十六烷值标准测试方法D613-08
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名称:41/2000
柴油燃油十六烷值标准试验方法1
本标准使用固定名称D613发布;名称后面紧随的编号表示最初使用的年份;对于修订版,则表示的是最新修订年份。
圆括号中的数字表示的是最后一次重新审批的年份。
上标ε表示最后一次修订或重新审批后进行的编辑变更。
本标准已批准用于国防部各机构。
1. 适用范围*
1.1 本试验方法覆盖了使用标准单缸、4冲程、变压缩比间接喷射式柴油发动机对任意十六烷值范围柴油燃油额定值的测定。
1.2 十六烷值覆盖范围从零(0)至100,而典型测试范围为30至65。
1.3 运行状况中各值使用国际单位制单位表示,并将这一单位制用作标准单位。
圆括号中的值为过去所用的英尺-磅单位的值,仅用于提供相关信息的目的。
另外,发动机测量值继续使用英尺-磅单位,因为一些外围设备和外围工具是按照这种单位制制造的。
1.4 本标准的主要目的不是提出全部安全相关问题,如有,也只与其使用有关。
本标准的用户应负责确定合适的安全和健康操作惯例,并在使用本标准前确定相关法规极限值的适用性。
更多专门性声明,参见附件A1。
2. 引用文件
2.1 ASTM标准:2
D 975 柴油燃油规范
D 1193 水试剂规范
D 2500 石油产品浊点测试方法
D 4057 石油和石油产品手动取样规范
D 4175 石油、石油产品和润滑油相关术语
' 本测试方法属ASTM D02委员会(石油产品和润滑剂委员会)管辖,并由D02.0I 分委员会(燃烧特性委员会)直接负责。
当前版本在2008年9月1日得到批准。
2008年10月出版。
标准原版在1941年通过批准。
标准前一个版本为D 613-05,在2005年通过批准。
2关于引用的ASTM标准,请访问ASTM网站,或通过service@联系ASTM客户服务部门。
关于ASTM标准年度合订本卷目相关信息,请参考ASTM网站上所列的标准文件摘要页。
D 4177 石油和石油产品自动取样规范
E 456 质量和统计相关术语
E 542 实验室体积测定仪器标定规范
E 832 实验室滤纸规范
3. 术语
3.1 定义
3.1.1 可接受参考值(ARV),n — 用作对比中基础值的参考值,可以分为:(1)理论或确定的值,基于科学原理或(2)分配或批准值,基于某些国家或国际组织的试验工作,或(3)一致同意或批准的值,基于科学或技术组织主办的合作性试验工作。
E 456 3.1.1.1 讨论 — 用于本方法中时,可接受的参考值应理解为由国家互换组或其它认可的互换性试验组织通过试验在可再现的条件下通过实验确定的参考材料的适用值。
3.1.2 十六烷值(CN),n — 一个用于表述柴油燃油点火性能的值,通过与标准发动机试验得到的参考值对比得到。
D4I75 3.1.2.1 讨论 — 用于本试验方法中时,点火性能应理解为在燃油流量比、喷油时间和压缩比受控条件下,使用标准试验发动机测定的燃油平均点火延迟。
3.1.3 压缩比(CR),n —— 燃烧室体积压缩比为活塞位于下止点时包括预燃室体积在内的燃烧室体积与活塞位于上止点时的可比体积之间的比。
3.1.4 点火延迟,n — 指的是喷油开始至燃烧开始之间的时间长度,以曲轴转角度数为单位表示。
3.1.5 喷油定时(喷油提前角),n—开始向燃烧室中喷油的时刻,以曲轴转角表示的燃烧循环中的一个时间点。
*变更部分的总结见本标准最后部分。
