⛽ Liczba cetanowa oleju napędowego — metoda silnikowa: jednocylindrowy silnik z komorą wstępną i zmiennym stopniem sprężania, interpolacja między dwiema mieszaninami paliw wzorcowych (heksadekan / heptametylononan albo pentametyloheptan); PN-EN ISO 5165

Petrochemia PN-EN ISO 5165

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. ISO 5165:2020 (rozdz. 1) ustala ocenę oleju napędowego w umownej skali liczb cetanowych (LC, ang. CN) z użyciem znormalizowanego jednocylindrowego, czterosuwowego silnika o zmiennym stopniu sprężania i z wtryskiem pośrednim; liczba cetanowa jest miarą właściwości zapłonowych oleju napędowego w silnikach z zapłonem samoczynnym, oznaczaną przy stałej prędkości w silniku badawczym z komorą wstępną. Norma zastrzega, że związek wyników silnika badawczego z pracą pełnowymiarowych silników o zmiennej prędkości i obciążeniu nie jest w pełni poznany. Skala obejmuje 0–100 LC, typowo bada się zakres 30–65 LC. Badanie międzylaboratoryjne CEN z 2013 r. (10 próbek w zakresie 52,4–73,8 LC) potwierdziło, że parafinowy olej napędowy z syntezy albo z hydrorafinacji, zawierający do 7 % (V/V) estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAME), można badać tą metodą z precyzją porównywalną z paliwami konwencjonalnymi. Metodę można stosować do paliw niekonwencjonalnych (syntetycznych, olejów roślinnych), ale ich precyzji nie ustalono. Nie nadają się próbki, których właściwości utrudniają grawitacyjny przepływ paliwa do pompy albo podawanie przez wtryskiwacz. Pole „Zakres” karty PKN PN-EN ISO 5165:2021-02 (wersja polska), fragment: „LC jest miarą właściwości zapłonowych oleju napędowego w silnikach o zapłonie samoczynnym. (…) Niniejszy dokument ma zastosowanie dla całego zakresu skali od 0 LC do 100 LC, ale typowe badanie jest prowadzone w zakresie od 30 LC do 65 LC.” Karta dodaje, że zależność między osiągami silnika badawczego a osiągami silnika pełnowymiarowego, pracującego ze zmienną prędkością i obciążeniem, nie jest całkowicie poznana.

ZASADA (ISO 5165:2020, rozdz. 3–4). Liczbę cetanową oleju napędowego wyznacza się przez porównanie jego charakterystyk spalania w silniku badawczym z mieszaninami paliw wzorcowych o znanej liczbie cetanowej w znormalizowanych warunkach pracy — procedurą „bracketing handwheel”: dla próbki i każdego z dwóch otaczających ją paliw wzorcowych zmienia się stopień sprężania (odczyt pokrętła), aby uzyskać określone opóźnienie zapłonu, co pozwala interpolować liczbę cetanową w funkcji odczytu pokrętła. Opóźnienie zapłonu to czas od początku wtrysku do początku spalania, wyrażony w stopniach obrotu wału korbowego; wyświetla je miernik liczby cetanowej (norma wymienia trzy dopuszczone generacje: Mark II Ignition Delay Meter z 1974 r., Dual Digital Cetane Meter z 1990 r. i XCP Cetane Panel z 2014 r.).

