汽油辛烷值测定法(研究法)

中华人民共和国国家标准汽油辛烷值测定法（研究法）ＧＢ/Ｔ５４８７－１９９５代替ＧＢ／Ｔ５４８７－８５———————————————————————————————————————————————1主题内容与适用范围本标准规定了用美国试验与材料协会（ＡＳＴＭ）辛烷值试验机测定汽油辛烷值（研究法）的步骤、运转工况，试验条件以及操作细则等。本标准适用于测定汽车用汽油的抗爆性。注：其他类型的辛烷值机按甲苯标定燃料的标定值合格后，参照本方法进行汽油辛烷值测定。２引用标准ＧＢ４８４车用汽油ＧＢ/Ｔ３１４４甲苯中烃类杂质的气象色谱测定法ＧＢ/Ｔ４０１６石油产品名词术语ＧＢ/Ｔ４７５６石油和液体石油取样法（手工法）ＧＢ/Ｔ８１７０数值修约规则ＧＢ/Ｔ１１１１７.１抗暴试验参比燃料参比燃料异辛烷ＧＢ/Ｔ１１１１７.２抗暴试验参比燃料参比燃料正庚烷ＳＨ００４１无铅车用汽油ＳＨ０１１２汽油３术语３.１校验燃料由异辛烷、正庚烷和乙基液混合而成用以检查发电机的工作状况。３.２气缸高度发动机气缸与活塞的相对位置，用测微计或计数器读数指示。3.3爆震传感器安装在气缸头上的磁致伸缩型传感器，直接和气缸内燃烧气体相接触，产生与气缸内压力变化速率成正比的电压，气缸内的爆震倾向越严重，传感器产生的电压数值就越大。３.４爆震仪接收由爆震传感器送来的信号，删除其他振动频率的波，只留下爆炸波，并将其放大，积分。得到一稳定的电压信号，在送给爆震表。3.5爆震表实际上是一个毫伏表，0~100分度来显示爆震强度（工作范围20~80分度）。3.6操作表在101.3kpa压力下,基础参比燃料调和油在产生标准爆震强度时,辛烷值与气缸高度（压缩比）之间的特定关系。3.7爆震强度在爆震试验装置上评价燃料时燃烧产生爆震强度的指示值。3.8最大爆震强度油气比燃烧在爆震试验装置中燃烧，产生最大爆震强度时燃料与空气混气比例称为最大爆震强度油气比，它是通过调节化油器中的液面高度来实现的。3.9测微计读数或计数器的读数是气缸高度的数字指示（发动机运转时在规定的压缩压力下，指示气缸高度的基准位置）。3.10辛烷值表示点燃式发动机燃料抗暴性的一个约定数值。在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定，采用和被测定燃料具有相同抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数表示。测定辛烷值的方法不同，所得值也不一样，因此，引用辛烷值是应该指明所采用的方法。3.11基准参比燃料参比燃料异辛烷，参比燃料异辛烷和参比燃料正庚烷按体积比的调和油，或已知辛烷值的参比燃料异辛烷中加入标准稀释的乙基液的调和油。3.11.1辛烷值高于100的基准参比燃料调和油是根据试验确定的比例，在每升参比燃料异辛烷中加入若干毫升标准稀释的乙基液，它的特定辛烷值高于100.调和比例见表3.3.11.2辛烷值低于100的基准参比燃料调和油是参比燃料异辛烷的辛烷值为100，参比燃料正庚烷的辛烷值为0，在参比燃料异辛烷与参比燃料正庚烷调和油中，参比r燃料异辛烷所占体积百分数即为调和油的辛烷值。3.12展宽爆震测量仪的灵敏度，即单位辛烷值在爆震表上指示的分度。3.13标准爆震强度在最大爆震强度油气比下，把气缸高度调整到操作表的规定值，并按表5进行大气压力修正，已知辛烷值的参比燃料调和油在爆震试验装置中被燃烧时产生爆震的程度称为标准爆震强度。一般应调整爆震仪的放大使此时的爆震表读数为50.3.14甲苯标定燃料甲苯标定燃料是由甲苯、参比燃料正庚烷和参比燃料异辛烷按不同体积比混合而成。它是高灵敏的燃料，用以确定允许偏差，判断该试验机是否适宜于试验。4意义和应用马达法辛烷值（MON）与全尺寸点燃式发动机高速运转下的抗爆性能相关联。研究法（RON）则是与尺寸点燃式发动机低速运转下抗暴性能相关联。上述两种方法的辛烷值都是在专门的单缸发动机上，在标准试验条件下，把实样与参比燃料的爆震倾向相比较而测定出来的。