SIST EN 16715:2015

Liquid petroleum products - Determination of ignition delay and derived cetane number (DCN) of middle distillate fuels - Ignition delay and combustion delay determination using a constant volume combustion chamber with direct fuel injection

WARNING The use of this standard may involve hazardous materials, operations and equipment. This standard does not purport to address all of the safety problems associated with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
This European Standard specifies a test method for the quantitative determination of ignition and combustion delays of middle distillate fuels intended for use in compression ignition engines. The method utilizes a constant volume combustion chamber with direct fuel injection into heated, compressed synthetic air. A dynamic pressure wave is produced from the combustion of the product under test. An equation is given to calculate the derived cetane number (DCN) from the ignition and combustion delays determined from the dynamic pressure curve.
This standard is applicable to middle distillate fuels, fatty acid methyl esters (FAME) and blends of diesel fuels and FAME .The method is also applicable to middle distillate fuels of non-petroleum origin, oil-sands based fuels, blends of fuel containing biodiesel material, diesel fuel oils containing cetane number improver additives and low-sulfur diesel fuel oils. However, users applying this standard especially to unconventional distillate fuels are warned that the relationship between derived cetane number and combustion behaviour in real engines is not yet fully understood.
This standard covers the ignition delay range from 2,47 ms to 4,09 ms and combustion delay from 3,71 ms to 6,74 ms (67 DCN to 39 DCN).
NOTE 1   The combustion analyser can measure shorter or longer ignition and combustion delays, but precision is not known.
NOTE 2   There is no information about how DCNs outside the 67 to 39 range compares to EN ISO 5165.
NOTE 3   For the purpose of this European Standard, the expression (% (V/V)) is used to represent the volume fraction (φ), and (% (m/m)) the mass fraction (ω).

Flüssige Mineralölerzeugnisse - Bestimmung des Zündverzugs und der abgeleiteten Cetanzahl (ACZ) von Kraftstoffen aus Mitteldestillaten - Bestimmung des Zündverzugs und des Verbrennungsverzugs in einer Verbrennungskammer mit konstantem Volumen und direkter Kraftstoffeinspritzung

Diese Europäische Norm legt ein Prüfverfahren zur quantitativen Bestimmung des Zündverzugs und des Verbrennungsverzugs von Kraftstoffen aus Mitteldestillaten, die in Dieselmotoren eingesetzt werden, fest. Dieses Verfahren nutzt eine Verbrennungskammer mit konstantem Volumen mit direkter Kraftstoffeinspritzung in erwärmte und komprimierte synthetische Luft. Durch die Verbrennung des zu prüfenden Produkts wird eine dynamische Druckwelle erzeugt. Eine Gleichung zur Berechnung der abgeleiteten Cetanzahl (ACZ) mit den anhand der dynamischen Druckkurve ermittelten Werten für den Zünd- und den Verbrennungsverzug ist angegeben.
Diese Europäische Norm gilt für Mitteldestillatkraftstoffe, Fettsäuremethylester (FAME) sowie Gemische aus Dieselkraftstoffen und FAME. Das Verfahren ist ebenfalls anwendbar auf Mitteldestillatkraftstoffe nicht mineralölstämmiger Herkunft, auf ölsandbasierte Kraftstoffe, auf Biodieselmaterial enthaltende Kraftstoffmischungen, auf Dieselkraftstoffe, welche Zündverbesserer enthalten und auf schwefelarme Dieselkraftstoffe. Anwender, die diese Norm im Besonderen auf alternative Destillatkraftstoffe anwenden, werden jedoch darauf hingewiesen, dass die Beziehung zwischen der abgeleiteten Cetanzahl und dem Verbrennungsverhalten in realen Motoren noch nicht völlig geklärt ist.
Diese Norm umfasst den Zündverzugsbereich von 2,47 ms bis 4,09 ms und den Verbrennungsverzugsbereich von 3,71 ms bis 6,74 ms (ACZ 67 bis ACZ 39).
ANMERKUNG 1   Das Verbrennungsprüfgerät kann einen kürzeren oder längeren Zündverzug und Verbrennungsverzug messen, die Präzision ist jedoch nicht bekannt.
ANMERKUNG 2   Es liegen keine Angaben zur Vergleichbarkeit von ACZ außerhalb des Bereiches von 67 bis 39 mit EN ISO 5165 vor.
ANMERKUNG 3   Für die Anwendung dieser Europäischen Norm wird der Volumenanteil () mit „% (V/V)“ und der Massenanteil () mit „% (m/m)“ angegeben.
WARNUNG — Die Anwendung dieser Norm kann die Anwendung gefährlicher Stoffe, Arbeitsgänge und Geräte mit sich bringen. Diese Norm gibt nicht vor, alle mit ihrer Anwendung verbundenen Sicherheitsprobleme anzusprechen. Der Anwender dieser Norm ist dafür verantwortlich, vorher ange¬messene Maßnahmen in Hinblick auf den Arbeitsschutz einzuleiten und die Anwendbarkeit einschränkender Vorschriften zu ermitteln

