Petroleum products — Determination of knock characteristics of motor and aviation fuels — Motor method

ISO 5163:2014 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. Motor octane number (MON) provides a measure of the knock characteristics of motor fuels in automotive engines under severe conditions of operation. The motor octane number provides a measure of the knock characteristics of aviation fuels in aviation piston engines, by using an equation to correlate to aviation-method octane number or performance number (lean-mixture aviation rating). ISO 5163:2014 is applicable for the entire scale range from 0 MON to 120 MON, but the working range is 40 MON to 120 MON. Typical motor fuel testing is in the range of 80 MON to 90 MON. Typical aviation fuel testing is in the range of 98 MON to 102 MON.

Produits pétroliers — Détermination des caractéristiques antidétonantes des carburants pour moteurs automobiles et aviation — Méthode moteur

L'ISO 5163:2014 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 moteur (MON) constitue une mesure des caractéristiques antidétonantes des carburants dans les moteurs pour automobiles dans des conditions de fonctionnement sévères. L'indice d'octane moteur constitue une mesure des caractéristiques antidétonantes des essences aviation dans les moteurs d'avion à pistons, en utilisant une équation pour le corréler à l'indice d'octane méthode aviation, ou indice de performance (indice aviation mélange pauvre). L'ISO 5163:2014 s'applique dans une gamme d'indices d'octane allant de 0 MON à 120 MON, mais les essais courants se font entre 40 MON et 120 MON. La gamme de mesure classique pour les carburants moteurs va de 80 MON à 90 MON, tandis que pour les essences aviation elle va de 98 MON à 102 MON.

General Information

Status
Published
Publication Date
20-May-2014
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Completion Date
25-Sep-2020
Ref Project

Relations

Buy Standard

Standard
ISO 5163:2014
English language
26 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 5163:2014 - Petroleum products -- Determination of knock characteristics of motor and aviation fuels -- Motor method
English language
26 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 5163:2014 - Produits pétroliers -- Détermination des caractéristiques antidétonantes des carburants pour moteurs automobiles et aviation -- Méthode moteur
French language
29 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (Sample)

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 5163
Четвертое издание
2014-06-01


Нефтепродукты. Определение
антидетонационных характеристик
моторного и авиационного топлива.
Моторный метод
Petroleum products – Determination of knock characteristics of motor
and aviation fuels – Motor method



Ответственность за подготовку русской версии несѐт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьѐй 18.1 Устава ISO


Ссылочный номер

ISO 5163:2014(R)
©
ISO 2014

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5163:2014(R)

ДОКУМЕНДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ


© ISO 2014
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 5163:2014(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 Реактивы и эталонные материалы . 5
6 Аппаратура . 6
7 Отбор и подготовка проб . 7
8 Основные настройки двигателей и приборов и стандартные условия эксплуатации . 8
8.1 Монтаж оборудования и приборов двигателя . 8
8.2 Частота вращения двигателя . 8
8.3 Регулировка клапанов . 8
8.4 Высота подъема клапана . 8
8.5 Ширма впускного клапана . 9
8.6 Диффузор карбюратора . 9
8.7 Направление вращения коленчатого вала двигателя . 9
8.8 Клапанные зазоры . 9
8.9 Давление масла . 10
8.10 Температура масла . 10
8.11 Температура охлаждающей жидкости в рубашке цилиндра . 10
8.12 Температура воздуха на входе . 10
8.13 Температура всасываемой смеси . 10
8.14 Влажность воздуха на входе . 10
8.15 Уровень охлаждающей жидкости в рубашке цилиндра . 11
8.16 Уровень смазочного масла в картере двигателя . 11
8.17 Внутреннее давление в картере . 11
8.18 Противодавление выхлопа . 11
8.19 Резонанс системы сапуна картера и выхлопа . 11
8.20 Натяжение ремня . 11
8.21 Основная установка опоры кронштейна коромысла . 11
8.22 Основная установка кронштейна коромысла . 12
8.23 Основные установки длины штока толкателя и коромысла . 12
8.24 Основная установка свечи . 12
8.25 Основная установка зазора между преобразователем в распределителе
зажигания и лопаткой ротора . 12
8.26 Основная установка тяги управления распределителя зажигания . 12
8.27 Зазор свечи зажигания . 13
8.28 Основная установка высоты цилиндра . 13
8.29 Соотношение смеси топливо-воздух . 14
8.30 Охлаждение карбюратора . 14
8.31 Пределы показания датчика интенсивности детонации . 14
8.32 Установки разброса детонометра и постоянной времени . 15
9 Калибровка и проверка пригодности двигателя . 15
9.1 Общие положения . 15
9.2 Определение пригодности двигателя к эксплуатации . 15
9.3 Методика проверки пригодности к испытанию в диапазоне 79,6 MON – 94,7 MON . 16
© ISO 2014 – Все права сохраняются iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5163:2014(R)
9.4 Методика проверки пригодности к эксплуатации в диапазоне ниже 79,8 MON и
выше 94,5 MON. 17
9.5 Режим проверки контрольных топлив . 17
10 Методика . 18
10.1 Общие положения . 18
10.2 Запуск . 18
10.3 Калибровка . 18
10.4 Образец топлива . 19
10.5 Первичное эталонное топливо № 1 . 20
10.6 Первичное эталонное топливо № 2 . 20
10.7 Показания дополнительных измерений . 20
10.8 Специальные инструкции по оценке топлив с октановым числом выше 100,0 MON . 21
11 Расчет . 21
12 Обработка результатов . 22
13 Прецизионность . 23
13.1 Общие положения . 23
13.2 Повторяемость (сходимость) (r) . 24
13.3 Воспроизводимость (R) . 24
13.4 Прецизионность при низком барометрическом давлении. 25
13.5 Прецизионность для топлив, содержащих от 15% до 25% (по объему) этанола . 25
14 Протокол испытания . 25
14.1 Моторные топлива для двигателей с искровым зажиганием . 25
14.2 Топливо для авиационных поршневых двигателей . 26
Приложение А (информативное) Переменные параметры испытания . 27
Библиография . 30

iv © ISO 2014 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5163:2014(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) всемирная федерация национальных органов
по стандартизации (комитеты-члены ISO). Работа по подготовке международных стандартов обычно
ведется через технические комитеты ISO. Каждый комитет-член ISO, проявляющий интерес к
тематике, по которой учрежден технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные организации, государственные и негосударственные, имеющие связи с ISO,
также принимают участие в работе. ISO тесно сотрудничает с Международной электротехнической
комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.
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 5163:2005). Оно также включает
техническую поправку ISO 5163:2005/Cor.1:2008. Кроме улучшения понимания некоторых процедур,
пересмотр, в основном, 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 сохраняются v

