allgosts.ru13. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ13.040. Качество воздуха

ГОСТ Р ИСО 8178-5-2017 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 5. Топливо для испытаний

Обозначение:
ГОСТ Р ИСО 8178-5-2017
Наименование:
Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 5. Топливо для испытаний
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/2019
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
13.040.50, 27.020

Текст ГОСТ Р ИСО 8178-5-2017 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 5. Топливо для испытаний


ГОСТ Р ИСО 8178-5-2017

Группа Г84



НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПОРШНЕВЫЕ

Измерение выброса продуктов сгорания

Часть 5

Топливо для испытаний

Reciprocating internal combustion engines. Exhaustemission measurement. Part 5. Test fuels



ОКС 13.040.50, 27.020
ОКП 31 2000

Датавведения 2019-01-01

Предисловие

Предисловие

1ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Центральныйнаучно-исследовательский дизельный институт" (ООО "ЦНИДИ") наоснове собственного перевода на русский язык англоязычной версиистандарта, указанного в пункте 4

2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 235 "Двигателивнутреннего сгорания поршневые"

3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПриказомФедерального агентства по техническому регулированию и метрологииот 8 ноября 2017 г. N 1708-ст

4Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО8178-5:2015* "Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерениевыброса продуктов сгорания. Часть 5. Топливо для испытаний" (ISO8178-5:2015 "Reciprocating internal combustion engines - Exhaustemission measurement - Part 5: Test fuels", IDT).
________________
*Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь идалее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт . - Примечаниеизготовителя базы данных.


При применении настоящегостандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международныхстандартов соответствующие национальные и межгосударственныестандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложенииДА

5ВЗАМЕН ГОСТ РИСО 8178-5-2009


Правила применениянастоящего стандарта установлены в статье26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "Остандартизации в Российской Федерации". Информация обизменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (посостоянию на 1 января текущего года) информационном указателе"Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок- в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты".В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандартасоответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпускеежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты".Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются такжев информационной системе общего пользования - на официальном сайтеФедерального агентства по техническому регулированию и метрологии всети Интернет (www.gost.ru)

Введение


Поскольку свойства топливв разных странах мира могут очень сильно отличаться, в настоящийстандарт включен обширный список как эталонных, так и коммерческихвидов топлива.

Хотя эталонные топливаобычно являются репрезентативными по отношению к тем или инымгруппам коммерческих топлив, однако требования к их качествузначительно выше. Именно эталонные топлива рекомендуются дляпреимущественного использования при сертификационных испытаниях поИСО 8178-1.

Втех случаях, когда при испытаниях на содержание вредных выбросовотработавших газов используются коммерческие топлива (чтохарактерно для испытаний, проводимых на местах установки),независимо от того, включены ли эти топлива в списки, приводимые внастоящем стандарте, в отчет об испытаниях рекомендуется включатьинформацию о свойствах использованного топлива в виде таблицстандартной формы, приведенных в разделе 5 настоящегостандарта.

1Область применения


Настоящий стандартопределяет виды топлива, рекомендуемые при проведении стендовыхиспытаний с целью измерения содержания вредных выбросов сотработавшими газами по испытательным циклам, регламентируемыхстандартом ИСО 8178-4.

Настоящий стандартраспространяется на судовые, тепловозные и промышленные двигателивнутреннего сгорания поршневые (далее - двигатели).

Требования настоящегостандарта не распространяются на автомобильные двигатели.

2Нормативные ссылки


Внастоящем стандарте использованы ссылки на следующие международныестандарты*:
________________
*Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. поссылке. - .


ISO 4264, Petroleumproducts - Calculation of cetane index of middle-distillate fuelsby the four-variable equation (Нефтепродукты. Расчет цетановогоиндекса среднедистиллятных топлив с помощью уравнения с четырьмяпеременными)

ISO 8178-1:2006,Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emissionmeasurement - Part 1: Test-bed measurement of gaseous andparticulate exhaust emissions (Двигатели внутреннего сгоранияпоршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 1. Измерениевыбросов газов и частиц на испытательных стендах)

ISO 8216-1, Petroleumproducts - Fuels (class F) classification - Part 1: Categories ofmarine fuels [Нефтепродукты. Топлива (класс F). Классификация.Часть 1. Категории топлива, применяемого на судах]

3Термины и определения


Внастоящем стандарте применены следующие термины с соответствующимиопределениями:

3.1 коксовыйостаток (коксуемость) (carbon residue): Остаток, образовавшийсяпосле выпаривания и термической деструкции углеродосодержащеговещества.

Примечание - В настоящеевремя традиционные методы анализа - Конрадсона и Рамсботтома -применяются относительно редко, уступив место методу(микро)коксового остатка [Источник: ИСО 1998-2:1998, 2.50.001].