Produits pétroliers liquides - Détermination due délai d'inflammation et de l'indice de cétane dérivé (ICD) des distillatsmoyens - Détermination due délai d'inflammation et de combustion par utiliser in une une chambre à volume constant avec injection direct de gazole

La présente Norme européenne prescrit une méthode d'essai pour la détermination quantitative des délais d’inflammation et de combustion des distillats moyens utilisés comme carburants dans les moteurs à allumage par compression. Elle utilise une chambre de combustion à volume constant avec injection directe de carburant dans de l'air synthétique comprimé et chauffé. Une onde de pression dynamique est générée par la combustion du produit soumis à l'essai. Une équation est donnée pour calculer l'indice de cétane dérivé (ICD) à partir des délais d’inflammation et de combustion déterminés à partir de la courbe de pression dynamique.
La présente Norme européenne s'applique aux distillats moyens, aux esters méthyliques d’acides gras (EMAG) et aux mélanges de carburants diesel et d'EMAG. Elle est également applicable aux distillats moyens d'origine non pétrolière, aux carburants produits à partir de sables asphaltiques, aux mélanges de carburants contenant des biodiesel, aux carburants diesel contenant des additifs améliorateurs de cétane et aux carburants diesel à faible teneur en soufre. Cependant, l'attention des utilisateurs de cette norme, en particulier lorsqu’elle est appliquée aux distillats combustibles non conventionnels, est attirée sur le fait que la relation entre l'indice de cétane dérivé et les phénomènes de combustion dans les moteurs n’est pas encore parfaitement comprise.
La présente Norme européenne couvre les délais d'inflammation compris entre 2,47 et 4,09 ms et les délais de combustion compris entre 3,71 et 6,74 ms (ICD compris entre 67 et 39).
NOTE 1   L’analyseur de combustion peut mesurer des délais d’inflammation et de combustion plus longs ou plus courts, mais la fidélité n’est pas connue.
NOTE 2   Il n’y a pas d’informations sur la comparabilité des ICD hors de la gamme comprise entre 67 et 39 avec les valeurs obtenues suivant l’EN ISO 5165.
NOTE 3   Pour les besoins de la présente Norme européenne, les expressions « % (V/V) » et « % (m/m) » représentent respectivement les fractions volumique (φ) et massique (ω).
NOTE   Pour les besoins de la présente Norme européenne, les expressions « % (V/V) » et « % (m/m) » représentent respectivement les fractions volumique (φ) et massique (ω).
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente Norme européenne peut impliquer l'intervention de produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme européenne 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.