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5163:2014(R)
Введение
Назначение настоящего международного стандарта заключается в том, чтобы придать статус ISO
методу испытания, который уже используется в стандартизованной форме во всем мире. Означенный
метод опубликован компанией ―ASTM International‖ как Стандартный метод испытания D 2700-12.
Данный международный стандарт основан на объединении двух прежних методов испытания для
[2]
двигателя внутреннего сгорания и авиационных поршневых двигателей.
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 2700-12. Дополнения содержат
информацию, касающуюся требуемого специального оборудования и контрольно-измерительной
аппаратуры, критических настроек и регулировок компонентов, и включают рабочие таблицы
эталонных настроек. Приложения содержат исходные данные и дополнительную информацию о
вспомогательном оборудовании, методах эксплуатации и концепциях, относящихся к надлежащему
техническому обслуживанию двигателя и деталей контрольно-измерительной аппаратуры.
Данные о детонационных характеристиках моторного топлива и авиационных типах топлива,
накопленные во многих странах в течение ряда лет, основывались на использовании двигателей CFR
[CFR = Объединенный комитет по исследованию топлив] и методах определения октанового числа по
ASTM. Признанные во всех мире требования к октановому числу моторного и авиационного топлива,
принятые в нефтяной промышленности, определяются моторным методом и связанной с этим
1)
единицей оценки детонационной стойкости по модели CFR - F2 , 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.
Кроме того, было признано, что данный метод определения номинальных характеристик моторных и
авиационных типов топлива, который включает метрические выражения условий эксплуатации, тем не
менее, представляет собой исключительный случай в том отношении, что двигатель CFR
производится в дюймовых размерах и требует введения многочисленных настроек и регулировок
дюймовых размеров. Применение метрической системы к этим размерам и их допускам может быть
достигнуто только точным числовым переводом, что не отразит надлежащую метрическую
инженерную практику. Попытки использования инструментов метрического измерения для проверки
компонентов сообразно численно переведенным метрическим величинам только явятся
дополнительным источником изменчивости при проведении испытаний.
По этим причинам Технический комитет ISO 28, Нефтепродукты счет целесообразным утвердить
стандарт ASTM D 2700, измененный в соответствии с Частью 2, Правила построения и составления
проектов международных стандартов Директив ISO. Вместе с тем, настоящий международный
стандарт рассматривает дополнения и приложения ASTM D 2700 без изменений ввиду их широкой
детализации. Эти приложения и дополнения не включены в настоящий международный стандарт,
поскольку они публикуются в Annual Book of ASTM Standards, Section 5.
Ввиду выявленных проблем, касающихся устаревших компонентов, первоначальную аналоговую
панель управления изготовитель заменил на новую цифровую панель. Наличие запасных частей для
аналоговой системы будут в будущем сняты с производства. Исследовательской работой занимается
[8]
ASTM International с целью проверки, существует ли статистически наблюдаемая систематическая
погрешность между 501C и новой цифровой системой измерения детонации.

1)
Единственный изготовитель агрегата определения октанового числа модели CFR F-2 является компания Waukesha Engine,
Dresser, Inc.,. 1000 West St/Paul Avenue, Waukesha, W 53188, USA
vi © ISO 2014 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 5163:2014(R)
Что касается прецизионности методов, технические комитеты ISO и ASTM пришли к выводу, что
существует численно сопоставимая прецизионность в части повторяемости (сходимости) между 501C
и новыми системами измерения детонации с цифровыми панелями управления, и не существует
статистически наблюдаемого расхождения для воспроизводимости между 501C и новыми цифровыми
системами измерения детонации. В отношении результатов определения октанового числа моторным
методом оценка не обнаруживает статистически наблюдаемой систематической погрешности между
двумя системами или связанной с образцами погрешности, так что результаты, полученные двумя
система измерения детонации практически равноценны (результаты не требуют поправки на
систематическую погрешность). Это означает, что новая октановая панель CFR может быть включена
в метод испытания.
© ISO 2014 – Все права сохраняются vii

---------------------- Page: 7 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 5163:2014(R)

Нефтепродукты. Определение антидетонационных
характеристик моторного и авиационного топлива.
Моторный метод
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Использование настоящего международного стандарта может быть
связано с опасными материалами, режимами эксплуатации и оборудованием. Настоящий
международный стандарт не распространяется на все проблемы безопасности, ассоциируемые
с его применением. Пользователь настоящего международного стандарта несет
ответственность за установление соответствующих мер безопасности и охраны здоровья и
определению применимости обязательных ограничений перед использованием.
1 Область применения
Настоящий международный стандарт устанавливает номинальную характеристику жидкого топлива
двигателей с искровым зажиганием с помощью произвольной шкалы октановых чисел, используя
одноцилиндровый, четырехтактный, карбюраторный, с переменной степенью сжатия двигатель CFR,
работающий с постоянной скоростью. Октановое число, определенное по моторному методу (МОN),
предусматривает критерий детонационных характеристик моторных топлив в автомобильных
двигателях при жестких условиях эксплуатации Моторное октановое число является критерием
детонационных характеристик авиационных топлив в авиационных поршневых двигателях,
получаемым уравнением корреляции октанового числа или октанового числа бензина по
авиационному методу (октановое число для обедненной смеси авиационного топлива).
Настоящий международный стандарт распространяется на весь диапазон шкалы от 0 MON до 120 MON, но
рабочий диапазон находится в пределах от 40 MON до 120 MON. Испытание типичного моторного
топлива проводилось в диапазоне от 80 MON до 90 MON. Испытание типичного авиационного топлива
проводилось в диапазоне от 98 MON до 102 MON.
Настоящий международный стандарт может применяться для кислородосодержащих топлив,
содержащих до 4,0 % кислорода (по массе) и авиационного бензина, содержащего до 25 % этилового
спирта (по объему).
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 рабочие условия 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, выражения “% (по массе)‖ и “%
(по объему)” обозначают массовые и объемные доли материала соответственно.
© ISO 2014 – Все права сохраняются 1