3.2 цетановыйиндекс (cetane index): Показатель, приближенно характеризующийцетановое число продукта, рассчитываемый по плотности топлива и егофракционному составу.

Примечание - Расчетпроизводится по формуле, выведенной на основании статистическогоанализа обширной и представительной выборки по наиболее популярнымв мире дизельным топливам, цетановое число и фракционный составкоторых известны, поэтому данная формула каждые 5-10 летобновляется. Формула, используемая в настоящее время, приведена вИСО 4264. Она не применима к топливам с присадками, повышающимивоспламеняемость [Источник: ИСО 1998-2:1998, 2.30.111].

3.3 цетановоечисло (cetane number): Число, характеризующее воспламеняемостьдизельного топлива при стандартных условиях.

Примечание - Цетановоечисло соответствует объемному содержанию гексадекана (цетана) вэталонной смеси, характеризуемой тем же периодом задержкисамовоспламенения, что и анализируемое топливо. Чем выше цетановоечисло, тем меньше период задержки самовоспламенения [Источник: ИСО1998-2:1998, 2.30.110].

3.4 сырая нефть(crude oil): Форма нефти, встречающаяся в природных условиях, побольшей части залегающая в составе пористых подземных формаций типапесчаника.

Примечание - Смесьуглеводородов естественного происхождения, чаще всего в жидкомсостоянии, которая может также включать в себя примеси в виде серы,азота, кислорода, металлов и других элементов [Источник: ИСО1998-1:1998, 1.05.005].

3.5 дизельноетопливо (diesel fuel): Газойль, состав которого оптимизировандля использования в качестве топлива средне- и высокооборотныхдизелей, используемых преимущественно в транспортных средствах.

Примечание - Его другоераспространенное название - "автомобильное дизельное топливо"[Источник: ИСО 1998-1:1998, 1.20.131].

3.6 дизельныйиндекс (diesel index): Число, характеризующее воспламеняемостьдизельного топлива и мазута, рассчитанное по известным значениямплотности топлива и анилиновой точки.

Примечание - Точностьупомянутого метода невелика, поэтому данный показатель в настоящеевремя применяется редко; иногда он используется для оценки свойствнекоторых композитных тяжелых топлив (см. также 3.2, цетановыйиндекс).

3.7 сжиженный нефтянойгаз [liquefied petroleum gas (LPG)]: Смесь легкихуглеводородов, состоящая преимущественно из пропана, пропилена,бутанов и бутенов, которую удобно хранить и транспортировать вжидком состоянии при умеренных значениях давления и температурывнешней среды [Источник: ИСО 1998-1:1998, 1.15.080].

3.8 октановоечисло (octane number): Число, которое характеризуетантидетонационные свойства топлива, используемого в двигателях сискровым зажиганием.

Примечание - Этотпоказатель определяется при испытаниях двигателя путем сравненияиспытываемого топлива с эталонным. Поскольку существуют различныеметоды измерения октанового числа, его значение, приводимое вотчете об испытаниях, должно сопровождаться указаниемиспользованного метода [Источник: ИСО 1998-2:1998, 2.30.100].

3.9 оксигенат(oxygenate): Кислородосодержащее органическое соединение, котороеможет быть использовано в качестве топлива или добавки к топливу;оксигенатами являются, например, различные спирты и эфиры.

4Обозначения и сокращения


Обозначения и сокращения,используемые в настоящем стандарте, аналогичны тем, которыеиспользуются в ИСО 8178-1:2006, пункт 4, и в приложении А.

Для удобствапользователей приведены обозначения и сокращения, наиболеесущественные для настоящего стандарта.

Обозначение

Определение

Единицаизмерения

коэффициент избытка воздуха (вкилограммах сухого воздуха на килограмм топлива)

кг/кг

коэффициент для расчетарасхода отработавших газов для влажного состояния (зависит от видатоплива)

-

коэффициент для расчетауглеродного баланса (зависит от вида топлива)

-


массовый расход воздуха навсасывании по влажному весу

кг/ч


массовый расход отработавшихгазов по влажному весу

кг/ч


массовый расходтоплива

кг/ч


массовая доля водорода втопливе

%


массовая доля углерода втопливе

%


массовая доля серы втопливе

%


массовая доля азота втопливе

%


массовая доля кислорода втопливе

%

коэффициент вида топлива длярасчета

-

_______________
При нормальных условиях (273,15 K и 101,3 кПа).

5Выбор топлива

5.1Общие положения


При сертификациидвигателей рекомендуется использовать эталонные топлива.

