МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ТОПЛИВО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Моторный метод определения октанового числа

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила, рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы», Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» (ОАО «ВНИИ НП»)

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 10 декабря 2015 г. № 48)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК(ИСО 3166) 004-97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2015 г. № 2151-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 511-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2017 г.

5    Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений ASTM D 2700-14 Стандартный метод определения октанового числа топлива для двигателей с искровым зажиганием моторным методом (Standard test method for motor octane number of spark-ignition engine fuel, NEQ)

6    ВЗАМЕН ГОСТ 511-82

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2016

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

И

9.5 Наладка, контроль сборки и условий работы установки

9.5.1    Натяжение ремня

Натяжение ремней, соединяющих маховик с нагрузочным электродвигателем, после обкатки регулируют таким образом, чтобы при остановленном двигателе прогиб соответствовал значениям, указанным в инструкции по эксплуатации.

9.5.2    Регулировка опоры коромысла

9.5.2.1    Установка опоры коромысла

Каждая опора коромысла должна быть ввернута в цилиндр таким образом, чтобы расстояние между обработанной поверхностью цилиндра и нижней стороной вилки равнялось значениям, указанным в инструкции по эксплуатации.

9.5.2.2    Установка коромысла

При установке цилиндра таким образом, что расстояние между нижней его частью и верхней частью зажимной втулки равно значениям, указанным в инструкции по эксплуатации, привод коромысла должен быть расположен горизонтально перед затяжкой болтов, которые крепят длинную опору коромысла к зажимной втулке.

9.5.2.3    Исходная установка коромысла

В момент нахождения поршня двигателя в ВМТ в такте сжатия и при установленном держателе коромысла устанавливают винт регулировки клапанов в среднее положение для каждого из коромысел. Затем регулируют длину толкателей клапанов таким образом, чтобы коромысла находились в горизонтальном положении.

9.5.3    На остановленном и охлажденном двигателе проверяют соответствие значений зазоров заданным значениям, указанным в таблице А.12 (приложение А):

-    между штоком клапана и полушаровой опорой при положении поршня двигателя у ВМТ в такте сжатия толкатели штоков клапанов с регулируемой длиной должны быть установлены так, чтобы регулировочные винты имели достаточное перемещение для обеспечения установки зазоров клапанов;

-    зазор прерывателя-распределителя;

-    искровой зазор свечи зажигания.

9.5.4    Контроль уровня жидкостей при остановленном и охлажденном двигателе

9.5.4.1    Дистиллированная вода (хладагент), залитая в конденсатор системы охлаждения (рубашку цилиндра) до уровня, едва видимого в нижней части смотрового стекла конденсатора, как правило, служит гарантией необходимого уровня хладагента при работающем двигателе. При работающем двигателе уровень хладагента в смотровом стекле конденсатора должен находиться в пределах ±1 см (0,4 дюйма) от отметки LEVEL НОТ «УРОВЕНЬ В РАЗОГРЕТОМ СОСТОЯНИИ» на конденсаторе охладителя.

9.5.4.2    Масло, залитое в картер таким образом, что его уровень находится в верхней части смотрового стекла, как правило, служит гарантией рабочего уровня масла при работающем и разогретом двигателе, когда уровень масла должен занимать приблизительно среднее положение в смотровом стекле контроля уровня масла в картере.

9.5.5    Основная установка опережения зажигания равна 26° до ВМТ при заданной высоте цилиндра (без компенсации по барометрическому давлению) (см. таблицу А.13, приложение А).

9.5.5.1    Устройство для определения угла опережения зажигания (градуированный сектор или цифровой индикатор синхронизации) для обеспечения надлежащей работы должно быть откалибровано изготовителем так, чтобы момент зажигания был показан правильно относительно положения коленчатого вала двигателя.

9.5.5.2    Установка рычага управления моментом зажигания

Регулируют длину тяги управления углом опережения зажигания таким образом, чтобы осевая линия рычага управления углом опережения зажигания была горизонтальной при заданной (без компенсации по барометрическому давлению) высоте цилиндра.

9.5.5.3    Исходная установка зажигания

На двигателе, работающем с подачей топлива и включенным зажиганием, рычагом управления зажигания устанавливают угол опережения зажигания, равный 26° до ВМТ при степени сжатия, соответствующей этому углу (см. таблицу А.13, приложение А). Производят контроль установленного момента зажигания по показаниям цифрового индикатора или по градуированному сектору и затягивают зажимной винт рычага управления моментом зажигания.

9.5.5.4    Регулировка автоматического привода изменения момента зажигания

По мере того как регулируют высоту цилиндра при определении октанового числа, угол опережения зажигания должен автоматически изменяться в соответствии с контрольными показателями работы механизма изменения угла, представленными в таблице А.13 (приложение А).

8

ГОСТ 511-2015

9.6    Установка зазоров

На двигателе, прогретом при стандартных условиях испытания, окончательно устанавливают зазоры клапанов (см. таблицу А.12, приложение А).

9.7    Давление в картере двигателя

Давление, регистрируемое вакуумметром или водяным манометром, соединенным с внутренней полостью картера через демпфирующую диафрагму, предназначенную для сведения к минимуму пульсаций, должно быть менее атмосферного давления (вакуум) и составлять, как правило, от 25 до 150 мм (от 1 до 6 дюймов) водяного столба. Разрежение не должно превышать 255 мм (10 дюймов) водяного столба.

9.8    Противодавление выпускной системы

Статическое давление, измеряемое вакуумметром, соединенным с ресивером или выхлопной трубой через демпфирующую диафрагму, предназначенную для сведения к минимуму пульсаций, должно быть как можно ниже, оно не должно превышать атмосферное давление, равно как и создавать разрежение, превышающее 255 мм (10 дюймов) водяного столба.

9.9    Резонанс системы выпуска и сапуна картера

Системы трубопроводов выпуска и сапуна картера должны обладать достаточным внутренним объемом и иметь такую длину, чтобы не произошел резонанс газов.

Методика определения наличия резонанса изложена в инструкции по эксплуатации установок.

9.10    Установка базовой высоты цилиндра

Установку базовой высоты цилиндра проводят по результатам ее регулировки на заданное давление сжатия или на заданную степень сжатия.

9.10.1    Тщательно прогревают двигатель при стандартных условиях работы.

Останавливают двигатель и проверяют, чтобы зажигание было отключено и топливо не попадало

в камеру сгорания. Устанавливают поверенный компрессионный манометр в отверстие детонационного датчика цилиндра, прокручивают электромотором двигатель и регулируют базовую высоту цилиндра (степень сжатия) до получения контрольного значения давления сжатия, после чего устанавливают приборы отсчета высоты цилиндра в заданное положение. Влияние барометрического давления учитывают эмпирической поправкой к контрольному значению давления сжатия (см. таблицу А.14, приложение А).

Примечание — Только для двигателей УИТ установку базовой высоты цилиндра на заданную степень сжатия допускается контролировать оценкой объема камеры сгорания при проливке. При степени сжатия 7,0 дистиллированная вода в объеме 112 см³, залитая в камеру сгорания (что соответствует показанию индикатора степени сжатия 19,2 мм), заполняет ее до верхнего торца отверстия для датчика детонации при положении поршня в верхней мертвой точке в такте сжатия. Правильность установки индикатора проверяют при температуре охлаждающей жидкости (20±5) °С и температуре масла в картере от 50 °С до 60 °С. Вода, наливаемая в камеру сгорания, должна иметь температуру окружающей среды. Точность установки индикатора степени сжатия проверяют три раза, при всех измерениях отклонения показаний она не должна превышать ±0,1 мм.

