ISO 5164:2014
(Main)Petroleum products — Determination of knock characteristics of motor fuels — Research method
Petroleum products — Determination of knock characteristics of motor fuels — Research method
ISO 5164:2014 establishes the rating of liquid spark-ignition engine fuel in terms of an arbitrary scale of octane numbers using a standard single-cylinder, four-stroke cycle, variable compression ratio, carburetted, CFR engine operated at constant speed. Research octane number (RON) provides a measure of the knock characteristics of motor fuels in automotive engines under mild conditions of operation. ISO 5164:2014 is applicable for the entire scale range from 0 RON to 120 RON, but the working range is 40 RON to 120 RON. Typical motor fuel testing is in the range of 88 RON to 101 RON. ISO 5164:2014 is applicable for oxygenate-containing fuels containing up to 4,0 % (m/m) oxygen and for gasoline containing up to 25 % (V/V) ethanol.
Produits pétroliers — Détermination des caractéristiques antidétonantes des carburants pour moteurs — Méthode de recherche
L'ISO 5164:2014 spécifie une méthode de cotation des carburants liquides pour moteurs à allumage commandé, exprimée sur une échelle arbitraire d'indice d'octane, en utilisant un moteur monocylindre à quatre temps, à taux de compression variable, à carburateur, le moteur CFR fonctionnant à vitesse constante. L'indice d'octane recherche (RON) constitue une mesure des caractéristiques antidétonantes des carburants dans les moteurs pour automobiles dans des conditions de fonctionnement peu sévères. L'ISO 5164:2014 s'applique dans une gamme d'indices d'octane allant de 0 RON à 120 RON, mais les essais courants se font entre 40 RON et 120 RON. La gamme de mesure classique pour les carburants moteurs va de 88 RON à 101 RON. L'ISO 5164:2014 est applicable aux carburants qui comportent des oxygénés et contiennent au maximum 4,0 % (m/m) d'oxygène et aux essences contenant jusqu'à 25 % (V/V) d'éthanol.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 5164
Третье издание
2014-06-01
Нефтепродукты. Определение
антидетонационных свойств
моторного топлива.
Исследовательский метод
Petroleum products – Determination of knock characteristics of motor
fuels – Research method
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 5164:2014(R)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В
случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение
лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованные для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2014
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по
адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране запрашивающей стороны.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 734 09 47
E-mail copyright @ iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
Содержание Страница
Предисловие .v
Введение .vi
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .2
3 Термины и определения .2
4 Сущность метода.4
5 Реагенты и эталонные материалы .4
6 Аппаратура.6
7 Отбор и подготовка проб.7
8 Основные настройки двигателей и приборов и стандартные условия эксплуатации.7
8.1 Монтаж оборудования и приборов двигателя.7
8.2 Частота вращения двигателя .8
8.3 Регулировка клапанов .8
8.4 Высота подъема клапана.8
8.5 Ширма впускного клапана .8
8.6 Диффузор карбюратора .8
8.7 Направление вращения двигателя .9
8.8 Клапанные зазоры .9
8.9 Давление масла .9
8.10 Температура масла .9
8.11 Температура охлаждающей жидкости для рубашки цилиндра.9
8.12 Температура воздуха на входе.9
8.13 Влажность воздуха на входе.10
8.14 Уровень охлаждающей жидкости в рубашке цилиндра .10
8.15 Уровень смазочного масла в картере двигателя.10
8.16 Внутреннее давление в картере.10
8.17 Противодавление выхлопа .10
8.18 Резонанс системы сапуна картера и выхлопа .11
8.19 Натяжение ремня.11
8.20 Основная установка опоры кронштейна коромысла .11
8.21 Основная установка качающегося рычага.11
8.22 Основные установки длины штока толкателя и коромысла .11
8.23 Основная регулировка момента зажигания.11
8.24 Основная установка тяги управления распределителя зажигания.11
8.25 Основная установка зазора между преобразователем в распределителе
зажигания и лопаткой ротора.12
8.26 Зазор свечи зажигания .12
8.27 Основная установка высоты цилиндра.12
8.28 Соотношение компонентов рабочей смеси.13
8.29 Охлаждение карбюратора.14
8.30 Пределы показания датчика интенсивности детонации .14
8.31 Установки разброса измерителя детонации и постоянной времени .14
9 Калибровка и проверка пригодности двигателя.14
9.1 Общие положения.14
9.2 Определение пригодности двигателя к эксплуатации .15
9.3 Методика определения пригодности двигателя к испытанию в диапазоне 87,3 RON
– 100,0 RON.15
© ISO 2014 – Все права сохрянаются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
9.4 Методика проверки пригодности к испытанию в диапазоне ниже 87,1 RON и выше
100,0 RON . 16
9.5 Режим проверки по контрольным топливам. 17
10 Проведение испытаний . 17
10.1 Общие положения . 17
10.2 Запуск . 17
10.3 Калибровка. 18
10.4 Образец топлива . 18
10.5 Первичное эталонное топливо № 1. 19
10.6 Первичное эталонное топливо № 2. 19
10.7 Показания дополнительных измерений. 20
10.8 Специальные инструкции по оценке топлив с октановым числом выше 100,0 RON. 20
11 Вычисления . 20
12 Обработка результатов . 22
13 Прецизионность .22
13.1 Общие положения . 22
13.2 Повторяемость (сходимость), r . 23
13.3 Воспроизводимость, R. 23
13.4 Прецизионность для оценок при барометрическом давлении ниже 94,6 кПа. 23
13.5 Прецизионность для топлив, содержащих от 15% до 25% (по объему) этанола . 23
14 Протокол испытания. 24
Приложение А (информативное) Переменные параметры испытания . 25
Библиография . 28
iv © ISO 2005 – Все права сохрянаются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, ISO
работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Процедуры, используемые для разработки данного документа, и процедуры, предусмотренные для его
дальнейшего ведения, описаны в Директивах ISO/IEC Directives, Part 1. В частности, следует отметить
различные критерии утверждения, требуемые для различных типов документов ISO. Проект данного
документа был разработан в соответствии с редакционными правилами Директив ISO/IEC Directives,
Part 2. www.iso.org/directives.
Необходимо обратить внимание на возможность того, что ряд элементов данного документа могут
быть предметом патентных прав. Международная организация ISO не должна нести ответственность
за идентификацию таких прав, частично или полностью. Сведения о патентных правах,
идентифицированных при разработке документа, будут указаны во Введении и/или в перечне
полученных ISO объявлениях о патентном праве. www.iso.org/patents.
