1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Центральный научно-исследовательский дизельный институт" (ООО "ЦНИДИ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 235 "Двигатели внутреннего сгорания поршневые"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2017 г. N 1708-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 8178-5:2015 "Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 5. Топливо для испытаний" (ISO 8178-5:2015 "Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 5: Test fuels", IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 8178-5-2009

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию 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 стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Поскольку свойства топлив в разных странах мира могут очень сильно отличаться, в настоящий стандарт включен обширный список как эталонных, так и коммерческих видов топлива.

Хотя эталонные топлива обычно являются репрезентативными по отношению к тем или иным группам коммерческих топлив, однако требования к их качеству значительно выше. Именно эталонные топлива рекомендуются для преимущественного использования при сертификационных испытаниях по ИСО 8178-1.

В тех случаях, когда при испытаниях на содержание вредных выбросов отработавших газов используются коммерческие топлива (что характерно для испытаний, проводимых на местах установки), независимо от того, включены ли эти топлива в списки, приводимые в настоящем стандарте, в отчет об испытаниях рекомендуется включать информацию о свойствах использованного топлива в виде таблиц стандартной формы, приведенных в разделе 5 настоящего стандарта.

Настоящий стандарт определяет виды топлива, рекомендуемые при проведении стендовых испытаний с целью измерения содержания вредных выбросов с отработавшими газами по испытательным циклам, регламентируемых стандартом ИСО 8178-4.

Настоящий стандарт распространяется на судовые, тепловозные и промышленные двигатели внутреннего сгорания поршневые (далее - двигатели).

Требования настоящего стандарта не распространяются на автомобильные двигатели.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие международные стандарты:

ISO 4264, Petroleum products - Calculation of cetane index of middle-distillate fuels by the four-variable equation (Нефтепродукты. Расчет цетанового индекса среднедистиллятных топлив с помощью уравнения с четырьмя переменными)

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

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

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 коксовый остаток (коксуемость) (carbon residue): Остаток, образовавшийся после выпаривания и термической деструкции углеродосодержащего вещества.

Примечание - В настоящее время 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 цетановый индекс (cetane index): Показатель, приближенно характеризующий цетановое число продукта, рассчитываемый по плотности топлива и его фракционному составу.

Примечание - Расчет производится по формуле, выведенной на основании статистического анализа обширной и представительной выборки по наиболее популярным в мире дизельным топливам, цетановое число и фракционный состав которых известны, поэтому данная формула каждые 5 - 10 лет обновляется. Формула, используемая в настоящее время, приведена в ИСО 4264. Она не применима к топливам с присадками, повышающими воспламеняемость [Источник: ИСО 1998-2:1998, 2.30.111].

3.3 цетановое число (cetane number): Число, характеризующее воспламеняемость дизельного топлива при стандартных условиях.

Примечание - Цетановое число соответствует объемному содержанию гексадекана (цетана) в эталонной смеси, характеризуемой тем же периодом задержки самовоспламенения, что и анализируемое топливо. Чем выше цетановое число, тем меньше период задержки самовоспламенения [Источник: ИСО 1998-2:1998, 2.30.110].

3.4 сырая нефть (crude oil): Форма нефти, встречающаяся в природных условиях, по большей части залегающая в составе пористых подземных формаций типа песчаника.

Примечание - Смесь углеводородов естественного происхождения, чаще всего в жидком состоянии, которая может также включать в себя примеси в виде серы, азота, кислорода, металлов и других элементов [Источник: ИСО 1998-1:1998, 1.05.005].

3.5 дизельное топливо (diesel fuel): Газойль, состав которого оптимизирован для использования в качестве топлива средне- и высокооборотных дизелей, используемых преимущественно в транспортных средствах.

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

3.6 дизельный индекс (diesel index): Число, характеризующее воспламеняемость дизельного топлива и мазута, рассчитанное по известным значениям плотности топлива и анилиновой точки.