3.1.6 可重复性情况,n — 由同一个操作员,使用相同的试验设备和相同的试验方法,在很短的时间间隔内对同一个试验对象进行试验时得到的各独立试验结果的情况。
E456 3.1.6.1 讨论 — 用于本试验方法中时,同一种燃油两次测定之间的时间间隔应理解为不小于与在另外的样本燃油上获得最小一个测定之间的时间但不大于允许样本燃油、试验设备或试验环境等方面发生重大变化的时间。
3.1.7 再现性状况,n—在不同实验室由不同操作员使用不同的设备,但使用同样的方法对同一个试验对象进行试验时所得到的试验结果的状况。
E 456 3.2 专门用于本标准的术语的定义:
3.2.1 十六烷计(点火延迟计),n — 用于显示由多个感应器(传感器)的输入脉冲得到的喷油提前角和点火延迟时间的电子设备。
3.2.2 检查燃油,n — 所选择的参数具有在再现性条件下的循环试验确定的可接受参考值的柴油燃油,用于质量控制试验。
3.2.3 燃烧传感器,n—暴露汽缸压力中,用于显示燃烧开始的压力传感器。
3.2.4 手轮读数,n—任意数值,与压缩比有关,从用于显示变压缩比火花塞在发动机预燃室中位置的千分尺的刻度中得到。
3.2.5 喷油嘴开启压力,n — 克服将喷嘴针阀保持在关闭位置的弹簧作用力,并使得针阀升起,燃油从喷嘴中喷出并形成油雾的供油压力。
3.2.6 喷嘴传感器,n — 用于监测喷嘴针阀运动从而显示喷油开始的传感器。
3.2.7 初级参考燃油(PRF),n — n-十六烷,七甲基壬烷(HMN)以及由下式定义为十六烷值范围这些材料的体积比例混合物:
十六烷值 =% n-十六烷 + 0.15(% HMN)(1)3.2.7.1 讨论 — 用于本试验方法中时,任意十六烷值的初始定义应为α-甲基萘(AMN)混合物中n-十六烷的体积百分比;在这个混合物中,n-十六烷分配值为100,AMN分配值为零(0)。
1962年从α-甲基萘转换到低十六烷成分七甲基壬烷,目的是使用储藏稳定性和适用性更好的材料。
ASTM 国家柴油互换性工作组使用n-十六烷以及AMN作为初级参考燃油,并使用发动机试验确定七甲基壬烷具有可接受的参考十六烷值(CN ARV)15。
3.2.7.2 讨论 — 用于本试验方法中时,D02.013分委员会国家柴油互换性工作组由石化行业、政府和独立实验室组成。
' ASTM D02.01分委员会燃烧特性控制法规可从分委员会或从ASTM国际得到。
每月对互换性样本进行一次常规分析,为本发动机试验标准生成精度数据,并测定所有实验室所使用参考材料的CN ARV值。
3.2.8 基准传感器,n — 安装在发动机飞轮上的传感器,由飞轮指针启动,用于确定上止点基准和点火延迟计的标定基准。
3.2.9 次级参考燃油(SRF),n — 两种选定并标号并且通过碳氢化合物配对的指定T燃油(高十六烷)和U燃油(低十六烷)体积比混合物,这个混合物由ASTM国家柴油互换性工作组使用初级燃油测定两个成分各自可用的可接受十六烷值参考值以及不同燃烧情况下的可接受十六烷值参考值。
3.3 缩略词:
3.3.1 ABDC — 下止点中心之后
3.3.2 AMN — α-甲基萘
3.3.3 ARV — 可接受参考值
3.3.4 ATDC — 上止点中心之后
3.3.5 BBDC — 下止点中心之前
3.3.6 BTDC — 上止点中心之前
3.3.7 CN — 十六烷值
3.3.8 CR — 压缩比
3.3.9 HMN — 七甲基壬烷
3.3.10 HRF — 高参考燃油
3.3.11 HW — 手轮
3.3.12 IAT — 进气温度
3.3.13 LRF — 低参考燃油
3.3.14 NEG — 国家互换性工作组
3.3.15 PRF — 初级参考燃油