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5163:2014(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 2700-12, Стандартный метод испытания на определение 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 сравнения и 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 сохраняются

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5163:2014(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 сохраняются 3

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5163:2014(R)
3.14
октановое число обедненной смеси авиационного топлива
lean mixture aviation rating
указание сопротивления детонации для топлива, работающего в авиационном поршневом двигателе
при соотношении компонентов рабочей или топливно-воздушной обедненной смеси
3.15
прокручивание двигателя
motoring
работа двигателя без топлива с отключенным зажиганием
3.16
октановое число по моторному методу
MON
motor octane number
MON
числовой показатель стойкости топлива к детонации, полученный путем сравнения интенсивности его
детонации с интенсивностью детонации первичных эталонных топлив с известным октановым числом
по моторному методу при испытании на стандартном двигателе CFR, работающего в условиях,
установленных в настоящем международном стандарте
3.17
оксигенат
окислитель
oxygenate
кислородсодержащее органическое соединение, например, различные спирты или простые эфиры,
используемые в качестве топлива или топливной добавки
3.18
первичное эталонное топливо
PRF
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
3.19
разброс
spread
чувствительность измерителя детонации, выраженная в делениях датчика интенсивности детонации
на единицу октанового числа
3.20
стандартизованная топливная смесь на основе толуола
смесь TSF
toluene standardization fuel blend
TSF blend
пропорциональная по объему смесь, которая имеет принятое опорное значение MОN и заданные
значения допусков
4 Сущность метода
Образец топлива, используемый в двигателях типа CFR при составе топливовоздушной смеси,
приводящем к максимальной детонации, сравнивают со смесями первичных эталонных топлив и
определяют смесь, испытываемую при составе топливовоздушной смеси, приводящем к максимальной
детонации, имеющую ту же стандартную интенсивность детонации при испытании с той же степенью
4 © ISO 2014 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 5163:2014(R)
сжатия. Состав смеси первичного эталонного топлива (по объему) характеризует как его октановое
число, так и октановое число образца топлива.
5 Реактивы 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 °C ± 1,5 °C (212 °F ± 3 °F). Вода с техническим
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 (хладагент) для карбюратора, если требуется (см. 8.30), состоящая
из воды или смеси воды и антифриза, достаточно охлажденная для того, 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 вязкости SAE 30, отвечающий
эксплуатационной классификации SF /CE или лучше.
2 2
Оно должно содержать моющую присадку и иметь кинематическую вязкость от 9,3 мм /с 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.
Многосортовые 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. Данное вещество должно обозна
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5163
Fourth edition
2014-06-01
Petroleum products — Determination
of knock characteristics of motor and
aviation fuels — Motor method
Produits pétroliers — Détermination des caractéristiques
antidétonantes des carburants pour moteurs automobiles et aviation
— Méthode moteur
Reference number
ISO 5163:2014(E)
©
ISO 2014

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5163:2014(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 5163:2014(E)