Примечание - Точность упомянутого метода невелика, поэтому данный показатель в настоящее время применяется редко; иногда он используется для оценки свойств некоторых композитных тяжелых топлив (см. также 3.2, цетановый индекс).

3.7 сжиженный нефтяной газ [liquefied petroleum gas (LPG)]: Смесь легких углеводородов, состоящая преимущественно из пропана, пропилена, бутанов и бутенов, которую удобно хранить и транспортировать в жидком состоянии при умеренных значениях давления и температуры внешней среды [Источник: ИСО 1998-1:1998, 1.15.080].

3.8 октановое число (octane number): Число, которое характеризует антидетонационные свойства топлива, используемого в двигателях с искровым зажиганием.

Примечание - Этот показатель определяется при испытаниях двигателя путем сравнения испытываемого топлива с эталонным. Поскольку существуют различные методы измерения октанового числа, его значение, приводимое в отчете об испытаниях, должно сопровождаться указанием использованного метода [Источник: ИСО 1998-2:1998,2.30.100].

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

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

Для удобства пользователей приведены обозначения и сокращения, наиболее существенные для настоящего стандарта.

При сертификации двигателей рекомендуется использовать эталонные топлива.

Эталонные топлива отражают характеристики промышленных топлив, которые используются в различных странах, и, соответственно, их свойства могут различаться. Характеристики вредных выбросов, полученные при работе на различных эталонных топливах, обычно несопоставимы, поскольку они зависят от состава топлива. При сравнении результатов, полученных в различных лабораториях, рекомендуется, чтобы свойства эталонных топлив, применявшихся при испытаниях, были как можно ближе друг к другу. Для выполнения этого требования предпочтительно брать топлива из одной партии.

Для всех топлив (включая эталонные) результаты их анализа должны приводиться в отчете об испытаниях наряду с результатами измерений характеристик выбросов.

Для топлив, не входящих в число эталонных, должны быть определены данные, указанные в следующих таблицах:

- таблица 4 Природный газ. Универсальный перечень анализов;

- таблица 8 Сжиженный нефтяной газ. Универсальный перечень анализов;

- таблица 13 Моторный бензин. Универсальный перечень анализов;

- таблица 17 Дизельное топливо. Универсальный перечень анализов;

- таблица 19 Дистиллятное топливо. Универсальный перечень анализов;

- таблица 21 Мазут. Универсальный перечень анализов;

- таблица 22 Сырая нефть. Универсальный перечень анализов.

Элементный анализ топлива должен выполняться в тех случаях, когда нет возможности произвести одновременное измерение массового расхода отработавших газов или расхода воздуха на впуске и расхода топлива.

В этих случаях массовый расход отработавших газов может быть рассчитан по измеренным значениям концентрации выбросов с помощью методов расчета, приведенных в ИСО 8178-1:2006, приложение A. В случаях, когда нет возможности провести анализ топлива, массовые доли водорода и углерода можно определять расчетным путем. Рекомендуемые методы расчета приведены в A.2.1, A.2.2 и A.2.3.

Методы расчета выбросов и расхода отработавших газов зависят от состава топлива.

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

Примечание - Документы, регламентирующие методы определения свойств топлив, но не входящие в число стандартов ИСО, упомянутых в настоящем стандарте, приведены в приложении B.

Выбросы двигателей существенно зависят от свойств применяемого топлива. Отдельные параметры топлива оказывают на уровень выбросов более или менее сильное влияние. В разделах 5.2.1 - 5.2.3 приведен краткий обзор наиболее важных параметров.

