂合格证，并测定其物理-化学性质及十六烷值，经检查合格，检验燃料的物理-化学性质见附录E。7使用燃料的防护
7.1由于所使用的燃料都是易燃的，要远离明火，并密封存放，防止泄漏，避免呼吸其蒸气和长时间的接触皮肤。
8操作条件
8.1试验时，应遵守下列发动机操作条件：8.1.1发动机的转速为900士9r/min。8.1.2喷油提前角，上止点前13°。8.1.3喷油器开启压力为10.300.34MPa。8.1.4喷油量：13.0土0.2ml./min，对每个试样和标准燃料都要测量。8.1.5喷油器针阀升程：0.127±0.025mm。8.1.6喷油器冷却温度：38±3℃。8.1.7气门间隙：0.20士0.02mm。先用十六烷值约为50的燃料，使发动机在标准操作条件下运转时，用厚薄规测量气门间隙。
8.1.8曲轴箱用润滑油：CD级，30号润滑油，但不能使用含有粘度指数添加剂的或多级润滑油。8.1.9润滑油压力：在标准操作条件下为0.17~～0.20MPa。8.1.10润滑油温度：润滑油温度为57士8℃。8.1.11冷却液温度：100士2℃，在试验期间恒定在士0.5℃以内。8.1.12吸人空气温度：66土0.5℃。8.1.13加热器及仪表操作电压为115土5V。8.1.14两个参比传感器磁极和飞轮外圆上铁销之间的间隙均为1.02~1.27mm。喷油器针阀顶杆和喷油传感器磁极之间的静间隙为1.02mm。发动机运转时，不允许测量间隙。9准备工作
9.1燃烧室容积的调节：
9.1.7本标准规定用手轮调节压缩比。9.1.2使活塞在上止点，并用不同厚度的垫片调节气缸的高度，使活塞高出气缸顶面0.381土105
0. 025 mm.
GB/T386--91
9.1.3标准气缸手轮测微计的调整：转动调压缩比手轮（图2），当膨胀塞的顶端正好同燃烧室测量孔的螺纹边对齐时，卸下大手轮锁紧螺母，取下锁紧键，上紧锁紧手轮（图2）。再转动大手轮，使轮鼓的边与水平刻度尺.上25.4mm刻度对齐。在合适的键槽位置装上锁紧键和锁紧螺母。然后，从轮鼓上卸下定位螺钉，并转动轮鼓，使其0.0刻度与水平尺刻度上的25.4mm对齐，此时正好得到25.4mm的手轮测微计读数，装上定位螺钉，这时发动机的压缩比为19：：1。对加大尺寸气缸的手轮测微计读数采用附录B的给定值。
图2燃烧室装配图
1-锁紧手轮;2调压缩比手轮;3-膨胀塞；4一燃烧室，5一旁通阀
9.2压缩比的计算：
9.2.1测量压缩比的手轮测微计按9.1条调定后，活塞在上止点，调定测微计手轮读数为50.8mm，燃烧室的空间容积为68.10cm，此时膨胀塞在燃烧室中任何位置的发动机压缩比可用下式计算：压缩比（18十手轮读数)/手轮读数。手轮读数换算为压缩比的数值见附录C。9.3压缩压力的测量：当发动机达到操作条件时，停机并将压缩压力表装在燃烧室测量孔内。在不供油和手轮读数为25.4mm的情况下，重新起动发动机，达到操作温度条件后，测量发动机的压缩压力应为3. 2±0. 1 MPa。
9.4冷却器冷却液：在大气压高于96.5kPa时，用蒸馏水保持气缸的温度，并加适量的重铬酸钾或钠防锈抑制剂，若大气压低于96.5MPa时，则向蒸馏水中加足够的乙二醇，并加适量的亚硝酸钠或磷酸三乙醇胺作防锈抑制剂。冷却液加入量应在观察液柱的标记处。9.5起动发动机前，曲轴箱中润滑油的液面，应在观察窗的中部。更换滤清器时，应多加1.14L润滑油。
9.6打开冷却水阀。
9.7接通电源，加热曲轴箱里的润滑油。9.8起动发动机前，转动飞轮3～4圈，使发动机处在易起动状态。9.9按体积比混合正、副标准燃料。9.10用厚薄规检查参比、喷油电磁传感器的间隙。9.11接通电源之前，检查着火滞后期表的指针是否指岑。必要时，向挺杆、气门杆等处加适量的润滑油。9. 12