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 3
5 Reagents and reference materials . 4
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 . 7
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 . 8
8.8 Valve clearances . 8
8.9 Oil pressure . 8
8.10 Oil temperature . 8
8.11 Cylinder jacket coolant temperature . 8
8.12 Intake air temperature . 8
8.13 Intake mixture temperature . 8
8.14 Intake air humidity . 9
8.15 Cylinder jacket coolant level. 9
8.16 Engine crankcase lubricating oil level. 9
8.17 Crankcase internal pressure . 9
8.18 Exhaust back-pressure . 9
8.19 Exhaust and crankcase breather system resonance . 9
8.20 Belt tension .10
8.21 Rocker arm carrier support basic setting .10
8.22 Rocker arm carrier basic setting .10
8.23 Rocker arm and push rod length basic settings .10
8.24 Basic spark setting .10
8.25 Basic ignition timer transducer to rotor vane gap setting .10
8.26 Basic ignition timer control arm setting .10
8.27 Spark-plug gap .11
8.28 Basic cylinder height setting .11
8.29 Fuel-air ratio .12
8.30 Carburettor cooling .13
8.31 Knockmeter reading limits .13
8.32 Detonation meter spread and time constant settings .13
9 Engine calibration and qualification .13
9.1 General .13
9.2 Engine fit-for-use qualification .14
9.3 Fit-for-use procedure in the 79,6 MON to 94,7 MON range .14
9.4 Fit-for-use procedure below 79,6 MON and above 94,7 MON .15
9.5 Checking performance on check fuels .15
10 Procedure.16
10.1 General .16
© ISO 2014 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5163:2014(E)

10.2 Start-up .16
10.3 Calibration .16
10.4 Sample fuel .17
10.5 Primary reference fuel No. 1 .17
10.6 Primary reference fuel No. 2 .18
10.7 Additional measurement readings .18
10.8 Special instructions for ratings above 100,0 MON .18
11 Calculation .19
12 Expression of results .19
13 Precision .20
13.1 General .20
13.2 Repeatability, r . 21
13.3 Reproducibility, R . 21
13.4 Precision at lower barometric pressure . .22
13.5 Precision for fuels containing 15% to 25% (V/V) ethanol .22
14 Test report .22
14.1 Motor spark-ignition engine fuels .22
14.2 Aviation piston-engine fuels .22
Annex A (informative) Test variable characteristics .23
Bibliography .26
iv © ISO 2014 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5163:2014(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 5163:2005). It also incorporates the
Technical Corrigendum ISO 5163:2005/Cor.1:2008. 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 5163:2014(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 2700-12. This International Standard is based on combining two former test
[1] [2]
methods for motor spark-ignition and aviation piston engine concepts
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 requires reference to annexes and appendices of ASTM D 2700-12. 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 and aviation-type 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 and
1)
aviation-type fuels are defined by the motor method and associated CFR F-2 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.
It is further recognized that this method for rating motor and aviation-type fuels, which does include
metric operating conditions, is nevertheless an exceptional case in that the CFR engine is manufactured
to inch dimensions and requires numerous settings and adjustments to inch dimensions. Application of
metrication to these dimensions and tolerances can only be accomplished by strict numerical conversion
which would not reflect proper metric engineering practice. Attempts to utilize metric measurement
instruments for checking component dimensions to the numerically converted metric values would only
introduce an additional source of test variability.
For these reasons, it has been considered desirable by ISO Technical Committee 28, Petroleum products
and lubricants, to adopt the ASTM D 2700 standard rewritten to comply with the ISO Directives, Part 2,
Rules for the structure and drafting of International Standards. However, this International Standard refers
to annexes and appendices of ASTM D 2700 without change because of their extensive detail. These
annexes and appendices are not included in this International Standard because they are published in
the Annual Book of ASTM Standards, Section 5.
Due to identified component obsolescence issues, the original, analogue control panel has been replaced
by the manufacturer by the new digital panel. Service parts availability for the analogue system will be
[8]
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. For Motor octane number results, the evaluation detected neither a statistically
observable bias between the two systems nor sample-specific bias, so the results obtained by the two
knock measurement systems are practically equivalent (as obtained, no bias correction required). This
means that the new CFR octane panel could be included in the test method.
1) The sole manufacturer of the Model CFR F-2 Octane Rating Unit is Waukesha Engine, Dresser, Inc., 1000 West
St. Paul Avenue, Waukesha, WI 53188, USA.
vi © ISO 2014 – All rights reserved