3.3.16 SRF — 次级参考燃油
3.3.17 ATDC—上止点中心
3.3.18 UV — 紫外线
4. 试验方法概述
4.1 柴油燃油的十六烷值通过将其在试验发动机上试验时的燃烧特性参数与已知十六烷值的参考燃油混合物的这些参数值进行对比得到,试验应在标准运行条件下进行。
这个对比通过手轮程序插入法得到;手轮用于变化样本以及两个参考燃油中每个参考燃油试验中的燃烧比(手轮读数)以获得特定点火延迟,并通过对手轮读数所代表的十六烷值进行插值得到试验结果。
5. 含义和用途
5.1 十六烷值为压燃式发动机所用柴油燃油点火特性提供了一种度量方式。
5.2 发动机制造商、炼油商、营销商均可使用这个试验,试验还可用作燃油和发动机相匹配时的基本商业规范。
5.3 十六烷值的测定在预燃室式压燃式试验发动机恒定转速运行情况下得到。
试验发动机与全范围变转速变载荷发动机之间的关系尚未完全明确。
5.4 本试验方法可以用于合成柴油、生物柴油等非传统燃油。
但是,这些材料在全范围发动机上性能关系尚未完全明确。
6. 干涉
6.1 (警告 — 避免将样本燃油和参考燃油暴露在阳光直射或荧光灯紫外线照射下,以便将会影响十六烷值测定结果的化学反应的发生降到最低程度)4。
6.1.1 这些燃油在光波长度小于550毫米的紫外线下的短时间暴露会对点火延迟值的测定产生重大的影响。
6.2 特定气体和气味在十六烷值试验发动机所在区域的出现会对十六烷值试验结果产生很大的影响。
6.3 本试验方法不适用于具有燃油通过喷油嘴进入供应泵或分配泵时不受重力加速度流动干涉的流动特性的柴油燃油的测定。
7. 设备
7.1 发动机设备5/6 — 本试验方法使用单缸发动机,发动机由带有供油泵总成的标准曲轴箱、带有预燃室的分离式缸头总成、热虹吸循环水套冷却系统、带有选择阀的多燃油箱系统、带有专用喷油嘴的喷油嘴总成、电子控制器以及合适的排气管组成。
发动机通过皮带与专用功率吸收电机连接,电机用作起动发动机的驱动机构,并用于燃烧发生时(发动机点火)吸收恒转速条件下运行时的发动机的功率。
参见图1和表1。
7.2 仪表5'6 — 本试验方法使用电子仪表测量喷油和点火延迟定时,还使用传统的温度测量仪器、量表以及通用仪表。
7.2.1 十六烷计(点火延迟计)是本试验方法所使用的关键仪表。
7.3 参考燃油滴定设备 — 本试验方法要求在需要时连续对两种次级参考燃油重复进行体积比混合。
应精确进行测量,因为测定偏差与混合偏差成比例。
7.3.1 参考燃油的体积比混合 — 通过体积比混合制备要求的参考燃油已经具有其应用历史。
4支持数据已由ASTM国际总部编辑成文,并且可以通过申请ASTM研究报告RR:D02-1502得到。
s据协会目前所知,FIT燃烧分析仪的唯一供应源为Waukesha Dresser有限公司。
1101 West St. Paul Avenue, Waukesha, WI 53188. Waukesha 发动机在一些选定地理区域具有授权的CFR发动机销售和服务机构。
6如果您还知道其他供应商,请向ASTM国际总部提供信息。
您的意见将在责任技术委员会会议讨论后接受。
你也可以参加这个会议。
对于体积比混合,需要使用两个一套的滴定管或精密滴定管,并应将期望的批量收集到一个合适的容器中,在将其注入发动机供油系统前进行充分混合。
7.3.1.1 应使用容量为400或500毫升,最大体积偏差为±0.2 %的标定滴定管或滴定管。
应按照规范E 542对标定进行检验。
7.3.1.2 已标定的滴定管应安装在滴定阀和分配头外部,以便精确地控制滴定体积。