PALIWA WZORCOWE (pkt 3.11–3.13 i rozdz. 5). Pierwotne paliwa wzorcowe (PRF) to heksadekan (n-cetan, 100 LC), 2,2,4,4,6,8,8-heptametylononan (HMN, 15 LC), 2,2,4,6,6-pentametyloheptan (PMH, 16,3 LC) i ich dwuskładnikowe mieszaniny objętościowe; skalę definiują wzory LC = Pr + 0,15·P(HMN) oraz LC = Pr + 0,163·P(PMH), gdzie Pr to procent heksadekanu. Historycznie skalę wyznaczały 1-metylonaftalen (0) i heksadekan (100); w 1962 r. 1-metylonaftalen zastąpiono HMN, a w 2018 r. dodano PMH jako materiał o większej czystości i dostępności. Wymagania tablicy 1: czystość co najmniej 990 g/kg (heksadekan), 980 g/kg (HMN), 995 g/kg (PMH) — chromatografia gazowa; liczba wodoronadtlenkowa nie większa niż 5,0 mg/kg w przeliczeniu na tlen (ASTM D3703). Heksadekan topnieje w 18 °C, dlatego paliwa PRF przechowuje się i stosuje w temperaturze co najmniej 20 °C. Wtórne paliwa wzorcowe (SRF) to mieszaniny paliw „T” (wysoka LC, tablica 2: 73–76) i „U” (niska LC: 19–22), ocenione przez ASTM Diesel National Exchange Group i niezamienne między partiami; paliwa kontrolne — 38–42 (niskie) i 50–55 LC (wysokie). Chłodziwo płaszcza cylindra: woda klasy 3 według ISO 3696, wrzenie 100 °C ± 2 °C; olej silnikowy SAE 30 (9,3–12,5 mm²/s w 100 °C, wskaźnik lepkości co najmniej 85), zalecana wymiana co 50 godzin pracy silnika.

APARATURA (rozdz. 6). Jednocylindrowy silnik ze standardową skrzynią korbową z zespołem pompy paliwowej, głowicą z komorą wstępną, termosyfonowym obiegiem chłodzenia płaszcza, kilkoma zbiornikami paliwa z zaworami wyboru, wtryskiwaczem z określoną dyszą i wydechem; silnik połączony paskiem z silnikiem elektrycznym, który go uruchamia i pochłania moc przy stałej prędkości. Według normy wyposażenie silnikowe i przyrządy dostarcza jeden producent. Spis treści wymienia też urządzenie do dozowania paliw wzorcowych (6.3) i próbnik dysz wtryskiwaczy (6.4).

WYDANIE. Piąte wydanie (2020) zastąpiło ISO 5165:2017 i jest uzgodnione z ASTM D613; zmiany według przedmowy: wymagania dla PRF, SRF i paliw kontrolnych, PMH jako alternatywa dla HMN, nowe wymagania dotyczące sprawozdania.

STATUS (stan karty PKN na 27.10.2026). Karta PN-EN ISO 5165:2021-02 (wersja polska) bez etykiety wycofania: publikacja 29-06-2022, 28 stron, Sektor Chemii, KT 222/PK 1 Paliw Płynnych, „Wprowadza: EN ISO 5165:2020 [IDT], ISO 5165:2020 [IDT]”, „Zastępuje: PN-EN ISO 5165:2018-03 - wersja polska, PN-EN ISO 5165:2018-03 - wersja angielska”, ICS 75.160.20. Wyszukiwarka PKN, hasło „ISO 5165” (27.10.2026): obok jest wersja angielska PN-EN ISO 5165:2021-02; wydania PN-EN ISO 5165:2002, 2003 i 2018-03 są wycofane. W katalogu iTeh (odczyt 27.10.2026) ISO 5165:2020 ma status „Published” i etap „9092 – International Standard to be revised” (norma do zmiany), a EN ISO 5165:2020 — „Published”.