Любое торговое название, использованное в данном документе, является информацией,
предоставляемой для удобства пользователей, а не свидетельством в пользу того или иного товара
или той или иной компании.
Для пояснения значений конкретных терминов и выражений ISO, относящихся к оценке соответствия, а
также информация о соблюдении Международной организацией ISO принципов ВТО по техническим
барьерам в торговле (TБT), см. следующий унифицированный локатор ресурса (URL): Foreword -
Supplementary information
Технический комитет, несущий ответственность за данный документ ISO/ТК 28, Нефтепродукты и
смазочные материалы.
Данное четвертое издание отменяет и заменяет третье издание (ISO 5164:2005). Кроме улучшения
понимания некоторых процедур, основной пересмотр коснулся ввода так называемого цифрового
детонометра. Пересмотр включает допуски для обеих измерительных систем:
a) систему измерения детонации, основанную на аналоговой технологии, и
b) цифрового детонометра, основанного на цифровой технологии XCP.
© ISO 2014 – Все права сохрянаются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
Введение
Назначение настоящего международного стандарта заключается в придании статуса ISO методу
испытания, который уже используется в стандартизированной форме во всем мире. Означенная
методика опубликована компанией «ASTM International» как Стандартный метод испытания D 2699-12.
Публикуя настоящий международный стандарт, ISO признает, что данный метод используется в его
первоначальном виде во многих странах-членах и что стандартное оборудование и многие
комплектующие изделия и материалы, требуемые для применения указанного метода, могут быть
получены только от определенных производителей или поставщиков. Для применения указанного
метода требуется обратиться к дополнениям и приложениям ASTM D 2699-12. Дополнения приводят
информацию, касающуюся требуемого специального оборудования и контрольно-измерительной
аппаратуры, критических настроек и регулировок компонентов, и включают рабочие таблицы
контрольных настроек. Приложения содержат исходные данные и дополнительную информацию в
отношении вспомогательного оборудования, операционных методов и концепций, относящихся к
надлежащему техническому обслуживанию двигателя и изделий контрольно-измерительной
аппаратуры.
Данные о детонационных характеристиках моторного топлива, накопленные во многих странах в
течение ряда лет, основывались на использовании двигателей CFR и методах определения
октанового числа. Признанные во всех мире требования к октановому числу моторного топлива,
принятые в нефтяной промышленности, определяются моторным методом и связанной с этим
1)
единицей оценки детонационной стойкости по модели CFR – F1 , что указывает на необходимость
стандартизации данного метода и испытательного оборудования. Инициатива по исследованиям в
области применения другого двигателя для целей ISO, следовательно, была сочтена ненужным
дублированием усилий.
По этим причинам Технический комитет ISO/TC 28, Нефтепродукты и смазочные материалы,
считает нужным принять стандартные процедуры ASTM D 2699. Вместе с тем, настоящий
международный стандарт рассматривает дополнения и приложения к ASTM D 2699 без изменений
ввиду их широкой детализации. Эти приложения и дополнения не включены в настоящий
международный стандарт, поскольку их можно приобрести в ASTM International.
Из-за выявленных проблем устаревания компонентов аналоговую панель управления изготовитель
заменяет на новую цифровую панель с 2011 г. Наличие запасных частей для аналоговой системы в
будущем будет свернуто. Общество ASTM International[5] провело исследовательскую работу, чтобы
проверить, была ли статистически наблюдаемая систематическая погрешность между системой 501C
и новой цифровой системой измерения детонации.
В отношении прецизионности технические комитеты ISO и ASTM пришли к выводу, что между
системами 501С и новой цифровой панелью системы измерения детонации существует численно
сравнимая повторяемость, и не существует статистически наблюдаемого расхождения для
воспроизводимости между указанными системами. Это означает, что новая панель CFR для
определения октанового числа может быть включена в метод испытания.
1)
Единственный изготовитель агрегата определения октанового числа модели CFR F-1 является компания
Waukesha Engine, Dresser, Inc., располагающаяся по адресу: 1000 West St. Paul Avenue, Waukesha, WI 53188, USA
vi © ISO 2005 – Все права сохрянаются
---------------------- Page: 6 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 5164:2005(R)
Нефтепродукты. Определение антидетонационных свойств
моторного топлива. Исследовательский метод
ВНИМАНИЕ. Применение настоящего международного стандарта может быть связано с
опасными материалами, режимами эксплуатации и оборудованием. Настоящий международный
стандарт не рассматривает все проблемы безопасности, связанные с его применением.
Пользователь настоящего международного стандарта несет ответственность за установление
соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяет
целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.
1 Область применения
Настоящий международный стандарт устанавливает метод определения детонационных
характеристик жидкого топлива для двигателей с искровым зажиганием с помощью произвольной
шкалы октановых чисел, используя одноцилиндровый, четырехтактный, карбюраторный, двигатель
CFR, работающий с постоянной скоростью и с переменной степенью сжатия. Определение октанового
числа по исследовательскому методу (RОN) предусматривает определение детонационных
характеристик моторных топлив в автомобильных двигателях в мягких условиях эксплуатации.
Настоящий международный стандарт распространяется на весь диапазон шкалы от 0 RON до 120 RON,
при этом рабочий диапазон находится в пределах 40 RON – 120 RON. Испытание моторного топлива,
как правило, проводят в диапазоне от 88 RON до 101 RON.
Настоящий международный стандарт может распространяться для испытаний топлив, содержащих
оксигенаты до 4,0 % (по массе кислорода) и для авиационных бензинов, содержащих до 25 %(по
объему) этанола.
Определенные газы и пары, например, галогенсодержащие хладагенты, используемые в
оборудовании кондиционирования воздуха, которые могут находиться вблизи двигателя CFR, могут
оказывать существенное влияние на RON. Также на значения RON могут воздействовать всплески или
кратковременные изменения напряжения или частоты электрического тока.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Хотя 25 % этилового спирта (по объему) соответствуют приблизительно 9 % кислорода (по
массе), полная применимость метода испытаний для данного диапазона содержания кислорода проверена только
для бензинового типа топлива.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Проводятся работы для определения возможности использования метода для бензина,
содержащего до 85 % этилового спирта (по объему).
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Настоящий международный стандарт устанавливает параметры рабочих условий в единицах
CИ, однако, измерения, относящиеся к двигателям, приводится в единицах дюйм-фунт, поскольку данные
единицы измерения используются при изготовлении означенного оборудования, и поэтому в настоящем
международном стандарте они приведены в круглых скобках.
ПРИМЕЧАНИЕ 4 Исходя из целей настоящего международного стандарта, термины “% (по массе)” и “%
(по объему)“ обозначают массу и объемные доли материала соответственно.