分配头的设计和尺寸应保证关闭唇释放量不超过0.5毫升。
7.3.1.3 来自滴定系统的配油比例不得超过500毫升每60秒。
7.3.1.4 参考燃油和标准化燃油的滴定管组的安装和液流提供方式应使得各批次或各混合物的所有部分在滴定时具有相同的温度。
7.3.1.5 典型滴定系统相关信息请参考附录X1,“参考燃油体积比混合仪器和程序”。
7.3.2 参考燃油的重量比混合 — 也可以使用能够通过各成分密度基础上的重量比实现定体积混制的混合系统,但是系统应满足最大0.2 %混合偏差极限的要求。
7.3.2.1 应在15.56°C(60°F)温度条件下根据各成分的密度计算定体积混合物各成分的等效质量。
7.4 辅助设备:
7.4.1 喷油嘴测试仪 — 在将喷油嘴总成拆下或将其分解后,随时应对其进行检查,以确保喷嘴释放燃油的初始压力得以正确设置。
检查喷油油雾形状的工作也很重要。
包含手柄控制的压力缸、储油室和压力表的商用喷油嘴测试仪可作为发动机维修设备从各处得到。
7.4.2 专用维修工具 — 应使用多个专用工具盒测量仪器,以便简单、方便并有效地对发动机和试验设备进行维修。
这些工具和仪器的清单和说明可从发动机设备制造商和为本试验方法提供技术和服务支持的机构得到。
8. 试剂和参考材料
8.1 汽缸水套冷却液 — 发动机汽缸水套中应使用的实验室所在地的水的沸腾温度应为100 ± 2°C(212 ± 3°F)。
应根据实验室所在地纬度的要求,在水中添加足量的商用乙二醇基防冻液,以满足沸腾温度的要求。
应在冷却液中使用商用多功能水处理材料,以便将冷却液中影响热传输和测定结果的腐蚀性以及矿物质含量降到最低。
图1 十六烷法试验发动机总成
8.1.1 水应理解为满足D1193规范中IV类要求的去离子水。
8.2 发动机曲轴箱润滑油 — 应使用满足SF/CD或SG/CE使用分类的SAE 30粘度等级机油。
润滑油中应能够含有脱离子添加剂,100°C(212°F)时的动态粘度应为9.3 至12.5 cSt(平方毫米每秒),粘度指标不得小于85。
不得使用含有粘度指标改进剂的机油。
不得使用多等级分类的机油。
(警告 — 润滑油可燃,蒸汽有毒。
参见附件A1。
)8.3 初级参考燃油—(警告 — 初级参考燃油 — 可燃。
蒸汽有毒。
参见附件A1。
)6'7
8.3.1 n-十六烷 — 使用层析法分析测定的最低纯度应为99.0%,并被指定为100十六烷值成分。
8.3.2 七甲基壬烷(2.2,4,4,6,8.8-七亚甲基-壬烷)— 使用层析法分析测定的最低纯度应为98 %,并被指定为15十六烷值成分。
8.4 次级参考燃油6'8—(警告 — 次级参考燃油 — 可燃。
蒸汽有毒。
参见附件A1。
)
8.4.1 T燃油 — CN ARV典型范围为73至75的柴油燃油。
8.4.2 U燃油—CN ARV典型范围为20至22的柴油燃油。
8.4.3 T燃油和U燃油储存温度应位于0°C(32°F)以上,避免其固化;特别是T燃油。
在将从低温位置储存的燃油取出后,应在使用前将其加热到浊点以上最小15°C(27°F)。
(参见试验方法 D 2500。
)并且应在这个温度条件下存放最少30分钟,使得容器中的燃油重新彻底混合。
7协会已知的初级参考燃油目前的唯一来源是Humphrey化工有限公司。
Devine Street, North Haven, CT 06473.
8协会已知的初级参考燃油目前的唯一来源是Chevron Phillips化工有限公司。
LP., 1301 McKinney, Suite 2130, Houston, TX 77010-3030.
