GB/T 386-2010 柴油十六烷值测定法

ICS

75．160．20

E31

a雪

中华人民共和国国家标准

GB／T386—2010

代替GB／T386—199l

柴油十六烷值测定法

ofdieselfueloil

Standardtestmethodforcetanenumber

2011—01—10发布

宰瞀鳃紫瓣訾糌背星发布中国国家标准化管理委员会仅19

GB／T386—2010

目次

前言……………·…·

引言…………·…·……·…………一

1范围…·…………

2规范性引用文件………………·

3术语和定义…………………·…………………

4方法概要……………·…………ⅢV●●，4

5干扰因素………………………·4

6设备…一…………········……·-··…··…………·……-·-…-·······……····…·-·0

7试剂和标准物…………………·

8取样……………………···………··…·………-

9发动机和仪器的工作状况及标准操作条件………………·…

10校正和发动机的检定…………0，，n

11试验步骤…·…………·…·……

12十六烷值的计算……………······……………

13报告………·……·…·………“

14精密度与偏差………………一

附录A(资料性附录)本标准章条编号与AsTMD613一08章条编号对照表

附录B(资料性附录)安全警告……·…………·一

附录c(规范性附录)仪器组装和安装说明……

附录D(资料性附录)调合体积比标准燃料的仪器和步骤…···………………

附录E(资料性附录)正标准燃料的物理化学性质……·……·-

附录F(资料性附录)检验燃料的物理化学性质………………

附录G(资料性附录)操作技术——参数调节…………··……一u地¨¨¨均加拢拈孙”

