СССР
Государственный стандарт от 01 июля 1969 года № ГОСТ 3338-68*

Бензины авиационные. Метод определения сортности на богатой смеси

Утвержден
Государственным комитетом СССР по стандартам
10 октября 1968 года
    Переиздание (июнь 1985 г.) с изменениями № 1; 2; 3, утвержденными в июле 1972 г. 01.12.80. Пост. № 5164 и 27.05.85. Пост № 1481
    (ИУС 8-?2, 2-82, 8-85)
    Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 10 октября 1968 г. № 35 срок введения установлен
    с 01.07.69
    Постановлением от 27.05.85 № 1481 срок действия продлен
    до 01.01.88
    Несоблюдение стандарта преследуется по закону
    Настоящий стандарт устанавливает метод определения сортности авиационных бензинов и их компонентов (далее - топлив), характеризующей их детонационную стойкость на богатой смеси (обязательное приложение 1а).
    Сущность метода заключается в сравнении мощности двигателя, ограниченной начальной детонацией, при работе на испытуемом и эталонных топливах в стандартных условиях испытания.
    Метод применяют для авиационных бензинов и их компонентов с сортностью от 90 до 160 единиц.
    Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4536-84.
    1.АППАРАТУРА
    1.1.Установки одноцилиндровые ИТ9-1 с рабочим объемом цилиндра 652 см3 или установки такого же типа с рабочим объемом цилиндра 612 см3, обеспечивающие получение таких же результатов определения сортности.
    Масло смазочное для двигателя МС-20 по ГОСТ 21743-76.
    Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770-74: колбы 2-200-2, 2-250-2, 2-500-2, 2-1000-2;
    цилиндры 1-100, 1-250, 1-1000.
    Бюретки 6-2-1, 6-2-2, 6-2-5 по ГОСТ 20292-74.
    Весы технические любого типа, позволяющие определять массу с погрешностью не более 5 г.
    2.ЭТАЛОННЫЕ, КОНТРОЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА
    2.1.Для определения сортности на богатой смеси применяют эталонные и контрольные топлива.
    2.2.Эталонные топлива
    2.2.1.В качестве эталонных топлив применяют:
    при определении сортности от 100 и выше - эталонный изооктан по ГОСТ 12433-83 с добавлением тетраэтилсвинца (ТЭС) по ГОСТ 988-65 в виде этиловой жидкости в количествах, приведенных в табл. 1а;
    при определении сортности ниже 100 - смеси эталонного изооктана с н-гептаном эталонным по ГОСТ 25828-83 в количествах, приведенных в табл. 1б.
    Средние индикаторные давления и сортность применяемых эталонных топлив приведены в табл. 1в.
    Таблица 1а
    Номер образца эталонного топлива Количество тетраэтилсвинца, см3/кг
    I 0
    II 0,19
    III 0,48
    IV 0,76
    V 1,15
    VI 1,53
    VII 2,30

    Таблица 1б
    Номер образца эталонного топлива Состав эталонного топлива, % (по объему)
    ЭИ эталонный гептан
    1а 90 10
    1б 95 5

    Таблица 1в
    Номер образца эталонного топлива Среднее индикаторное давление при кПа·102 (кгс/см2) Сортность
    1а 8,73 (8,90) 90
    1б 9,70 (9,90) 95
    I 11,67 (11,90) 100
    II 12,94 (18,20) 116
    III 14,12 (14,40) 130
    IV 15,10 (15,40) 139
    V 16,08 (16,40) 147
    VI 16,96 (17,30) 153
    VII 17,75 (18,10) 161

    2.2.2.Массовую долю ТЭС в этиловой жидкости пересчитывают в объемную долю по формуле

    где Х1 - массовая доля ТЭС в этиловой жидкости, %;
    ρэт.ж - плотность этиловой жидкости, кг/м3;
    ρтэс - плотность ТЭС, кг/м3.
    2.2.1; 2.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 3).
    2.3.Контрольные топлива
    2.3.1.Для контроля пригодности установки к испытаниям применяют контрольные топлива, указанные в табл. 1.
    Таблица 1
    Номер образца контрольного топлива Состав контрольного топлива, % (по объему) Концентрация ТЭС, см3/кг Номинальная сортность
    Толуол, ч.д.а. по ГОСТ 5789-78 ЭИ Эталонный н-гептан
    1-А 25 58 17 1,5 130
    2-А 25 55 20 1,5 115
    3-А 25 50 25 1,5 100