Эталонные топливаотражают характеристики промышленных топлив, которые используются вразличных странах, и, соответственно, их свойства могутразличаться. Характеристики вредных выбросов, полученные при работена различных эталонных топливах, обычно несопоставимы, посколькуони зависят от состава топлива. При сравнении результатов,полученных в различных лабораториях, рекомендуется, чтобы свойстваэталонных топлив, применявшихся при испытаниях, были как можноближе друг к другу. Для выполнения этого требования предпочтительнобрать топлива из одной партии.

Для всех топлив (включаяэталонные) результаты их анализа должны приводиться в отчете обиспытаниях наряду с результатами измерений характеристиквыбросов.

Для топлив, не входящих вчисло эталонных, должны быть определены данные, указанные вследующих таблицах:

-таблица 4 Природный газ. Универсальный перечень анализов;

-таблица 8 Сжиженный нефтяной газ. Универсальный переченьанализов;

-таблица 13 Моторный бензин. Универсальный перечень анализов;

-таблица 17 Дизельное топливо. Универсальный перечень анализов;

-таблица 19 Дистиллятное топливо. Универсальный переченьанализов;

-таблица 21 Мазут. Универсальный перечень анализов;

-таблица 22 Сырая нефть. Универсальный перечень анализов.

Элементный анализ топливадолжен выполняться в тех случаях, когда нет возможности произвестиодновременное измерение массового расхода отработавших газов илирасхода воздуха на впуске и расхода топлива.

Вэтих случаях массовый расход отработавших газов может бытьрассчитан по измеренным значениям концентрации выбросов с помощьюметодов расчета, приведенных в ИСО 8178-1:2006, приложение А. Вслучаях, когда нет возможности провести анализ топлива, массовыедоли водорода и углерода можно определять расчетным путем.Рекомендуемые методы расчета приведены в А.2.1, А.2.2 и А.2.3.

Методы расчета выбросов ирасхода отработавших газов зависят от состава топлива.

Вычисление факторов,зависящих от состава топлива, там, где оно необходимо, должновыполняться в соответствии с ИСО 8178-1:2006, приложение А(приложение А к настоящему стандарту).

Примечание - Документы,регламентирующие методы определения свойств топлив, но не входящиев число стандартов ИСО, упомянутых в настоящем стандарте, приведеныв приложении В.

5.2Влияние свойств топлива на выбросы двигателей с самовоспламенениемот сжатия


Выбросы двигателейсущественно зависят от свойств применяемого топлива. Отдельныепараметры топлива оказывают на уровень выбросов более или менеесильное влияние. В разделах 5.2.1-5.2.3 приведен краткий обзорнаиболее важных параметров.

5.2.1Содержание серы в топливе


Содержание серы в сыройнефти обычно бывает достаточно велико. Сера, остающаяся в топливепосле нефтепереработки, при сгорании в цилиндре двигателяокисляется до сернистого ангидрида , являющегося основным источникомзагрязнения атмосферы серой от двигателей. Часть , попадая в выпускной тракт двигателя, всмесительный канал или в систему очистки выпуска, подвергаетсядальнейшему окислению, превращаясь в оксид серы (VI) . Реагируя с присутствующей в отработавшихгазах водой, оксид серы образует серную кислоту, которая можетобразовывать различные сульфаты, а также менять агрегатноесостояние и при измерении фигурировать как один из компонентоввыброса частиц (РМ).

Следовательно, содержаниесеры в топливе оказывает существенное влияние на уровень выбросачастиц.

Массовая доля сульфатов вотработавших газах двигателя зависит от следующих параметров:

-расхода топлива (BSFC);

-содержания серы в топливе (FSC);

-степени преобразования S в (CR);

-приращение массы из-за абсорбции воды, приведенное к .

Расход топлива исодержание серы в топливе являются измеряемыми параметрами, тогдакак степень преобразования может быть оценена только приближенно,поскольку меняется от двигателя к двигателю. Как правило, вдвигателях, не имеющих системы очистки выпуска, степеньпреобразования составляет порядка 2%. Влияние серы на уровень РМрассчитывают по формуле

, (1)


где - удельный вклад серы из топлива в уровеньРМ в граммах на киловатт-час (г/кВт·ч) эффективной мощности;

BSFC - удельный расходтоплива в граммах на киловатт-час (г/кВт·ч) эффективноймощности;

FSC - содержание серы втопливе в миллиграммах на килограмм (мг/кг);

CR - степеньпреобразования S в в процентах (%);

6,795296 - степеньпреобразования S в .

Данная величина основанана предположении, что с каждым граммом связывается 1,2216 грамма воды, поскольку ватмосфере, где производится взвешивание, точка росы равна 9,5°С.Это соответствует 6,651.

Соотношение междусодержанием серы в топливе и уровнем выброса сульфатов длядвигателя без системы очистки отработавших газов и степеньюпреобразования S в 2% показано на рисунке 1.