9.11    Установка и регулирование уровня топлива в поплавковой камере карбюратора

9.11.1    Регулирование уровня топлива проводят с целью установления состава ТВС, обеспечивающего максимальную интенсивность детонации. Эту процедуру проводят при установившемся стандартном режиме при испытании каждого образца топлива, СТС и для ПЭС, включенных в определение октанового числа для того, чтобы обеспечить максимальную интенсивность детонации в каждом испытании.

9.11.2    Изменяя уровень топлива в поплавковой камере соответствующего бачка карбюратора при выбранной высоте цилиндра, устанавливают состав ТВС. Уровень топлива контролируют по мерному стеклу поплавковой камеры, который должен находиться в заданных стандартом пределах (см. таблицу А.12, приложение А). Это обеспечивается изменением размера жиклера карбюратора.

9.11.2.1 Повышают уровень топлива через интервалы в одно деление по мерному стеклу и для каждого нового уровня топлива фиксируют показания указателя детонации. Обогащение смеси продолжают до тех пор, пока показания указателя детонации не уменьшатся на 3—4 деления по сравнению с наибольшим значением.

9

9.11.2.2 Устанавливают уровень топлива на деление мерного стекла, при котором наблюдалась наибольшая интенсивность детонации, или между делениями, при которых наблюдалась наибольшая детонация одинаковой интенсивности, и изменяют его на одно деление в каждую сторону. Если показания указателя детонации при этом увеличиваются, то уровень топлива на максимальную интенсивность детонации определен неправильно и всю регулировку следует повторить. При проведении регулировки фиксируют равновесные значения показаний указателя детонации.

9.12    Охлаждение карбюратора

Испытание топлив, для которых из-за интенсивного испарения отмечают образование пузырьков в прозрачных топливных магистралях или аномальные флуктуации уровня топлива в смотровом стекле, проводят при охлаждении циркуляцией хладагента карбюратора через его теплообменники.

9.13    Настройка и регулировка электронного аналогового детонометра

Процедуру выполняют в соответствии с технической документацией и инструкцией по эксплуатации. При выборе отдельных регулировок учитывают возможность их влияния на оценку октанового числа.

9.13.1    Допустимый диапазон показаний должен составлять от 20 до 80 делений указателя детонации для предотвращения возникновения потенциальных нелинейных характеристик, которые могут повлиять на оценку октанового числа.

9.13.2    Регулировку диапазона чувствительности (размах) измерителя оптимизируют для достижения максимальной чувствительности при надлежащей стабильности показаний детонометра.

9.13.3    Настройка аналогового детонометра на стандартную интенсивность детонации

Ежедневно, при стандартных условиях работы, проводят настройку двигателя на стандартную

интенсивность детонации на выбранной ПЭС с октановым числом, близким к предполагаемому октановому числу испытуемого образца по моторному методу с учетом его диапазона интерполяции (см. таблицу А.16, приложение А).

9.13.3.1    В соответствии с октановым числом выбранной первичной эталонной смеси регулируют высоту цилиндра по приборам отсчета согласно СТОД, но с учетом дополнительного слагаемого — поправки на барометрическое давление (см. таблицы А. 15 и А.21, приложение А).

9.13.3.2    Регулируют установки детонометра таким образом, чтобы показания указателя детонации соответствовали значениям, указанным в таблице А.17.

9.13.3.3    Если ОЧМ образца топлива выше 100 единиц, стандартная интенсивность детонации должна быть установлена с помощью одной из ПЭС этилированного изооктана (см. таблицу А.10, приложение А), для которых ОЧМ выше 100 единиц и входит в диапазон интерполяции ПЭС, принятых в процедуре взятия в вилку образца топлива (см. таблицу А.16, приложение А). Несколько испытаний могут потребоваться для выбора ПЭС. При этом учитывают рекомендации по ПЭС для различных значений ОЧМ образца топлива и ограничения на их максимальную разность. Регулируют установки детонометра таким образом, чтобы диапазон интерполяции оставался, по возможности, большим, в пределах 20—40 делений по указателю детонации, несмотря на нестабильность показаний по интенсивности детонации.

Примечание — Параметры, перечисленные в 9.4.2—9.4.5, 9.5.2, устанавливаемые и контролируемые в процессе сборки (технического обслуживания) установки, обычно не требуют контроля в процессе проведения испытания.

10 Калибровка и проверка пригодности двигателя

10.1    Выбирают СТС в соответствии с предполагаемым диапазоном ОЧМ испытуемых образцов, руководствуясь заданными стандартом значениями (см. таблицу А.18, приложение А).

10.1.1    Проверку и калибровку установки поданным испытаний на СТС, предназначенных для заданного диапазона октановых чисел, проводят в следующих случаях:

-    после того, как двигатель был отключен или работал без детонации более чем 2 ч;

-    при переходе к испытаниям бензинов другого диапазона октановых чисел;

-через каждые 7 ч непрерывной работы;

-    после того, как барометрическое давление изменилось более чем на 0,68 кПа (0,2 дюйма рт. ст.) по сравнению с тем, при котором ранее было проведено определение октанового числа СТС для заданного диапазона октановых чисел;

ю

ГОСТ 511-2015

- при проведении в процессе испытания регулировочных работ или изменений в оборудовании.

10.2 Оценивают значение ОЧМ для СТС при стандартных условиях проведения испытания (см. таблицу А.12, приложение А).

10.2.1    К работе установки для испытаний топлива на детонацию переходят после достижения ею температурного равновесия, при надлежащей установке всех параметров двигателя и приборного оснащения и при стандартных условиях работы, предписанных настоящим методом испытаний.

10.2.2    Процедуре изменения степени сжатия для получения стандартной интенсивности детонации на испытуемом образце топлива обычно должна предшествовать процедура настройки на стандартную интенсивность детонации с использованием ПЭС, целое октановое число которой является самым близким к октановому числу, установленному для образца испытуемого топлива. Однако в случае испытания выбранной СТС допускается настраивать детонометр на стандартную интенсивность детонации непосредственно на СТС, после установки высоты цилиндра с учетом барометрического давления на значение, указанное в СТОД для установленного номинального значения выбранной стандартной толуольной смеси.

10.2.3    Охлаждение карбюратора на моделях, оборудованных системой охлаждения карбюратора, при испытании СТС не должно применяться.

10.3    Если октановое число по моторному методу для выбранной СТС находится в пределах допусков, указанных в справочной таблице А. 18 (приложение А) , то двигатель, на котором проводились испытания, пригоден для определения октанового числа образцов испытуемого топлива в соответствующем диапазоне октановых чисел при стандартных условиях моторного метода.

10.4    Если результат определения ОЧМ для СТС отклоняется от УНЗ, то для образцов СТС, указанных в таблице А.18, возможно проведение компенсаций отклонений за счет изменения температуры ТВС.

10.4.1    Если значение ОЧМ для СТС, указанной в таблице А.18, отличается от номинального значения более чем на ± 0,1 единицы, но не выходит за заданные пределы отклонений, то допускается незначительная коррекция температуры ТВС для получения УНЗ СТС.

Примечание — Изменение значения октанового числа для СТС на 0,1 единицы требует изменения установки температуры подаваемой в двигатель топливовоздушной смеси (ТВС) примерно на 1°С ( 2°F). Увеличение температуры смеси приводит к снижению измеренного значения октанового числа по моторному методу.

10.4.2    При компенсации отклонений от установленных номинальных значений СТС, которые выходят за пределы, установленные в таблице А.18, значение температуры подаваемой в двигатель ТВС должно быть в пределах от 141 °С (285 °F) до 163 °С (325 °F).

10.4.3    Если результат измерения октанового числа для СТС после настройки температуры ТВС отличается от установленного номинального не более чем на ± 0,1 единицы (см. таблицу А.18, приложение А), то двигатель можно использовать для определения октанового числа образцов топлив, имеющих значение октанового числа в заданном диапазоне.