Tekoči naftni proizvodi - Ugotavljanje zakasnitve vžiga in izpeljanega cetanskega števila (DCN) v srednje destilatnih gorivih - Določevanje zakasnitve vžiga in sežiga z uporabo komore s konstantno prostornino z direktnim injiciranjem goriva

Ta evropski standard določa preskusno metodo za kvantitativno ugotavljanje zakasnitve vžiga v srednje destilatnih gorivih, namenjenih za uporabo v motorjih s kompresijskim vžigom. Pri tej metodi se uporablja komora s konstantno prostornino z direktnim injiciranjem goriva v segret in stisnjen sintetičen zrak. Med sežigom preskušanega izdelka nastane dinamičen tlačni val. Enačba pretvori zakasnitev vžiga in sežiga, ki se določi na podlagi krivulje dinamičnega tlaka, v izpeljano cetansko število (DCN). Ta metoda se uporablja za dizelska goriva, vključno z gorivi, ki vsebujejo metilne estre maščobnih kislin (FAME). Metoda se uporablja tudi za srednje destilatna goriva nenaftnega izvora, čeprav so uporabniki tega standarda opozorjeni, da povezava med lastnostmi vžiga in zmogljivostjo motorja pri nekonvencionalnih gorivih še ni v celoti pojasnjena. Standard zajema obseg zakasnitve vžiga od 2,8 ms do 6,5 ms in zakasnitve sežiga od 5,5 ms do 120 ms (65 DCN do 30 DCN). Vendar navedena točnost zajema le razpon od 60 do 35 DCN.

General Information

• Status: Published
• Public Enquiry End Date: 02-Jun-2014
• Publication Date: 06-Sep-2015
• ICS: 75.160.20 - Liquid fuels
• Technical Committee: NAD - Petroleum products, lubricants and related products
• Current Stage: 6060 - National Implementation/Publication (Adopted Project)
• Start Date: 24-Aug-2015
• Due Date: 29-Oct-2015
• Completion Date: 07-Sep-2015
• Ref Project: EN 16715:2015 - Liquid petroleum products - Determination of ignition delay and derived cetane number (DCN) of middle distillate fuels - Ignition delay and combustion delay determination using a constant volume combustion chamber with direct fuel injection

Relations

• Revised: oSIST prEN 16715:2025 - Liquid petroleum products - Determination of ignition delay and derived cetane number (DCN) of middle distillate fuels - Ignition delay and combustion delay determination using a constant volume combustion chamber with direct fuel injection
• Effective Date: 01-Apr-2025

Overview

EN 16715:2015 is a CEN European Standard that specifies a laboratory test method to determine ignition delay (ID), combustion delay (CD) and the derived cetane number (DCN) of middle distillate fuels. The method uses a constant volume combustion chamber with direct fuel injection into heated, compressed synthetic air and records the dynamic pressure wave produced during combustion. The standard covers conventional diesel fuels, FAME (fatty acid methyl esters), blends of diesel and biodiesel, non‑petroleum middle distillates and other unconventional distillates, while noting limitations in how DCN relates to real engine behaviour for some fuel types.

Key topics and requirements

• Test principle: Inject a test portion into a constant volume combustion chamber; measure dynamic pressure to determine ID and CD from the injector electronic signal and the pressure trace.
• Measurement definitions:
  • Ignition delay (ID) - time from injector signal rise to start of combustion.
  • Combustion delay (CD) - time from injector signal rise to the pressure‑curve midpoint.
• Test sequence: 5 preliminary injection cycles followed by 15 analysed cycles; outliers are removed using Peirce’s Criterion and remaining results are averaged.
• Calibration & verification: Uses a calibration reference fluid (40:60 mass mix of hexadecane and 2,2,4,4,6,8,8‑heptamethylnonane). Assigned ARV values for peroxide‑free material: ID = 2.96 ms, CD = 4.90 ms.
• Applicable range & precision: ID range 2.47 ms to 4.09 ms and CD range 3.71 ms to 6.74 ms (corresponding approx. to DCN 67 to 39). The standard notes that the combustion analyser may measure outside this range but precision is unknown and there is limited information on comparison with EN ISO 5165 for DCNs outside 39–67.
• Safety: WARNING - the standard involves hazardous materials and equipment. Users must establish appropriate safety and regulatory practices.