---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5163:2014(E)
Petroleum products — Determination of knock
characteristics of motor and aviation fuels — Motor
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. Motor octane number (MON)
provides a measure of the knock characteristics of motor fuels in automotive engines under severe
conditions of operation. The motor octane number provides a measure of the knock characteristics of
aviation fuels in aviation piston engines, by using an equation to correlate to aviation-method octane
number or performance number (lean-mixture aviation rating).
This International Standard is applicable for the entire scale range from 0 MON to 120 MON, but the
working range is 40 MON to 120 MON. Typical motor fuel testing is in the range of 80 MON to 90 MON.
Typical aviation fuel testing is in the range of 98 MON to 102 MON.
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 for gasoline containing up to 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 D2700-12, Standard Test Method for Motor Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel
© ISO 2014 – All rights reserved 1

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5163:2014(E)

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
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 MON assigned 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 centre (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
2 © ISO 2014 – All rights reserved

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5163:2014(E)

3.11
knock
abnormal combustion, often producing an audible sound, caused by auto-ignition of the air-fuel mixture
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
lean mixture aviation rating
indication of the knock resistance for a fuel operating in an aviation piston engine under lean fuel-air
ratio conditions
3.15
motoring
engine operation without fuel and with the ignition shut off
3.16
motor octane number
MON
numerical rating of knock resistance for a fuel obtained by comparing its knock intensity with that
of primary reference fuels of known motor octane number when tested in a standardized CFR engine
operating under conditions specified in this International Standard
3.17
oxygenate
oxygen-containing organic compound, such as various alcohols or ethers, used as a fuel or fuel supplement
3.18
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
3.19
spread
sensitivity of the detonation meter expressed in knockmeter divisions per octane number
3.20
toluene standardization fuel blend
TSF blend
volumetrically proportioned blend that has MON 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.
© ISO 2014 – All rights reserved 3

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5163:2014(E)

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.
5.2 Carburettor coolan
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5163
Quatrième édition
2014-06-01
Produits pétroliers — Détermination
des caractéristiques antidétonantes
des carburants pour moteurs
automobiles et aviation — Méthode
moteur
Petroleum products — Determination of knock characteristics of
motor and aviation fuels — Motor method
Numéro de référence
ISO 5163:2014(F)
©
ISO 2014

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5163:2014(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 5163:2014(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 . 6
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 d’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 . 9
8.10 Température d’huile . 9
8.11 Température du liquide de refroidissement du cylindre . 9
8.12 Température de l’air à l’admission . 9
8.13 Température du mélange à l’admission . 9
8.14 Humidité de l’air à l’admission . 9
8.15 Niveau du liquide de refroidissement du cylindre .10
8.16 Niveau du lubrifiant du carter moteur .10
8.17 Pression interne dans le carter .10
8.18 Contre-pression d’échappement .10
8.19 Résonance de l’échappement et du reniflard du carter .10
8.20 Tension des courroies .10
8.21 Réglage de base des supports de porte-culbuteur .10
8.22 Réglage de base des porte-culbuteurs .11
8.23 Réglages de base des culbuteurs et des longueurs de tiges poussoirs .11
8.24 Réglage de l’avance à l’allumage de base .11
8.25 Réglage de l’entrefer entre le thyristor et la cible du rotor .11
8.26 Réglage de base du dispositif de variation d’avance à l’allumage .11
8.27 Écartement des électrodes de bougie .11
8.28 Réglage de base de la hauteur de cylindre .12
8.29 Rapport carburant/air .13
8.30 Refroidissement du carburateur .14
8.31 Limites de lecture de l’indicateur d’intensité de cliquetis .14
8.32 Réglage du gain et de la constante de temps de l’amplificateur électronique de signaux .14
9 Étalonnage et qualification du moteur .14
9.1 Généralités .14
9.2 Qualification du moteur .15
9.3 Procédure de qualification pour le domaine 79,6 MON à 94,7 MON .15
9.4 Procédure de qualification en dessous de 79,6 MON et au-dessus de 94,7 MON .16
9.5 Contrôle de la mesure avec des carburants de contrôle .17
10 Mode opératoire.17
10.1 Généralités .17
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5163:2014(F)