© ISO 2005 – Все права сохрянаются 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
2 Нормативные ссылки
Следующие нормативные документы являются обязательными для применения настоящего
международного стандарта. Для жестких ссылок применяются только указанное по тексту издание. Для
плавающих ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного
документа (включая его любые изменения).
ISO 3170, Нефтепродукты жидкие. Ручной отбор проб
ISO 3171, Нефтепродукты жидкие. Автоматический отбор проб из трубопроводов
ISO 3696, Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытаний
ISO 4787, Лабораторная стеклянная посуда. Мерная стеклянная посуда. Методы применения и
контроля совместимости
ASTM D 2299-12, Стандартный исследовательский метод определения моторного октанового
числа топлива для двигателей искрового зажигания
3 Термины и определения
Применительно к настоящему документу, используются нижеследующие термины и их определения.
3.1
принятое опорное значение
accepted reference value
ARV
значение, которое служит в качестве согласованного для сравненияи получено как: теоретическое или
установленное значение, базирующееся на научных принципах, приписанное или аттестованное
значение, базирующееся на экспериментальных работах какой-либо национальной или
международной организации, или согласованное или аттестованное значение, базирующееся на
совместных экспериментальных работах под руководством научной или инженерной группы
3.2
контрольное топливо
check fuel
топливо с заданными характеристиками, которое имеет приписанное MON эталонное значение,
определенное в ходе кругового испытания многодвигательных установок в различных местах
3.3
высота цилиндра
cylinder height
вертикальное положение цилиндра двигателя CFR относительно поршня в верхней мертвой точке
(t.d.c.) или в верхней механической обработанной поверхности картера
3.4
показание циферблатного указателя
показание шкалы индикатора
dial indicator reading
числовое показание высоты цилиндра, индексированное по основной настройке, когда двигатель
работает при степени сжатия, установленной для получения заданного давления сжатия
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к статье: Показание циферблатного указателя выражается в тысячных долях дюйма.
2 © ISO 2014 – Все права сохрянаются
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
3.5
показание цифрового счетчика
digital counter reading
числовое показание высоты цилиндра, индексированное по основной настройке, когда двигатель
работает при степени сжатия, установленной для получения заданного давления сжатия
3.6
измеритель детонации
детонометр
detonation meter
прибор для согласования сигнала детонации, который воспринимает электрический сигнал от датчика
детонации и отображает выходной сигнал для считывания
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к статье Данный измеритель может быть как аналоговым, так и цифровым.
3.7
датчик детонации
detonation pickup
преобразователь магнитострикционного типа, который ввинчивается в цилиндр двигателя для
определения давления камеры сгорания и обеспечения электрического сигнала, пропорционального
скорости изменения электрического сигнала давления цилиндра
3.8
режим зажигания
firing
работа двигателя на топливе от зажигания
3.9
соотношение компонентов рабочей или топливно-воздушной смеси для максимальной
интенсивности детонации
fuel-air ratio for maximum knock intensity
пропорция топлива к воздуху, которая вызывает наибольшую интенсивность детонации для каждого
топлива
3.10
справочная таблица
guide table
табулированные данные специфической зависимости между высотой и октановым числом для
двигателя CFR, работающего при стандартной детонационной интенсивности и заданном
барометрическом давлении
3.11
детонация
knock
анормальное сгорание, часто производящее слышимый звук, вызванный самовоспламенением
топливно-воздушной смеси
3.12
интенсивность детонации
knock intensity
критерий детонации двигателя
3.13
датчик интенсивности детонации
knockmeter
указательный прибор с делением шкалы от 0 до 100, который отображает сигнал интенсивности
детонации от измерителя детонации
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к статье: Данный измеритель может быть как аналоговым, так и цифровым.
© ISO 2014 – Все права сохрянаются 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
3.14
прокручивание двигателя
motoring
работа двигателя без топлива с отключенным зажиганием
3.15
октановое число по исследовательскому методу
research octane number
RON
числовой показатель стойкости топлива к детонации, полученный сравнением интенсивности его
детонации с интенсивностью детонации первичных эталонных топлив с известным октановым числом
по исследовательскому методу при испытании на стандартном двигателе CFR, работающем в
условиях, установленных в настоящем международном стандарте
3.16
оксигенат
окислитель
oxygenate
кислородсодержащее органическое соединение, например, различные спирты или простые эфиры,
используемые в качестве топлива или топливной добавки
3.17
первичное эталонное топливо
primary reference fuel
PRF
изооктан (2,2,4-триметилпентан), н-гептан, пропорциональные по объему смеси изооктана с н-гептаном
или смеси тетраэтилсвинца в изооктане, которые используются для построения условной шкалы
октановых чисел
3.18
разброс
spread
чувствительность измерителя детонации, выраженная в делениях датчика интенсивности детонации
на единицу октанового числа
3.19
стандартизованная топливная смесь на основе толуола
смесь TSF
toluene standardization fuel blend
TSF blend
пропорциональная по объему смесь, которая имеет принятое опорное значение RОN и заданные
значения допусков
4 Сущность метода
Результаты испытания топлива в двигателях типа CFR при составе топливо-воздушной смеси,
приводящем к максимальной детонации, сравнивают с результатами испытаний смесей первичных
эталонных топлив и определяют смесьрезультаты испытания которой при составе топливо воздушной
смеси, приводящем к максимальной детонации, имеют ту же стандартную интенсивность детонации
при испытании с той же степенью сжатия. Состав смеси первичного эталонного топлива (по объему)
характеризует как его октановое число, так и октановое число образца топлива.
5 Реагенты и эталонные материалы
5.1 Охлаждающий состав для рубашки цилиндра, состоящий из воды, соответствующей сорту 3
ISO 3696. Вода должна использоваться в рубашке цилиндра для мест нахождения лабораторий, где
результирующая температура кипения составляет 100 ± 2 °C (212 °F ± 3 °F). Вода с техническим
4 © ISO 2014 – Все права сохрянаются
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5164:2014(R)
антифризом на основе гликоля, добавленного в достаточном количестве для соответствия требованию
температуры кипения, должна использоваться, как это диктует высота, на которой расположена
лаборатория.
Техническое многофункциональное вещество для обработки воды должно добавляться в
охлаждающую жидкость для сведения к минимуму коррозии и минеральной окалины, которые могут
изменить теплопередачу и результаты определения октанового числа.
5.2 Охлаждающая жидкость карбюратора, если требуется (см. 8.29), состоящая из воды или
смеси воды и антифриза, достаточно охлажденная, чтобы предотвратить образование пузырей и
избыточное испарение, но не холоднее, чем 0,6 °C, и не теплее, чем 10 °C.