GB／T386—2010

前言

本标准修改采用美国试验与材料协会标准AsTMD613一08《柴油十六烷值测定法》。

D613～08重新起草。

本标准根据AsTM

08

D613

为了适台我国国情，本标准在采用AsTMD613一08时进行了修改。本标准与AsTM

D613一08的主要技术差异如下：

的章条结构差异参见附录A。本标准与AsTM

——本标准将AsTMD613—08的第5章意义与用途修改为引言，为了符合我国的标准编写要求；

一本标准的第2章将引用标准修改为我国相应的国家标准和行业标准。本标准增加了

0234、

GB／T265、GB／T511、GB／T1884、GB／T2430、GB／T6536、GB／T6540、SH／T

sH／T0236、sH／T0604、SH／T0724标准的引用；删除了ASTMD975、

D613一08中ASTM

ASTMD4175、ASTME542、ASTM

E456、AsTME832标准的引用；

——本标准第4章对AsTMD613一08的第4章进行了修改。为确保测试精确度，增加了将试样

包括在中间的两种标准燃料十六烷值之差范围的要求；

一本标准增加了7．3．3关于正标准燃料混合物十六烷值的计算依据，这有利于使用者计算方便；

——本标准增加了7．3．4关于正标准燃料质量保证的要求，为了保证测定的准确性；

——本标准9．1对AsTMD613一08中10．1发动机和仪表的安装部分内容进行了修改，主要是删

除了对发动机装配或大修后有关调试要求的表述。因为相关内容已表达清楚；

D613一08中图3样品和标准燃料读数顺序。因已有相应的文字表述

一一本标准删除了AsTM

内容；

一一本标准删除了ASTM

给出了计算表达；

D613

本标准删除了AsTM08中图4样品十六烷值计算举例。因已有相应的文字表述

内容；

一本标准删除了AsTM

现性极限值、偏差的确立过程和出处。因为其介绍和本标准的实际使用没有直接关系；

D613一08第16章关键词。因其不是我国标准的内容；

一本标准删除了AsTM

——本标准附录B将AsTMD613一08附录A1警告性资料修改为资料性附录。因其不是本标准

的内容。

本标准在采用AsTMD613一08时，还进行了如下编辑性修改：

一本标准将AsTMD613一08中1．4的内容作为本标准的警告；

一一本标准增加了正标准燃料及检验燃料的物理化学性质两个资料性附录。

本标准代替GB／T386—1991《柴油着火性质测定法(十六烷值法)》。

本标准与GB／T386—1991相比主要变化如下：

一本标准名称由《柴油着火性质测定法(十六烷值法)》修改为《柴油十六烷值测定法》；

本标准按照AsTMD613一08“第5章意义与用途”的内容增加了引言；

——本标准“第1章范围”中，增加了十六烷值的范围为o～100，但典型的测试范围为30～65的

表述；

一本标准增加了“第2章规范性引用文件”；

——本标准“第3章术语和定义”修改了GB／T386一1991第2章定义的有关内容；

——本标准增加了“第5章干扰因素”；

町

GB／T386—2010

——本标准“第6章设备”修改了GB／T

386—1991第4章设备的部分内容，增加了标准燃料配置

设备、辅助装置的内容；

——本标准增加了“第10章校正和发动机的检定”；

——本标准修改了“第11章试验步骤”中的部分内容；

386

——本标准14．1_l和14．1．2修改了GB／T

1991中14．1和14．2重复性和再现性。

386

——本标准增加了附录A、附录B、附录C、附录D和附录G；删除了GB／T

1991中的附录B、

附录C和附录D。

本标准的附录c为规范性附录；本标准的附录A、附录B、附录D、附录E、附录F和附录G均为资

料性附录。

本标准由中国石油化工集团公司提出。

本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会(sAc／

TC

280／SC1)归口。

本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。

本标准主要起草人：王利、徐锋。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB3861964、GB／T386—1991。

Ⅳ

GB／T386—2010

引言

十六烷值是柴油在压燃发动机中着火性质的量度。

本标准被广泛地应用于石油化工行业、炼油厂、销售商、发动机生产厂，作为燃料和发动机相应的主

要指标来测定。

十六烷值在一台预燃室型的压缩燃着的试验发动机内，以恒定的速度测定。试验发动机的性能与

金标度、可变速度、可变负荷发动机之间的相关性还不完全清楚。

本标准在测定非常规燃料时，在全标度发动机内与这种油品性质的相关性还不完全清楚。

V

GB／T386—2010

柴油十六烷值测定法

警告：本标准涉及到某些有危险的材料、操作及设备，但并未对所有的安全问题提出建议。因此，用

户在使用本标准前应建立适当的安全防护措旆，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B。

1范围

本标准规定了用十六烷值试验机测定柴油十六烷值的试验方法。本标准也可用于非常规燃料，如

合成燃料、植物油及类似产品。十六烷值的范围为o～100，但典型的十六烷值测试范围为30～65。

本标准适用于压燃式发动机燃料十六烷值的定量测定。样品在特定操作条件下，由一个标准的单

缸、四冲程、可变压缩比、间接喷射柴油发动机进行测试。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改(但不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB／T265石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法

GB／T

511石油产品和添加剂机械杂质测定法(重量法)

Iso3675：

GB／T1884原油和液体产品密度实验室测定法(密度计法)(GB／T1884—2000，eqv

1998)

GB／T2430航空燃料冰点测定法

IsO

GB／T4756石油液体手工取样法(GB／T4756—1998，eqv3170：1988)

GB／T

6536石油产品蒸馏测定法

GB／T6540石油产品颜色测定法

6682—2008，IsO3696：1987，MOD)

GB／T6682分析实验室用水规格和试验方法(GB／T

6986ISO

GB／T石油浊点测定法(GB／T6986～1986，eqv3015：1974)

sH／T0234轻质石油产品碘值和不饱和烃含量测定法(碘一乙醇法)

sH／T0236石油产品溴值测定法

IsO12185：

sH／T0604原油和石油产品密度测定法(u形振动管法)(sH／T0604—2000，eqv

1996)

sH／T

0724液体烃的折射率和折射色散测定法

5317—2006，IsO3171：1988，IDT)