10.4.4    Допускается для нового рабочего периода испытание на пригодность к эксплуатации начинать, используя приблизительно ту же регулировку температуры ТВС, которая применялась в предыдущем режиме работы, и учитывать при этом, что барометрическое давление для двух периодов может слегка различаться, если будут удовлетворены оба нижеследующих условия:

а)    калибровка двигателя в ходе последнего рабочего периода потребовала регулирования температуры ТВС для последнего испытания на пригодность к эксплуатации;

б)    техническое обслуживание и ремонт не проводились в период между испытаниями на пригодность к эксплуатации.

10.4.5    Если результат измерения октанового числа для СТС после настройки температуры ТВС отличается более чем на ±0,1 единицы от УНЗ (см. таблицу А.18), то двигатель не следует использовать для определения октанового числа образцов топлива, имеющих значение октанового числа в заданном диапазоне, до тех пор, пока не будет определена и устранена причина такого несовпадения.

10.5    Оценка двигателя зависит исключительно от результатов испытаний по оценке значений ОЧМ для выбранных СТС, но отдельные двигатели, как можно предположить, применяют вне допуска УНЗ для выбранных определенных уровней ОЧМ для СТС; при этом необходимо регулярно проводить контроль результатов испытаний, документировать результаты такого контроля, выполняемого на специальных образцах для контроля, и с помощью статистических контрольных карт отслеживать и демонстрировать стабильную работу установки и подтверждать степень доверия к результатам испытаний топлив, получаемым обслуживающим персоналом на данном двигателе.

11

11 Проведение испытаний

11.1    Запуск и прогрев установки

11.1.1    Проверяют, чтобы все исходные условия подготовки узлов и систем двигателя находились в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации установки на товарном бензине, включая прогрев масла, подачу охлаждающей воды.

11.1.2    Включают электромотор, зажигание, подогреватель воздуха, подачу топлива для прогрева и устанавливают степень сжатия для работы двигателя без детонации. На двигателе с подачей топлива работают в течение приблизительно 1 ч, чтобы быть уверенными в стабильности всех критических параметров. К работе установки для испытаний топлива на детонацию переходят после достижения ею температурного равновесия при надлежащей установке всех параметров двигателя и приборного оснащения и при стандартных условиях работы, предписанных настоящим методом. Во время последних 10 мин работы двигателя при его прогреве можно переходить к процедурам по установлению стандартного уровня детонации.

11.2    Калибровка двигателя и аппаратуры

11.2.1    Если испытание образца проводят в условиях, указанных в 10.1.1, то проводят проверку пригодности двигателя на выбранных СТС в соответствии с разделом 10.

11.2.1.1    Если при этом проводят процедуру компенсации отклонения ОЧМ выбранного СТС в соответствии с процедурой 10.5, то выбранную температуру ТВС следует использовать в ходе рабочего периода при испытании каждого образца топлива в диапазоне ОЧМ использования данной СТС.

11.3    Настраивают детонометр на стандартную интенсивность детонации по процедуре, приведенной в 9.13.3.

11.4    Сравнение испытуемого топлива с первичными эталонными смесями

11.4.1    Переводят двигатель на образец испытуемого топлива, залитого в бачок №1, и проверяют отсутствие пузырьков воздуха в топливной системе.

11.4.2    На образце испытуемого топлива устанавливают высоту цилиндра так, чтобы интенсивность детонации была несколько ниже стандартного значения (40—45 делений), фиксируют это значение и уровень топлива.

11.4.3    Регулируют уровень топлива на максимальную интенсивность детонации в соответствии с процедурой, приведенной в 9.11.

11.4.4    Изменением степени сжатия (высоты цилиндра) доводят показания указателя детонации до значения, соответствующего стандартной интенсивности детонации (см. таблицу А.17, приложение А). Полученная при этом степень сжатия остается неизменной в течение всего последующего испытания образца топлива. Регистрируют показания прибора отсчета высоты цилиндра.

11.4.5    По показаниям прибора отсчета высоты цилиндра с учетом поправки на барометрическое давление по СТОД выбирают ПЭС № 1, значение ОЧ которой предположительно близко к образцу испытуемого топлива.

11.4.6    Заливают ПЭС № 1 в бачок № 2, переключают двигатель на работу из этого бачка и проверяют отсутствие пузырьков воздуха в топливной системе.

11.4.7    Не изменяя высоту цилиндра, которую использовали для образца испытуемого топлива, регулируют состав ТВС и определяют максимальное показание датчика интенсивности детонации для ПЭС № 1.

11.4.8    Фиксируют равновесное показание указателя интенсивности детонации при работе двигателя и определяют, детонирует ли выбранная ПЭС № 1 сильнее или слабее, чем испытуемое топливо.

11.4.9    В соответствии с полученными в 11.4.8 результатами и с учетом требований к процедуре взятия образца топлива в вилку при максимально допустимой разности ОЧМ, приведенной в таблице А.16 (приложение А), выбирают первичную эталонную смесь № 2 с большим или меньшим октановым числом.

11.4.10    Заливают ПЭС № 2 в бачок № 3, переключают двигатель на работу из этого бачка и проверяют отсутствие пузырьков воздуха в топливной системе.

11.4.11    Не изменяя высоту цилиндра, которую использовали для образца испытуемого топлива, регулируют состав ТВС и определяют максимальное показание указателя детонации на ПЭС № 2.

11.4.12    Фиксируют равновесное показание указателя интенсивности детонации при работе двигателя на выбранной первичной эталонной смеси № 2.

ГОСТ 511-2015

11.4.13    Если показание указателя детонации на образце находится за пределами диапазона показаний этих первичных эталонных смесей или не равно показанию одной из них, первичную эталонную смесь № 1 сливают, а вместо нее заливают третью смесь первичных эталонных топлив, ОЧМ которой отличается от ОЧМ второй эталонной смеси в заданных пределах (см. таблицу А.16, приложение А).

11.4.14    Если показание указателя детонации на образце находится между показаниями эталонных смесей, проводят вторую серию оценок интенсивности детонации для выбранных ПЭС и испытуемого образца топлива.

11.4.15    Не изменяя высоту цилиндра, пользуясь тремя бачками карбюратора, отрегулированными на максимальную интенсивность детонации, регистрируют повторно аналогичную серию показаний указателя детонации. Последовательность снятия показаний на смесях эталонных топлив должна быть обратной последовательности в первой серии, что позволяет выявить влияние остатков образца во всасывающей системе двигателя, которые могут исказить истинные показатели интенсивности детонации на эталонных топливах. При переключении двигателя с одного топлива на другое необходимо обеспечить стандартный рабочий режим двигателя и установление стабильных показаний указателя детонации.

11.4.16    Разность расчетных значений ОЧМ (см. раздел 12) для каждой из двух серий показаний указателя детонации и среднее значение показаний указателя детонации для образца топлива должны соответствовать пределам, установленным в таблице А.19 (приложение А).

11.4.16.1    Если указанные в 11.4.16 показатели соответствуют установленным пределам, то по средним значениям отсчетов указателя детонации для ПЭС и образца топлива рассчитывают значение ОЧМ образца испытуемого топлива. По данным СТОД с поправкой на барометрическое давление определяют для найденного ОЧМ образца значение показания прибора отсчета высоты цилиндра, соответствующее стандартной интенсивности детонации. Разность между этим показанием и данными отсчета высоты цилиндра при проведении испытаний образца топлива должна соответствовать установленным пределам (см. таблицу А.19).

11.4.16.2    Если разность данных по высоте цилиндра, фиксированной по результатам испытаний и по данным СТОД, не соответствует установленным пределам, проводят новое определение после повторной регулировки детонометра для установления соответствующей стандартной интенсивности детонации.