Содержание серы в сырой нефти обычно бывает достаточно велико. Сера, остающаяся в топливе после нефтепереработки, при сгорании в цилиндре двигателя окисляется до сернистого ангидрида SO₂, являющегося основным источником загрязнения атмосферы серой от двигателей. Часть SO₂, попадая в выпускной тракт двигателя, в смесительный канал или в систему очистки выпуска, подвергается дальнейшему окислению, превращаясь в оксид серы (VI) SO₃. Реагируя с присутствующей в отработавших газах водой, оксид серы образует серную кислоту, которая может образовывать различные сульфаты, а также менять агрегатное состояние и при измерении фигурировать как один из компонентов выброса частиц (PM).

Следовательно, содержание серы в топливе оказывает существенное влияние на уровень выброса частиц.

Массовая доля сульфатов в отработавших газах двигателя зависит от следующих параметров:

- расхода топлива (BSFC);

- содержания серы в топливе (FSC);

- степени преобразования S в SO₄ (CR);

- приращение массы из-за абсорбции воды, приведенное к H₂SO₄·6,651H₂O.

Расход топлива и содержание серы в топливе являются измеряемыми параметрами, тогда как степень преобразования может быть оценена только приближенно, поскольку меняется от двигателя к двигателю. Как правило, в двигателях, не имеющих системы очистки выпуска, степень преобразования составляет порядка 2%. Влияние серы на уровень PM рассчитывают по формуле

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

BSFC - удельный расход топлива в граммах на киловатт-час (г/кВт·ч) эффективной мощности;

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

CR - степень преобразования S в SO₄ в процентах (%);

6,795296 - степень преобразования S в H₂SO₄·6,651H₂O.

Данная величина основана на предположении, что с каждым граммом H₂SO₄ связывается 1,2216 грамма воды, поскольку в атмосфере, где производится взвешивание, точка росы равна 9,5 °C. Это соответствует 6,651H₂O.

Соотношение между содержанием серы в топливе и уровнем выброса сульфатов для двигателя без системы очистки отработавших газов и степенью преобразования S в SO₄ 2% показано на рисунке 1.

В состав многих систем очистки выпуска входит катализатор окисления. Его роль состоит в интенсификации химических реакций, необходимых для правильного функционирования системы очистки выпуска. Поскольку катализатор окисления интенсифицирует также преобразование SO₂ в SO₄, то при наличии серы в топливе наличие такой системы очистки существенно усиливает выброс частиц. При использовании подобного рода систем очистки степень преобразования может резко возрасти (рост может составлять от 30 до 70% в зависимости от эффективности каталитического преобразователя). Как следует из рисунка 2, это может оказать значительное влияние на выбросы PM.

Для судовых топлив (дистиллятных и тяжелых) содержание серы и азота оказывают существенное влияние на уровень выбросов соответственно PM и NO_x (оксиды азота).

Как правило, содержание серы 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 отработавших газов при содержании серы в топливе 2% уровень выбросов PM, обусловленный наличием серы, будет составлять порядка 0,4 г/кВт·ч. Кроме того, заметный вклад в общий выброс PM вносят такие компоненты, как зола, ванадий и частицы отложений. Таким образом, частицы, образовавшиеся внутри двигателя (а это в основном сажа), составляют лишь небольшую часть общего объема выбросов PM. Принимая решение об использовании системы очистки отработавших газов, необходимо учесть положения, изложенные в 5.2.1.

Среднее содержание азота в мазуте в настоящее время составляет около 0,4%, но эта цифра постоянно растет. Известны случаи, когда содержание азота в мазуте доходило до 0,8 - 1,0%. Увеличение содержания азота до 0,8% при степени преобразования 55% увеличит уровень выбросов NO_x двигателем более чем на 2 г/кВт·ч. Такое увеличение весьма существенно и в расчетах должно учитываться.

Существуют и другие параметры топлива, сильно влияющие на уровни выбросов и расход топлива двигателей. В отличие от серы, диапазон их изменения мало предсказуем и может быть разнонаправленным, тем не менее есть общие тенденции, применимые ко всем двигателям. Важнейшими из этих параметров являются: цетановое число, плотность, содержание полиароматических углеводородов, общее содержание соединений ароматического ряда и фракционный состав. Влияние этих параметров кратко описано ниже.