    (Измененная редакция, Изм. № 3).
    2.3.2; 2.3.3. (Исключены, Изм. № 3).
    2.3.4.Смеси эталонных и контрольных топлив составляют при комнатной температуре в мерной посуде. Температура смешиваемых топлив должна быть не ниже 15 °С и не должна различаться более чем на 3 °С.
    Контрольное топливо перед этилированием взвешивают с погрешностью не более ± 5 г.
    Этилирование контрольных топлив производят при помощи микробюретки с учетом фактического содержания ТЭС в этиловой жидкости.
    2.3.5.Эталонные и контрольные топлива хранят в прохладном месте в герметичной упаковке, обеспечивающей стабильность свойств топлив при хранении.
    2.3.4; 2.3.5. (Измененная редакция, Изм. № 3).
    2.4.Вспомогательные топлива
    Для проверки теплового состояния двигателя применяют бензол ч.д.а. по ГОСТ 5955-75 или нефтяной бензол для синтеза, высшей категории качества по ГОСТ 9572-77 и бензин прямой перегонки или бензин-растворитель по ГОСТ 3134-78.
    (Введен дополнительно, Изм. № 3).
    3.ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
    3.1.Пригодность установки для испытания оценивают после переборки двигателя (по окончании его обкатки) и в случае сомнения в полученных результатах испытания.
    Проверяют установку на соответствие требованиям пп. 3.1.1 - 3.1.5.
    3.1.1.Максимальное среднее индикаторное давление, определенное на недетонирующем топливе (ЭИ + 2,30 см3/кг ТЭС) при наддуве 1,354·102 кПа (1016 мм рт. ст.) должно быть (11,32´102 ± 0,29·102) кПа (11,55 ± 0,30) кгс/см2.
    Мощность двигателя на недетонирующем топливе проверяют снятием характеристики по составу смеси и на основании этой характеристики определяют максимальное среднее индикаторное давление (Р) по формуле
    P = P1 + P2,
    где P1 - показания динамометра при работе двигателя на топливе, кПа;
    Р2 - показания динамометра при прокрутке двигателя без топлива, кПа.
    3.1.2.Допускаемое отклонение среднего индикаторного давления при снятии детонационной характеристики на эталонном топливе от среднего индикаторного давления того же топлива по табл. 1в не должно превышать ± 0,68·102 кПа (0,7 кгс/см2) при
    где Qт - расход топлива, кг/мин;
    Qв - расход воздуха, кг/мин.
    3.1.3.Разность средних индикаторных давлений двух смежных эталонных топлив, определенных при одинаковом соотношении топлива к воздуху (п. 3.1.2), не должна отличаться более чем на ± 0,29·102 кПа (± 0,30 кгс/см2) от разности индикаторных давлений тех же топлив по табл. 1в.
    3.1.4.Смесь, состоящая по объему из 55 % ЭИ, 35 % бензола ч.д.а. или нефтяного бензола, высшей категории качества и 10 % бензина прямой перегонки или бензина-растворителя и содержащая 0,79 см3/дм3 (1,055 см3/кг) ТЭС, будет эквивалентна ЭИ с (0,84 ± 0,08) см3 ТЭС на 1 кг топлива. Отсутствие эквивалентности указывает на неудовлетворительное состояние двигателя.
    3.1.5.При выключении зажигания во время испытания на исследуемых или эталонных топливах должно быть мгновенное прекращение вспышек.
    3.2.Перед определением сортности испытуемого топлива проверяют правильность работы установки на соответствующем контрольном топливе, близком к сортности испытуемого топлива. Отклонение сортности контрольного топлива от номинальной не должно превышать ± 2 единицы.
    3.2.1.Проверку установки по контрольному топливу производят в начале рабочего дня и при проведении в процессе испытания каких-либо регулировочных работ или изменений в оборудовании.
    Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № 3).
    4.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
    4.1.Условия проведения испытания
    4.1.1.При определении сортности топлива на богатой смеси должны соблюдаться условия, указанные в табл. 2.
    4.1.2.Степень сжатия 7: 1 соответствует отсчету по микрометру (19,2 ± 0,1) мм. При этих условиях вода в объеме (112,0 ± 0,5) см3 должна заполнить камеру сгорания до верхнего торца отверстия для датчика детонации при положении поршня в верхней мертвой точке в такте сжатия. Микрометр устанавливают на холодном двигателе при температуре масла в картере от 50 до 60 °С. Вода, наливаемая в камеру сгорания, должна иметь температуру окружающей среды. При проверке микрометра в камеру сгорания три раза наливают по (112,0 ± 0,5) см3 воды и вычисляют среднее арифметическое значение трех показаний.
    4.1.3.За начальную детонацию принимают такую детонацию, которая соответствует слабому, но явно различаемому прерывистому детонационному стуку, который оператор в состоянии многократно и безошибочно определить на слух.
    Таблица 2
    Наименование показателя Норма
    Частота вращения коленчатого вала двигателя, с-1 30,00 ± 0,75
    Степень сжатия (постоянная) 7:1
    Угол опережения зажигания (постоянный), град. 45 ± 1
    Температура охлаждающей жидкости, °С 190 ± 3
    Температура всасываемого воздуха, °С:
    в малом уравнительном рессивере 107 ± 3
    после диафрагмы (мерной шайбы) 52 ± 2
    Температура топлива в магистрали двигателя, °С, не более 38
    Температура масла в картере двигателя до радиатора, °С 74 ± 3
    Понижение температуры масла в радиаторе, °С От 8 до 15
    Давление масла в магистрали при работе двигателя, кПа (кгс/см2) 4,10·102 ± 0,34·102
    (4,2 ± 0,36)
    Давление топлива перед плунжером насоса (для впрыска топлива, кПа (кгс/см2) 0,98·102 ± 0,14·102
    (1,0 ± 0,15)
    Давление впрыска топлива, кПа (кгс/см2) 82,3·l02 ± 6,8·l02
    84 ± 7,0
    Абсолютное давление воздуха перед мерной шайбой, кПа (кгс/см2) 3,7400·102 ± 0,0343·102
    (3,820 ± 0,035)
    Угол подачи топлива (поворот коленчатого вала после верхней мертвой точки в такте всасывания), град 50 ± 6
    Интенсивность детонации Начальная
    Зазор между штоками и коромыслами клапанов, мм:
    для всасывающего клапана 0,200 ± 0,025
    для выхлопного клапана 0,250 ± 0,025
    Зазор между контактами прерывателя магнето, мм 0,30 ± 0,05
    Зазор между электродами свечи зажигания, мм От 0,28 до 0,60