11.4.17    Если для двух серий отсчетов контрольные показатели (рассчитанная разность ОЧМ или среднее значение показания указателя интенсивности детонации для образца) не соответствуют установленным пределам, должна быть получена третья серия показаний указателя детонации на образце испытуемого топлива и эталонных топливах № 1 и № 2. Порядок переключения топлив для этого набора должен быть следующим: образец испытуемого топлива, ПЭС № 1, затем ПЭС № 2.

11.4.17.1    Результаты третьей и второй серий отсчетов должны соответствовать по контрольным показателям (разности значений ОЧМ и среднему значению показания указателя интенсивности детонации для образца) установленным для них пределам (см. таблицу А.19, приложение А).

11.4.17.2    Если контрольные показатели не соответствуют установленным для них пределам, проводят новое определение после повторной регулировки детонометра для установления соответствующей стандартной интенсивности детонации.

11.4.17.3    Если контрольные показатели соответствуют установленным для них пределам, переходят к процедуре проверки, указанной в 11.4.16.1.

12 Вычисления

12.1    Вычисляют среднеарифметическое значение показаний указателя детонации на испытуемом и двух эталонных топливах, полученных по 11.4.

12.2    Октановое число испытуемого топлива А вычисляют методом интерполяции по формуле

А = А₁ +(А₂ - А\)~г¹——,    (1)

^аг^а2

где А₁ — объемная доля изооктана в смеси эталонных топлив, детонирующей сильнее испытуемого образца топлива, %;

А₂ — объемная доля изооктана в смеси эталонных топлив, детонирующей слабее испытуемого топлива, %;

13

a₁ — среднеарифметическое значение результатов отсчетов по указателю детонации для смесей эталонных топлив Л₁;

а — среднеарифметическое значение отсчетов по указателю детонации для испытуемого топлива; а₂ — среднеарифметическое значение результатов из отсчетов по указателю детонации для смесей эталонных топлив А₂.

12.3. При вычислении октанового числа топлива более 100 содержание ТЭС, см³/кг, в изооктане, эквивалентном по детонационной стойкости испытуемому топливу С, вычисляют по формуле

(2)

где С₁ — объемная доля ТЭС в изооктане, детонирующем сильнее испытуемого топлива, см³/кг;

С₂ — объемная доля ТЭС в изооктане, детонирующем слабее испытуемого топлива, см³/кг; с₁ — среднеарифметическое значение отсчетов по указателю детонации для изооктана, соответствующего С₁;

с — среднеарифметическое значение отсчетов по указателю детонации для испытуемого топлива; с₂ — среднеарифметическое значение отсчетов по указателю детонации для изооктана, соответствующего С₂.

В таблице А. 10 (приложение А) находят значение октанового числа испытуемого топлива, соответствующее найденному значению С.

12.4. Октановое число, вычисленное с точностью до второго десятичного знака, округляют до первого десятичного знака. Октановое число, оканчивающееся на 0,05, округляют до ближайшей четной цифры и принимают за результат испытания.

Октановое число, определенное по моторному методу, обозначают следующим образом: значение октанового числа/М (М — условный индекс моторного метода).

13    Обработка результатов

Регистрируют ОЧМ образца, вычисленное по средним значениям показаний указателя детонации для испытуемого топлива и ПЭС в сериях отсчетов, удовлетворяющих требованиям, установленным для моторного метода. Когда рассчитанное значение ОЧМ оканчивается точно на цифру 5 после значащей цифры, его округляют до ближайшей четной цифры. При округлении результата число значащих цифр зависит от диапазона показателя ОЧМ в соответствии с требованиями таблицы А.20 (приложение А).

14    Прецизионность

14.1    Приведенные в настоящем стандарте показатели повторяемости и воспроизводимости основаны на диапазонах октановых чисел бензинов, наиболее характерных для рынка стран Таможенного союза, учитывают особенности установок CFR и типа УИТ, а также влияние на них барометрических условий (см. таблицы А.21, А.22, приложение А).

14.2    Образцы топлива, содержащие оксигенаты (спирты или простые эфиры) в концентрациях, типичных для товарных (коммерческих) сортов топлив, включены в эти данные.

14.3    Прецизионности испытаний на установках типа УИТ*

14.3.1    Повторяемость (сходимость) г

Расхождение результатов двух испытаний, полученных одним и тем же оператором на одной и той же аппаратуре в постоянных рабочих условиях на одном и том же испытуемом материале в течение длительного времени при нормальном и правильном выполнении настоящего метода, может превышать 0,5 единицы октанового числа только в одном случае из 20.

14.3.2    Воспроизводимость R

Расхождение результатов двух независимых испытаний, полученных разными операторами, работающими в разных лабораториях, на одном и том же испытуемом материале в течение длительного времени при нормальном и правильном выполнении настоящего метода, может превышать 1,6 единицы октанового числа только в одном случае из 20.

Кроме установок типа УИТ-2008, для которых в настоящее время нет достаточного количества данных.

14

ГОСТ 511-2015

14.4 Прецизионность испытаний на установках CFR

Для установок CFR с использованием процедуры взятия в вилку — равновесный уровень топлива¹.

14.4.1    Диапазон октановых чисел по моторному методу ниже 80,0

Прецизионность настоящего метода испытания для диапазона моторных октановых чисел ниже

80.0    не установлена, поскольку в настоящее время нет достаточного количества данных.

14.4.2    Диапазон октановых чисел по моторному методу от 80,0 до 90,0

Прецизионность метода испытаний для диапазона моторных октановых чисел от 80,0 до 90,0 определена путем статистической обработки результатов межлабораторных исследований одних и тех же образцов в разных лабораториях для процедуры с равновесным уровнем топлива.

14.4.2.1    Повторяемость (сходимость) г

Расхождение результатов двух испытаний, полученных одним и тем же оператором на одной и той же аппаратуре в постоянных рабочих условиях на одном и том же испытуемом материале в течение длительного времени при нормальном и правильном выполнении настоящего метода, может превышать 0,2 единицы октанового числа только в одном случае из 20.

14.4.2.2    Воспроизводимость R

Расхождение результатов двух независимых испытаний, полученных разными операторами, работающими в разных лабораториях, на одном и том же испытуемом материале в течение длительного времени при нормальном и правильном выполнении настоящего метода, может превышать 0,9 единицы октанового числа только в одном случае из 20.

14.4.2.3    Образцы топлив, содержащие оксигенаты (спирты или простые эфиры) в концентрациях, типичных для товарных (коммерческих) топлив для двигателей с искровым зажиганием, были включены в исследовательские программы обмена образцами, и было установлено, что прецизионность метода для этих образцов статистически не отличается от прецизионности метода для топлив, не содержащих оксигенаты, для диапазона моторных октановых чисел от 80,0 до 90,0.

14.4.2.4    Эквивалентность данных по настоящему методу испытаний, выполняемых при барометрических давлениях ниже 96,4 кПа (28,0 дюйма рт. ст.), не определена.

При оценке воспроизводимости метода для топлив с октановыми числами по моторному методу от 80,0 до 90,0 для лабораторий, расположенных на разных высотах над уровнем моря, на основании результатов межлабораторных исследований² установлено, что при длительной работе и правильном выполнении настоящего метода испытаний расхождение результатов испытаний может превышать приблизительно 1,4 единицы октанового числа только в одном случае из 20.

14.4.3    Диапазон октановых чисел по моторному методу от 90 до 102,0

14.4.3.1    Прецизионность этого метода испытания для диапазона октановых чисел от 90,0 до 102,0 не установлена, поскольку в настоящее время отсутствует достаточное количество данных.

14.4.4    Диапазон октановых чисел по моторному методу от 102 до 103

Прецизионность метода испытания для уровня октановых чисел от 102 до 103 определена путем статистической обработки результатов испытаний одних и тех же образцов в разных лабораториях.