9.13将预热发动机的燃料装入燃料箱。106
10起动发动机及预热
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10.1转动控制盘上的起动开关至起动位置，起动发动机，待油压超过0.17MPa时，方可离手，若无油压，立即停机检查，排除故障，重新起动。10.2旋转燃料箱供油选择阀，打开发动机油门，转动大手轮，调节压缩比，使燃料连续自然，预热发动机约15min。
10.3检查曲轴箱真空度是否合乎要求（真空度至少249Pa，不得大于2490Pa）。10.4调节吸入空气的温度和冷却水流量，使发动机尽快达到标准操作条件。11试验步骤
11.1将过滤的试样倒入燃料箱，并打开排放阀2～3s，彻底冲洗燃料系统管线。然后，再开、关排放阀几次，排除管线中的空气，以免影响喷油和引起发动机操作失常。除短时间更换燃料外，不得使燃料泵空运转。
11.2量管的冲洗：当调节选择阀使燃料泵从三个燃料箱中的任何一个燃料箱吸燃料时，自动地充满量管，而每次从-一个燃料箱改用另一个燃料箱操作时，都要放空和冲洗量管，在此过程中，要避免燃料互相掺混。
11.3喷油量的测量：燃料在燃烧时，喷油量为13.0士0.2ml/min。将选择阀暂时转到使燃料泵只从量管内吸燃料的位置，当燃料的液面下缘达到量管上某一刻度点时，用秒表开始计时；液面下缘达到起始点以下13.0mL刻度时，停秒表。然后，把选摔阀转回原先的位置，但勿使燃料泵空运转。如果油耗不是13.0士0.2mL/min，则按11.4条调节燃料喷油量测微计，以得到规定燃料流量。11.4燃料喷油量测微计的调节：如需改变燃料喷油量，则要调节测微计。顺时针（从发动机的前面看）转动测微计时，增加燃料的流量；反之，则减少燃料的流量。得到正确流量后，记下调节喷油量的测微计定位值。
11.5喷油提前角的调整：当用试验燃料操作时，将着火滞后期表上的选择开关转到喷油提前位置，若表指针向左偏，则逆时针方向旋转测微计；反之，则顺时针旋转测微计，使喷油提前角为上止点前13°。11.6燃料着火滞后期的测量：将着火滞后期表上的选择开关转到着火滞后位置。然后，用调压缩比手轮（图2）调节发动机的压缩比，顺时针转动大手轮，增加压缩比；反之，则减小压缩比。最终以顺时针转动大手轮完13°时的压缩比的调整，以消除因手轮机械中的游隙而造成的手轮读数误差。此时，将锁紧手轮（图2）锁紧并记下手轮读数。以同样的方法，至少要重复测定三次，取其手轮读数的算术平均值。参考以往测定燃料时的手轮读数，选择适用的标准燃料。在试验中，要经常校对仪表上的满刻度值，11.7标准燃料的选择：选用两个相差不大于5个十六烷值单位的标准燃料进行试验，调节发动机的压缩比，使试样在仪表指示13°时的手轮读数处在两种标准燃料仪表指示13°时的手轮读数之间，否则要用另外的标准燃料进行试验，直到满足上述条件为止，其试验步骤与测定试样时相同。但由于标准燃料的性质十分相似，所以从一种标准燃料改用另一种时,不必测量其喷油量。11.8换用燃料操作时，使发动机运转约5min以确保燃料系统彻底冲洗，并使发动机达到稳定，再进行测定，记录手轮读数。
11.9不论用试样还是最终用的两种标准燃料，都要进行重复试验。试验时，要测量燃料的喷油量、调整喷油提前角，维持操作条件。
12停机
12.1停机前，改用高十六烷值的柴油操作，并逐渐减少压缩比至燃料不自燃，使发动机运转2～3s，以润滑膨胀寨。