表1:发动机通用参数和信息
项目说明
曲轴箱型号:CFR-48(最好),(可选)高转速或低转速型
汽缸类型单缸,铸铁缸体,带有整体式水套
汽缸头类型铸铁,带有紊流预燃室,变压缩比火花塞通道,整体式冷却
水道以及缸头内置式气门总成
压缩比外置手轮总成,8:1至36:1可调
缸径,英寸 3.250(标准),镗缸后超过0.010、0.020、0.030均可接受冲程,英寸 4.50
排量,立方英寸37.33
气门驱动机构内置封闭式
进气门和排气门硬质合金表面处理,平头,不带套管
活塞铸铁,平头
活塞环:
压缩环4,铁质,直边(上环镀铬 — 可选)
机油控制器1,铸铁,单片,带槽(85型)
凸轮轴重叠角,度5
燃油供应系统使用变定时装置和喷油嘴的喷油泵
喷油嘴带有旁通压力释放阀的保持器
喷油嘴封闭式,差速针阀,液压驱动,针阀式
发动机重量大约400公斤(880磅)
整个试验设备的重量大约1250公斤(2750磅)
8.5 检查燃油9 — 规范D 975 2-D级蒸馏典型柴油燃油。
(警告 — 检查燃油 — 可燃。
蒸汽有毒。
参见附件A1。
)
8.5.1 低十六烷检查燃油—CN ARV典型范围为38至42的柴油燃油。
8.5.2 高十六烷检查燃油—CN ARV典型范围为50至55的柴油燃油。
9. 取样
9.1 按照规范D4057或规范D4177收集样本。
9.1.1 防光保护 — 应在暗棕色瓶子、金属罐或不透明容器最低反应能力的塑料瓶子等不透明容器中收集和储存样本,将样本在阳光或荧光灯等紫外线放射下的暴露可能降到最低。
9.2 燃油温度 — 发动机试验前应将样本温度处理至18至32°C(65至90°F)之间的典型温度。
9.3 过滤 — 发动机试验前,应使用I类A级滤纸在室温和常压条件下过滤样本。
参见规范E 832。
9T燃油和U燃油混合表可通过向ASTM国际申请研究报告RR:D02-1302从燃油供应商处获得。
10. 发动机和仪器的基本设置和标准运行条件
10.1 发动机设备和仪器的安装— 安装发动机设备和仪器时要求将发电机放置到合适的基础并为所有用具提供连接装置。
要求对这个工作提供工艺和技术支持,用户还应负责满足本地和国家法规以及安装要求。
10.1.1 试验发动机的正确运行要求将发动机总成各部件和发动机系列变量调整到规定规范。
这些设置值中,部分由部件规范确定,其它在发动机总成装配时或在对发动机进行大修时确定,另外一些设置值为发动机的运行条件,必须由发动机操作员在试验过程中观察和/或测定。
10.2 基于部件规范的条件设置:
10.2.1 发动机转速— 900 ± 9转每分,测定过程中发动机燃烧运行时最大变动范围9转每分。
燃烧过程中发动机转速不得超过没有燃烧而由电机带动时的转速3转每分。
10.2.2 气门定时 — 每个完整的燃烧循环中,发动机进行四个冲程的循环,曲轴转动两周。
两个关键事件出现在TDC 附近:进气门开启和排气门关闭。
10.2.2.1 进气门开启应出现曲轴或飞轮转一圈的10.0 ± 2.5度 ATDC,关闭处于34° ABDC。
10.2.2.2 排气门关闭出现在曲轴或飞轮转动第二圈的40° BBDC,关闭出现在曲轴或飞轮转动下一圈的15.0 ± 2.5° ATDC。
10.2.3 气门升起 — 进气和排气凸轮凸起部分的轮廓,在形状不同时,从基圆到凸起部分顶部之间,轮廓升起量应为6.223至6.350毫米(0.245至0.250英寸),从而实现气门升起量 6.045 ± 0.05毫米(0.238 ± 0.002英寸)。