    Для нахождения начальной интенсивности детонации сначала устанавливают детонацию несколько сильнее начальной, затем медленно обогащают смесь до исчезновения детонации, после чего незначительным обеднением смеси добиваются появления детонации начальной интенсивности.
    4.2.Запуск и установление рабочего режима
    Включают электроподогрев масла и при температуре масла в картере от 70 до 75 °С подают воду в систему охлаждения цилиндра двигателя, масла и выхлопного патрубка.
    После запуска двигателя с помощью электромотора включают зажигание и подают топливо.
    Чтобы работа двигателя была устойчивой, регулируют состав смеси. Запуск и прогрев двигателя производят без наддува на топливе, обеспечивающем отсутствие детонации.
    Перед запуском необходимо проверить зазоры клапанов, наличие охлаждающей жидкости в конденсаторе, осмотреть запальную свечу, смазать коромысла клапанов. После прогрева двигателя в течение 20 - 25 мин включают подачу сжатого воздуха в систему наддува, прогревают до установления температурного режима в соответствии с табл. 2 и проводят испытания.
    4.3.Снятие детонационных характеристик на эталонном и испытуемом топливах
    4.3.1.Методы снятия детонационной характеристики на эталонном и испытуемом топливах аналогичны
    Детонационные характеристики строят по ряду значений средних индикаторных давлений, соответствующих работе двигателя на разных составах смеси при начальной интенсивности детонации.
    Для снятия детонационных характеристик определяют от шести до семи точек, равномерно расположенных на кривой (черт. 1).