12.2停止向发动机供油，将控制盘上的转动开关转到停止位置。107
GB/T 386-91
12.3切断润滑油、空气加热器和着火滞后期表上的电源开关。12.4
放出燃料箱、量管和调压室里的剩余燃料。12.5关上冷却水阀。
12.6切断总电源。
12.7停机后要转动飞轮，使活塞处在压缩冲程上止点。13计算及报告
13.1取试样和最终用的两种标准燃料试验得到的三次手轮读数的算术平均值，计算试样的十六烷值，计算结果取至小数点后两位。
13.2试样的十六烷值按下式计算；CN = CN, +(CN,- CN,)°ai
a2 a_
式中：CN——试样的十六烷值；CNi—-低着火性质标准燃料的十六烷值；CN2-高着火性质标准燃料的十六烷值；一试样三次测定手轮读数的算术平均值；一低十六烷值标准燃料三次测定手轮读数的算术平均值；ti
13.3报告
一高十六烷值标准燃料三次测定手轮读数的算术平均值。报告计算结果取准至小数点后一位。精密度
用以下数值来判断本试验结果的可靠性（95%置信水平）。14.1重复性：同一操作者，同一试样，在同一装置上，两次试验结果的差值不应超出下表中的极限值。14.2再现性：由不同操作者，在不同试验室，同型装置上，对同一试样进行测定，所得两个试验结果的差值不应超出下表中的极限值。十六烷值重复性及再现性极限值十六烷值水平
重复性
注：处于两个水平之间的十六烷值用线性内插法求得。108
再现性
物理-化学性质
蒸馏试验：馏出5%，℃
温度范围（20~80%）
冰点，℃
羟基数
碘值，gl/100g
颜色，色号
沉积物
密度（20℃）.g/cm2
折光指数，n
溴值，gBr/100g
加大的尺寸
GB/T 386-91
附录A
正标准燃料的物理-化学性质
（补充件）
正十六烷
在6℃以内
不低于16.2
附录B
对加大尺寸气缸手轮测微计的调节（补充件）
七甲基王烷
最大4℃
0. 784 48± 0. 000 20
1. 439 90±0.000 20
最大1.0
应调手轮測微计读数
注：标准气缸的手轮读数为25.4mm。附录C
手轮读数换算为压缩比的数值表（补充件）
手轮读数
手轮读数
手轮读数
GB/T386--91
续表 C1
附录D
发动机、仪表的维修和保养
（参考件）
试验前，要检查发动机的调整情况及操作标准条件。0.07
膨胀塞在燃烧室中难以进、退时，要拆下来清除积炭并清扫燃烧室。0.08
试验中如发现仪表指针不稳定时，要拆下喷油器，清除喷油器上的积炭并检查喷油压力。发动机每操作50h，更换润滑油，并清洗滤清器或更换滤清器滤芯。发动机两次检修之间的平均时间间隔是100～300h并可延长，视发动机的性能而定。发动机操作500～800h定期检修。发动机操作2000～4000h定期检修手轮读数
装在发动机上的所有传感器，要保持清洁，特别是燃烧传感器切勿沾污油及溶剂。使用中一且发现仪表指针不稳定或在测定“着火滞后期”时，超越满刻度，则要拆下检查膜盒是否碳化或变形。110
检验燃料
初馅点，℃
馏出90%体积的温度范，℃
附加说明：
GB/T 386—91
附录E
检验燃料的物理-化学性质
（参考件）
高十六烷值
检验燃料
不高于190
190-320
本标准由中国石油化工总公司提出。本标准由石油化工科学研究院技术归口。本标准由石油化工科学研究院负责起草。本标推主要起草人王春田。
低十六烷值
检验燃料
不低于180
180~310
本标准参照采用美国试验与材料协会标准ASTMD613-86《柴油着火性质测定法（十六烧值法)》。
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