14.4.4.1    Повторяемость (сходимость) г

Расхождение результатов двух испытаний, полученных одним и тем же оператором на одной и той же аппаратуре при постоянных рабочих условиях на одном и том же испытуемом материале в течение длительного времени, при нормальном и правильном выполнении настоящего метода испытаний может превышать 0,6 единицы октанового числа только в одном случае из 20.

14.4.4.2    Воспроизводимость R

Расхождение результатов двух независимых испытаний, полученных разными операторами, работающими в разных лабораториях, на одном и том же испытуемом материале в течение длительного времени при нормальном и правильном выполнении настоящего метода испытаний, может превышать

2.0    единицы октанового числа только в одном случае из 20.

14.5 Диапазон октановых чисел по моторному методу выше 103,0

Прецизионность настоящего метода для диапазона октановых чисел по моторному методу выше

103.0    не установлена, поскольку отсутствуют необходимые данные.

ГОСТ 511-2015

15 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать:

а)    обозначение настоящего стандарта, тип и номер установки;

б)    тип и полную идентификацию испытуемого продукта;

в)    результаты испытания (см. раздел 12);

г)    любое отклонение от установленных процедур;

д)    дату проведения испытания;

е)    барометрическое давление.

16

ГОСТ 511-2015

Приложение А (обязательное)

Таблицы оценки детонации по зависимости показаний прибора отсчета высоты цилиндра от октанового числа в условиях моторного метода при стандартной интенсивности детонации

и стандартном барометрическом давлении

Таблица А.1 — Оценка детонации по зависимости показаний прибора отсчета высоты цилиндра (цифрового счетчика) для двигателя CFR с диффузором 9/16 дюйма от октанового числа в условиях моторного метода при стандартной интенсивности детонации и стандартном барометрическом давлении [101,3 кПа (29,92 дюйма рт. ст.)]

Десятые доли единицы октанового числа Октановое число по моторному методу 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Показания цифрового счетчика 40 171 171 172 172 173 174 175 175 176 176 41 176 177 178 178 179 179 180 180 181 182 42 182 183 184 185 185 186 186 187 188 188 43 189 189 190 190 191 192 192 193 194 195 44 195 196 196 197 197 198 198 199 200 201 45 202 202 203 203 204 204 205 206 207 207 46 208 209 209 210 211 212 212 213 213 214 47 214 215 216 217 218 219 219 220 220 221 48 221 222 223 224 225 226 226 227 227 228 49 228 229 230 231 232 233 233 234 234 235 50 235 236 237 238 239 240 241 242 243 243 51 244 244 245 245 246 247 248 249 250 250 52 251 252 252 253 254 255 256 257 257 258 53 259 259 260 261 262 263 264 265 265 266 54 266 267 268 269 270 271 272 273 274 274 55 275 275 276 277 278 279 280 281 282 282 56 283 283 284 285 286 287 288 289 290 291 57 292 292 293 294 295 296 297 298 299 299 58 300 301 302 303 304 305 306 306 307 307 59 308 309 310 311 312 313 314 315 316 316 60 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 61 327 328 329 329 330 331 332 333 334 335 62 336 337 337 338 339 340 341 342 343 344 63 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 64 355 356 357 357 358 359 360 361 362 363 65 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 66 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 67 384 385 386 388 389 390 391 392 393 394 68 395 396 397 398 399 400 401 402 403 405 69 406 407 408 409 410 412 413 414 415 416 70 417 419 420 421 422 423 424 426 427 428 71 429 430 431 433 434 436 437 438 439 440 72 441 443 444 445 446 447 448 450 451 453

17

ГОСТ 511-2015

Содержание

1    Область применения....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины и определения...............................................................................................................................2

4    Сокращения .................................................................................................................................................4

5    Сущность метода..........................................................................................................................................4

6    Реактивы и материалы.................................................................................................................................4

7    Аппаратура....................................................................................................................................................5

8    Отбор и подготовка проб.............................................................................................................................6

9    Монтаж, основные настройки установки и создание стандартных условий испытаний.........................7

10    Калибровка и проверка пригодности двигателя.....................................................................................10

11    Проведение испытаний............................................................................................................................12

12    Вычисления...............................................................................................................................................13

13    Обработка результатов............................................................................................................................14

14    Прецизионность........................................................................................................................................14

15    Протокол испытаний.................................................................................................................................16

Приложение А (обязательное) Таблицы оценки детонации по зависимости показаний

прибора отсчета высоты цилиндра от октанового числа в условиях моторного метода при стандартной интенсивности детонации

и стандартном барометрическом давлении......................................................................17

Продолжение таблицы А. 1

Десятые доли единицы октанового числа Октановое число по моторному методу 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Показания цифрового счетчика 73 454 455 457 458 460 461 462 463 464 465 74 467 468 470 471 472 474 475 477 478 479 75 481 482 484 485 486 488 489 491 492 494 76 495 496 498 499 501 502 503 505 506 508 77 509 510 512 513 515 517 519 520 522 524 78 526 527 529 531 533 534 536 537 539 540 79 542 544 546 548 550 551 553 554 556 558 81 577 578 580 582 584 585 587 589 591 592 82 594 596 598 599 601 603 605 606 608 610 83 612 613 615 617 619 620 622 623 625 627 84 629 631 633 635 637 639 641 643 644 646 85 648 650 652 654 656 658 660 662 664 666 86 668 670 672 674 675 677 679 681 683 685 87 688 690 692 694 695 698 699 702 704 706 88 708 709 712 714 716 718 721 722 725 726 89 728 730 732 735 736 739 740 743 745 746 90 749 750 753 754 757 759 761 763 764 767 91 769 771 773 776 777 780 781 783 785 787 92 790 791 794 795 798 800 801 804 805 808 93 809 812 814 816 818 819 822 824 826 828 94 831 832 835 836 838 840 842 845 846 849 95 850 852 855 856 859 860 863 864 866 869 96 870 873 874 876 879 880 881 884 886 888 97 890 891 894 895 897 900 901 904 905 907 98 910 911 912 915 917 918 921 922 924 926 99 928 929 931 934 935 936 939 941 942 945 100 948 949 950 952 953 955 956 957 959 960 101 960 962 963 965 966 967 969 970 972 973 102 974 976 977 979 980 980 981 983 984 986 103 987 988 988 990 991 991 993 993 994 994 104 995 997 998 1000 1001 1003 1004 1005 1006 1007 105 1008 1010 1011 1012 1014 1015 1016 1017 1018 1019 106 1020 1021 1022 1024 1025 1026 1027 1028 1029 1030 107 1031 1032 1033 1034 1035 1036 1037 1038 1039 1040 108 1041 1041 1042 1043 1044 1045 1046 1046 1047 1048 109 1049 1050 1051 1052 1053 1053 1054 1055 1056 1057 110 1058 1058 1059 1060 1061 1062 1063 1063 1064 1065 111 1066 1067 1068 1069 1069 1070 1071 1072 1073 1073 112 1074 1075 1076 1077 1078 1079 1080 1080 1081 1082

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТОПЛИВО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ Моторный метод определения октанового числа

Motor fuels. Motor method for determination of octane number

Дата введения — 2017—01—01

1 Область применения

1.1    Настоящий стандарт устанавливает моторный метод определения октанового числа как характеристики детонационной стойкости автомобильных и авиационных бензинов и их компонентов, предназначенных для использования в двигателях с искровым зажиганием, на одноцилиндровом четырехтактном двигателе. В качестве стандартного одноцилиндрового двигателя в настоящее время применяют установки отечественного производства типа УИТ и зарубежного производства CFR с переменной степенью сжатия с использованием условной шкалы октановых чисел.

