ASTM D4737-21 四變量方程式計算十六烷指數的標準測試方法

四變量方程式計算的十六烷指數，在美國材料與試驗協會（ASTM）出版的標準“ASTM D4737-21 四變量方程式計算的十六烷指數的標準測試方法”中描述，確定了 ASTM通過密度和蒸餾回收溫度測量得出的蒸餾燃料的十六烷值（ASTM D613） -08 柴油十六烷值的標準測試方法。由此方程式計算出的值稱為四變量方程式的計算十六烷指數。

四變量方程式計算的十六烷指數不是表達 ASTM 十六烷值的可選方法。當 ASTM D613-08 中描述的測試方法無法獲得結果且未使用十六烷值改進劑時，它是估算十六烷值的附加工具。作為附加工具，應使用四變量方程式計算的十六烷指數，並考慮其局限性。

根據 ASTM D975-02 標準，方法 A 適用於 1-D 類 S15、1 -D類S500、1-D 類 S5000、2-D 類 S15、2-D 類 S5000 和 4-D 類燃料。方法 A 是基於包含相對較少 1-D 類燃料的資料集。根據 ASTM D4737-21 標準，方法 A 可能較不適用於 1-D 類 S15、1-D 類 S500、1-D 類 S5000、2-D 類 S5000 或 4-D 類燃料。方法 A 已被證實適用於 2-D 類 S15 柴油燃料。

程序 B 用於根據 ASTM D975-02 的 Class #2–D S500 規範。

四變量方程式計算的十六烷指數測試方法適用於 1-D S5000 等級、1-D S500 等級、2-D S5000 等級柴油。它還可用於 2% 回收點低於 500 度的較重燃料以及含有油砂和油頁岩衍生物的燃料。

生物柴油混合物被排除在該測試方法之外，因為它們不屬於用於開發程式 A 或程式 B 的資料集的一部分。

在 ASTM 十六烷值和燃料密度以及 10%、50% 和 90% 蒸餾回收溫度之間建立了兩種相關性。程式 A 是為符合 ASTM D975-02 Class #1–D S15、Class #1–D S500、Class #1–D S5000、Class #2–D S5000 和 Class #4–D 要求的柴油燃料所開發的。結果發現它適用於 2–D S15 級。

透過四變量方程式計算的十六烷指數的程序 A 的經驗方程式是使用廣義最小二乘擬合技術導出的，該技術考慮了自變量（燃料特性）和因變量（根據ASTM D613-08 標準）。

程序 B 是為符合 ASTM D975-02 的 2–D S500 級規範要求的柴油而開發的。

透過四變量方程式計算的十六烷指數程序 B 的經驗方程式是使用偏最小二乘法從國家交換集團針對硫含量在 16 至 500 ppm 之間的 111 級 2–D S500 柴油燃料的數據得出的。

當測試引擎無法直接確定該屬性且未使用十六烷值開發器時，四變量方程式的計算十六烷指數可用於估計 ASTM 十六烷值。當可用樣品量對於引擎額定值來說太小時，它可以方便地用於估計十六烷值。如果先前已經確定了燃料的 ASTM 十六烷值，則根據四變量方程式計算的十六烷指數可用於檢查該燃料後續批次的十六烷值，只要該燃料的來源和生產方法燃油保持不變。

在 32,5 至 56,5 的十六烷值範圍內，對於 65% 的評估餾分燃料，程式 A 計算的四變量方程式的十六烷指數的預期預測誤差小於 62 十六烷值。對於屬性超出建議應用範圍的燃料，誤差可能更大。

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