⛽ 柴油的十六烷值——发动机法：带预燃室、可变压缩比的单缸发动机，在两种基准燃料混合物（十六烷/七甲基壬烷或五甲基庚烷）之间内插；PN-EN ISO 5165

石油化工 PN-EN ISO 5165

概述

标准内容。ISO 5165:2020（第1章）规定了用标准化的单缸四冲程、可变压缩比、间接喷射发动机，以约定的十六烷值（CN）标度评定柴油的方法；十六烷值是柴油在压燃式发动机中着火性能的量度，在带预燃室的试验发动机中以恒定转速测定。标准指出，试验发动机结果与变转速、变负荷的全尺寸发动机运行之间的关系尚未完全明了。标度为0–100 CN，通常测定30–65 CN范围。CEN于2013年进行的实验室间研究（10个样品，范围52.4–73.8 CN）证实，合成或加氢处理所得、含脂肪酸甲酯（FAME）不超过7 %（V/V）的石蜡基柴油可用本方法检测，精密度与常规燃料相当。本方法可用于非常规燃料（合成燃料、植物油），但其精密度尚未确定。性质妨碍燃料靠重力流向油泵或经喷油器供给的样品不适用。PN-EN ISO 5165:2021-02（波兰语版）PKN目录卡“范围”字段节选：“CN是柴油在压燃式发动机中着火性能的量度。（……）本文件适用于0 CN至100 CN的整个标度范围，但典型检测在30 CN至65 CN范围内进行”（我方译文）。目录卡补充说明，试验发动机的性能与变转速、变负荷运行的全尺寸发动机性能之间的关系尚未完全明了。

原理（ISO 5165:2020，第3–4章）。柴油的十六烷值通过在标准化运行条件下，将其在试验发动机中的燃烧特性与已知十六烷值的基准燃料混合物比较来测定——采用“手轮夹逼”（bracketing handwheel）程序：对样品及将其夹在中间的两种基准燃料分别改变压缩比（手轮读数），以获得规定的着火延迟，从而按手轮读数内插十六烷值。着火延迟是从喷油开始到燃烧开始的时间，以曲轴转角度数表示；由十六烷值仪显示（标准列出三代获准仪器：1974年的Mark II着火延迟仪、1990年的Dual Digital Cetane Meter和2014年的XCP Cetane Panel）。

基准燃料（第3.11–3.13点和第5章）。一级基准燃料（PRF）为十六烷（正十六烷，100 CN）、2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷（HMN，15 CN）、2,2,4,6,6-五甲基庚烷（PMH，16.3 CN）及其双组分体积混合物；标度由公式CN = Pr + 0.15·P(HMN)和CN = Pr + 0.163·P(PMH)定义，其中Pr为十六烷的百分数。历史上标度由1-甲基萘（0）和十六烷（100）确定；1962年1-甲基萘被HMN取代，2018年增加了纯度和可获得性更高的PMH。表1要求：纯度至少990 g/kg（十六烷）、980 g/kg（HMN）、995 g/kg（PMH）——气相色谱法；氢过氧化物值不超过5.0 mg/kg（以氧计，ASTM D3703）。十六烷在18 °C熔化，因此PRF应在至少20 °C下储存和使用。二级基准燃料（SRF）为“T”燃料（高CN，表2：73–76）和“U”燃料（低CN：19–22）的混合物，由ASTM柴油国家交换组定值，不同批次之间不可互换；核查燃料——38–42（低）和50–55 CN（高）。气缸夹套冷却液：按ISO 3696的3级水，沸点100 °C ± 2 °C；SAE 30发动机油（100 °C时9.3–12.5 mm²/s，黏度指数至少85），建议每运行50小时更换。

仪器（第6章）。单缸发动机，带有含燃油泵组件的标准曲轴箱、带预燃室的气缸盖、热虹吸式夹套冷却回路、带选择阀的若干燃料罐、带规定喷嘴的喷油器和排气系统；发动机通过皮带与电动机相连，电动机负责起动并在恒速下吸收功率。据标准，发动机设备和仪表由唯一制造商提供。目录还列出基准燃料配量装置（6.3）和喷嘴试验器（6.4）。