Настоящий стандарт позволяет определять октановые числа в диапазоне от нуля до 120 единиц для установок CFR и от нуля до 110 единиц для установок типа УИТ. Рабочий диапазон для обоих типов установок — от 40 до 110 единиц. Типичное автомобильное моторное топливо имеет значение октанового числа в диапазоне от 75 до 90 единиц. Для типичного авиационного топлива значение находится в диапазоне от 98 до 102 единиц.

1.2    Настоящий стандарт может быть использован для определения октановых чисел топлив, содержащих оксигенаты до 4 % масс, по кислороду.

1.3    Некоторые газы и пары, например гало ген содержащие хладагенты, используемые в кондиционерах, которые могут находиться вблизи двигателя, могут оказывать существенное влияние на значения октанового числа. Кроме того, на значения октанового числа могут влиять всплески или кратковременные искажения напряжения или частоты электрического тока.

Примечания

1    Настоящий стандарт устанавливает параметры рабочих условий в единицах СИ, однако значения, относящиеся к двигателям CFR, приведены в единицах дюйм / фунт в круглых скобках, поскольку данные единицы измерения используют при изготовлении данных двигателей.

2    Выражения «% масс.» и «% об.» обозначают массовые и объемные доли материала соответственно.

1.4    Настоящий стандарт не ставит своей целью решить все вопросы безопасности, связанные с его использованием. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих мер безопасности и охраны здоровья персонала и определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед применением настоящего стандарта.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2517-2012 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

Издание официальное

ГОСТ ISO 3696-2013 Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы контроля³

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 21743-76 Масла авиационные. Технические условия

ГОСТ 31873-2012 Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    детонация: Аномальное сгорание, часто приводящее к слышимому стуку, вызываемому самовоспламенением топливовоздушной смеси.

3.2    степень сжатия: Параметр конструкции двигателя, равный отношению рабочего объема цилиндра при положении поршня в нижней мертвой точке (НМТ) к объему камеры сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке (ВМТ), определяющий при прочих равных условиях склонность к появлению детонации.

3.3    интенсивность детонации: Показатель уровня детонации.

3.4    октановое число: Показатель детонационной стойкости топлива, используемого в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием, полученный путем сравнения интенсивности детонации испытуемого топлива с эталонными топливами при стандартизованных условиях испытания.

3.5    октановое число по моторному методу (ОЧМ): Показатель детонационной стойкости топлив, используемых в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием, полученный путем сравнения интенсивности детонации испытуемого топлива с интенсивностью детонации первичной эталонной топливной смеси на стандартизованном испытательном двигателе CFR или УИТ при условиях, указанных в настоящем методе испытания.

3.6    топливо с установленным значением ОЧМ: Топливо, имеющее октановое число, установленное теоретически или на основе экспериментальных работ на большом количестве двигателей в ходе межлабораторных исследований какой-либо национальной или международной организацией и служащее по согласованию в качестве эталонного.

3.7    первичные эталонные смеси: Составленные по объему смеси изооктана, н-гептана или смеси изооктана с присадкой на основе тетраэтилсвинца, по которым составлена шкала октановых чисел.

3.8    первичные эталонные смеси с октановым числом 100 и ниже: Смеси изооктана с н-гептаном, в которых объемный процент изооктана определяет октановое число смеси, причем изооктану присвоено октановое число 100, а н-гептану присвоено октановое число, равное нулю.

3.9    первичные эталонные смеси с октановым числом выше 100: Смеси изооктана с присадкой на основе тетраэтилсвинца в соответствии с экспериментально установленным соотношением, октановое число которых выше 100.

3.10    стандартизованные толуольные смеси: Составленные по объему эталонные смеси индивидуальных компонентов (толуола, н-гептана, изооктана), имеющие установленное значение октанового числа (номинальное) с заданными допусками, определенными по результатам круговых испытаний в условиях воспроизводимости, и используемые как топлива для оценки пригодности двигателя к испытаниям.

3.11 _

оксигенат; Кислородсодержащее органическое соединение, которое может быть использовано в качестве топлива или в качестве компонента топлива, например различные спирты или простые эфиры.

[ГОСТ 32340-2013, статья 3.16]

ГОСТ 511-2015

3.12    высота цилиндра: Положение поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) по отношению к верхней внутренней поверхности цилиндра двигателя или к механически обработанной верхней плоскости картера двигателя.

Примечание — Высота цилиндра как мера степени сжатия оказывает значительное влияние на сгорание топлив и на их детонационные характеристики.

3.13    базовая высота цилиндра: Положение цилиндра, при котором проводится исходная установка приборов отсчета высоты цилиндра, обеспечивающая соответствие степени сжатия условиям, принятым при составлении стандартных таблиц оценки детонации.

3.14    отсчет по индикатору: Числовое значение высоты цилиндра по индикатору с круговой шкалой или микрометру, относящееся к основной установке отсчета при заранее установленном давлении сжатия при прокручивании двигателя.

3.15    отсчет по цифровому счетчику: Числовое значение высоты цилиндра по счетчику, относящееся к основной установке отсчета при заранее установленном давлении сжатия при прокручивании двигателя.

3.16 _

датчик детонации: Преобразователь магнитострикционного типа, вкрученный в резьбовое отверстие в цилиндре двигателя, для определения давления в камере сгорания, обеспечивающий электрический сигнал, пропорциональный скорости изменения давления в цилиндре.

[ГОСТ 32340-2013, статья 3.6]

3.17    указатель детонации (индикатор детонации): Измерительный прибор со шкалой от 0 до 100 единиц, по которой оценивают интенсивность сигнала детонации.

3.18    детонометр: Аналоговый прибор, преобразующий электрический сигнал от датчика детонации в выходной сигнал на указатель детонации.

3.19 _

работа двигателя с зажиганием: Работа двигателя с подачей топлива и включенным зажиганием. [ГОСТ 32340-2013, статья 3.7]

3.20    прокрутка: Режим работы установки без подачи топлива и при выключенном зажигании.

3.21    соотношение топливо—воздух, соответствующее максимальной интенсивности детонации: Соотношение топлива и воздуха в смеси (состав смеси), которое приводит к максимальной интенсивности детонации для каждого топлива, если такое соотношение имеет место при определенных пределах уровня топлива в карбюраторе.

3.22    стандартные таблицы оценки детонации: Установленные для стандартных условий метода эмпирические зависимости между высотой цилиндра (степенью сжатия) двигателя установки и октановым числом при выбранном стандартном уровне интенсивности детонации для определенных смесей первичных эталонных топлив, испытываемых при стандартном барометрическом давлении.

Примечание — Каждое топливо имеет критическую степень сжатия, при которой начинается детонация. Как только степень сжатия повышается и переходит критический уровень, степень детонации или ее интенсивность увеличивается. В моторном методе испытаний сравнивают результаты, полученные на образце топлива, с результатами, полученными на первичных эталонных топливных смесях при выбранном уровне интенсивности детонации, именуемом стандартной интенсивностью детонации. В таблицах А. 1—А.6 (приложение А) приведены данные, выраженные в единицах шкал приборов отсчета, связывающие при стандартном барометрическом давлении высоту цилиндра с октановым числом для установок CFR, а в таблицах А.7—А.9 (приложение А) — для установок типа УИТ. Они были получены экспериментально с использованием первичных эталонных топливных смесей и основываются на предположении, что интенсивность детонации для всех значений октановых чисел является постоянной, если ее измеряют с помощью стандартного приборного оснащения для измерения детонации. В зависимости от диапазона барометрических давлений, характерного для местности, где эксплуатируют установки, применялись карбюраторы стремя определенными значениями диаметров диффузора. Для каждого диаметра диффузора в стандарте приведены данные, выраженные в единицах шкал приборов отсчета, связывающие при стандартном барометрическом давлении высоту цилиндра с октановым числом. При изменении барометрического давления относительно стандартных значений, для которых были составлены эти стандартные таблицы для оценки детонации, вычисляют поправку для значений высоты цилиндров.