PRZEPISY. Rozporządzenie w sprawie metod badania jakości paliw ciekłych (Dz.U. 2024 poz. 1058), załącznik, część II pkt 1 i 1.1: liczbę cetanową oleju napędowego oznacza się jedną z pięciu metod, a dla metody silnikowej porównującej właściwości samozapłonowe z mieszankami paliw wzorcowych sposób wykonania, aparaturę, obliczenia i precyzję określa PN-EN ISO 5165; pozostałe metody to pochodna liczba cetanowa (DCN) z komory o stałej objętości (norma wprowadzająca EN 15195), komora wysokotemperaturowa z czujnikiem ciśnienia (PN-EN 16715), silnik porównujący masę powietrza dolotowego (norma wprowadzająca EN 16906) i wskazana liczba cetanowa WLC (PN-EN 17155); według pkt 1.2 DCN jest przybliżeniem liczby cetanowej wyznaczonej według PN-EN ISO 5165. Rozporządzenie w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych (Dz.U. 2024 poz. 1018), załącznik nr 3, lp. 1: liczba cetanowa oleju napędowego co najmniej 51,0. Dla biopaliw: rozporządzenie w sprawie metod badania jakości biopaliw ciekłych (Dz.U. 2025 poz. 1341, „obowiązujący”), cz. I pkt 5.1 — dla estru metylowego stanowiącego samoistne paliwo sposób wykonania według PN-EN ISO 5165, a precyzję według załącznika A do PN-EN 14214; rozporządzenie w sprawie wymagań jakościowych dla biopaliw ciekłych (Dz.U. 2025 poz. 426, w bazie ELI „akt objęty tekstem jednolitym”), zał. nr 1, lp. 5: liczba cetanowa FAME co najmniej 51,0.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji odświeżona z serwera produkcyjnego 27.10.2026 i aktualne dokumenty PCA pobrane tego dnia). Numer 5165 stoi w 8 rekordach u 5 polskich laboratoriów: AB 009, AB 387, AB 474, AB 484, AB 773. Dokumenty PCA potwierdzają normę u czterech; AB 474 nie ma 27.10.2026 na stronie PCA dokumentu zakresu. Żadna pozycja nie jest zawieszona. Zapisy: „PN-EN ISO 5165:2021-02” (AB 474, AB 484) i „PN-EN ISO 5165” bez roku (AB 009, AB 387, AB 773). Zakładka „Laboratoria” („PN-EN ISO 5165”) pokazuje 7 laboratoriów: tych 5 polskich i 2 czeskie (zapytanie zakładki na labcoda.pl, 27.10.2026).

CO BADAJĄ LABORATORIA (kopia bazy i dokumenty PCA). Wszystkie pozycje to metoda silnikowa. Zakresy: 40,0–56,0 (AB 009: olej napędowy, biowęglowodory do silników z zapłonem samoczynnym, olej napędowy z FAME, FAME), 30,0–65,0 (AB 474 i Pracownia Instrumentalna AB 484: oleje napędowe, olej opałowy lekki, paliwo żeglugowe, destylaty naftowe), 50,0–60,0 (AB 484: Pracownia Paliw i Aromatów — olej napędowy i FAME, punkt w Ostrowie Wielkopolskim — olej napędowy), 45,0–60,0 (AB 773: olej napędowy, także z FAME); AB 387 (Nowa Wieś Wielka) zakresu nie podaje.

OBOK TEJ NORMY (kopia bazy, 27.10.2026). Liczbę cetanową oznaczaną innymi metodami mają w zakresach AB 387 i AB 484 — według PN-EN 16715 (komora wysokotemperaturowa, pochodna liczba cetanowa).

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Pierwsze — dwie liczby wzorcowe dla materiału niskocetanowego: HMN to 15, a PMH 16,3 LC; mieszaninę przelicza się wzorem właściwym dla użytego paliwa (współczynnik 0,15 albo 0,163) — ten sam skład objętościowy daje inną liczbę cetanową. Drugie — heksadekan topnieje w 18 °C: paliwa PRF przechowuje się i stosuje w co najmniej 20 °C, a paliwa „T” i „U” po przechowaniu w chłodzie ogrzewa do co najmniej 14 °C powyżej temperatury mętnienia, trzyma 30 minut i miesza (pkt 5.3, 5.6). Trzecie — zakres zastosowania: precyzja jest ustalona dla paliw konwencjonalnych i dla parafinowego oleju napędowego z FAME do 7 % (V/V), a dla paliw syntetycznych i olejów roślinnych nie; FAME, które badają AB 009 i AB 484, ma według rozporządzenia o metodach badania biopaliw precyzję z załącznika A do PN-EN 14214. Czwarte — liczba cetanowa (silnik) i indeks cetanowy (obliczenie z gęstości i destylacji według PN-EN ISO 4264) to dwie różne wielkości z osobnymi wymaganiami (dla oleju napędowego 51,0 i 46,0). Piąte — DCN z metod komorowych jest według rozporządzenia przybliżeniem liczby cetanowej z PN-EN ISO 5165, a nie tym samym wynikiem.

