ЦЧ зависит от группового состава нефти (содержания парафинов, олефинов, нафтенов, ароматических углеводородов). Чем больше ЦЧ, тем лучше воспламеняемость данной смеси при сжатии.
Цетановое число равно объемному содержанию цетана (ЦЧ = 100) в смеси с α-метилнафталином* (ЦЧ = 0), которое в стандартных условиях имеет тот же период задержки воспламенения, что и исследуемое топливо.
*в новых версиях стандартов определения цетанового чила вместо крайне тосичного α-метилнафталина стали использовать изоцетан (2,2,4,4,6,8,8-гептаметилнонан или ГМН) с цетановым числом 15.
Оптимальным считается ЦЧ в интервале 45 - 55 единиц. При цетановом числе меньше 40 увеличивается задержка возгорания и скорость нарастания давления в камере сгорания, что изнашивает двигатель. При цетановом числе больше 60 топливо сгорает не полностью, что повышает дымность выхлопных газов и расход топлива.
Методы определение цетанового числа
Прямые методы
Прямые методы определения цетанового числа делятся на:
- моторные методы - определение ЦЧ на опытном одноцилиндровом двигателе Waukesha (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165) или ИДТ-90 (в России по ГОСТ 3122)с переменной степенью сжатия. Моторные методы имеют ряд существенных недостатков, таких как низкая точность, длительность анализа, большой объем пробы на один анализ (около 1 л), а также громоздкое, дорогостоящее, производящее много шума оборудование, требующее специального помещения.
- немоторные методы - определение ЦЧ с помощью камеры постоянного объема. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ Р 52368-2005 введён метод задержки воспламенения EN 15195 (ГОСТ Р ЕН 15195-2011). Данный метод показывает неплохую сходимость с моторным методом, при этом выигрывает в точности, воспроизводимости, а также сокращает время измерения до 20 минут. Все же, и у этого метода есть недостатки, связанные с некорректным определением ЦЧ топлив сложного состава, таких как, например, биодизель. Это связано с различной скоростью воспламенения отдельных компонентов топлива.
Непрямые методы
Непрямые методы определения цетанового числа связаны с анализам компонентного состава топлива. Основные методы, используемые для этого:
- хромато-масс-спектрометрия
- инфракрасная спектрометрия
Недостатком данных методов считается некорректное определение ЦЧ в топливах, содержащих присадки для улучшения цетанового числа.
Основные стандарты определения цетанового числа
ГОСТ:
- ГОСТ 3122-67
- ГОСТ Р 52709-2007
- ГОСТ 32508-2013
- ГОСТ Р ЕН 15195-2011
- ГОСТ Р ЕН 15195-2011
ASTM
- ASTM D 613-15
- ASTM D7170-14
- ASTM D6890-13be1
- ASTM D7668–14a
ISO
- ISO EN 5165:1998