它们都不能全面地反映车辆运行中燃料的抗爆性能，因此提出了计算车辆运行中抗爆性能的经验关系通式：抗爆指数=K1*RON+K2*MON+K3K1,K2,K3为系数，对不同类型的车辆是不同的，这与发动机的运转条件有关，它们都是通过典型的道路试验来确定的。一般简化式，采用总车辆的平均抗爆性能。通过K1=0.5,K2=0.5,K3=0.即抗爆指数=RON+MON／2马达法辛烷值也适用于测定航空汽油贫混合气（飞机巡航速度）运转条件下的抗爆性能。为保证燃料的抗爆性能与发动机性能正确匹配，本方法应用于发动机制造厂，石油炼厂，商业交货验收。5方法概要5.1辛烷值测定法一种燃料的马达法辛烷值是在标准操作条件下，将该燃料的参比与已知辛烷值的参比燃料混合物的爆震倾向相比较而确定的。具体的做法是借助于改变压缩比，并用一个电子爆震表来测量爆震强度而获得标准爆震强度。此时，可用下面两种方法之一测定。5.2内插法：在固定的压缩比条件下，使试样的爆震表读数位于两个参比燃料调合油的爆震表读数之间，试样的辛烷值用内插法进行计算。5.3压缩比法：由试样达到标准爆震强度所需气缸高度，从表1至表6读出相应的辛烷值，采用这种方法时，参比燃料仅用于确定标准爆震强度要经常检验。6设备6.1爆震试验装置包括一台连续可变压缩比的单缸发动机，合适的负载设备，辅助设施和仪表，它们都装在一个固定的底座上，美国制造的ASTM-CFR试验机为本方法的试验设备。7燃料7.1爆震试验参比燃料7.1.1参比燃料异辛烷符合GB/T11117.1要求。7.1.2参比燃料正庚烷符合GB/T11117.2要求。7.1.3参比燃料异辛烷和参比燃料正庚烷混合而成的辛烷值为80的调和。7.1.4稀释乙基液，参比燃料异辛烷调和乙基液其液其辛烷值大于100，用作测定试样辛烷值大于100的参比燃料。7.2标定燃料用甲苯（规格按表8规定）与参比燃料异辛烷、参比燃料正庚烷调和成爆震试验装置的标定燃料，其调和比例和相应的辛烷值，见表10.8取样按照GB/T4756方法规定取样。9发动机的工作状况及试验条件9.1发动机转速600±6r/min,在一次试样中最大的变化不超过6r/min。9.2点火提前角固定在上止点前13.00。9.3火花塞间隙0.51±0.13mm（0.020±0.005in）。9.4无触点点火系统，传感器底部与转子（叶片）末端的间隙0.08～0.013mm（0.003～0.005in）。9.5摇臂托架调整9.5.1摇臂托架支撑螺丝调定：每一个摇臂托架支撑螺丝都拧进缸体中，并使气缸体上的加工表面与叉型体底表面的距离为31mm（17/32in）。9.5.2摇臂架的调定：在无偿计数器读数为722（测量计读数为0.500in），摇臂托架必须水平。9.5.3摇臂架调定应在摇臂托架调定及排气阀关闭情况下，摇臂托架应处于水平位置。9.6进、排气阀间隙进、排气阀间隙均为0.20±0.03mm（0.008±0.001in）。它是在发动机处于标准操作条件下热运转时测量的。9.7曲轴箱润滑油用L-EQE级以上的汽油机油，粘度等级以30为宜。9.8润滑油压力在标准试验条件下润滑油压力为172～207kPa（25～30Ibf/in2）。9.9润滑油温度57±8.5℃（135±150F），用热敏元件全浸至曲轴箱润滑油中测量。9.10冷却液温度100±1.5℃（212±30F），在一次试验中要恒定在±0.5℃（±10F）的范围。9.11进气湿度3.56～7.12g水/Kg干空气（25～50gr水/1b干空气）。9.12进气温度用插入进气歧管上的水银温度计测量，按表5当地大气压与温度关系的规定，保持在±1.1℃（±20F）范围内。用这个温度做为测微计或计数器的定值，以取得标准爆震强度，并评定性能作初步检查。在以后的试验中也可以用其他温度如12.3.2.2条件所述。但是初次试验必须按表5规定的温度进行。9.13化油气喉管直径在咽喉出直径为14.3mm(9/16in)。9.14基准气缸高度调定发动机达到规定的温度，按附录D规定调定基础气缸高度。