Рисунок 1 - Соотношение между содержанием серы в топливе ивыбросами сульфатов в двигателях без системы каталитической очисткиотработавших газов

X - содержание серы в топливе, мг/кг; Y - содержание РМ вотработавших газах, г/кВт·ч


Рисунок 1 - Соотношение между содержанием серы в топливе ивыбросами сульфатов в двигателях без системы каталитической очисткиотработавших газов


Всостав многих систем очистки выпуска входит катализатор окисления.Его роль состоит в интенсификации химических реакций, необходимыхдля правильного функционирования системы очистки выпуска. Посколькукатализатор окисления интенсифицирует также преобразование в , то при наличии серы в топливе наличиетакой системы очистки существенно усиливает выброс частиц. Прииспользовании подобного рода систем очистки степень преобразованияможет резко возрасти (рост может составлять от 30 до 70% взависимости от эффективности каталитического преобразователя). Какследует из рисунка 2, это может оказать значительное влияние навыбросы РМ.

Рисунок 2 - Соотношение между содержанием серы в топливе ивыбросами сульфатов в двигателях с системой каталитической очисткиотработавших газов

X - содержание серы в топливе, мг/кг; Y - содержание РМ вотработавших газах, г/кВт·ч; 1 - степень преобразования 70%;2 - степень преобразования 30%


Рисунок 2 - Соотношение между содержанием серы в топливе ивыбросами сульфатов в двигателях с системой каталитической очисткиотработавших газов

5.2.2Специфика судовых топлив


Для судовых топлив(дистиллятных и тяжелых) содержание серы и азота оказываютсущественное влияние на уровень выбросов соответственно РМ и (оксиды азота).

Как правило, содержаниесеры в топливах для судовых двигателей примерно на порядок больше,чем в топливах для двигателей автомобильной и внедорожной техники(см. таблицу 21). Даже в отсутствие системы очистки отработавшихгазов при содержании серы в топливе 2% уровень выбросов РМ,обусловленный наличием серы, будет составлять порядка 0,4 г/кВт·ч.Кроме того, заметный вклад в общий выброс РМ вносят такиекомпоненты, как зола, ванадий и частицы отложений. Таким образом,частицы, образовавшиеся внутри двигателя (а это в основном сажа),составляют лишь небольшую часть общего объема выбросов РМ. Принимаярешение об использовании системы очистки отработавших газов,необходимо учесть положения, изложенные в 5.2.1.

Среднее содержание азотав мазуте в настоящее время составляет около 0,4%, но эта цифрапостоянно растет. Известны случаи, когда содержание азота в мазутедоходило до 0,8-1,0%. Увеличение содержания азота до 0,8% пристепени преобразования 55% увеличит уровень выбросов двигателем более чем на 2г/кВт·ч. Такое увеличение весьма существенно и в расчетах должноучитываться.

5.2.3Другие свойства топлива


Существуют и другиепараметры топлива, сильно влияющие на уровни выбросов и расходтоплива двигателей. В отличие от серы, диапазон их изменения малопредсказуем и может быть разнонаправленным, тем не менее есть общиетенденции, применимые ко всем двигателям. Важнейшими из этихпараметров являются: цетановое число, плотность, содержаниеполиароматических углеводородов, общее содержание соединенийароматического ряда и фракционный состав. Влияние этих параметровкратко описано ниже.

Что касается выбросов , то на их уровень влияет в основном общеесодержание соединений ароматического ряда, тогда как влияниеполиароматических соединений и плотности не столь значительно. Этоможет быть объяснено тем, что при увеличении содержанияароматических соединений растет температура пламени при сгораниитоплива, что приводит к росту выбросов .

Что же касаетсяобразования РМ, то наиболее важными параметрами топлива с этойточки зрения являются плотность топлива и содержаниеполиароматических соединений. По приближенной оценке снижениесодержания в топливе полиароматических соединений с 30 до 10% даетуменьшение выбросов РМ на 4%. Аналогичный результат по выбросам РМдает снижение содержания полиароматических соединений с 9 до1%.

Увеличение цетановогочисла (CN) улучшает условия холодного пуска двигателя, что приводитк снижению выбросов белого дыма. Увеличение цетанового числаприводит также к снижению выбросов на величину до 9%,особенно на малых нагрузках. В этом случае увеличение цетановогочисла с 50 до 58 может снизить расход топлива на величину до3%.

5.3Влияние свойств топлива на выбросы двигателей с искровымзажиганием


Параметры топлива,существенно влияющие на уровни выбросов и расход топлива двигателяс искровым зажиганием: октановое число, содержание серы, количествометаллосодержащих присадок, оксигенатов, олефинов и бензола.