5.3 Смазочное масло для картера двигателя, включает сорт масла вязкостью SAE 30,
отвечающий эксплуатационной классификации API SF/CE или лучше.
2
Оно должно содержать моющую присадку и иметь кинематическую вязкость от 9,3 до 12,5 мм /с при
температуре 100 °C (212 °F) и показатель вязкости не меньше, чем 85. Масла, содержащие добавки
или присадки, изменяющие коэффициент вязкости, не должны использоваться. Всесезонные
смазочные масла не должны использоваться.
5.4 Первичное эталонное топливо на основе изооктана (2,2.4-триметилпентана), минимальной
чистоты 99,75 % (по объему), содержащее не более, чем 0,10 % по объему гептана и не более, чем
1)
0,5 мг/л свинца. Должно обозначаться как RON 100 .
ПРЕДУПРЕЖЕНИЕ — Изооктан горюч и его пары опасны. Пары могут привести к возгоранию.
5.5 Первичное эталонное топливо на основе н-гептана, минимальной чистоты 99,75 % (по
объему), содержащее не более, чем 0,10 % изооктана и не более, чем 0,5 мг/л свинца. Данное
1)
вещество должно обозначаться как 0 RON .
ПРЕДУПРЕЖЕНИЕ — н-Гептан горюч и его пары опасны. Пары могут привести к возгоранию.
5.6 Первичное эталонное топливо с октановым числом 80, приготовленное с использованием
изооктана сорта эталонного топлива (5.4) и н-гептана (5.5); данная смесь должна содержать 80 % (по
объему) ± 0,1 % (по объему) изооктана.
ПРИМЕЧАНИЕ ASTM D 2699-12, Приложение А3 (таблица смешивания эталонных топлив) приводит
информацию, касающуюся приготовления смесей первичного эталонного топлива согласно заданным
значениям RON.
5.7 Тетраэтилсвинец, разбавленный (разбавленный в объемном отношении ТЭС), состоящий из
авиационной смест раствора антидетонационной присадки на основе тетраэтилсвинца в
углеводородном растворителе, содержащем 70 % (по объему) ксилола и 30 % (по объему) н-гептана.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИ
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5164
Fourth edition
2014-06-01
Petroleum products — Determination
of knock characteristics of motor fuels
— Research method
Produits pétroliers — Détermination des caractéristiques
antidétonantes des carburants pour moteurs — Méthode de recherche
Reference number
ISO 5164:2014(E)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Reagents and reference materials . 3
6 Apparatus . 5
7 Sampling and sample preparation . 6
8 Basic engine and instrument settings and standard operating conditions .6
8.1 Installation of engine equipment and instrumentation . 6
8.2 Engine speed . 6
8.3 Valve timing . 7
8.4 Valve lift . 7
8.5 Intake valve shroud . 7
8.6 Carburettor venturi . 7
8.7 Direction of engine rotation . 7
8.8 Valve clearances . 7
8.9 Oil pressure . 7
8.10 Oil temperature . 8
8.11 Cylinder jacket coolant temperature . 8
8.12 Intake air temperature . 8
8.13 Intake air humidity . 8
8.14 Cylinder jacket coolant level. 8
8.15 Engine crankcase lubricating oil level. 9
8.16 Crankcase internal pressure . 9
8.17 Exhaust back-pressure . 9
8.18 Exhaust and crankcase breather system resonance . 9
8.19 Belt tension . 9
8.20 Rocker arm carrier support basic setting . 9
8.21 Rocker arm carrier basic setting . 9
8.22 Rocker arm and push rod length basic settings . 9
8.23 Basic spark setting .10
8.24 Basic ignition timer control arm setting .10
8.25 Basic ignition timer transducer to rotor vane gap setting .10
8.26 Spark-plug gap .10
8.27 Basic cylinder height setting .10
8.28 Fuel-air ratio .11
8.29 Carburettor cooling .12
8.30 Knockmeter reading limits .12
8.31 Detonation meter spread and time constant settings .12
9 Engine calibration and qualification .12
9.1 General .12
9.2 Engine fit-for-use qualification .12
9.3 Fit-for-use procedure in the 87,1 RON to 100,0 RON range .13
9.4 Fit-for-use procedure below 87,1 RON and above 100,0 RON .14
9.5 Checking performance on check fuels .14
10 Procedure.15
10.1 General .15
10.2 Start-up .15
© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
10.3 Calibration .15
10.4 Sample fuel .16
10.5 Primary reference fuel No. 1 .16
10.6 Primary reference fuel No. 2 .17
10.7 Additional measurement readings .17
10.8 Special instructions for ratings above 100,0 RON .17
11 Calculation .18
12 Expression of results .18
13 Precision .19
13.1 General .19
13.2 Repeatability, r . 19
13.3 Reproducibility, R . 19
13.4 Precision for ratings at barometric pressures below 94,6 kPa .19
13.5 Precision for fuels containing 15% to 25% (V/V) ethanol .20
14 Test report .20
Annex A (informative) Test variable characteristics .21
Bibliography .24
iv © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 5164:2005). Besides improving the
understanding of some of the procedures, the main revision lays in the introduction of the so-called
digital detonation meter. The revision includes allowances both measurement systems:
a) the knock measurement system based on analogue technology, and
b) the XCP digital technology used in the digital detonation meter.
© ISO 2014 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
Introduction
The purpose of this International Standard is to accord ISO status to a test procedure that is already used
in a standardized form all over the world. The procedure in question is published by ASTM International
as Standard Test Method D 2699-12.
By publishing this International Standard, ISO recognizes that this method is used in its original text in
many member countries and that the standard equipment and many of the accessories and materials
required for the method are obtainable only from specific manufacturers or suppliers. To carry out
the procedure in every detail requires reference to annexes and appendices of ASTM D 2699-12. The
annexes detail the specific equipment and instrumentation required, the critical component settings and
adjustments, and include the working tables of referenced settings. The appendices provide background
and additional insight about auxiliary equipment, operational techniques and the concepts relative to
proper maintenance of the engine and instrumentation items.
The accumulated motor fuel data relating to knock characteristics determined in many countries has,
for many years, been based on the use of the CFR engine and the ASTM octane test methods. Accepted
worldwide, petroleum industry octane number requirements for motor fuels are defined by the research
1)
method and associated CFR F-1 Octane Rating Unit , which emphasizes the need for this method and
test equipment to be standardized. The initiation of studies to use a different engine for ISO purposes
has therefore been considered an unnecessary duplication of effort.