10.2.4 供油泵定时 — 将燃油流量比千分尺设置到典型位置,并且变定时装置操纵杆位于最大提前量(最靠近操作员)位置时,油泵活塞入口应在飞轮曲轴转角300至306度之间关闭。
10.2.5 供油泵入口压力 — 油箱(储存箱)确定的最小供油能量头以及滴定管测量得到的流量比,使得燃油从这些设备中排出时能达到燃油喷射泵入口中心线以上635 ± 25 毫米(25 ± 1英寸)。
10.3 装配设置和运行条件:
10.3.1 发动机转动方向 — 从发动机前端看时,曲轴沿顺时针方向转动。
10.3.2 喷油定时 — 13.0度BTDC,样本和参考燃油均为此值。
10.3.3 喷油嘴开启压力 — 10.3±0.34兆帕(1500±50磅每平方英寸)。
10.3.4 喷油流量比 — 13.0 ± 0.2毫升每分(60 ± 1秒每13.0毫升)。
10.3.5 喷油嘴冷却油道温度 — 38 ± 3°C (100 ± 5°F )。
10.3.6 气门间隙:
10.3.6.1 发动机停止和冷机状态 — 发动机使用前将气门杆和气门摇臂半球之间的距离设置到下列值将对发动机运行和热间隙提供典型控制:
进气门 0.075 毫米(0.004英寸) 排气门
0.330 毫米(0.014 英寸)
这些间隙值应确保两种气门具有足够的间隙,以便气门在
发动机热机后能够正确定位。
长度可调的气门顶杆的设置应能够使得气门摇臂调节螺钉具有充足的行程,允许最终间隙值的设置。
10.3.6.2 发动机运行和热机后 — 进气门和排气门间隙均应设置为0.20 ± 0.025毫米(0.008 ± 0.001英寸),这个值应在标准运行条件下测量,发动机应使用典型柴油燃油并在平衡状态下运行。
10.3.7 机油压力 — 172至207千帕(25至30磅每平方英寸)。
10.3.8 机油温度 — 57 ± 8°C (135 ± 15°F )。
10.3.9 汽缸水套冷却液温度 — 100 ± 2°C (212 ± 3°F )。
10.3.10 进气温度 — 66 ± 0.5°C (150 ± 1°F )。
10.3.11 基本点火延迟 — 13.0度,样本燃油和参考燃油均为此值。
10.3.12 汽缸水套冷却液液位:
10.3.12.1 发动机停止和冷机状态 — 应将经过处理的水/冷却液添加到冷却冷凝器—汽缸水套中刚好在冷凝器底部的观察镜中可以看到的液位,从而实现对发动机运行和热运行水平提供典型控制。
10.3.12.2 发动机运行和热机后 — 冷却液液位应位于冷却液冷凝器观察镜中LEVEL HOT (热机液位)记号 ±1 厘米(0.4英寸)范围内。
10.3.13 发动机曲轴箱润滑油油位:
10.3.13.1 发动机停止和冷机状态 — 将机油添加至曲轴箱中,使得其液位靠近观察镜顶部,从而实现对发动机运行和热运行水平提供典型控制。
10.3.13.2 发动机运行和热机后 — 机油液位应大约在曲轴箱机油观测镜中间位置。
10.3.14 曲轴箱内部温度 — 按照使用最小跳动量的橡胶
节流阀并通过孔连接在与曲轴箱内部相同的位置处的量表或压力计所示,压力应小于零点(真空)并且小于标准大气压力25至150毫米(1至6英寸)水柱高度。
真空度不得超过255毫米(10英寸)水柱高度。