sY／T5317石油液体管线自动取样法(SY／T

3术语和定义

下列术语、定义和缩略语适用于本标准。

3．1通用术语和定义

3．1．1

认可参考值refer雠cevalⅡe

耶cepted

各方同意的、用于比较的参考值，它可以是：

a)基于科学原理的理论值或实测值；

b)根据某些国家或国际组织的试验工作而赋予的值；

GB／T386—2010

c)根据在某一科学或工程小组主持下的合作试验工作，而一致同意的公认值。

注：应用于十六烷值的认可参考值，被理解为在可重复条件下，由国家交换组、或其他被认可的交换试验组织，通过

试验测得的特定参比物的十六烷值。

3．1．2

number

十六烷值cetam

表示柴油在柴油机中燃烧时着火性能的指标。在规定操作条件下的标准发动机试验中，将柴油与

标准燃料进行比较，而得到的柴油着火性能的测定值。

燃料在一个标准试验发动机内，在控制燃料流速、喷油时间和压缩比的条件下，测定的着火滞

后期。

3．1．3

压缩比compressi仰ratio

活塞在下止点时，包括预燃室在内的燃烧室体积与活塞在上止点时可比较体积之比。

3．1．4

着火滞后期i髓itiondelay

喷油器开始喷油和燃料开始燃烧之间的时间间隔，以曲轴转角度数表示。

3．1．5

聩油提前角j皿j∞tj∞adⅧnce

表示喷油器开始喷油到上止点为止的曲轴转角度数。

3．1．6

重复性条件coⅡditions

repeatabi】ity

在短的时间间隔内，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、对同一个试样

测得的单一独立试验结果的条件。

在对一个样品燃料的两次测试之间的一段短的时间间隔，被理解为不少于两次测试之间最少对另

一个样品作一次测试的时间；但是不允许样品燃料、试验设备或环境有任何明显的变化。

3．1．7

conditi∞s

再现性条件reproducibility

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。

3．2专用术语和定义

3．2．1

meter

着火滞后期表i印iti∞deIay

测定柴油的十六烷值时，通过从输入的复合变送器脉冲，显示喷油提前角和着火滞后期的电子

仪表。

3．2．2

检验燃料checl【fⅡels

一种用于控制试验质量的、性质经过选择的、专门用来检查十六烷值机和评价柴油十六烷值测定准

确性的柴油。其十六烷值是在再现性条件下的一系列试验所确定的认可参考值。

3．2．3

燃烧传感器∞mbustionpicI‘up

暴露在气缸压力下的压力变送器，指示燃烧的开始。

3．2．4

handwheel

手轮读数RadiⅡg

该数值与测微计标尺上得到的压缩比相关。测微计指示出可变压缩塞在发动机预燃室内的

2

GB／T386—2010

位置。

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

柴油样品的十六烷值。

3．2．5

喷油器打开压力injectoropeningpre姻ure

克服通常使喷油嘴针栓关闭的弹簧阻力的燃料压力。该压力迫使针栓提起，从而从喷油嘴喷出

油雾。

3．2．6

喷油传感器inj∞tor

pick叩

检测喷油嘴针栓运动的变送器，指示开始喷油的时间。

3．2．7

refenncefuels

正标准燃料primary

制的混合物。规定正十六烷的十六烷值为100，七甲基壬烷的十六烷值为15。

注1：正标准燃料用来检查剐标准燃料、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。见

式(1)：

正标准燃料十六烷值一100×正十六烷的体积分数+15×七甲基壬烷的体积分数………………(1)