For these reasons, it has been considered desirable by ISO Technical Committee 28, Petroleum products
and lubricants, to adopt the ASTM D 2699 standard procedures. However, this International Standard
refers to annexes and appendices of ASTM D 2699 without change because of their extensive detail.
These annexes and appendices are not included in this International Standard because they are available
from ASTM International.
Due to identified component obsolescence issues, the original, analogue control panel has been replaced
by the manufacturer by new digital panel as of 2011. Service parts availability for the analogue system
[5]
will be phased out in the future. Research work was executed by ASTM International to check
whether there was statistically observable systemic bias between the 501C and the new digital knock
measurement system.
With respect to precision ISO and ASTM technical committees concluded that there was numerically
comparable precision for repeatability between the 501C and new panel knock measurement systems,
and no statistically observable difference for reproducibility between the 501C and new panel knock
measurement systems. This means that the new CFR octane panel could be included in the test method.
1) The sole manufacturer of the Model CFR F-1 Octane Rating Unit is Waukesha Engine, Dresser Waukesha,
Inc., 1000 West St. Paul Avenue, Waukesha, WI 53188, USA.
vi © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5164:2014(E)
Petroleum products — Determination of knock
characteristics of motor fuels — Research method
WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations
and equipment. This International Standard does not purport to address of the safety problems
associated with its use. It is the responsibility of the user of this International Standard to
establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory
limitations prior to use.
1 Scope
This International Standard establishes the rating of liquid spark-ignition engine fuel in terms of
an arbitrary scale of octane numbers using a standard single-cylinder, four-stroke cycle, variable
compression ratio, carburetted, CFR engine operated at constant speed. Research octane number
(RON) provides a measure of the knock characteristics of motor fuels in automotive engines under mild
conditions of operation.
This International Standard is applicable for the entire scale range from 0 RON to 120 RON, but the
working range is 40 RON to 120 RON. Typical motor fuel testing is in the range of 88 RON to 101 RON.
This International Standard is applicable for oxygenate-containing fuels containing up to 4,0 % (m/m)
oxygen and for gasoline containing up to 25 %(V/V) ethanol.
NOTE 1 Although 25 % (V/V) of ethanol corresponds to approximately 9 % (m/m) oxygen, full applicability of
this test method for that oxygen range has only been checked for gasoline type of fuels.
NOTE 2 Work is under way to check the possibility to use the method up to and including 85 %(V/V) ethanol.
NOTE 3 This International Standard specifies operating conditions in SI units but engine measurements may
be specified in inch-pound units because these were the units used in the manufacture of the equipment, and thus
some references in this International Standard include these units in parenthesis.
NOTE 4 For the purposes of this standard, the terms “% (m/m)” and “% (V/V)” are used to represent the mass
fraction, µ, and the volume fraction, φ, of a material respectively.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 3170, Petroleum liquids — Manual sampling
ISO 3171, Petroleum liquids — Automatic pipeline sampling
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 4787, Laboratory glassware — Volumetric instruments — Methods for testing of capacity and for use
ASTM D2699-12, Standard Test Method for Research Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
© ISO 2014 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
3.1
accepted reference value
ARV
value that serves as an agreed-upon reference for comparison, and which is derived as: a theoretical or
established value, based on scientific principles, an assigned or certified value, based on experimental
work of some national or international organization, or a consensus or certified value, based on
collaborative experimental work under the auspices of a scientific or engineering group
3.2
check fuel
fuel of selected characteristics that has a RON accepted reference value determined by round-robin
testing by multiple engines in different locations
3.3
cylinder height
relative vertical position of the CFR engine cylinder with respect to the piston at top dead center (t.d.c.)
or the top machined surface of the crankcase
3.4
dial indicator reading
numerical indication of cylinder height, indexed to a basic setting when the engine is motored with the
compression ratio set to produce a specified compression pressure
Note 1 to entry: The dial indicator reading is expressed in thousandths of an inch.
3.5
digital counter reading
numerical indication of cylinder height, indexed to a basic setting when the engine is motored with the
compression ratio set to produce a specified compression pressure
3.6
detonation meter
knock signal conditioning instrumentation that accepts the electrical signal from the detonation pickup
and produces an output signal for display
Note 1 to entry: The meter is either analogue or digital.
3.7
detonation pickup
magnetostrictive-type transducer that threads into the engine cylinder to sense combustion-chamber
pressure and provide an electrical signal proportional to the rate-of-change of that cylinder pressure
3.8
firing
engine operation with fuel and ignition
3.9
fuel-air ratio for maximum knock intensity
proportion of fuel to air that produces the highest knock intensity for each fuel
3.10
guide table
tabulation of the specific relationship between cylinder height and octane number for the CFR engine
operated at standard knock intensity and a specified barometric pressure
3.11
knock
abnormal combustion, often producing an audible sound, caused by auto-ignition of the air-fuel mixture
2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
3.12
knock intensity
measure of engine knock
3.13
knockmeter
indicating meter with a division scale that displays the knock intensity signal from the detonation meter
Note 1 to entry: The meter is either analogue or digital.
3.14
motoring
engine operation without fuel and with the ignition shut off
3.15
research octane number
RON
numerical rating of knock resistance for a fuel obtained by comparing its knock intensity with that of
primary reference fuels of known research octane number when tested in a standardized CFR engine
operating under conditions specified in this document
3.16
oxygenate
oxygen-containing organic compound, such as various alcohols or ethers, used as a fuel or fuel supplement
3.17
primary reference fuel
PRF
2,2,4-trimethylpentane (iso-octane), n-heptane, volumetrically proportioned mixtures of iso-octane
with n-heptane, or blends of tetraethyl lead in iso-octane, which define the octane number scale
3.18
spread
sensitivity of the detonation meter expressed in knockmeter divisions per octane number
3.19
toluene standardization fuel
TSF
volumetrically proportioned blend that has RON accepted reference value and specified rating tolerances
4 Principle
A sample fuel, operating in a CFR engine at the fuel-air ratio that maximizes its knock, is compared to
primary reference fuel blends to determine that blend which, when operated at the fuel-air ratio that
maximizes its knock, would result in both fuels producing the same standard knock intensity when
tested at the same engine compression ratio. The volumetric composition of the primary reference fuel
blend defines both its octane number and that of the sample fuel.
5 Reagents and reference materials
5.1 Cylinder-jacket coolant, consisting of water conforming to grade 3 of ISO 3696. Water shall be used
in the cylinder jacket for laboratory locations where the resultant boiling temperature is 100 °C ± 1,5 °C
(212 °F ± 3 °F). Water with commercial glycol-based antifreeze added in sufficient quantity to meet the
boiling temperature requirement shall be used when laboratory altitude dictates.