10.3.15 排气背压 — 在使用最小跳动量的橡胶节流阀并通过孔连接在排气减震器或排气管上的孔上的量表或压力计测量时,静压应尽可能低,但是不得形成超过大气压力254毫米(10英寸)水柱高度的真空度。
图2 喷嘴典型喷油油雾形状
10.3.16 排气系统和曲轴箱通风系统的共振 — 排气管和曲轴箱通风管系统应具有一定的内部体积,其长度确保不会出现气体共振。
10.3.17 活塞过行程 — 汽缸与曲轴箱总成的结构应使得上止点时活塞在汽缸体上表面以上部分凸出的高度为0.381 ± 0.025毫米(0.015 ± 0.001英寸)。
这一位置的正确确定通过使用塑料或纸质衬垫实现,应通过试验对厚度及其偏差加以选择,然后将其安装在汽缸和曲轴箱顶面之间。
10.3.18 皮带张紧力 — 连接飞轮和功率吸收电机的皮带应在开始工作一段时间后张紧,使得发动机停下后,张紧状况应保证将2.25公斤(5磅)的重物悬挂在飞轮和电机带轮之间的中间位置时,皮带出现大约12.5毫米(0.5英寸)的下垂。
10.3.19 喷油嘴装配压力的设置和喷油油雾形状检查 — (警告 — 应避免人员接触喷油嘴喷出的油雾,这个油雾具有高压,会刺伤皮肤。
喷油油雾性能检查应在具有充分通风条件的封机罩或其它位置进行,确保不会吸入油雾。
)
10.3.19.1 喷油嘴开启和排油压力 — 应对压力调节螺钉进行调节,将喷油嘴排油压力设置为10.3±0.34兆帕(1500±50磅每平方英寸)。
在每次对喷油嘴进行分解或清洗后使用喷油嘴工作台测试仪检查这个设置。
推荐使用商用喷油嘴工作台测试仪。
程序细节参见附件A2。
10.3.19.2 喷油嘴油雾形状 — 通过检查单次喷射在滤纸或其它轻质吸收性材料上的印迹对喷油油雾形状的对称性及特性进行检查。
检查时这些吸收材料与喷嘴之间的距离应为7.6厘米(3英寸)。
典型油雾形状如图2所示。
10.3.20 标定性手轮读数 — 手轮读数是一种显示发动机压缩比的简单的传统表示方法,而发动机压缩比为十六烷法试验的关键变量。
实际压缩比并不重要,但是与十六烷值有关的压缩比显示值可以用做选择柴油燃油样本应包含的参考燃油的指南。
应使用下列程序在新发动机开始使用时或在更换了手轮总成/缸头组件或对其进行了机械式分解之后标定手轮的读数。
表2:不同缸径手轮设置值
缸径,英寸手轮读数
3.250 (标准缸径) 1.000
3.260 (重新镗缸后允许超过0.010 英寸)0.993
3.270 (重新镗缸后允许超过0.020 英寸)0.986
3.280 (重新镗缸后允许超过0.030 英寸)0.978
10.3.20.1 手轮千分尺转鼓和刻度设置 — 参照表2选择用于对其转鼓和刻度的合适的手轮读数。
10.3.20.2 变压缩比火花塞基本设置 — 定位变压缩比火花塞,使其刚好能从燃烧室传感器孔螺纹端边线中可以准确地看到。
这个位置可使用直边进行校对。
10.3.20.3 设置手轮读数 — 用手将小锁定手轮拧到位,确保变压缩比火花塞保持在缸筒中。
松开大手轮的锁止螺母并拆下L形锁止键。
转动大手轮使得转鼓边缘与水平刻度尺上的1.000刻度对齐。
重新将L形键安装到大手轮上最近出的键槽中,将短臂固定在手轮上。
手轮为使得键槽对齐而出现的的轻微移动不会影响标定。
用手拧紧螺母,使键保持到位。
从转鼓上拆下定位螺钉并转动转鼓,使得零刻度记号与从表2中选择的值对齐。
定位转鼓上的螺钉孔,使其与手轮轮毂上的孔对齐并重新安装定位螺钉。
用扳手拧紧大手轮锁止螺母并重新检查变压缩比火花塞位置是否正确,并且手轮读数与表2中的值一致。