Что касается выбросов NO_x, то на их уровень влияет в основном общее содержание соединений ароматического ряда, тогда как влияние полиароматических соединений и плотности не столь значительно. Это может быть объяснено тем, что при увеличении содержания ароматических соединений растет температура пламени при сгорании топлива, что приводит к росту выбросов NO_x.

Что же касается образования PM, то наиболее важными параметрами топлива с этой точки зрения являются плотность топлива и содержание полиароматических соединений. По приближенной оценке снижение содержания в топливе полиароматических соединений с 30 до 10% дает уменьшение выбросов PM на 4%. Аналогичный результат по выбросам PM дает снижение содержания полиароматических соединений с 9 до 1%.

Увеличение цетанового числа (CN) улучшает условия холодного пуска двигателя, что приводит к снижению выбросов белого дыма. Увеличение цетанового числа приводит также к снижению выбросов NO_x на величину до 9%, особенно на малых нагрузках. В этом случае увеличение цетанового числа с 50 до 58 может снизить расход топлива на величину до 3%.

Параметры топлива, существенно влияющие на уровни выбросов и расход топлива двигателя с искровым зажиганием: октановое число, содержание серы, количество металлосодержащих присадок, оксигенатов, олефинов и бензола.

Каждый двигатель рассчитывают и настраивают на определенное октановое число. Когда октановое число используемого топлива оказывается ниже требуемого, это может привести к возникновению детонации, возможным следствием которой является серьезное повреждение двигателя. Топливо с пониженным октановым числом может использоваться в двигателе, оборудованном датчиком детонации, срабатывание которого инициирует увеличение задержки зажигания.

Как уже говорилось выше, содержание серы в сырой нефти обычно бывает достаточно велико. Если эта сера не удалена в процессе очистке нефти, она будет загрязнять топливо. Наличие серы в топливе значительно увеличивает уровень выбросов, поскольку сера отравляет катализатор. Кроме того, сера отрицательно влияет на работу датчиков содержания кислорода в отработавших газах. Следствием этого является существенный рост выбросов HC и NO_x. К тому же технологии использования обедненной рабочей смеси (применение которой влечет за собой необходимость очистки отработавших газов от NO_x) чрезвычайно чувствительны к присутствию серы.

Металлосодержащие присадки, как правило, приводят к образованию золы. Это необратимо ухудшает условия работы катализатора и других компонентов системы очистки, в частности датчиков содержания кислорода, результатом чего является рост выбросов NO_x. Так, например, для повышения октанового числа бензина иногда используется присадка ММТ (метилциклопентадиенил-марганец-трикарбонил). Продукты сгорания ММТ образуют налет на внутренних компонентах двигателя, в частности на свечах зажигания, что приводит к росту вредных выбросов и расхода топлива. Кроме того, они оседают на катализаторе и частично забивают его структуру, что ведет к росту не только вредных выбросов, но и расхода топлива.

Нередко в бензин добавляют органические соединения, обогащенные кислородом, с целью либо повышения октанового числа, либо увеличения объема горючего, либо обеднения смеси для снижения выбросов окиси углерода. В последнем случае выбросы окиси углерода снижаются, особенно в карбюраторных двигателях, не имеющих электронных систем управления топливоподачей с обратной связью. Однако повышение уровня O₂ сверх расчетного предела, на который настроен двигатель без замкнутой системы управления топливоподачей, ведет, как правило, к увеличению выбросов NO_x и температуры сгорания, что может, в свою очередь, вызвать преждевременный отказ двигателя.

Олефины, являющиеся ненасыщенными углеводородами, в ряде случаев также повышают октановое число бензина. Однако наличие олефинов в бензине может вести к выделению и осаждению смол и других отложений, а также к росту вредных выбросов, в том числе химически активных (то есть способствующих образованию озона) углеводородов.