版本。第五版（2020）替代了ISO 5165:2017，并与ASTM D613协调一致；据前言，变化包括：对PRF、SRF和核查燃料的要求，PMH作为HMN的替代品，以及对检测报告的新要求。

状态（PKN目录卡截至2026年10月27日）。PN-EN ISO 5165:2021-02（波兰语版）目录卡无撤销标记：发布2022年6月29日，28页，化学部门，KT 222/PK 1液体燃料技术委员会，“采用：EN ISO 5165:2020 [IDT]，ISO 5165:2020 [IDT]”，“替代：PN-EN ISO 5165:2018-03 - 波兰语版，PN-EN ISO 5165:2018-03 - 英语版”，ICS 75.160.20。PKN检索，检索词“ISO 5165”（2026年10月27日）：同时有英语版PN-EN ISO 5165:2021-02；PN-EN ISO 5165:2002、2003和2018-03版均已撤销。在iTeh目录中（2026年10月27日读取），ISO 5165:2020状态为“Published”，阶段为“9092 – International Standard to be revised”（标准待修订），EN ISO 5165:2020为“Published”。

法规。关于液体燃料质量检测方法的条例（《法律公报》2024年第1058号），附件第二部分第1和1.1点：柴油十六烷值用五种方法之一测定，对于将自燃性能与基准燃料混合物比较的发动机法，操作方式、仪器、计算和精密度由PN-EN ISO 5165规定；其他方法为定容燃烧室导出十六烷值（DCN）（采用EN 15195的标准）、带压力传感器的高温燃烧室（PN-EN 16715）、比较进气质量的发动机法（采用EN 16906的标准）以及指示十六烷值ICN（PN-EN 17155）；据第1.2点，DCN是按PN-EN ISO 5165测定的十六烷值的近似值。关于液体燃料质量要求的条例（《法律公报》2024年第1018号），附件3第1项：柴油十六烷值至少51.0。生物燃料方面：关于液体生物燃料质量检测方法的条例（《法律公报》2025年第1341号，“现行有效”），第一部分第5.1点——作为独立燃料的甲酯按PN-EN ISO 5165操作，精密度按PN-EN 14214附录A；关于液体生物燃料质量要求的条例（《法律公报》2025年第426号，ELI数据库中为“已纳入合并文本的法规”），附件1第5项：FAME十六烷值至少51.0。

实验室数量及引用形式（2026年10月27日从生产服务器刷新的认可范围数据库副本，以及当日下载的现行PCA文件）。编号5165出现在5家波兰实验室的8条记录中：AB 009、AB 387、AB 474、AB 484、AB 773。PCA文件确认其中四家有该标准；AB 474在2026年10月27日的PCA网站上没有认可范围文件。没有任何条目被暂停。引用形式：“PN-EN ISO 5165:2021-02”（AB 474、AB 484）和不带年份的“PN-EN ISO 5165”（AB 009、AB 387、AB 773）。“实验室”标签页（“PN-EN ISO 5165”）显示7家实验室：这5家波兰实验室和2家捷克实验室（labcoda.pl标签页查询，2026年10月27日）。

实验室检测内容（数据库副本和PCA文件）。所有条目均为发动机法。范围：40.0–56.0（AB 009：柴油、压燃式发动机用生物烃、含FAME柴油、FAME）、30.0–65.0（AB 474和AB 484仪器分析实验室：柴油、轻质燃料油、船用燃料、石油馏分）、50.0–60.0（AB 484：燃料与芳烃实验室——柴油和FAME，Ostrów Wielkopolski服务点——柴油）、45.0–60.0（AB 773：柴油，也包括含FAME柴油）；AB 387（Nowa Wieś Wielka）未给出范围。