10.3.21 基本压缩压力 — 在手轮读数为1.000时,如果在关闭标准运行条件下运行的发动机后立即读取,则760毫米汞柱(29.92英寸汞柱)标准大气压力下运行的发动机的压缩压力应为3275 ± 138千帕(475 ± 20磅每平方英寸)。
如果条件不在极限范围内,重新检查手轮的基本设置,并在必要时进行机械维修。
压缩压力检查程序参见附件A2。
10.3.21.1 对于不在标准大气压力条件下使用的发动机,典型情况下压缩比与标准压缩压力之比应为本地大气压力除以标准大气压力。
例如,对于在710毫米汞柱大气压力下使用的发动机,期望的压缩压力应为大约138千帕(444 ± 20磅每平方英寸)。
(警告 — 除其它注意事项外,应在尽可能短的时间内使用压缩压力计进行压缩压力测试,以避免因为仪器或燃烧室中残存的小量燃油导致可能的燃烧出现。
)
压缩压力(本地大气压,毫米汞柱)= 3275 kPa X 本地大气压力/标准大气压力
例如:
压缩压力710mmHg = 3275 X 710/760 = 3060 kPa (2)
10.3.22 供油泵润滑油油位 — 应在发动机停下时在油泵油盘中添加充足的发动机曲轴箱润滑油,使其液位达到油尺上要求的记号处。
(警告 — 作为发动机运行的一个结果,特别是在泵的缸筒/活塞总成中开始出现磨损时,机油盘中的油位将会因为稀释而升高,这个升高情况可从油泵壳体的透明玻璃侧板中看到。
油位开始有一点升高时,应将机油盘排空并使用新鲜的更换机油添加。
)
10.3.23 供油泵定时齿轮箱机油油位 — 在发动机停下时打开位于齿轮箱顶部和两侧中间位置的孔。
通过顶部的孔添加充足的发动机曲轴箱润滑油,使油位升高到侧面两个孔的高度。
重新堵上孔。
(警告 — 泵和定时齿轮箱的机油盘没有相互连接,这两部分的润滑液也相互独立。
)
10.3.24 仪表 — 基准传感器和喷油嘴传感器的位置对确保喷油定时和点火延迟函数的同一性和正确性很重要。
10.3.24.1 设置基准传感器(两个) — 这两个传感器相同并可以互换。
这两个传感器安装在位于飞轮上部的支架上,使得飞轮指针能够刚好启动它们。
10.3.24.2 在支架中定位这两个传感器时应使其能够正确形成飞轮指针的基准并与特定传感器所提供的说明相一致。
10.3.24.3 必要时应使用无磁性的插尺测量传感器和飞轮指针之间的间隙。
10.3.25 设置喷油嘴传感器间隙 — 发动机停下时,将间隙设置为典型值1毫米(0.040英寸)。
10.3.25.1 每个单独的传感器可能需要大点或小点的间隙以便在发动机最终运行中实现稳定的测量操作,但是过小的间隙会导致点火延迟角显示值超出范围。
11. 标定和发动机鉴定
11.1 发动机合格性 — 假设发动机已通过批准并且所有设置和运行变量达到平衡并符合发动机和仪器设置及标准运行条件。
11.1.1 发动机热机典型情况下需要1个小时,确保所有变量稳定。
11.2 检查燃油性能的检查 — 本发动机试验没有任何满意的标准化燃油混合物或鉴定发动机的混合物。
检查燃油是对发动机是否性能最佳进行评判的最有用的方式。
11.2.1 对一种或两种检查燃油进行测试。
11.2.2 如果试验得到的检查燃油的十六烷测定值位于按照下式计算得到的检查燃油偏差范围内,则认为满意发动机性能:
偏差极限 =CN ARV± 1.5 X S ARV(3)
式中:
CN ARV= 检查燃油的可接受十六烷值参考值,。