Applications and who uses it

• Engine manufacturers - fuel matching, combustion research, and design validation for compression‑ignition engines.
• Petroleum refiners and fuel marketers - quality control, product development and specification compliance.
• Test laboratories and research institutes - routine DCN/ID/CD measurement, validation of alternative fuels (FAME, bio‑derived distillates), and correlation studies with engine performance.
• Regulatory and standards bodies - interchangeability and fuel quality assessment programs.

Related standards

• EN ISO 5165 - conventional large‑scale cetane number engine test (used for correlation).
• EN ISO 3170 / 3171 - sampling standards referenced for fuel sampling.
• IP 537 - related to purity determination of DCN reference materials.

Keywords: EN 16715:2015, derived cetane number, DCN, ignition delay, combustion delay, constant volume combustion chamber, FAME, middle distillate fuels, diesel, cetane number, combustion analyser.

Standards Content (Sample)

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.Flüssige Mineralölerzeugnisse - Bestimmung des Zündverzugs und der abgeleiteten Cetanzahl (ACZ) von Kraftstoffen aus Mitteldestillaten - Bestimmung des Zündverzugs und des Verbrennungsverzugs in einer Verbrennungskammer mit konstantem Volumen und direkter KraftstoffeinspritzungProduits pétroliers liquides - Détermination due délai d'inflammation et de l'indice de cétane dérivé (ICD) des distillatsmoyens - Détermination due délai d'inflammation et de combustion par utiliser in une une chambre à volume constant avec injection direct de gazoleLiquid petroleum products - Determination of ignition delay and derived cetane number (DCN) of middle distillate fuels - Ignition delay and combustion delay determination using a constant volume combustion chamber with direct fuel injection75.160.20Liquid fuelsICS:Ta slovenski standard je istoveten z:EN 16715:2015SIST EN 16715:2015en,de01-oktober-2015SIST EN 16715:2015SLOVENSKI
STANDARD
EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM
EN 16715
August 2015 ICS 75.160.20 English Version
Liquid petroleum products - Determination of ignition delay and derived cetane number (DCN) of middle distillate fuels - Ignition delay and combustion delay determination using a constant volume combustion chamber with direct fuel injection
Produits pétroliers liquides - Détermination du délai d'inflammation et de l'indice de cétane dérivé (ICD) des distillats moyens - Détermination du délai d'inflammation et de combustion en utilisant une chambre à volume constant avec injection directe de gazole
Flüssige Mineralölerzeugnisse - Bestimmung des Zündverzugs und der abgeleiteten Cetanzahl (ACZ) von Kraftstoffen aus Mitteldestillaten - Bestimmung des Zündverzugs und des Verbrennungsverzugs in einer Verbrennungskammer mit konstantem Volumen und direkter Kraftstoffeinspritzung This European Standard was approved by CEN on 20 June 2015.
CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN member.
This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management Centre has the same status as the official versions.
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Operational details in support to the standard test procedure . 19 B.1 General . 19 B.2 Cleaning procedure to prepare fuel system for calibration . 19 B.3 Automatic calibration procedure . 19 B.4 Test sequence . 20 B.5 Unit shutdown . 22 Bibliography . 23
Key Digital signals Analogue signals L1: upper level sensor T1: coolant temperature L2: lower level sensor T2: inner wall temperature TF: thermal fuse P1: fuel pressure M1: hydraulic pump P2: chamber dynamic pressure N1: injector P3: chamber static pressure V1: flush valve P4: nitrogen pressure V2: air inlet valve FR1: coolant flow rate V3: exhaust valve
Vx: nitrogen circuit valves
Analyser lines Analyser parts (no signal registration) AI: Air inlet CC: Combustion chamber CI: Coolant input F1, F2, F3: Filter CO: Coolant output M2: Multiplier EX: Air exhaust RD: Rupture disk NI: Nitrogen input S1: Safety valve SI: Sample inlet SV: Sample vessel
WB: Sample waste drain
H1: Clam shell heater Figure 1 — Schematic overview of combustion analyser SIST EN 16715:2015
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