3.23    стандартная интенсивность детонации: Уровень детонации, определенный в стандартных условиях метода при работе двигателя на первичной эталонной смеси с заданным октановым числом при максимальной интенсивности детонации и высоте цилиндра, установленной стандартными таблицами

3

(см. таблицы А.1 — А.9, приложение А) в зависимости от типа установки с поправкой на барометрическое давление.

Примечание —Детонометр настраивают на получение значения стандартной интенсивности детонации на середине шкалы указателя детонации.

3.24    поправка высоты цилиндра на барометрическое давление: Эмпирическая поправка к значению высоты цилиндра, указанному в стандартной таблице оценки детонации, компенсирующая влияние барометрического давления на давление сжатия и интенсивность детонации.

Примечание — При барометрическом давлении ниже стандартного высоту цилиндра изменяют таким образом, чтобы увеличить степень сжатия двигателя и в результате увеличить интенсивность детонации. При барометрическом давлении выше стандартного высоту цилиндра изменяют таким образом, чтобы уменьшить степень сжатия двигателя.

3.25    диапазон интерполяции: Показатель чувствительности измерителя детонации, выраженный в значении показаний указателя детонации на установленный диапазон изменения октанового числа.

3.26    взятие в вилку: Способ определения интенсивности детонации испытуемого топлива, которая должна попасть между значениями интенсивности детонации двух первичных эталонных топливных смесей в условиях настоящего метода.

4    Сокращения

4.1    ВВК — Воздух на впуске в карбюратор.

4.2    ВМТ — Верхняя мертвая точка.

4.3    НМТ — Нижняя мертвая точка.

4.4    04 — Октановое число.

4.5    ОЧМ — Значение октанового числа по моторному методу.

4.6    ПЭС — Первичные эталонные топливные смеси.

4.7    СТС — Стандартизованные толуольные смеси.

4.8    СТОД — Стандартная таблица оценки детонации.

4.9    ТВС — Топливовоздушная смесь.

4.10    ТЭС — Тетраэтилсвинец

4.11    УНЗ — Установленное номинальное значение октанового числа для образцов СТС или ПЭС.

5    Сущность метода

Октановое число по моторному методу — детонационная характеристика моторных топлив на режимах, характерных для работы автомобильных двигателей в жестких условиях эксплуатации, а также в условиях работы авиационных поршневых двигателей.

Сущность метода определения октанового числа по моторному методу заключается в сравнении стандартной интенсивности детонации образца испытуемого топлива в стандартных двигателях (CFR или типа УИТ) с регулируемой степенью сжатия в условиях настоящего стандарта с интенсивностью детонации первичных эталонных смесей (ПЭС). Регулируют соотношение топливо—воздух для образца испытуемого топлива и для каждой из ПЭС для достижения максимальной интенсивности детонации. Определяют состав ПЭС, стандартная интенсивность детонации которой при испытании с той же степенью сжатия, что и образец испытуемого топлива, имеет то же октановое число. Октановое число этой ПЭС принимают за октановое число испытуемого образца топлива.

Октановое число испытуемого топлива, равное 100 и ниже, определенное по настоящему методу, соответствует объемной доле изооктана в смеси сн-гептаном.

Октановое число испытуемого топлива выше 100, определенное по настоящему методу, соответствует объемной доле тетраэтилсвинца в изооктане.

6    Реактивы и материалы

6.1 Хладагент рубашки охлаждения цилиндра

Используют воду в качестве хладагента в рубашке охлаждения цилиндра двигателя в лабораториях, которые расположены на такой высоте над уровнем моря, при которой температура кипения воды

4

ГОСТ 511-2015

составляет (100 ± 2) °С, при этом отклонение температуры в пределах одного опыта должно быть не более ± 1 °С. В лабораториях, расположенных на большей высоте над уровнем моря, в качестве хладагента следует использовать воду с добавлением технического антифриза на основе этиленгликоля в количестве, обеспечивающем требования по температуре кипения. Хладагент может содержать многофункциональную присадку для воды для сведения к минимуму коррозии и образования накипи, что может повлиять на отвод тепла от цилиндра и, следовательно, на результаты оценки детонационной стойкости топлива.

6.1.1    Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или ГОСТ ISO 3696.

6.2    Масло моторное смазочное

Необходимо использовать масло, по вязкости и марке соответствующее инструкции по эксплуатации:

-для установок типа CFR — масло марки SAE 30, по эксплуатационным требованиям категории SF/CD или SG/CE оно должно содержать моющую присадку и иметь кинематическую вязкость от 9,3 до 12,5 мм²/с при 100°С и индекс вязкости не менее 85. Не следует использовать масла, содержащие присадки для повышения индекса вязкости. Не следует использовать всесезонные масла;

-    для установок типа УИТ — масло авиационное марки МС-20 по ГОСТ 21743.

6.3    Первичные эталонные топливные смеси, стандартизованные толуольные смеси и их

компоненты

6.3.1    Первичное эталонное топливо — 2,2,4-триметилпентан (изооктан), чистотой не менее 99,75 % об., содержащий не более 0,10 % об. н-гептана и не более 0,5 мг/дм³ свинца. Данное вещество обозначают как 100 ОЧМ.

6.3.2    Первичное эталонное топливо — н-гептан, чистотой не менее 99,75 % об., содержащий не более 0,10 % об. изооктана и не более 0,5 мг/дм³ свинца. Данное вещество обозначают как 0 ОЧМ.

6.3.3    Толуол, чистотой не менее 99,5 % об., с перекисным числом не более 5 мг/кг и содержанием воды не более 200 мг/кг.

6.3.4    Изооктан эталонный с различным содержанием ТЭС

ТЭС добавляют в виде этиловой жидкости для автомобильных бензинов с содержанием тетраэтилсвинца (ТЭС) не ниже 50 % масс, или в виде композиций этиловых жидкостей с известным содержанием ТЭС.

В последнем случае должен быть проведен расчет на содержание ТЭС, позволяющий определить установленное для указанных композиций октановое число этилированного изооктана (см. таблицу А.10, приложение А).

6.3.5    Допускается готовить ПЭС с октановым числом от 40 до 100 как прямым смешением н-гептана и изооктана, так и приготовлением промежуточных эталонных смесей:

-    40 % изооктана и 60 % н-гептана;

-    60 % изооктана и 40 % н-гептана;

-    80 % изооктана и 20 % н-гептана.

Из этих смесей и эталонного изооктана получают ПЭС с октановым числом от 40 до 100, в соответствии с таблицей All приложения А.

6.3.6    Промежуточные смеси и СТС хранят в таре с герметичной укупоркой, приняв дополнительные меры для предотвращения испарения топлив из частично опорожненной тары.

7 Аппаратура

7.1 Установка

В настоящем методе испытания используют специальные установки, предназначенные для определения октановых чисел, оснащенные одноцилиндровым двигателем с переменной степенью сжатия CFR или типа УИТ.

Двигатель состоит из стандартных компонентов картера; группы цилиндра в сборе, которая включает зажимную втулку для обеспечения возможности непрерывного изменения степени сжатия при работе двигателя; рубашки цилиндра с системой охлаждения термосифонной циркуляцией; системы подачи топлива из нескольких бачков с селекторным краном, предназначенным для подачи топлива через трубку Вентури для смесеобразования в сопле; системы подачи воздуха с оборудованием для контроля

5

и поддержания его температуры и влажности; системы для контроля и поддержания температуры ТВС, контрольных электрических приборов и трубы выпуска отработавших газов. Двигатель соединен через ременную передачу с электромотором, который предназначен для пуска двигателя, а также в качестве тормоза для поддержания постоянной частоты вращения при работе двигателя на топливе.