A commercial multi-functional water treatment material should be used in the coolant to minimize
corrosion and mineral scale that can alter heat transfer and rating results.
© ISO 2014 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5164:2014(E)
5.2 Carburettor coolant, if required (see 8.29), consisting of water or a water-antifreeze mixture,
chilled sufficiently to prevent fuel bubbling and excessive vaporization, but neither colder than 0,6 °C nor
warmer than 10 °C.
5.3 Engine crankcase-lubricating oil, comprising an SAE 30 viscosity grade oil meeting service
classification API SF/CE or better.
2 2
It shall contain a detergent additive and have a kinematic viscosity of 9,3 mm /s to 12,5 mm /s at 100 °C
(212 °F) and a viscosity index of not less than 85. Oils containing viscosity index improvers shall not be
used. Multi-grade lubricating oils shall not be used.
5.4 2,2,4-trimethylpentane (iso-octane) primary reference fuel, of minimum purity 99,75 % (V/V),
containing no more than 0,10 % (V/V) heptane and no more than 0,5 mg/l lead. This material shall be
1)
designated as 100 RON .
WARNING — iso-Octane is flammable and its vapours are harmful. Vapours may cause flash fire.
5.5 n-Heptane primary reference fuel, of minimum purity 99,75 % (V/V), containing no more than
2)
0,10 % (V/V) isooctane and no more than 0,5 mg/l lead. This material shall be designated as 0 RON .
WARNING — n-heptane is flammable and its vapours are harmful. Vapours may cause flash fire.
5.6 80-octane primary reference fuel blend, prepared using reference fuel grade iso-octane (5.4)
and n-heptane (5.5); this blend shall contain 80 % (V/V) ± 0,1 % (V/V) iso-octane.
NOTE ASTM D 2699–12, Annex A3 (Reference Fuel Blending Tables), provides information for preparation of
primary reference fuel blends to specific RON values.
5.7 Tetraethyl lead, dilute, (TEL dilute volume basis), consisting of a solution of aviation mix tetraethyl
lead antiknock compound in a hydrocarbon diluent of 70 % (V/V) xylene and 30 % (V/V) n-heptane.
WARNING —Tetraethyl lead is poisonous and flammable. It may be harmful or fatal if inhaled,
swallowed, or absorbed through the skin. May cause flash fire.
The anti-knock compound shall contain 18,23 % (m/m) ± 0,05 % (m/m) tetraethyl lead and have a relative
density at 15,6 °C/15,6 °C (60 °F/60 °F) of 0,957 to 0,967.
NOTE 1 The typical composition of the compound, excluding the tetraethyl lead, is as follows:
Ethylene dibromide (scavenger): 10,6 % (m/m)
Diluent:
xylene 52,5 % (m/m)
heptane 17,8 % (m/m)
Dye, antioxidant and inerts 0,87 % (m/m)
NOTE 2 Developments within ISO are under way in order to make less use of lead-containing
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5164
Quatrième édition
2014-06-01
Produits pétroliers — Détermination
des caractéristiques antidétonantes
des carburants pour moteurs —
Méthode de recherche
Petroleum products — Determination of knock characteristics of
motor fuels — Research method
Numéro de référence
ISO 5164:2014(F)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 4
5 Réactifs et produits de référence . 4
6 Appareillage . 5
7 Échantillonnage et préparation des échantillons . 7
8 Réglages de base du moteur et des instruments et conditions opératoires de base .7
8.1 Installation de l’équipement et de l’instrumentation du moteur . 7
8.2 Régime de rotation du moteur . 7
8.3 Calage de la distribution . 7
8.4 Levée de soupape . 8
8.5 Déflecteur de la soupape admission . 8
8.6 Venturi du carburateur . 8
8.7 Sens de rotation du moteur. 8
8.8 Jeux aux soupapes . 8
8.9 Pression d’huile . 8
8.10 Température d’huile . 8
8.11 Température du liquide de refroidissement du cylindre . 8
8.12 Température de l’air à l’admission . 9
8.13 Humidité de l’air à l’admission . 9
8.14 Niveau du liquide de refroidissement du cylindre . 9
8.15 Niveau du lubrifiant du carter moteur .10
8.16 Pression interne dans le carter .10
8.17 Contre-pression d’échappement .10
8.18 Résonance de l’échappement et du reniflard du carter .10
8.19 Tension des courroies .10
8.20 Réglage de base des supports de porte-culbuteur .10
8.21 Réglage de base des porte-culbuteurs .10
8.22 Réglages de base des culbuteurs et des longueurs de tiges poussoirs .10
8.23 Réglage de l’avance à l’allumage de base .11
8.24 Réglage de base du dispositif de contrôle de variation d’avance à l’allumage .11
8.25 Réglage de l’entrefer entre le thyristor et la cible du rotor .11
8.26 Écartement des électrodes de bougie .11
8.27 Réglage de base de la hauteur de cylindre .11
8.28 Rapport carburant/air .12
8.29 Refroidissement du carburateur .13
8.30 Limites de lecture de l’indicateur d’intensité de cliquetis .13
8.31 Réglage du gain et de la constante de temps de l’amplificateur électronique de signaux .13
9 Étalonnage et qualification du moteur .13
9.1 Généralités .13
9.2 Qualification du moteur .14
9.3 Procédure de qualification pour le domaine 87,1 RON à 100,0 RON .14
9.4 Procédure de qualification en dessous de 87,1 RON et au-dessus de 100,0 RON .15
9.5 Contrôle de la mesure avec des carburants de contrôle .15
10 Mode opératoire.16
10.1 Généralités .16
10.2 Démarrage .16
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
10.3 Étalonnage .16
10.4 Échantillon de carburant .17
10.5 Carburant de référence primaire n° 1 .18
10.6 Carburant de référence primaire n° 2 .18
10.7 Relevés additionnels des mesures .19
10.8 Instructions spécifiques concernant les mesures supérieures à 100,0 RON .19
11 Calculs .19
12 Expression des résultats.20
13 Fidélité .21
13.1 Généralités .21
13.2 Répétabilité (r) .21
13.3 Reproductibilité (R) .21
13.4 Fidélité pour des mesures à des pressions barométriques inférieures à 94,6 kPa.22
13.5 Fidélité pour des carburants contenant 15 à 25 % (V/V) d’éthanol .22
14 Rapport d’essai .22
Annexe A (informative) Caractéristiques des variables d’essai .23
Bibliographie .26
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2, www.iso.
org/directives.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,
www.iso.org/brevets.
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, aussi bien que pour des informations au-sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Foreword - Supplementary
information.