与本标准并列的文件（数据库副本，2026年10月27日）。AB 387和AB 484的认可范围中还有用其他方法测定的十六烷值——按PN-EN 16715（高温燃烧室，导出十六烷值）。

容易得到貌似正确结果的环节。第一——低十六烷值材料有两个基准值：HMN为15，PMH为16.3 CN；混合物须按所用燃料对应的公式计算（系数0.15或0.163）——同样的体积组成会得出不同的十六烷值。第二——十六烷在18 °C熔化：PRF应在至少20 °C下储存和使用，“T”和“U”燃料冷藏后应加热至浊点以上至少14 °C，保持30分钟并混匀（第5.3、5.6点）。第三——适用范围：精密度是针对常规燃料和FAME含量不超过7 %（V/V）的石蜡基柴油确定的，不针对合成燃料和植物油；对于AB 009和AB 484检测的FAME，生物燃料检测方法条例给出的精密度来自PN-EN 14214附录A。第四——十六烷值（发动机法）和十六烷指数（按PN-EN ISO 4264由密度和馏程计算）是要求各不相同的两个不同量（柴油分别为51.0和46.0）。第五——据条例，燃烧室法得到的DCN是PN-EN ISO 5165十六烷值的近似值，并非同一结果。

我们不提供的内容。我们阅读的ISO 5165:2020片段止于第6.2点。我们不提供发动机设定（第8章：转速、正时、喷油器开启压力、温度、基本着火延迟）、发动机合格评定（第9章）、测定过程（第10章）、计算和精密度（第11–13章）。

方法原理

对样品及将其夹在中间的两种基准燃料混合物（十六烷 = 100 CN；七甲基壬烷 = 15 CN或五甲基庚烷 = 16.3 CN），在带预燃室的试验发动机中改变压缩比（手轮读数），以获得相同的规定着火延迟；样品的十六烷值由手轮读数内插求得（“bracketing handwheel”，ISO 5165:2020，第4章）。基准混合物的十六烷值：CN = Pr + 0.15·P(HMN)或CN = Pr + 0.163·P(PMH)。我们不提供发动机设定和试验过程。

应用领域

• 压燃式发动机用柴油——标度0–100 CN，通常30–65 CN（ISO 5165:2020，第1章）
• 合成或加氢处理所得、FAME含量不超过7 %（V/V）的石蜡基柴油——精密度与常规燃料相当（2013年CEN研究）
• 柴油（要求CN ≥ 51.0，《法律公报》2024年第1018号）和作为独立燃料的FAME（CN ≥ 51.0，《法律公报》2025年第426号）的质量控制
• 认可范围中：5家波兰实验室，发动机法；范围从30.0–65.0到50.0–60.0 CN

关键参数

标准

标准编号

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

标准名称（波兰语）

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

标准名称（英语）

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

分步操作程序

1. 样品和基准燃料

   按ISO 3170或ISO 3171取样（规范性引用文件）；PRF温度≥ 20 °C，“T”和“U”燃料冷藏后加热至浊点以上≥ 14 °C并混匀。

2. 发动机准备和合格评定

   按第8章进行基本设定，按第9章用核查燃料检查。我们不提供数值。

3. 测定

   对样品及将其夹在中间的两种基准混合物，设定给出相同着火延迟的压缩比；由手轮读数内插十六烷值（第4章）。我们不提供第10章的过程。

4. 结果

   按第11–12章得出十六烷值；对照51.0的要求评价（柴油、FAME）。PN-EN ISO 5165:2021-02——现行（PKN目录卡截至2026年10月27日）。

所需设备与仪器

试剂、培养基与耗材

职业健康与安全

• PRF和SRF基准燃料及核查燃料易燃，其蒸气有害（第5.3–5.7点的警告）
• 标准警告其使用可能涉及危险材料、操作和设备，安全与卫生措施由使用者确定（第1章前的警告）
• 专业提示：燃烧室法得到的导出十六烷值（DCN）是发动机十六烷值的近似值，并非同一结果

常见问题