7.1.1    Подробное описание основного, вспомогательного и сопутствующего двигателю оборудования изложено в инструкции по его эксплуатации.

7.2    Приборы

Для настоящего метода определения используют приборы для регистрации детонации, а также термометры, манометры, амперметры и другие приборы общего назначения.

7.2.1    Основным прибором, который используют в настоящем методе испытаний, является специальное измеряющее детонацию электронное оборудование (аналоговый детонометр) в комплекте с магнитострикционным датчиком.

7.2.2    Для простого, удобного и эффективного технического обслуживания и текущего ремонта двигателя установки следует использовать ряд специализированных инструментов и измерительных приборов. Описание данных инструментов и приборов изложено в инструкции по эксплуатации установки, также его можно получить у изготовителей установок и в тех организациях, которые предлагают инженерно-техническое и сервисное обеспечение для настоящего метода испытания.

7.3    Оборудование и условия составления эталонных и стандартизованных топлив

7.3.1    Поверенные бюретки вместимостью 50,100, 200 см³, колбы мерные вместимостью 250, 500, 1000 см³ или другая мерная посуда вместимостью 250, 500 и 1000 см³ с максимальным допустимым отклонением ± 0,2 % об.

Бюретки должны быть оснащены краном со сливным наконечником, обеспечивающим точное регулирование отмеряемого топлива. Размер и конструкция наконечника должны обеспечивать отсекаемый расход топлива не более 0,5 см³.

7.3.2    Для настоящего метода испытаний необходимо точное смешивание по объему эталонных и стандартизованных топлив в требуемых соотношениях. Температуры смешиваемых топлив не должны отличаться более, чем на 3 °С. Смешение должно выполняться точно, так как ошибка при приготовлении смеси поводит к ошибке в оценке октанового числа топлива. Для смешивания необходимо использовать набор из двух бюреток или из двух мерных цилиндров или бюретку и мерную колбу соответствующих вместимостей. Набор бюреток для эталонных и стандартизованных топлив должен быть установлен и присоединен к источникам жидкостей так, чтобы все компоненты, необходимые для создания смеси или набора смесей, подавались при одной и той же температуре.

Скорость подачи смеси из распределительной системы не должна превышать 400 см³/мин. Отмеренное количество смеси следует переносить в стеклянную, металлическую или пластиковую емкость и тщательно перемешивать перед введением в топливную систему двигателя.

7.3.3    Допускается также использовать системы смешивания, в которых приготовление смеси заданного объемного соотношения осуществляют путем вычисления объемов по измеренным массе и плотности компонентов, обеспечивая требования по максимальному отклонению от заданного не более 0,2 % масс.

7.3.4    Вычисление масс, эквивалентных заданному объемному соотношению компонентов, следует проводить с использованием значений плотности индивидуальных компонентов при 15 °С (60 °F). Подробное описание особенностей разных систем дозирования жидкостей приведено в инструкциях по их эксплуатации.

8 Отбор и подготовка проб

8.1    Отбор проб топлив для испытаний проводят в соответствии с ГОСТ 2517, или ГОСТ 31873, или по национальным стандартам на методы отбора проб.

8.1.1    Некоторые вещества, содержащиеся в топливах для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, могут быть чувствительными к воздействию света. Рекомендуют использовать контейнеры для проб топлив из металла или коричневого стекла.

Следует избегать выдерживания проб топлив на солнечном свету или под светом ультрафиолетовых (УФ) флуоресцентных ламп, поскольку освещение топлив УФ излучением с длиной волны менее 550 нм в течение короткого времени приводит к изменению октанового числа. Поэтому ввод образца

6

ГОСТ 511-2015

топлива в карбюратор двигателя осуществляют таким способом, который сводит к минимуму воздействие на топливо яркого света.

8.1.2 Пробы испытуемых топлив охлаждают в контейнере до температуры от 2 °С до 10 °С (от 35 °F до 50 °F) перед тем, как он будет открыт.

9 Монтаж, основные настройки установки и создание стандартных условий испытаний

9.1    Монтаж установки и подготовка ее к испытанию

Установку, в состав которой входят двигатель и контрольно-измерительная аппаратура, размещают на фундаменте с подводкой к нему соответствующих коммуникаций. Для выполнения этого требуется инженерно-техническая поддержка, и пользователь установки обязан обеспечить соблюдение всех государственных, местных законов и требований, относящихся к устанавливаемому оборудованию.

9.2    При монтаже установки следует избегать факторов, которые могут оказать влияние на процедуру определения октановых чисел.

9.2.1    Некоторые газы и дымы, которые могут присутствовать в помещении, где размещена установка для испытания топлив на детонацию, могут оказывать заметное влияние на результаты определения октанового числа по моторному методу

9.2.2    Если в линии электропитания имеют место скачки напряжения или частотные помехи, то это может привести к изменению рабочих условий для двигателя или к нарушению рабочих характеристик оборудования для измерения детонации, что может повлиять на результаты определения октанового числа по моторному методу.

9.3    Для правильной работы испытательной установки ее необходимо собрать и отрегулировать в соответствии с инструкциями предприятия-изготовителя. Во время сборки двигателя или после его переборки регулировочные параметры устанавливают в соответствии с техническими инструкциями на составные элементы. Параметры режима работы двигателя должен контролировать и регулировать оператор в ходе подготовки двигателя и проведения испытаний (см. таблицу А.12, приложение А).

9.4    Установка условий проведения испытаний по отдельным узлам

9.4.1    Скорость вращения коленчатого вала двигателя во время работы с включенным зажиганием при сгорании топлива должна составлять (900 ± 9) мин'¹. Скорость вращения коленчатого вала двигателя при сгорании топлива не должна отличаться более чем на ±3 мин'¹ от скорости его вращения в режиме прокрутки внешним электромотором. Вращение двигателя должно происходить по часовой стрелке, если смотреть на коленчатый вал с передней стороны двигателя.

9.4.2    Положение маховика по отношению к ВМТ

При поршне, расположенном в самой высокой точке его перемещения в цилиндре (ВМТ), устанавливают указатель положения маховика на метку 0° на маховике в соответствии с инструкциями изготовителя двигателя.

9.4.3    Синхронизация работы клапанов

Двигатель работает в четырехтактном цикле при двух оборотах распределительного вала за цикл. Моменты открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов должны быть синхронизированы с положением поршня в ВМТ в тактах впуска и выпуска. Требования к процедуре измерения и регулировке этих моментов приведены в инструкции по эксплуатации установок.

9.4.4    Установка ширмы впускного клапана

Впускной клапан имеет ширму на 180° по окружности или выступ для направления потока топливовоздушной смеси и повышения турбулентности в камере сгорания. Шток этого клапана имеет сверление для иглы, которая совмещается с прорезью в направляющей клапана, для предотвращения вращения клапана и для поддержания направления вихря. Клапан должен быть установлен в цилиндре с иглой, установленной в направляющей клапана таким образом, чтобы ширма была обращена к свече зажигания камеры сгорания и вращение вихря осуществлялось в направлении против часовой стрелки, если смотреть на цилиндр сверху.

9.4.5    Карбюратор

В настоящем методе диаметр диффузора карбюратора зависит от значений барометрического давления, характерного для места расположения двигателя. В таблицах А. 1—А.9 (приложение А) приведены диапазоны значений барометрического давления, при которых применяют карбюраторы с диффузорами установленного диаметра.

7

1

Подтверждающие данные можно получить в ASTM Headquarters при запросе отчета Research Reports RR:D02-1383.

2

По результатам межлабораторных исследований ASTM Rocky Mountain Regional Group.

15

3

На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501-2015 (ИСО 3696:1987) «Вода для лабораторного анализа. Технические условия».

2