Методы определения октанового и цетанового числа топлив: моторный и исследовательский. ГОСТ 8226-2022

Современные методы анализа позволяют получать достоверные результаты с минимальной погрешностью, что особенно важно при производстве высокооктановых бензинов и дизельных топлив с улучшенными характеристиками воспламеняемости. Развитие новых технологий анализа способствует повышению качества моторных топлив и эффективности их использования в двигателях внутреннего сгорания.

Октановое и цетановое числа являются ключевыми показателями качества моторных топлив. Эти характеристики определяют важнейшие эксплуатационные свойства бензина/дизельного топлива и служат для:

  • Контроля качества топлив;
  • Оптимизации работы двигателей;
  • Повышения экономичности;
  • Снижения износа оборудования;
  • Соответствия экологическим стандартам;

Октановое число

Октановое число (ОЧ) характеризует способность топлива противостоять детонации при сжатии в двигателе. Чем выше ОЧ, тем лучше топливо противостоит самопроизвольному воспламенению до момента зажигания.

Методы определения октанового числа:

Моторный метод (ГОСТ 511-2022 «Топливо для двигателей. Моторный метод определения октанового числа».):

  • Испытания на одноцилиндровом двигателе;
  • Температура охлаждающей жидкости (20±5)°C и температура масла в картере от 50°C до 60°C.
  • Частота вращения коленчатого вала двигателя во время работы с включённым зажиганием при сгорании топлива на уровне (900±9) мин⁻¹;
  • Переменная степень сжатия. Степень сжатия регулируется для достижения максимальной интенсивности детонации при испытании топлива

Исследовательский метод (ГОСТ 8226):

  • Более мягкие условия, нежели при моторном методе. Это связано с меньшей степенью сжатия и другими параметрами, которые снижают интенсивность детонации.
  • Стандарт устанавливает частоту вращения коленчатого вала двигателя во время работы с включённым зажиганием при сгорании топлива на уровне (600±6) мин⁻¹.

Инструментальный метод:

  • Основан на измерении диэлектрической проницаемости;
  • Использование переносных октанометров;

Лабораторный метод:

  • Применение газовой хроматографии.

Цетановое число

Цетановое число (ЦЧ) определяет воспламеняемость дизельного топлива. Высокое ЦЧ обеспечивает более мягкое и плавное сгорание топлива.

Методы определения цетанового числа:

Стандартный метод (ГОСТ 3122-67):

  • Использование специальной установки;
  • Одноцилиндровый двигатель. Метод основан на использовании одноцилиндрового двигателя, где сравнивается самовоспламеняемость испытуемого топлива с эталонными смесями.
  • Переменная степень сжатия. Степень сжатия регулируется для определения условий самовоспламенения топлива.
  • Угол впрыска 13 градусов. В стандарте указано, что впрыск топлива начинается за 13° до верхней мёртвой точки (ВМТ).
  • Температура воздуха 65°C. Температура воздуха на всасывании в двигатель поддерживается на уровне 65±1°C.
  • Охлаждающая жидкость 100°C.

Инструментальные методы:

  • Спектроскопия;
  • Хроматография;

Расчетные методы:

  • Анализ плотности и фракционного состава;
  • Определение по физико-химическим свойствам;

ГОСТ 8226-2022: Исследовательский метод определения октанового числа.

Стандарт устанавливает исследовательский метод определения октанового числа, как характеристики детонационной стойкости автомобильных бензинов и их компонентов для двигателей с искровым зажиганием. Октановое число определяется на стандартизированном одноцилиндровом четырехтактном карбюраторном двигателе с переменной степенью сжатия.

В зависимости от типа установки определяются следующие диапазоны:

  1. Тип I: от 0 до 120 единиц (рабочий диапазон 40-120)
  2. Типы II и IV: от 0 до 110 единиц (рабочий диапазон 40-110)
  3. Тип III: от 0 до 100 единиц (рабочий диапазон 40-100)
  4. Для товарных топлив типичный диапазон составляет 80-101 единица.

Ключевым преимуществом данного стандарта является возможность определения высоких значений октанового числа (более 100 единиц) с использованием специальных эталонных смесей.

Моторный метод определения октанового числа (ГОСТ 511-2022)

Моторный метод — это стандартизированный способ определения детонационной стойкости автомобильных и авиационных бензинов для двигателей с искровым зажиганием. Метод основан на сравнении интенсивности детонации испытуемого топлива с эталонными смесями на стандартизированном одноцилиндровом четырехтактном двигателе при следующих условиях:

  • Регулируемая степень сжатия;
  • Стандартные условия испытания;
  • Контроль соотношения топливо-воздух.

Технические характеристики метода:

Диапазоны измерений:

  • Для установок типа I: от 0 до 120 единиц (рабочий диапазон 40-120);
  • Для установок типов II и IV: от 0 до 110 единиц (рабочий диапазон 40-110);
  • Для установок типа III: от 0 до 100 единиц (рабочий диапазон 40-100).

Типичные значения:

  • Автомобильные топлива: 76-91 единица;
  • Авиационные топлива: 98-102 единицы.

Моторный метод является точным и стандартизированным способом определения октанового числа, позволяющим оценить детонационную стойкость топлива,  контролировать качество моторных топлив, обеспечивать соответствие топлива требованиям двигателей, гарантировать безопасную эксплуатацию транспортных средств.