9.15燃料-空气比每次试验，无论是试样或是参比燃料，都应把燃料-空气比调节到获得最大爆震强度。它通过化油器的油罐的高度来获得的。燃料液面计应在0.7～1.7刻度范围内，否则应清理喷嘴孔或改变喷嘴孔的尺寸，满足上述要求。9.16爆震表读数范围爆震强度在爆震表的工作范围为20～80之间，小于20爆震强度是非线性的，大于80爆震表的电位变化是非线性的。9.17爆震仪的展宽当辛烷值为90时，调整到每个辛烷值的爆震指示的展宽为10～18分钟。展宽的幅度会随辛烷值的大小而变化，如在辛烷值为90的情况下调好了，大多数的情况下对评定80～102范围辛烷值就不必作变动了。9.18内插法参比燃料用内插法评定时，试样的爆震表读数必须处在两个相邻的参比燃料的读数之间，两个参比燃料辛烷值差数不大于2个单位。辛烷值100以下的试样只能用不含乙基液的参比燃料来评定。新闻那只在100.0～103.5之间，只能用下列几组参比燃料。100.0和100.7100.7和101.3101.3和102.5102.5和103.59.19压缩比法用参比燃料试样的爆震表读数必须与第7章参比燃料体系中选择的参比燃料混合物相匹配。辛烷值在100.0～103.5范围内，只能用100.7，101.3，102.5，103.5这几种参比燃料、试样与参比燃料、试样之间差值不得超过14.3中规定。9.20试样处理试样倒入油罐前，应冷却至2～10℃（35～50℉）之间。10发动机的起动与停车10.1发动机的起动起动前曲轴箱润滑油预热至57±8.5℃（135～15℉），检查发动机是否正常，是否缺少润滑油和冷却液，盘车2至3圈，打开冷却水，向各润滑点加润滑油，再用电动机拖动发动机运转，打开点火，加热开关，化油器从一个油罐中抽取燃料点燃发动机。10.2发动机的停车先关闭燃料阀，再将所有的油罐中的燃料放出，关闭加热、点火开关，用电动机拖动发动机运转1min，关闭电动机、关闭冷却水开关，为了避免在两次运转之间发动机的进、排气阀和阀造成腐蚀和扭曲，要转动飞轮至压缩冲程的上止点，使两个气阀都处于关闭的位置。11爆震测量仪的调整11.1爆震表零点的调整在不供电情况下调爆震表上的调整螺丝是爆震表指针为零，这样的调整每月至少检查一次。11.2爆震仪的零点调整在爆震表的零点调整好后，给爆震仪供电，将仪表调零开关放在“0”的位置上，时间常数放在“1”上，检查爆震表指针是否为零，如不在零位，可调整爆震仪下方的电位器，调好后拧好防护帽。这样的调整每天试验前都应调整一次。11.3调整时间常数调时间常数就是调积分时间，即调仪表反应的灵敏度。位置“1”积分时间最短，反应的速度也最快，氮仪表也最不稳定，位置“6”积分时间最长，反应的速度最慢，但仪表最稳定。通常应把时间常数放在“3”或“4”的位置上。11.4调展宽即调仪表的区别能力，合适的仪表展宽水平按9.18条要求。以调整辛烷值为90时展宽水平为例，具体调整如下：11.4.1用辛烷值90的参比燃料操作发动机发动机，使发动机工况满足第9章要求。11.4.2逆时针方向旋转“仪表读数”和“展宽”旋钮，将粗调旋钮调到底，细调旋钮调到中间位置上。11.4.3顺时针方向调整“展宽”粗调旋钮，大致放在“3”的位置上。11.4.4顺时针方向调整“仪表读数”粗调旋钮，使爆震表指针大致指在中间位置上，可用细调旋钮来调整精确的读数。11.4.5检查化油器燃料液面位置，使之获得最大爆震强度，在调整中如果爆震表最大读数不易获得，这说明展宽太小，可以用11.4.2～11.4.4方法提高展宽水平。11.4.6再次调整化油器燃料液面高度，使之获得爆震最大读数的液面。11.4.7重新调整“仪表读数”细调旋钮，使爆震表读数为50±3。11.4.8依据一个单位辛烷值爆震表的读数来确定实际的仪表展宽水平，最简单的办法是不换燃料，改变压缩比，观察爆震表指针的变化。如果辛烷值为90的参比燃料工作时，压缩比调到辛烷值89、90、91（按表1、表2要求）的测微计和计数器位置上，待平稳时，记录下爆震表的读