10.2 Démarrage .17
10.3 Étalonnage .17
10.4 Échantillon de carburant .18
10.5 Carburant de référence primaire n°1 .19
10.6 Carburant de référence primaire n°2 .19
10.7 Relevés additionnels des mesures .20
10.8 Instructions spéciales pour les mesures au dessus de 100 MON .20
11 Calculs .20
12 Expression des résultats.21
13 Fidélité .22
13.1 Généralités .22
13.2 Répétabilité (r) .23
13.3 Reproductibilité (R) .23
13.4 Fidélité à des pressions barométriques inférieures .24
13.5 Fidélité pour des carburants contenant 15 à 25 % (V/V) d’éthanol .24
14 Rapport d’essai .24
14.1 Carburants pour moteurs à allumage commandé .24
14.2 Carburants pour moteurs aviation à pistons .24
Annexe A (informative) Caractéristiques des variables d’essai .26
Bibliographie .29
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5163:2014(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.
La présente quatrième édition annule et remplace la troisième (EN/ISO 5163:2005). Elle prend en
compte également le Corrigendum Technique ISO 5163:2005/Cor.1:2008. Outre l’amélioration de la
compréhension de certaines procédures, la révision principale porte sur l’introduction de l’amplificateur
électronique de signaux numériques. La révision comprend des prescriptions pour les deux systèmes de
mesurage du cliquetis:
a) le système basé sur une technologie analogique, et
b) le système à technologie numérique XCP utilisé dans l’amplificateur électronique de signaux
numériques.
© ISO 2014 – Tous droits réservés v

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5163:2014(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 2700-12. La présente Norme internationale
est basée sur une combinaison de deux anciennes méthodes d’essai relatives aux moteurs automobile à
[1] [2]
allumage commandé et aux moteurs aviation à pistons.
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, il faut se référer aux annexes et appendices de
l’ASTM D 2700-12. 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 et aviation, 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 et aviation de
l’industrie pétrolière sont définies sur la base de la méthode moteur et du moteur «CFR F-2 Octane
1)
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.
Par ailleurs, il est admis que la présente méthode de mesure sur des carburants pour moteurs automobile
et aviation, qui comprend des exigences opératoires en unités SI, est un cas exceptionnel car le moteur
CFR a par construction des dimensions en pouces, et requiert de nombreux réglages et ajustements
exprimés en pouces. L’application des unités SI à ces dimensions et tolérances ne pourrait donc se faire
que par une stricte conversion numérique, ce qui ne reflèterait pas une pratique en unités SI. Toute
tentative d’utilisation d’appareils de mesure en unités SI pour vérifier des dimensions de composants
converties numériquement en unités SI ne ferait qu’ajouter une source supplémentaire d’incertitude.
Pour l’ensemble de ces raisons, le comité technique ISO/TC 28 Produits pétroliers et lubrifiants a jugé
souhaitable d’adopter la norme ASTM D 2700 en la réécrivant de façon à la rendre conforme aux
Directives ISO, Partie 2, Règles de structure et de rédaction des Normes internationales. Cependant la
présente Norme internationale donne référence à des annexes et appendices de l’ASTM D 2700 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 existent dans le recueil annuel des normes ASTM, Section 5.
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. A l’avenir, les pièces
détachées pour le système analogique ne seront plus disponibles. Des travaux de recherche ont été
[8]
menés par «ASTM International» en vue de déterminer s’il existe un biais systémique observable
entre le système de mesurage 501C et le nouveau système numérique.
En ce qui concerne la fidélité, les comités techniques ISO et ASTM ont conclu que la fidélité était
numériquement comparable en termes de répétabilité entre les systèmes de mesurage, 501C et le
nouveau système numérique, et qu’il n’existe également pas de différence statistiquement observable
pour la reproductibilité. Pour les résultats d’indice d’octane moteur, l’évaluation n’a pas décelé de biais
statistiquement observable entre les deux systèmes, ni de biais lié aux échantillons. Les résultats
obtenus avec les deux systèmes de mesurage du cliquetis sont donc pratiquement équivalents (tels qu’ils
sont obtenus, sans correction de biais). Il en résulte que le nouveau panneau de contrôle du moteur CFR
peut être inclus dans la méthode d’essai.
1) Le seul fabricant du moteur modèle «CFR F-2 Octane Rating Unit» est Waukesha Engine, Dresser, Inc., 1000
West St. Paul Avenue, Waukesha, WI 53188, USA
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 5163:2014(F)
Produits pétroliers — Détermination des caractéristiques
antidétonantes des carburants pour moteurs automobiles
et aviation — Méthode moteur
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 moteur (MON) constitue une mesure des
caractéristiques antidétonantes des carburants dans les moteurs pour automobiles dans des conditions
de fonctionnement sévères. L’indice d’octane moteur constitue une mesure des caractéristiques
antidétonantes des essences aviation dans les moteurs d’avion à pistons, en utilisant une équation pour
le corréler à l’indice d’octane méthode aviation, ou indice de performance (indice aviation mélange
pauvre).
La présente Norme internationale s’applique dans une gamme d’indices d’octane allant de 0 MON à
120 MON, mais les essais courants se font entre 40 MON et 120 MON. La gamme de mesure classique
pour les carburants moteurs va de 80 MON à 90 MON, tandis que pour les essences aviation elle va de
98 MON à 102 MON.
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 2014 – Tous droits réservés 1