Каждый двигательрассчитывают и настраивают на определенное октановое число. Когдаоктановое число используемого топлива оказывается ниже требуемого,это может привести к возникновению детонации, возможным следствиемкоторой является серьезное повреждение двигателя. Топливо спониженным октановым числом может использоваться в двигателе,оборудованном датчиком детонации, срабатывание которого инициируетувеличение задержки зажигания.

Как уже говорилось выше,содержание серы в сырой нефти обычно бывает достаточно велико. Еслиэта сера не удалена в процессе очистки нефти, она будет загрязнятьтопливо. Наличие серы в топливе значительно увеличивает уровеньвыбросов, поскольку сера отравляет катализатор. Кроме того, сераотрицательно влияет на работу датчиков содержания кислорода вотработавших газах. Следствием этого является существенный роствыбросов HC и . К тому же технологии использованияобедненной рабочей смеси (применение которой влечет за собойнеобходимость очистки отработавших газов от ) чрезвычайно чувствительны к присутствиюсеры.

Металлосодержащиеприсадки, как правило, приводят к образованию золы. Это необратимоухудшает условия работы катализатора и других компонентов системыочистки, в частности датчиков содержания кислорода, результатомчего является рост выбросов . Так, например, для повышения октановогочисла бензина иногда используется присадка ММТ(метилциклопентадиенил-марганец-трикарбонил). Продукты сгорания ММТобразуют налет на внутренних компонентах двигателя, в частности насвечах зажигания, что приводит к росту вредных выбросов и расходатоплива. Кроме того, они оседают на катализаторе и частичнозабивают его структуру, что ведет к росту не только вредныхвыбросов, но и расхода топлива.

Нередко в бензиндобавляют органические соединения, обогащенные кислородом, с цельюлибо повышения октанового числа, либо увеличения объема горючего,либо обеднения смеси для снижения выбросов окиси углерода. Впоследнем случае выбросы окиси углерода снижаются, особенно вкарбюраторных двигателях, не имеющих электронных систем управлениятопливоподачей с обратной связью. Однако повышение уровня сверх расчетного предела, на которыйнастроен двигатель без замкнутой системы управления топливоподачей,ведет, как правило, к увеличению выбросов и температуры сгорания, что может, в своюочередь, вызвать преждевременный отказ двигателя.

Олефины, являющиесяненасыщенными углеводородами, в ряде случаев также повышаютоктановое число бензина. Однако наличие олефинов в бензине можетвести к выделению и осаждению смол и других отложений, а также кросту вредных выбросов, в том числе химически активных (то естьспособствующих образованию озона) углеводородов.

Бензол входит в составприродной сырой нефти и, кроме того, является продуктомкаталитического риформинга, в ходе которого образуетсявысокооктановый бензин. Он, как известно, является канцерогеном.Наиболее очевидным способом сократить выбросы бензола двигателями сискровым зажиганием является ограничение его содержания вбензине.

Испаряемость бензинаявляется одним из критических параметров, от которых зависятрабочие показатели двигателя, в том числе уровень вредных выбросов.Испаряемость, в свою очередь, определяется двумя параметрами -давлением паров бензина и фракционным составом.

6Существующие топлива

6.1Природный газ

6.1.1Эталонный природный газ


Для целей сертификациирекомендуется использовать эталонный природный газ следующихвидов:

a) эталонные топлива ЕС,перечень характеристик которых приведен в таблице 1;

b) топлива США длясертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведенв таблице 2;

c) топлива Японии длясертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведенв таблице 3.


Таблица 1 - Природный газ. Эталонные топлива ЕС

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний



мин.

макс.

мин.

макс.

мин.

макс.

Молярная доля метана

моль %

ИСО 6974

91,5

93,5

84

89

84

88

Молярная доля этана

моль %

ИСО 6974

-

-

11

15

-

-

Молярная доля компонентов

моль %

ИСО 6974

-

-

-

1

-

-

Молярная доля инертных газов(кроме )++

моль %

ИСО 6974

-

1

-

-

-

1

Молярная масса азота

моль %

ИСО 6974

6,5

8,5

-

-

12

16

Массовая концентрациясеры

мг/м

ИСО 6326-5

-

10

-

10

-

10

Источник: Регламент ЕС582/2011.



Таблица 2 - Природный газ. Топливо США для сертификационныхиспытаний

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

мин.

макс.

Молярная доля метана

моль %

ASTM D 1945

-

-

87

-

Молярная доля этана

моль %

ASTM D 1945

-

-

-

5,5

Молярная доля пропана

моль %

ASTM D 1945

-

-

-

1,2

Молярная доля бутана

моль %

ASTM D 1945

0,35

Молярная доля пентана

моль %

ASTM D 1945

0,13

Молярная доля компонентов

моль %

ASTM D 1945

-

-

-

0,1

Молярная долякислорода

моль %

ASTM D 1945

0,1

Молярная доля инертных газов, и

моль %

ASTM D 1945

-

-

-

5,1

Источник: Раздел 40, Сводфедеральных нормативных актов, 1065,715.