Бензол входит в состав природной сырой нефти и, кроме того, является продуктом каталитического риформинга, в ходе которого образуется высокооктановый бензин. Он, как известно, является канцерогеном. Наиболее очевидным способом сократить выбросы бензола двигателями с искровым зажиганием является ограничение его содержания в бензине.

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

Для целей сертификации рекомендуется использовать эталонный природный газ следующих видов:

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

b) топлива США для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблице 2;

c) топлива Японии для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблице 3.

Эталонный газ не всегда может быть использован, поскольку такая возможность зависит от его наличия на месте установки двигателя. В этом случае свойства используемого газа, в том числе результаты химического анализа, должны быть известны и указаны в отчете об испытаниях.

Универсальный перечень анализов, результаты которых должны включаться в отчет об испытаниях, приведен в таблице 4.

Для целей сертификации рекомендуется использовать эталонный сжиженный нефтяной газ следующих видов:

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

b) топлива США для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблице 6;

c) топлива Японии для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблице 7.

Во многих случаях эталонный сжиженный нефтяной газ не может быть использован, поскольку такая возможность зависит от его наличия на месте установки двигателя. В этом случае свойства используемого газа, в том числе результаты химического анализа, должны быть известны и указаны в отчете об испытаниях.

Универсальный перечень анализов, результаты которых должны включаться в отчет об испытаниях, приведен в таблице 8.

Для целей сертификации рекомендуется использовать эталонный моторный бензин следующих видов:

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

b) топлива США для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблицах 10 и 11;

c) топлива Японии для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблице 12.

В случае необходимости использования неэталонного моторного бензина свойства такого бензина должны включаться в отчет об испытаниях.

В таблице 13 приведен универсальный перечень анализов используемого топлива, результаты которых должны включаться в отчет.

Для целей сертификации рекомендуется использовать эталонные дизельные топлива следующих видов:

a) эталонные топлива ЕС, перечень характеристик которых приведен в таблице 14;

b) топлива США для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблице 15;

c) топлива Японии для сертификационных испытаний, перечень характеристик которых приведен в таблице 16.

В случае необходимости использования неэталонного дизельного топлива свойства такого топлива должны включаться в отчет об испытаниях. В таблице 17 приведен универсальный перечень анализов топлива, результаты которых должны включаться в отчет.

Ввиду отсутствия эталонного дистиллятного топлива рекомендуется пользоваться топливом, отвечающим требованиям ИСО 8217, перечень характеристик которого приведен в таблице 18.

Свойства используемого топлива, в том числе результаты его химического анализа, должны быть определены и включены в отчет по результатам измерения содержания вредных выбросов.

В таблице 19 приведен универсальный перечень анализов используемого топлива, результаты которых должны включаться в отчет.

Ввиду отсутствия эталонного мазута рекомендуется пользоваться топливом, отвечающим требованиям ИСО 8217 (см. таблицу 20).

В тех случаях, когда испытания приходится проводить на тяжелом топливе, свойства такого топлива должны соответствовать ИСО 8216-1 и ИСО 8217. Свойства топлива, в том числе результаты его химического анализа, должны быть определены и включены в отчет по результатам измерения содержания вредных выбросов. В таблице 21 приведен универсальный перечень анализов топлива, результаты которых должны включаться в отчет.

Влияние качества сгорания на характеристики вредных выбросов, в особенности NO_x, зависит от параметров двигателя, его скорости и нагрузки; в ряде случаев это влияние может быть весьма заметным. В настоящее время общепризнанна необходимость создания стандартной методики для экспериментального определения показателя качества топлива, подобного цетановому индексу для чисто дистиллятных топлив. Расчеты на основании фракционного состава топлива в этом случае не применимы. Лучшими из известных в настоящее время способов приближенной оценки являются вычисления CCAI (Calculated Carbon Aromaticity Index - индекс ароматичности) или CII (Calculated Ignition Index - индекс воспламеняемости). Формулы для расчетов CCAI и CII приведены в A.3.2.