CZEGO NIE PODAJEMY. Przeczytany fragment ISO 5165:2020 kończy się na pkt 6.2. Nie podajemy nastaw silnika (rozdz. 8: prędkość, rozrząd, ciśnienie otwarcia wtryskiwacza, temperatury, opóźnienie zapłonu podstawowe), kwalifikacji silnika (rozdz. 9), przebiegu oznaczenia (rozdz. 10), obliczeń i precyzji (rozdz. 11–13).

Zasada metody

Dla próbki i dwóch otaczających ją mieszanin paliw wzorcowych (heksadekan = 100 LC; heptametylononan = 15 LC albo pentametyloheptan = 16,3 LC) zmienia się w silniku badawczym z komorą wstępną stopień sprężania (odczyt pokrętła) tak, by uzyskać to samo określone opóźnienie zapłonu; liczbę cetanową próbki interpoluje się z odczytów pokrętła („bracketing handwheel”, ISO 5165:2020, rozdz. 4). Liczba cetanowa mieszaniny wzorcowej: LC = Pr + 0,15·P(HMN) albo LC = Pr + 0,163·P(PMH). Nastaw silnika i przebiegu NIE PODAJEMY.

Zastosowania

• Oleje napędowe do silników z zapłonem samoczynnym — skala 0–100 LC, typowo 30–65 LC (ISO 5165:2020, rozdz. 1)
• Parafinowy olej napędowy z syntezy albo hydrorafinacji z FAME do 7 % (V/V) — precyzja porównywalna z paliwami konwencjonalnymi (badanie CEN 2013)
• Kontrola jakości oleju napędowego (wymaganie LC ≥ 51,0, Dz.U. 2024 poz. 1018) i FAME jako samoistnego paliwa (LC ≥ 51,0, Dz.U. 2025 poz. 426)
• W zakresach akredytacji: 5 polskich laboratoriów, metoda silnikowa; zakresy od 30,0–65,0 do 50,0–60,0 LC

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 5165:2021-02 (wersja polska i wersja angielska; wprowadza EN ISO 5165:2020 i ISO 5165:2020 [IDT])

Tytuł (PL)

Przetwory naftowe — Oznaczanie właściwości zapłonowych olejów napędowych — Metoda silnikowa oznaczania liczby cetanowej

Title (EN)

Petroleum products — Determination of the ignition quality of diesel fuels — Cetane engine method

Procedura krok po kroku

1. Próbka i paliwa wzorcowe

   Pobranie według ISO 3170 albo ISO 3171 (powołania normatywne); paliwa PRF w temperaturze ≥ 20 °C, paliwa „T” i „U” po chłodzie ogrzane do ≥ 14 °C powyżej temperatury mętnienia i wymieszane.

2. Przygotowanie i kwalifikacja silnika

   Nastawy podstawowe według rozdz. 8, sprawdzenie na paliwach kontrolnych według rozdz. 9. Wartości NIE PODAJEMY.

3. Oznaczenie

   Dla próbki i dwóch otaczających ją mieszanin wzorcowych ustawia się stopień sprężania dający to samo opóźnienie zapłonu; liczbę cetanową interpoluje się z odczytów pokrętła (rozdz. 4). Przebiegu z rozdz. 10 NIE PODAJEMY.

4. Wynik

   Liczba cetanowa według rozdz. 11–12; ocena wobec wymagania 51,0 (olej napędowy, FAME). PN-EN ISO 5165:2021-02 — aktualna (stan karty PKN na 27.10.2026).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Paliwa wzorcowe PRF i SRF oraz paliwa kontrolne są palne, ich pary szkodliwe (ostrzeżenia pkt 5.3–5.7)
• Norma ostrzega, że jej stosowanie może wiązać się z niebezpiecznymi materiałami, czynnościami i urządzeniami, a środki bezpieczeństwa i higieny ustala użytkownik (ostrzeżenie przed rozdz. 1)
• UWAGA MERYTORYCZNA: pochodna liczba cetanowa (DCN) z metod komorowych jest przybliżeniem liczby cetanowej z silnika, a nie tym samym wynikiem

Najczęstsze pytania