Таблица 3 - Природный газ. Топливо Японии для сертификационныхиспытаний

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Эквивалент13А

мин.

макс.

Суммарная теплотворнаяспособность

ккал/м

JIS K2301

10410

11050

Показатель Воббе

WI

13260

730

Показатель скоростигорения

МСР


36,8

37,5

Молярная доля метана

моль %

JIS K2301

85,0

-

Молярная доля этана

моль %

JIS K2301

-

10,0

Молярная доля пропана

моль %

JIS K2301

-

6,0

Молярная доля бутана

моль %

JIS K2301

-

4,0

Молярная доля компонентов

моль %

JIS K2301

-

8,0

Молярная доля компонентов

моль %

JIS K2301

-

0,1

Молярная доля других газов()

моль %

JIS K2301

-

14,0

Массовая концентрациясеры

мг/м

JIS K2301

-

10

Показатель Воббе и показатель скоростигорения рассчитываются, исходя из состава газа. Источник: Подробныеправила безопасности для автотранспорта, приложения 41 и 42.

6.1.2Неэталонный природный газ


Эталонный газ не всегдаможет быть использован, поскольку такая возможность зависит от егоналичия на месте установки двигателя. В этом случае свойстваиспользуемого газа, в том числе результаты химического анализа,должны быть известны и указаны в отчете об испытаниях.

Универсальный переченьанализов, результаты которых должны включаться в отчет обиспытаниях, приведен в таблице 4.


Таблица 4 - Природный газ. Универсальный перечень анализов

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Результатизмерения

Молярная доля метана

%

ИСО 6974

Молярная доля компонентов

%

ИСО 6974

Молярная доля компонентов

%

ИСО 6974

Молярная доля компонентов

%

ИСО 6974

Молярная доля инертных газов, и

%

ИСО 6974

Массовая концентрациясеры

мг/м

ИСО 6326-5

6.2Сжиженный нефтяной газ

6.2.1Эталонный сжиженный нефтяной газ


Для целей сертификациирекомендуется использовать эталонный сжиженный нефтяной газследующих видов:

a) эталонные топлива ЕС,перечень характеристик которых приведен в таблице 5;

b) топлива США длясертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведенв таблице 6;

c) топлива Японии длясертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведенв таблице 7.


Таблица 5 - Сжиженный нефтяной газ. Эталонные топлива ЕС

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Топливо А

Топливо В

Объемная доля компонентов

% об.

ИСО 7941

30±2

85±2

Объемная доля компонентов

% об.

ИСО 7941

Баланс

Баланс

Объемная доля инертных газов,,

% об.

ИСО 7941

Макс. 2,0

Макс. 2,0

Объемная доля олефинов

% об.

ИСО 7941

Макс.12

Макс. 15

Осадок послевыпаривания

(мг/кг)

ИСО 13757

Макс. 50

Макс. 50

Вода при 0°С

Визуальныйосмотр

В свободномсостоянии

В свободномсостоянии

Общая сера

(мг/кг)

EN 24260

Макс. 10

Макс. 10

Сероводород

ИСО 8819

Нет

Нет

Коррозионная агрессивность(проба на медную пластинку)

Класс

ИСО 6251

Класс 1

Класс 1

Запах

Характерный

Характерный

Октановое число по моторномуметоду

EN 589приложение В

Мин. 89,0

Мин. 89,0

Источник: Регламент ЕС582/2011.



Таблица 6 - Сжиженный нефтяной газ. Топливо США длясертификационных испытаний

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Значения

мин.

макс.

Объемная доля пропана

% об.

ASTM D 2163

85

-

Объемная доля бутана

% об.

ASTM D 2163

-

5

Объемная доля бутенов

% об.

ASTM D 2163

-

2

Объемная доля пентанов и болеетяжелых фракций

% об.

ASTM D 2163

-

0,5

Объемная доляпропилена

%

ASTM D 2163

-

10

Давление паров при 38°С

кПа

ASTM D 1267 и 2598

-

1400

Летучесть

°С

ASTM D 1837

-

Минус 38

Остаточные фракции

мл

ASTM D 2158

-

0,05

Коррозионная агрессивность(проба на медную пластинку)

Класс

ASTM D 1838

-

Класс 1

Массовая концентрациясеры

(мг/кг)

ASTM D 2784

-

80

Влагосодержание

Рейтинг

ASTM D 2713

Допустимое

-

Источник: Раздел 40, Сводфедеральных нормативных актов, 1065,720.



Таблица 7 - Сжиженный нефтяной газ. Эталонные топлива Японии

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Значения

мин.