Le comité en charge de ce document est l’ISO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième (EN ISO 5164:2005). Outre l’amélioration de
la compréhension de certains modes opératoires, la principale révision consiste en l’introduction du
compteur de détonation numérique. Cette révision inclut des tolérances destinées aux deux systèmes
de mesure:
a) le système de mesure du cliquetis qui s’appuie sur la technologie analogique et
b) la technologie numérique XCP utilisée dans le compteur de détonation numérique.
© ISO 2014 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
Introduction
L’objet de la présente Norme internationale est d’accorder le statut ISO à une méthode d’essai qui est déjà
utilisée dans le monde entier sous une forme normalisée. La méthode en question est publiée par «ASTM
International» comme méthode d’essai normalisée D 2699-12.
En publiant la présente Norme internationale, l’ISO reconnaît que la présente méthode est utilisée dans
sa forme originelle dans beaucoup de pays membres et que l’appareillage de base ainsi que nombre des
accessoires et équipements nécessaires ne sont disponibles qu’auprès de fabricants et de fournisseurs
spécifiques. Pour la mise en œuvre de la méthode dans le moindre détail, il faut se référer aux annexes
et appendices de l’ASTM D 2699-12. Les annexes indiquent en détail les accessoires et l’instrumentation
qui sont nécessaires, les réglages et ajustements critiques, et comportent les tableaux à appliquer pour
les réglages de référence. Les appendices fournissent le contexte ainsi que des données complémentaires
sur l’appareillage auxiliaire, les techniques opératoires et des notions pour une bonne maintenance du
moteur et de l’appareillage.
Depuis de nombreuses années et dans de nombreux pays, un grand nombre de résultats ont été
archivés sur les caractéristiques antidétonantes des carburants pour moteur automobile, tous basés
sur l’utilisation du moteur CFR et des méthodes ASTM de mesure de l’octane. Acceptées dans le monde
entier, les exigences d’indice d’octane pour les carburants pour moteur automobile de l’industrie
1)
pétrolière sont définies sur la base de la méthode recherche et du moteur «CFR F-1 Octane Rating Unit»
qui lui est associé. Cela met en relief le besoin pour cette méthode et pour ce moteur d’être normalisés.
Il est apparu aussi que le lancement d’études de développement d’un nouveau moteur pour l’ISO aurait
représenté un double emploi inutile.
Pour l’ensemble de ces raisons, le comité technique ISO/TC 28 Produits pétroliers et lubrifiants a
jugé souhaitable d’adopter les procédures de la norme ASTM D 2699. Cependant la présente Norme
internationale donne référence à des annexes et appendices de l’ASTM D 2699 sans changement, car
il s’agit de textes très détaillés. Ces annexes et appendices ne sont pas repris dans la présente Norme
internationale car ils sont disponibles à l’ASTM.
En raison de problèmes d’obsolescence de certains de ses composants, le panneau de contrôle analogique
d’origine a été remplacé par le constructeur par le nouveau panneau numérique à partir de 2011. Les
pièces de rechange destinées au système analogique seront peu à peu supprimées à l’avenir. L’ASTM
[5]
International a entrepris des travaux de recherche afin de vérifier s’il existait une erreur de justesse
systémique statistiquement observable entre le 501C et le nouveau système numérique de mesure du
cliquetis.
En ce qui concerne la fidélité, les comités techniques ISO et ASTM ont conclu qu’il existait une fidélité
numériquement comparable en termes de répétabilité entre le 501C et les systèmes de mesure du
cliquetis munis du nouveau panneau, et qu’il n’existait aucune différence statistiquement observable en
termes de reproductibilité entre le 501C et ces mêmes systèmes. Cela signifie que le nouveau panneau
octane CFR pourrait être inclus dans la méthode d’essai.
1) Le seul fabricant du moteur de modèle «CFR F-1 Octane Rating Unit» est Waukesha Engine, Dresser Waukesha,
Inc., 1000 West St. Paul Avenue, Waukesha, WI 53188, USA.
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 5164:2014(F)
Produits pétroliers — Détermination des caractéristiques
antidétonantes des carburants pour moteurs — Méthode
de recherche
AVERTISSEMENT — L’utilisation de la présente Norme internationale peut impliquer
l’intervention de produits, d’opérations et d’équipements à caractère dangereux. La présente
norme internationale n’est pas censée aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son
usage. Il est de la responsabilité de l’utilisateur de consulter et d’établir des règles de sécurité
et d’hygiène appropriées et de déterminer l’applicabilité des restrictions réglementaires avant
utilisation.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de cotation des carburants liquides pour
moteurs à allumage commandé, exprimée sur une échelle arbitraire d’indice d’octane, en utilisant
un moteur monocylindre à quatre temps, à taux de compression variable, à carburateur, le moteur
CFR fonctionnant à vitesse constante. L’indice d’octane recherche (RON) constitue une mesure des
caractéristiques antidétonantes des carburants dans les moteurs pour automobiles dans des conditions
de fonctionnement peu sévères.
La présente Norme internationale s’applique dans une gamme d’indices d’octane allant de 0 RON à
120 RON, mais les essais courants se font entre 40 RON et 120 RON. La gamme de mesure classique pour
les carburants moteurs va de 88 RON à 101 RON.
La présente Norme internationale est applicable aux carburants qui comportent des oxygénés et
contiennent au maximum 4,0 % (m/m) d’oxygène et aux essences contenant jusqu’à 25 % (V/V ) d’éthanol.
NOTE 1 Bien que 25 % (V/V) d’éthanol corresponde à approximativement 9 % (m/m) d’oxygène, l’applicabilité
complète de cette méthode d’essai à ce niveau d’oxygène n’a été vérifiée que pour les carburants de type essence.
NOTE 2 Des études sont actuellement en cours pour déterminer s’il est possible d’utiliser la méthode pour des
carburants contenant jusqu’à 85 % (V/V) d’éthanol.
NOTE 3 La présente Norme internationale définit les conditions opératoires en unités SI, mais les mesures
du moteur peuvent être spécifiées en unités «inch-pound», car ce sont les unités qui ont été utilisées pour la
construction de l’équipement, et ces unités sont quelquefois données entre parenthèses dans la présente Norme
Internationale.