    Черт. 1
    Для определения сортности топлива снимают часть детонационной характеристики (от четырех до пяти точек), лежащей в области богатых смесей, при отношении топлива к воздуху от 0,085 до 0,120.
    Состав топливно-воздушной смеси вычисляют как отношение времени расхода 50 г воздуха ко времени расхода 50 г топлива.
    4.3.2.При снятии точек детонационной характеристики каждый раз после установления начальной интенсивности детонации измеряют следующие величины:
    время расхода 50 г воздуха и топлива в секундах;
    показание динамометра при работе двигателя на топливе;
    показание динамометра при прокрутке двигателя от электромотора;
    давление наддува;
    температуру воздуха (поступающего в двигатель) перед измерительной шайбой и в малом ресивере;
    температуру и давление масла в картере двигателя;
    температуру охлаждающей жидкости.
    4.3.3.Определение точки 1 детонационной характеристики (черт. 1)
    Устанавливают произвольный наддув и регулируют состав смеси на максимальное показание динамометра. Если наблюдается детонация, уменьшают наддув и вновь регулируют состав смеси на максимальную мощность до тех пор, пока не будет найдена максимальная мощность при отсутствии детонации. Далее, сохраняя найденный расход топлива, увеличивают давление наддува до появления начальной интенсивности детонации (п. 4.1.3),
    4.3.4.Определение точек 2 - 5 детонационной характеристики (см. черт. 1)
    Точки 2 - 5 определяют последовательно следующим образом: для снятия точек 2 - 4, лежащих на восходящей ветви кривой, обогащают смесь до полного исчезновения детонации, затем увеличивают наддув от 6,66 до 13,33 кПа (от 50 до 100 мм рт. ст.) по сравнению с величиной, установленной для предыдущей точки. После этого обедняют смесь до получения начальной детонации, как указано в п. 4.1.3.
    При снятии точки 5 несколько обогащают смесь по сравнению с. предыдущей точкой и изменением давления наддува устанавливают начальную интенсивность детонации.
    Разд. 4. (Измененная редакция, Изм. № 3).
    Разд. 5. (Исключен, Изм. № 3).
    6.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
    6.1.При определении сортности топлива необходимо снять и построить детонационные характеристики для испытуемого и эталонного топлив (черт. 2). Для этого по оси ординат откладывают среднее индикаторное давление (Pi в кПа или кгс/см2), соответствующее начальной детонации, а по оси абсцисс - отношение массы топлива к массе воздуха расходуемых в единицу времени.
    Детонационные характеристики испытуемого и эталонных топлив строят на специальном графике, на котором нанесены стандартные детонационные характеристики эталонных топлив (см. черт. 2).
    6.2.При определении сортности топлива необходимо вычислить приведенное среднее индикаторное давление для испытуемого топлива и в зависимости от его величины найти сортность топлива.
    Детонационные характеристики топлив

    1 - начальная детонационная характеристика эталонного топлива; 2 - детонационная характеристика эталонного топлива, снятая в день испытания; 3 - детонационная характеристика испытуемого топлива
    Черт. 2
    Приведенное среднее индикаторное давление (P´i) в килопаскалях вычисляют по формуле
    Р´i = Рi + (Р3 – Р4),
    где Pi - среднее индикаторное давление испытуемого топлива при
    Р3 - среднее индикаторное давление эталонного топлива по табл. 1в;
    Р4 - среднее индикаторное давление эталонного топлива в день испытания при
    Пример вычисления сортности топлива приведен в обязательном приложении 2.
    6.3.Результаты подсчета сортности авиационных бензинов и их компонентов указывают в целых единицах, при этом дробное значение 0,5 округляют в меньшую сторону.
    6.4.Результаты двух определений сортности на богатой смеси одного и того же топлива, на одной и той же установке не должны отличаться от среднего арифметического сравниваемых результатов более чем на ± 1 единицу сортности для топлив с сортностью до 145 включительно, на ± 2 единицы - для топлив с сортностью более 145.
    6.5.Результаты испытаний при определении сортности на богатой смеси одного и того же топлива, полученные на разных установках одного и того же типа, не должны отличаться от среднего арифметического сравниваемых результатов испытаний более чем на ± 2 единицы сортности для топлив с сортностью до 145 включительно, на ± 3 единицы - для топлив с сортностью более 145.
    6.2 - 6.5.(Измененная редакция, Изм. № 3).
    6.6 - 6.8.(Исключены, Изм. № 1, 3).