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抗爆性檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-12 20:10:00 更新時(shí)間：2025-08-11 20:10:00

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

抗爆性檢測(cè)：保障燃料性能與發(fā)動(dòng)機(jī)安全的關(guān)鍵

燃料（尤其是汽油）的抗爆性是指其在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗發(fā)生不正常燃燒（即爆震）的能力。爆震是一種有害的燃燒現(xiàn)象，發(fā)生時(shí)氣缸內(nèi)產(chǎn)生劇烈的壓力振蕩，伴隨尖銳的金屬敲擊聲。它不僅會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和效率，增加油耗，長(zhǎng)期或嚴(yán)重的爆震更會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)部件，如燒蝕活塞頂、擊穿汽缸墊甚至導(dǎo)致連桿斷裂等，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命和安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)燃料，特別是車用汽油的抗爆性進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠的檢測(cè)，是燃料生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、銷售及使用環(huán)節(jié)中不可或缺的質(zhì)量控制步驟，直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作、性能發(fā)揮以及環(huán)境保護(hù)（影響排放）。

核心檢測(cè)項(xiàng)目

抗爆性檢測(cè)的核心項(xiàng)目是測(cè)定燃料的辛烷值。辛烷值是衡量車用汽油抗爆性的唯一通用指標(biāo)：

研究法辛烷值：反映汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速、中低負(fù)荷工況（例如城市道路行駛）下的抗爆性。符號(hào)為RON。
馬達(dá)法辛烷值：反映汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷工況（例如高速行駛、爬坡）下的抗爆性。符號(hào)為MON。
抗爆指數(shù)：通常指（RON + MON）/ 2，也稱為AKI或泵送辛烷值。它綜合反映了汽油在實(shí)際行車過程中的平均抗爆性能，是許多地區(qū)汽油標(biāo)號(hào)（如美國(guó)常見的87、89、93）的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵檢測(cè)儀器

辛烷值的測(cè)定需要使用專門的標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)：

CFR（Cooperative Fuel Research）單缸可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)：這是全球公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)辛烷值測(cè)定設(shè)備。其核心特點(diǎn)是：
- 壓縮比可在較大范圍內(nèi)（通常4:1到18:1或更高）連續(xù)精確調(diào)節(jié)。
- 配備精密的爆震測(cè)量系統(tǒng)（如爆震表），能靈敏檢測(cè)并量化燃燒過程中的爆震強(qiáng)度。
- 嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作條件和校準(zhǔn)程序。
輔助設(shè)備：
- 燃料供給與計(jì)量系統(tǒng)。
- 冷卻水及溫度控制系統(tǒng)。
- 進(jìn)氣溫度和濕度控制系統(tǒng)。
- 點(diǎn)火系統(tǒng)。
- 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法

辛烷值測(cè)定是基于與參比燃料（異辛烷和正庚烷的混合物）進(jìn)行對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)：

研究法辛烷值（RON）測(cè)定：采用ASTM D2699標(biāo)準(zhǔn)方法（或等同標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 5487）。測(cè)試條件為：
- 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：600 ± 6 rpm。
- 點(diǎn)火提前角：固定值（通常13°）。
- 進(jìn)氣溫度：52 ± 1°C。
- 操作相對(duì)溫和，更側(cè)重低中速工況。
馬達(dá)法辛烷值（MON）測(cè)定：采用ASTM D2700標(biāo)準(zhǔn)方法（或等同標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 503）。測(cè)試條件為：
- 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：900 ± 9 rpm。
- 點(diǎn)火提前角：可變（隨壓縮比自動(dòng)調(diào)整，通常比RON測(cè)試提前）。
- 混合氣溫度：149 ± 1°C。
- 操作條件更苛刻（更高轉(zhuǎn)速、更高混合氣溫度、可變點(diǎn)火提前），模擬高負(fù)荷工況。
測(cè)試過程：在標(biāo)準(zhǔn)CFR發(fā)動(dòng)機(jī)上，通過調(diào)整壓縮比，使待測(cè)燃料產(chǎn)生的爆震強(qiáng)度與已知辛烷值的參比燃料（異辛烷/正庚烷混合物）在相同條件下產(chǎn)生的爆震強(qiáng)度相等。此時(shí)參比燃料中異辛烷的體積百分比即為待測(cè)燃料的辛烷值。

主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

抗爆性檢測(cè)嚴(yán)格遵守國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，確保結(jié)果的可比性和準(zhǔn)確性：

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：
- ASTM D2699：Standard Test Method for Research Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel.
- ASTM D2700：Standard Test Method for Motor Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel.
- ISO 5163: Motor法(MON)。
- ISO 5164: 研究法(RON)。
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：
- GB/T 5487：汽油辛烷值的測(cè)定研究法(等效采用ASTM D2699)。
- GB/T 503：汽油辛烷值的測(cè)定馬達(dá)法(等效采用ASTM D2700)。
- GB 17930：車用汽油標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了不同牌號(hào)汽油的RON、MON及抗爆指數(shù)要求。

綜上所述，抗爆性檢測(cè)是燃料質(zhì)量的核心檢驗(yàn)項(xiàng)目，通過使用標(biāo)準(zhǔn)化的CFR試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)，遵循ASTM D2699/D2700或GB/T 5487/503等嚴(yán)格規(guī)范，精準(zhǔn)測(cè)定汽油的研究法辛烷值（RON）和馬達(dá)法辛烷值（MON），并計(jì)算其抗爆指數(shù)。這些數(shù)據(jù)是確保汽油產(chǎn)品滿足發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求、安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)以及市場(chǎng)合規(guī)性的關(guān)鍵依據(jù)，對(duì)于指導(dǎo)燃料生產(chǎn)、調(diào)和、銷售及發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化具有不可替代的作用。