NOTE 4 Pour les besoins de la présente norme, les expressions «% (m/m)» et «% (V/V)» représentent
respectivement la fraction massique, µ, et la fraction volumique, φ.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour
les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 3170, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage manuel
ISO 3171, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage automatique en oléoduc
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d’essai
ISO 4787, Verrerie de laboratoire — Instruments volumétriques — Méthodes de vérification de la capacité
et d’utilisation
© ISO 2014 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
ASTM D2699-12, Standard Test Method for Research Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
valeur de référence acceptée
ARV
valeur qui sert de référence, agréée pour une comparaison, et qui résulte: d’une valeur théorique ou
établie, fondée sur des principes scientifiques, d’une valeur assignée ou certifiée, fondée sur les travaux
expérimentaux d’une organisation nationale ou internationale, ou d’une valeur de consensus ou certifiée,
fondée sur un travail expérimental en collaboration et placé sous les auspices d’un groupe scientifique
ou technique
3.2
carburant de contrôle
carburant de caractéristiques choisies dont le RON constitue une valeur de référence qui a été déterminée
par un essai circulaire ayant mis en jeu différents moteurs dans différents lieux
3.3
hauteur de cylindre
position verticale relative du cylindre du moteur CFR par rapport au point mort haut (p.m.h.) du piston
ou à la surface usinée supérieure du carter
3.4
lecture au micromètre
indication numérique de la hauteur de cylindre rapportée à un réglage de base pour lequel le taux de
compression du moteur est réglé de façon à produire une pression de compression donnée
Note 1 à l’article: La lecture au micromètre est exprimée en millièmes d’inch.
3.5
lecture de compteur digital
indication numérique de la hauteur de cylindre, rapportée à un réglage de base pour lequel le taux de
compression du moteur est réglé de façon à produire une pression de compression donnée
3.6
amplificateur électronique de signaux
«detonation meter»
instrumentation de conditionnement du signal de cliquetis qui reçoit le signal électrique du capteur de
détonation et produit un signal de sortie pour l’affichage
3.7
capteur de pression
transducteur de type magnétosensible qui se fixe dans le cylindre du moteur et qui, en réagissant à la
pression au sein de la chambre de combustion, envoie un signal électrique proportionnel à l’évolution de
cette pression de cylindre
Note 1 à l’article: L’appareil est soit analogique, soit numérique.
3.8
allumage
fonctionnement du moteur alimenté en carburant et avec allumage
3.9
dosage carburant/air produisant l’intensité maximale de cliquetis
proportion de carburant par rapport à l’air qui produit l’intensité maximale de cliquetis, ceci pour
chaque carburant
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
3.10
tableau guide
expression sous forme de tableau de la relation spécifique entre la hauteur de cylindre et l’indice d’octane
pour un moteur CFR fonctionnant avec l’intensité de cliquetis standard et à une pression barométrique
déterminée
3.11
cliquetis
combustion anormale provoquant souvent un son perceptible, causée par l’auto-inflammation du
mélange carburant/air
3.12
intensité de cliquetis
mesure du cliquetis du moteur
3.13
indicateur d’intensité de cliquetis
«knockmeter»
galvanomètre indiquant sur une échelle l’intensité de cliquetis issue de l’amplificateur électronique de
signaux
Note 1 à l’article: L’appareil est soit analogique, soit numérique .
3.14
entraînement par la génératrice
fonctionnement du moteur sans carburant et allumage coupé
3.15
indice d’octane recherche
RON
cotation numérique de la résistance au cliquetis d’un carburant, mesurée sur un moteur CFR fonctionnant
dans les conditions spécifiées dans le présent document, en comparant l’intensité de cliquetis qu’il
provoque à celle d’un carburant de référence primaire d’indice d’octane recherche connu
3.16
oxygéné
produit oxygéné
composé organique contenant de l’oxygène, tel que différents alcools ou éthers, utilisé comme carburant
ou comme adjuvant au carburant
3.17
carburant de référence primaire
CRP
2,2,4-triméthylpentane (iso-octane), n-heptane, mélange volumétrique d’iso-octane et de n-heptane,
ou mélange de plomb tétraéthyle dans l’iso-octane, l’ensemble de ces produits définissant l’échelle des
indices d’octanes
3.18
gain
sensibilité de l’amplificateur électronique de signaux exprimée en nombre de graduations de
galvanomètre par point de variation d’indice d’octane
3.19
carburant étalon au toluène
TSF
mélange volumétriquement proportionné ayant une valeur de référence de RON acceptée, avec des
tolérances de mesure spécifiées
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5164:2014(F)
4 Principe
Un échantillon de carburant, utilisé dans un moteur CFR dans un rapport carburant/air permettant de
produire l’intensité de cliquetis maximal, est comparé à des carburants de référence primaires afin de
déterminer avec lequel d’entre eux, lorsqu’il est utilisé à un rapport carburant/air qui rend le cliquetis
maximal, on produit le même niveau d’intensité de cliquetis lorsque tous deux sont testés avec le même
taux de compression du moteur. La composition volumétrique du mélange carburant de référence
primaire définit à la fois son indice d’octane et celui de l’échantillon de carburant.
5 Réactifs et produits de référence
5.1 Liquide de refroidissement de cylindre, constitué d’eau conforme à la qualité 3 de l’ISO 3696.
L’eau seule peut être utilisée selon l’altitude du laboratoire pour établir une température du cylindre de
100 °C ± 1,5 °C. Si nécessaire, l’eau sera additivée d’un antigel commercial à base de glycol, de façon que
l’ébullition se produise à partir de 100 °C, pour les laboratoires situés à plus haute altitude.
Afin d’éviter la corrosion ou l’entartrage, qui risquent d’être préjudiciables aux échanges thermiques
et d’affecter les résultats, il convient d’ajouter à l’agent de refroidissement un produit commercial
multifonctionnel de traitement de l’eau.
5.2 Agent de refroidissement du carburateur, si nécessaire (voir 8.29), constitué d’eau ou d’un
mélange eau-antigel, refroidi suffisamment pour empêcher la formation de bulles dans le carburant
et une vaporisation excessive, mais de telle sorte que sa température ne soit pas inférieure à 0,6 °C ni
supérieure à 10 °C.
5.3 Huile lubrifiante pour le carter moteur, constitué d’une huile de grade de viscosité SAE 30
répondant au moins à la classification de service API SF/CE.
2 2
Elle doit contenir un additif détergent et avoir une viscosité cinématique de 9,3 mm /s à 12,5 mm /s à
100 °C et un indice de viscosité qui ne soit pas inférieur à 85. Il ne faut pas utiliser d’huiles contenant des
améliorateurs d’indice de viscosité ni d’huiles lubrifiantes multigrades.
5.4 2,2,4-triméthylpentane (iso-octane) comme carburant de référence primaire, d’une pureté
minimale de 99,75 % (V/V), ne contenant pas plus de 0,10 % (V/V) de n-heptane et pas plus de 0,50 mg/l
1)
de plomb. Ce produit doit être nommé 100 RON .
AVERTISSEMENT — L’iso-octan
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.