Еще один метод, проходящий в настоящее время экспериментальную проверку, заключается в использовании анализатора сгорания топлива (fuel combustion analyser - FCA). Качество зажигания определяется двумя показателями - задержка воспламенения и задержка начала горения основного топлива (оба параметра приводятся в миллисекундах).

Используя калибровочное топливо, можно пересчитать задержку самовоспламенения в цетановое число, зависящее от конкретного используемого анализатора. Кроме того, определяется скорость тепловыделения (rate of heat release - ROHR), характеризующая реальный процесс тепловыделения, и тем самым характеристики горения испытываемого топлива.

Результаты испытаний отражают разницу в характеристиках самовоспламенения и сгорания топлив для судовых двигателей, обусловленную различием их химического состава. В настоящее время целый ряд тяжелых топлив проходит испытания, целью которых является установление зависимости между результатами данных испытаний и характеристиками самовоспламенения топлива, а также нахождение корреляции между результатами испытаний и показателями работы двигателя. При этом совместно с двигателестроителями, лабораториями по испытаниям топлив и организациями, использующими судовые мазуты, ведется работа по определению типичных предельных значений параметров воспламенения и сгорания топлива, превышение которых может нарушить нормальную работу двигателя. Результаты проведенных испытаний опубликованы в документе CIMAC "Руководство по квалификации топлив - самовоспламенение и сгорание" (Fuel Quality Guide - Ignition and Combustion).

Эталонные виды сырой нефти как топлива отсутствуют.

Если для испытаний приходится использовать сырую нефть, ее свойства, включая результаты химического анализа, должны быть определены и включены в отчет по результатам измерения содержания вредных выбросов.

Рекомендуемый перечень свойств, включаемых в отчет, приведен в таблице 22.

При использовании альтернативных топлив должны быть определены и включены в отчет по испытаниям данные химического анализа, приведенные в спецификации топлива его производителем.

Примечание - Требования к метиловым эфирам жирных кислот (FAME) приведены в стандарте ЕН 14214.

При определении свойств топлив следует пользоваться международными стандартами, если таковые существуют.

В приложении B перечислены стандарты, выпущенные организациями по стандартизации, которые могут быть использованы наряду с международными стандартами. Следует иметь в виду, что национальные стандарты не всегда полностью совпадают с соответствующими международными стандартами.

При наличии в топливе, используемом при испытаниях, дополнительных присадок, эти присадки и их свойства должны быть приведены и отмечены в отчете об испытаниях.

В случае использования впрыска воды во впускной тракт это обстоятельство должно быть отмечено и принято во внимание при расчетах выбросов.

A.1 Коэффициенты, зависящие от вида топлива

Эти коэффициенты используют при пересчете "влажной" концентрации на "сухую" концентрацию в соответствии с пунктом 14.3 ИСО 8178-1:2006.

Коэффициент поправки на влажность для неразбавленных отработавших газов k_wr используют для пересчета концентраций, измеренных в сухом состоянии, на стандартную влажность. k_wr выражает также соотношение между объемами отработавших газов в сухом и влажном состоянии:

Коэффициент поправки на влажность при полном сгорании k_wr1 находят по формуле

Постоянную f_fw, зависящую от вида топлива (удельное изменение объема рабочего тела при его прохождении через газовоздушный тракт от всасывающего ресивера до выпускного коллектора в м³ на кг топлива), рассчитывают по формуле

Постоянную f_fd, зависящую от вида топлива [удельное изменение объема рабочего тела при его прохождении через газовоздушный тракт от всасывающего ресивера до выпускного коллектора (сухой газ) в м³ на кг топлива], рассчитывают по формуле

Коэффициенты, зависящие от вида топлива, приведены в таблице A.1 (для некоторых конкретных видов топлива).