注2：十六烷值的最初定义为：当正十六烷与竹甲基萘(AMN)混合时，正十六烷在每百份混合物中占有的体积份

数。其中，正十六烷的十六烷值为100，十甲基萘的十六烷值为o。自从1962年，采用具有较好储存安定性和

较易得到的原料，用来生产低十六烷值组份以后，就将铲甲基萘改为七甲基壬烷。使用正十六烷和卜甲基萘

的混合物作为正标准燃料，来标定七甲基壬烷的十六烷值。发动机试验证明：七甲基壬烷具有认可标准值

(CNnRv)为15的十六烷值。

注3：AsTM柴油国家交换组织由石油工业的，政府的和各自独立的实验室组成。该组织每月定期变换样品试验结

果，得出发动机试验标准的精密度数据，确定全都实验室所用标准物的认可参考值(cN-斛)。

3．2．8

refereⅡcefuels

副标准燃料s∞蚰dary

经过精心选择、具有稳定十六烷值、并可代替正标准燃料、用于测算柴油十六烷值的高十六烷值烃

类燃料和低十六烷值烃类燃料及其按体积比组成的混合物。这两个燃料分别称为：T燃料(高十六烷

值)和u燃料(低十六烷值)。

这两个燃料均经AsTM柴油国家交换组织，使用正标准燃料检验校正，并分别对每一个标准燃料

和两个燃料的混合物，确定其十六烷值的认可参考值。

3．2．9

参比传感器Rfennce

picl【ups

装在发动机飞轮上的变送器。检查着火滞后期表曲轴转角间隔和上止点的位置。

3．3缩略语

3．3．1AB【)C缸terbottomdead

center下止点以后

3．3．2AMN

alpha-methylnaphthalenea一甲基萘

3．3．3ARVreferencevalue

acc印ted认可参考值

3．3．4ATDcafterdeadcenter

top上止点以后

BBDcbeforebottomdeadcenter

3．3．5下止点以前

dead

3．3．6BTDcbeforecenter

top上止点以前

3．3．7CNcetanenumber

十六烷值

3．3．8CRratb

compression压缩比

3．3．9HMNnonane

七甲基壬烷

heptamethyl

3

GB／T386—2010

3．3．10HRFreference

highfuel高十六烷值标准燃料

3．3．”HW

handwheel手轮

3．3．12IATintakeair

temp盯ature吸人空气温度

3．3．13LRFlowreferencefueI

低十六烷值标准燃料

3．3．14NEGNational

ExchangeGroup国家交换组

3．3．15PRFreferencefuels

primary正标准燃料

3．3．16SRFreferencefuels

secondary副标准燃料

3．3．17TDCdeadcenter

top上止点

3．3．18UV

ultravi01et紫外线

4方法概要

4．1柴油的十六烷值是在试验发动机的标准操作条件下，将着火性质与已知十六烷值的标准燃料混合

物的着火性质进行比较来测定的。

4．2测定采用内插法的手轮法。对于试样和两个将试样包括在中间的标准燃料(要求两种标准燃料十

六烷值相差不大于5．5个单位)中的每一个，均改变发动机的压缩比(手轮读数)，以得到特定的着火滞

后期，然后根据手轮读数用内插法计算十六烷值。

5干扰因素

5．1这些燃料即使短期暴露在波长小于550nm的紫外线下，都会影响十六烷值的测定结果。

警告：勿让燃料，尤其是标准燃料(正标准燃料和副标准燃料)暴露在高温、日光或紫外荧光灯下，以

尽量减少化学反应，确保十六烷值稳定。

5．2在试验发动机所处区域中的某些气体和烟对十六烷值的测定结果会有影响。

5．3本标准不适用于其流动性影响燃料向燃料泵无阻力重力流动的，或影响燃料进往喷油嘴的

柴油。

6设备

6．1发动机

本标准采用一台可连续改变压缩比的专用单缸柴油发动机。见附录c。

发动机包括：一个配有燃料泵的曲轴箱、装有预燃型气缸盖的气缸、热虹吸循环夹套冷却系统、带有

切换阀的多燃料罐系统、具有特殊喷嘴的喷油器、电子控制部分以及合适的排气管。发动机用皮带与一

台专用的能量吸收电机相连。该电机是用作起动发动机的驱动电机，在燃料发生燃烧时，在恒速下还起

着吸收能量的作用。见图1和表1。

6．2仪表

本标准采用一台电子仪表测量喷油和着火滞后的时间。还有常规的温度计、显示仪表。十六烷值

表(着火滞后期表)是关键性配置，应用于本标准中。

6．3标准燃料配制设备

6．3．1按体积比调合标准燃料：调合要求精确，因为测试误差与调合误差是成比例的。在调合时，要使

用一组两支的量管或精密的容量器具。将一次试验要用的调合油装在一个合适的容器中，在将调合油

装入发动机燃料系统之前要充分混匀。

6．3．1．1应使用容量为400mL或500mL、最大体积允许误差为±o．2％，经过校正的量管或容量

器具。

6．3．1．2经过校正的量管配有控制阀和放液尖嘴以用来精确控制配制液体的体积，放液尖嘴的大小和

构造应使尖嘴在关闭后漏出的液体的量不超过O．5mL。

4

A燃料域；

B——i气加热镕；

c——空气^口*音#．

D燃料流《i管；

E燃烧传感器，

F—一安垒苗#月．

G一日变压镕g手轮l

H——vcP《g手#．

I一1轮传感器，

]-一№№％；

K——喷射幕安全切断螺线管

L——疃镕嚣{

M——燃料疃Ⅻi；

N——燃料切女月；

0——滤油器l

P——曲轴箱}由加热器控翩阀

Q——i≮加热*关；

R——发自机*关键．

s——仪表板，

T——空气^口Ⅻ度控制器；

u——着^滞月期表。

图1十六烷值试验发动机

表1发动机的基本性能和规格

说日

曲轴箱cFR一48型(优先采月)，高《女低建g(任选)