макс.

Молярная доля пропана ипропилена

моль %

JIS K 2240

20

30

Молярная доля бутана ибутилена

моль %

JIS K 2240

70

80

Плотность при 15°С

г/см

JIS K 2240

0,500

0,620

Давление паров при40°С

МПа

JIS K 2240

-

1,55

Массовая концентрациясеры

% масс.

JIS K 2240

-

0,02

6.2.2Неэталонный сжиженный нефтяной газ


Во многих случаяхэталонный сжиженный нефтяной газ не может быть использован,поскольку такая возможность зависит от его наличия на местеустановки двигателя. В этом случае свойства используемого газа, втом числе результаты химического анализа, должны быть известны иуказаны в отчете об испытаниях.

Универсальный переченьанализов, результаты которых должны включаться в отчет обиспытаниях, приведен в таблице 8.


Таблица 8 - Сжиженный нефтяной газ. Универсальный переченьанализов

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Результатизмерения

Молярное содержание каждогокомпонента

%

ИСО 7941

Массовая концентрациясеры

%

ИСО 4260

Давление паров при40°С

кПа

ИСО 8973
ИСО 4256

Плотность при 15°С

г/см

ИСО 3993
ИСО 8973

Укажите использованный метод.

6.3Моторный бензин

6.3.1Эталонный моторный бензин


Для целей сертификациирекомендуется использовать эталонный моторный бензин следующихвидов:

a) эталонные топлива ЕС,перечень характеристик которых приведен в таблице 9;

b) топлива США длясертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведенв таблицах 10 и 11;

c) топлива Японии длясертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведенв таблице 12.


Таблица 9 - Моторный бензин. Эталонные топлива ЕЭС

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Директива2002/88/ЕС

Регламент582/2011 (Е10)

мин.

макс.

мин.

макс.

Октановое число бензина поисследовательскому методу (RON)

1

EN 25164

95

-

95

97

Октановое число бензина помоторному методу (MON)

1

EN 25163

85

-

84

86

Плотность при 15°С

кг/м

ИСО 3675

748

762

743

756

Упругость паров поРейду

кПа

EN 12

56

60

-

-

Давление паров (dry vaporpressure equivalent - DVPE)

кПа

EN-ИСО13016-1

-

-

56

60

Содержание воды втопливе

% V/V

ASTM Е 1064

0,015

Фракционный состав

EN-ИСО 3405

Температура началаперегонки

°С

24

40

24

44

Перегоняется при 70°С

% V/V

Перегоняется при 100°С

% V/V

49

57

56

60

Перегоняется при 150°С

% V/V

81

87

88

90

Температура концаперегонки

°С

190

215

190

210

Остаток

% V/V

-

2

-

2

Состав углеводородов

Объемная доляолефиновых

% V/V

ASTM D 1319/EN14517

-

10

3

18

Объемная доляароматических

% V/V

ASTM D1319/EN14517

28

40

25

35

Объемная доля бензола

% V/V

EN 12177

-

1

0,4

1,0

Объемная доля насыщенныхпродуктов

% V/V

ASTM D1319

Баланс

Протоколиспытаний

Соотношение"углерод/водород"

Протоколиспытаний

Протоколиспытаний

Соотношение"углерод/кислород"

Протоколиспытаний

Массовая доля серы

(мг/кг)

EN-ИСО14596
EN-ИСО 20846

-

100

-

10

Содержание кислорода

% м/м

EN 1601

-

2,3

-

3,7

Содержание свинца

мг/л

EN 237

5

-

5

Содержание фосфора

Стойкость к окислению

мг/л

ASTM D 3231

-

1,3

-

1,3

Индукционный период

мин

EN-ИСО 7536

480

-

480

-

Смолистые нерастворимыевещества

мг/л

EN-ИСО 6246

-

0,04

-

0,04

Коррозия медной пластинки при50°С

-

EN-ИСО 2160

-

Класс 1

-

Класс 1

Этанол

% V/V

EN 1601
EN 13132
EN 14517

9,5

10,0

Источник: Регламент ЕС2002/88.

Источник: Регламент ЕС 582/2011.



Таблица 10 - Моторный бензин (без этанола). Топлива США длясертификационных испытаний общего характера

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Значение

мин.

макс.

Чувствительность (RON/MON)

1

ASTM D 2699
ASTM D 2700

7,5

-

Эквивалентное давление сухихпаров

кПа

ASTM D 323

60,0

63,4

Фракционный состав

Температура началаперегонки

°С

ASTM D 86

24

35

Перегоняется 10% об.

°С

49

57

Перегоняется 50% об.

°С

93

110

Перегоняется 90% об.

°С

149

163

Конечная точкаперегонки

°С

-

213

Состав углеводородов

ASTM D 1319

Олефиновые

% об.