Кроме того, в таблице A.1 приводятся значения f_fh для различных видов топлива. В настоящей части ИСО 8178 и в ИСО 8178-1:2006 данная величина более не используется, поскольку она зависит не только от вида топлива, но и в некоторой степени от коэффициента избытка воздуха.

A.2 Расчет состава топлива без проведения элементного анализа

В случаях, когда местные условия не позволяют провести элементный анализ топлива из-за недостатка времени и/или технических возможностей, можно воспользоваться методами, описанными в разделах A.2.1, A.2.2 и A.2.3, которые обеспечивают достаточную точность. Указанные методы рекомендуют для целей сертификации, однако в некоторых случаях они могут оказаться полезными также при расчете соотношения "водород/углерод" с использованием известных значений плотности топлива, а также содержания в нем серы и азота.

A.2.1 Метод 1

Этот метод, применяемый тогда, когда содержание в топливе серы и азота неизвестно, сводится к простой формуле

где - плотность при 288 К (15 °C) в граммах на кубический сантиметр.

A.2.2 Метод 2

Этот метод опубликован в сборнике стандартов ASTM ("Book of ASTM Standards") (июнь 1968 г.) под названием "Предлагаемый метод приближенного расчета нетто- и брутто-тепловыделения при сгорании топочного мазута и дизельного топлива".

В этой формуле предполагают известным содержание серы.

где - плотность топлива при 15 °C в граммах на кубический сантиметр.

Допускается также рассчитывать нетто-тепловыделение NHCV (net heat of combustion value) в мегаджоулях на килограмм:

A.2.3 Метод 3

Приводимые ниже формулы представляют собой модификацию формул, опубликованных Американским национальным бюро стандартов. Эти формулы более удобны для непосредственного применения. При этом ожидаемая погрешность составляет от минус 0,3% до плюс 0,6% по содержанию углерода и от минус 0,3% до плюс 0,3% по содержанию водорода. Установлено, что значения погрешностей находятся в указанных выше пределах для нефтяных топлив, плотность которых находится в диапазоне от 0,77 до 0,98 г/см³. При определении содержания углерода в топливе с погрешностью в 1% при расчете величины объема отработавших газов на основании измеренного содержания CO₂ ожидаемая погрешность около 1%.

где - плотность при 288 К (15 °C) в граммах на кубический сантиметр.

A.3 Воспламеняемость

A.3.1 Область применения

Требования к показателям воспламеняемости судовых мазутов зависят от типа двигателя и режима его работы. Зависимость воспламеняемости топлива от его конкретного вида гораздо слабее. По этой причине невозможно сформулировать какие-либо нормативные показатели воспламеняемости, поскольку топливо, которое может вызывать проблемы при работе дизеля в неблагоприятных условиях, в целом ряде случаев может оказаться вполне удовлетворительным в других условиях. При необходимости следует запросить у изготовителя двигателя дополнительные инструкции в отношении того, какие значения показателей воспламеняемости можно считать приемлемыми.

A.3.2 Отклонения CII и CCAI

С помощью приведенных на рисунке A.1 номограмм можно определить индекс воспламеняемости (CII) или индекс ароматичности (CCAI) топлива, продлив прямую линию, соединяющую значения вязкости и плотности топлива, до пересечения со шкалами CII и CCAI; точки пересечения дадут соответствующие значения CII и CCAI. Эти величины могут быть использованы для классификации топлив по показателю воспламеняемости. Кроме того, они могут быть рассчитаны по следующим формулам:

где T - температура в градусах Кельвина;

v - кинематическая вязкость при температуре T, выраженная в квадратных миллиметрах в секунду;

- плотность при температуре 15 °C, выраженная в килограммах на кубический метр.

Международные стандарты, приведенные в данном приложении, не полностью эквивалентны ИСО, но могут считаться сопоставимыми.