≮n类Ⅲ单筒，铸铁制-具有镕体辟却夹套

≮n盖樊目铸铁制，具有％流预艇g．可銮Ⅱ缩塞a遭、#体冷却#通m、气Ⅱ盖自气n总成

z1

压镕＆m过*t手轱目从8：1谰节至36

010、0020、o

≮E∞直径／in标准为3250，目再镗n“扩大直《o030“±

行《／ln

GB／T386—2010

表1(续)

项目说明

气缸工作容量／in337．33

气门结构气缸盖内，具有外壳

进气门与排气门表面为钨铬钴硬质合金

活塞铸铁制．顶部为平面

活塞环

压缩型4个，铁制，直边(上部可以是镀铬的任选)

油控型1个，铸铁制，有缝(85型)

凸轮轴使进气门和排气门同时打

5

开的时间(以曲轴转角度数表示)

燃料系统具有可变定时装置和喷油器的喷油泵

喷油器装配在具有旁路泄压阀的固定架上

喷油嘴闭式，差动针，液压操作，针栓型

发动机重量／kg约400(880lb)

试验装置总重／kg约1250(2750lb)

4

注：lin—O，025m。

6．3．1．3从配制系统放出液体的速度应不超过500mL／min。

6．3．1．4用于标准燃料和校正的量管均应按此安装，并且与每一批样品一起提供，在相同的温度下

配制。

6．3．1．5按体积比配制标准燃料的配制仪表，参见附录D。

6．3．2用重量法调合标准燃料：也允许各个组分以重量(质量)计量的方法通过密度换算为体积比的混

合物。其前提是，配制系统能满足调合的最大允差不大于o．2％(质量分数)的要求。

根据各组分在15．56℃(60aF)的密度，计算体积混合组分的质量。

6．4辅助装置

6．4．1喷油嘴试验器：喷油嘴被拆下后就应当解体检查，以确认从喷嘴喷出的初始压力的设定是合适

的。观察喷油的图形也很重要。商品喷油嘴试验器包括一个用手柄操作的压力筒、燃料罐和压力表。

试验器可从若干种普通柴油发动机维修工具中选取。

6．4．2专用维修工具：为了使发动机和试验设备维修工作方便简单和有效，要使用一些专用工具和测

量仪器。这些工具和仪器的清单和说明可从发动机制造商、提供设计的组织和支持本标准的机构获取。

7试剂和标准物

7．1气缸夹套冷却剂

对于安装在实验室内的气缸的夹套应使用水作为冷却剂，其沸点为100℃±2℃(212下±3下)。

当因实验室的海拔高度变化而对冷却剂有要求时，应使用加有商品二醇类防冻剂的水，加剂量应满足沸

点的要求。冷却剂中应加入商品化的多功能水处理剂，以减少腐蚀和降低矿物沉积物的量，这些矿物沉

积物会改变热能传递和测试结果。水符合GB／T6682中三级水的要求。

7．2发动机曲轴箱润滑油

(212。F)运动黏度为9．3mm。／s～12．5mm2／s，黏度指数不小于85。不能使用加有黏度指数改进剂的

6

GB／T386—2010

润滑油，也不能使用多级润措油。其黏度按GB／T265测定。

警告：润滑油为可燃物，其蒸气有害人体健康，参见附录B。

7．3正标准燃料

7．3．1正十六烷：纯度≥99．o％(色谱法测定)，十六烷值为100。

7．3．3正十六烷和七甲基壬烷按体积比进行混合时，对任何体积的混合物，其十六烷值均可按式(1)计

算。计算结果取至小数点后两位。

7．3．4每批正标准燃料应具有产品出厂合格证，其物理一化学性质参见附录E。

警告：正标准燃料为可燃物，其蒸气有害人体健康，参见附录B。

7．4副标准燃料

7．4．1T燃料：典型cNARv为73～75的柴油。

7．4．2u燃料：典型cN^Rv为20～22的柴油。

7．4．3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比组成的混合

物，来测求柴油试样的十六烷值。

7．4．4T燃料和U燃料的储存和使用应在o℃(32F)以上，以防止产生凝固，尤其是T燃料。使用

处于低温下的容器之前，应该将其加热至最少达到容器内燃料的浊点以上15℃(27下)(见试验方法

GB／T6986)，并保持此温度最少30min，然后将容器内燃料重新混合均匀。

警