-

10

Ароматические

% об.

-

35

Насыщенные продукты

% об.

Остаток

Массовая доля серы

мг/кг

-

80

Массовая концентрациясвинца

г/л

ASTM D 3237

-

0,013

Массовая концентрацияфосфора

г/л

ASTM D 3231

-

0,0013

Примечание - Бензин,применяемый при испытаниях, должен иметь октановое число,характерное для коммерческих топлив, используемых в данном видеустановок.

Для испытаний, проводимых на высоте,превышающей 1219 м, допустимый диапазон испаряемости долженсоставлять от 52,0 до 55,2 кПа, а диапазон точки начала кипения -от 23,9 до 40,6°С.

Для испытаний, не связанных с определениемвыбросов при испарении, диапазон давления должен составлять от 55,2до 63,4 кПа.


Источник: Раздел 40, Свод федеральных нормативных актов,1065,710.



Таблица 11 - Моторный бензин (без этанола). Топлива США длясертификационных испытаний при низких температурах

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Значение

мин.

макс.

Эквивалентное давление сухихпаров

кПа

ASTM D 323

77,2

81,4

Фракционный состав

ASTM D 86

Температура началаперегонки

°С

24

36

Перегоняется 10% об.

°С

37

48

Перегоняется 50% об.

°С

82

101

Перегоняется 90% об.

°С

158

174

Конечная точкаперегонки

°С

-

212

Состав углеводородов

ASTM D 1319

Олефиновые

% об.

-

17,5

Ароматические

% об.

-

30,4

Насыщенные продукты

% об.

Остаток

Массовая доля серы

мг/кг

-

80

Массовая концентрациясвинца

г/л

ASTM D 3237

-

0,013

Массовая концентрацияфосфора

г/л

ASTM D 3231

-

0,005

Примечание - Бензин,применяемый при испытаниях, должен иметь октановое число,характерное для коммерческих топлив, используемых в данном видеустановок.


Источник: Раздел 40, Свод федеральных нормативных актов,1065,710.



Таблица 12 - Моторный бензин. Топливо Японии для сертификационныхиспытаний

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Обычногокачества

Высокогокачества


мин.

макс.

мин.

макс.

Октановое число бензина поисследовательскому методу (RON)

1

JIS K 2280

90

92

99

101

Октановое число бензина помоторному методу (MON)

1

JIS K 2280

80

82

86

88

Плотность при 15°С

г/см

JIS K 2249

0,72

0,77

0,72

0,77

Упругость паров поРейду

кПа

JIS K 2258

56

60

56

60

Фракционный состав

JIS K 2254

Перегоняется 10% об.

K (°С)

318 (45)

328 (55)

318 (45)

328 (55)

Перегоняется 50% об.

K (°С)

363 (90)

373 (100)

363 (90)

373 (100)

Перегоняется 90% об.

K (°С)

413 (140)

443 (170)

413 (140)

443 (170)

Температура концаперегонки

K (°С)

-

488 (215)

-

488 (215)

Состав углеводородов

JIS K2536-1,
-2, -3, -4, -5, -6

Олефиновые

% об.

15

25

15

25

Ароматические

% об.

20

45

20

45

Бензол

% об.

-

1,0

-

1,0

Кислород

% масс.

-

ND

-

ND

МТВЕ

% об.

-

ND

-

ND

Метанол

% об.

-

ND

-

ND

Этанол

% об.

-

ND

-

ND

Керосин

% об.

-

ND

-

ND

Массовая доля серы

мг/кг

JIS K2541-1,
-2, -6, -7

-

10

-

10

Массовая концентрациясвинца

г/л

JIS K 2255

-

ND

-

ND

Массовое содержание смол на100 мл

мг

JIS K 2261

-

5

-

5

ND - не нормируется.


Источник: Подробные правила безопасности для автотранспорта,приложения 41 и 42.

6.3.2Неэталонный моторный бензин


Вслучае необходимости использования неэталонного моторного бензинасвойства такого бензина должны включаться в отчет обиспытаниях.

Втаблице 13 приведен универсальный перечень анализов используемоготоплива, результаты которых должны включаться в отчет.


Таблица 13 - Моторный бензин. Универсальный перечень анализов

Характеристика

Единицаизмерения

Методиспытаний

Результатизмерения

Октановое число бензина поисследовательскому методу (RON)

1

ИСО 5164

Октановое число бензина помоторному методу (MON)

1

ИСО 5163

Чувствительность (RON/MON)

1

ИСО 5163

ИСО 5164

Плотность при 15°С

кг/л

ИСО3675

Упругость паров по Рейду

кПа

ИСО3007

Давление паров (dry vaporpressure equivalent - DVPE)

кПа

EN 13016-1