柴油十六烷值测量不确定度的评估-吕大伟

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1、柴油十六烷值测量不确定度的评估刖目随着科学发展和检验技水的进步，人们对检验数据的准确性和可靠性提出了更高的要求。关于测量结果的判定，由于传统的误差评定不能满足社会对检验结果的要求，不确定度评定/、v:用而生。测量不确定度是与测量结果扣联系的参数，它表征合理地赋予被测量之值的分散性。测量不确定度不仅可以客观地描述实验室某项试验的有效性和可靠性，而且还可以定量说明一个实验宰技术水平和管理水平的菇低。十六烷伉是反映燃料在压燃式发动机中燃烧性能的指标［1］,是柴汕产品标准中重耍的质量指标之一，十六烷位的检测结

2、果莨接关系到产品质餅的合格判定，因此有必要对十六烷位检测结果的可靠性进行必要的评估。为此，木文根裾JJF1059-1999《测兌不确定评定与表示》对柴汕I•六烷位的测量不确定度进行了评佔［2］。1试验部分1.1方法概要柴汕的I•六烷位是在标准操作条件K,将着火性质与已知I•六烷位的标准燃料的着火性质相比较而测定。K做法是：调节发动机的压缩比，以得到被测试样确定的“着火滞后期”，即喷汕开始和燃烧开始之间的时间间隔。根据测试样时得到的发动机的压缩比，选用相差不大于5个十六烷值单位的两种标准燃料，用同样的方

3、法得确定的“着火滞P期”。当试样的乐缩比处在选用的两种标准燃料的fR缩比之间时，根据手轮读数，用A插法计算试样的十六烷位。2发动机的操作条件1111111112222222221发动机的转速:900r/min±9r/min。2喷射定时：测定试样和标准燃料时为上止点之前13°。3喷汕器开启压力：10.30MPa±0.34MPa。4喷汕器流速：13.0mL/min±0.2mL/min，对每个试样和称准燃料都要测撒。5喷油器冷却温度:38°C±3°C(100T±5T)。6气门间隙:0.20刪±0.02腿,热

4、机下测量。7润滑汕压力:在标准操作条件下为0.17MPa-0.20MPa(25Psi-30Psi)。8润滑汕温度：57°C±8.5°C(135T±15T)。9冷却液溫度：10(TC±2r(212T±4T)，在试验期间耍恒定在±0.5°C(±IT)的范围内。1.2.10吸入空气温度:66°C±0.5°C(150T±l°F)。1.2.11喷油传感器间隙：发动机处于停机状态时，一般将间隙凋整为1mm（0.04in）。1.3标准物质1.3.1副标准燃料T-23：十六烷伉为CNt=76.0,密度为pf=O.78

5、88g/cm3。1.3.2副标准燃料U-16：十六烷位为CNu=19.4,密度为pt,=O.78O9g/cm3。1.4试验步骤1.4.1设定参数检查操作条件，使之符合1.2条规定的发动机试验典型柴油吋运行的要求。1.4.2添加试样弁检杳燃料流速将试样装入空的燃料罐内，将燃料阀切换到用此燃料操作发动机的位置。调整燃料泵的流速测微计，使流速为13.0mL/min。1.4.3调整燃料喷射定时及fR缩比调节喷汕定时器测微计，使喷油提前角为13°±0.2°。调节手轮改变压缩比，使着火滞后期为13°±0.2°。1

6、.4.4记录样品手轮读数，作为燃料试样燃烧特性的有代表性的指示位。1.4.5选取一个接近试样预期十六烷伉的副标准燃料（T燃料和U燃料）混合物。采取与燃料试样M样的调整和测M•步骤，记录得到的手轮读数。1.4.6选取另一个副标准燃料浞合物，预期该浞合物的手轮读数可使试样的手轮读数处于两个副标准燃料手轮读数之间。（耍求这W个副标准燃料混合物的十六烷伉相差不大于5个单位）。采取与燃料试样和前一个副标准燃料浞合物同样的凋整和测M•步骤，记录得到的手轮读数。根据GB/T386-2010柴油十六烷伉测定法中的测定

7、步骤可以得到如下测定流程

8、冬I。预热仪器使发动机到达标准操作条件添加试样及标准燃料并检査燃料流速调整喷油提前角和着火滞沿期记录样品及标准燃料手轮读数（压缩比）以样品及标准燃料的手轮读数计算样品的十六烷值图1十六烷值的测定流程图1.4.7十六烷值的计算试样的十六烷值按式(1)计算：CN=CTVj+(C7V-,—CN')(^z—)/(^z9—6/j)(1)式屮：CN——试样的十六烷位；CN'——1号标准燃料的十六烷值；CN2——2号标准燃料的十六烷值；a——样品二次测定手轮读数的算术平均位；%——1号标准

9、燃料二次测定手轮读数的算术平均值；a，——2号标准燃料二次测定手轮读数的算水平均值。2识别和分析不确定度来源2.1初步分析根据该方法的测量步骤和数#模型我们可以看出，影响柴汕十六烷值测量不确定度的主要因素乜括标准燃料和凋压缩比的手轮读数。据此我们可以画出初步的因果阁。图2柴油十六烷值测量不确定度初步因果图2.2标准燃料和手轮读数引入的不确定度来源分析该方法使用的副标准燃料为T-23和U-16。将两种副标准燃料按体积比用熏呈法配制成所需十六烷值的标准燃料浞