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5163:2014(F)

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
ASTM D2700-12, Méthode d’essai normalisée pour la détermination de l’indice d’octane moteur des
carburants pour moteurs à allumage commandé
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
Valeur de référence reconnue
ARV
Valeur servant de référence reconnue pour comparaison. Cette valeur est: une valeur théorique ou
établie basée sur des principes scientifiques, une valeur assignée ou certifiée basée sur des études
expérimentales d’une organisation nationale ou internationale ou valeur certifiée ou ayant fait l’objet
d’un consensus, basée sur des études expérimentales menées en collaboration et sous les auspices d’un
groupe d’ingénierie ou scientifique.
3.2
carburant de contrôle
carburant de caractéristiques choisies dont le MON 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 traitement du signal de cliquetis qui reçoit le signal électrique du capteur de
détonation et produit un signal de sortie pour l’affichage
Note 1 à l’article: Cet amplificateur est soit analogique soit numérique.
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
3.8
allumage
fonctionnement du moteur alimenté en carburant et avec allumage
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5163:2014(F)

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
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»
Indicateur affichant le signal d’intensité du cliquetis issu de l’amplificateur électronique de signaux
Note 1 à l’article: Cet indicateur est soit analogique soit numérique.
3.14
indice aviation déterminé en mélange pauvre
indication de la résistance au cliquetis pour un carburant qui alimente un moteur aviation à pistons
dans des conditions de mélange pauvre
3.15
entraînement par la génératrice
fonctionnement du moteur sans carburant et allumage coupé
3.16
indice d’octane moteur
MON
cotation numérique de la résistance au cliquetis d’un carburant, mesurée sur un moteur CFR fonctionnant
dans les conditions spécifiées dans la présente Norme internationale, en comparant l’intensité de
cliquetis qu’il provoque à celle d’un carburant de référence primaire d’indice d’octane moteur connu
3.17
oxygéné
produit oxygéné
composé organique contenant de l’oxygène, tel que différents alcools ou éthers, utilisé comme carburant
ou comme adjuvant au carburant
3.18
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
3.19
gain
sensibilité de l’amplificateur électronique de signaux exprimée en nombre de graduations de
galvanomètre par point de variation d’indice d’octane
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3

-
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.