(完整版)第二节汽车燃料经济性检测

质量式油耗仪的工作原理
• 称量装置的秤盘上装有油杯1，燃油经电磁阀3加入 油杯。电磁阀的开闭由装在平衡块上的行程限位器 8拨动两个微型限位开关6和7进行控制。光电传感 器由两个光电二极管5、10和装在棱形指针上的光 源9组成，用于给出油耗始点和终点信号。光电二 极管5为固定式，光电二极管10装在活动滑块上， 滑块通过齿轮齿条机构移动，齿轮轴与鼓轮1 2相 连，计量的燃油量通过转动鼓轮12从刻度盘上读出。 计量开始时，光源9的光束射在光电二极管5上，光 电二极管发出信号使计数群13开始计数，随着油杯 中燃油的消耗，指针移动。当光束射到光电二极管 10上时，光电二极管10发出信号，使计数器停止计 数。
等速行驶百公里油耗试验是一种在广泛采用的最
简单的道路循环试验。它不能全面反映汽车运行燃料经济
性，只能作为一种比较性的相对指标。等速燃料经济 性试验缺乏有关动力性要求的检验指标，容易造成试验 汽车动力性要求与燃料经济性匹配不合理的现象； 它也不能反映汽车实际行驶中频繁出现的加速、减速等 工况。
一般而言，求得的循环油耗还要与等速百公里(指定 车速)油耗加权平均取得综合油耗，以便更科学地评价汽车 的燃油经济性。不过有时也不严格地称这种综合油耗为循 环油耗，所以现代轿车给出的城市油耗和公路油耗更全面
• 这种连接方法的主要特点是把油耗传感器串联在 油箱到高压油泵的油路当中。值得注意的是应该 为其接好回油管路，并且必须把回油管路接在油 耗传感器的出口管路上，以免燃油被油耗传感器 重复计量使油耗检测数据失真。这种连接方法在 小流量测试时没有问题，但在大流量的发动机测 量时，由于气穴现象产生气泡，引起测量误差， 所以应在油箱和油耗传感器之间装上辅助油泵
道路循环试验
• 汽车完全按规定的车速-时间规范进行的道路 试验方法被称为道路循环试验。实验规范中 规定换档时刻、制动时间，以及行车速度、 加速度、制动减速度等数值。等速行驶油耗 试验和怠速油耗试验是这类试验中两种最简 单的循环试验方法。例如我国有6工况循环 油耗(货车)和城市4工况循环油耗(客车)，欧 洲有ECE－R15工况循环油耗，美国有公路 循环和城市循环油耗。
• 这种试验结果能较好地反映车队的实际情况，但 难以真正做到准确地测量，同时也浪费时间。
• 因此，它仅适合车型单一的运输企业使用。
有控制的道路试验
• 若维持一个或几个因素不变，则称作有控制的道 路试验。
• 例如，我国海南试验站进行的汽车质量检查试验 规定，应在一般路面、恶劣路面和山区公路上测 量百公里油耗。试验规范对试验路线有较明确的 规定。这种实验除了大致规定了平均速度外，对 试验中的交通情况、驾驶习惯以及气温、风等并 无规定。这就是一种有控制的道路试验。国内外 的这种汽车试验是专用试验场道路上进行类似的 油耗试验。
➢碳平衡法依据的基本原理是质量守恒定律。
➢汽（柴）油经过发动机燃烧后，排气中碳质量的总和 与燃烧前燃油中碳质量的总和应该相等。
汽油机 FC 0.1554 0.866HC 0.429CO 0.273CO 2 D
柴油机 FC 0.1555 0.866HC 0.429CO 0.273CO 2 D
第二节 汽车燃料经济性检测
Fuel Economy Detecting
• 定义： 汽车燃料经济性是指汽车以最小的燃料消耗
完成单位运输工作量的能力，或指单位行程的燃 料消耗量。
• 我国营运汽车的平均运输成本中，汽车运行材料 费(燃料费、润滑油、轮胎费等)所占比率最大 （40％以上）。其消耗和节约的研究，对提高汽 车使用经济性具有重要作用。
法》，规定汽车在模拟城市和市郊工况的运转循环 下，通过测试排放的CO2、CO和碳氢化合物，用碳 平衡法计算出燃油消耗量。
中国相关的新标准
➢新开发车型，从2005年7月1日开始执行第一阶段限 值要求，2008年1月1日起执行第二阶段限值要求。
➢在生产车型，从2006年7月1日开始执行第一阶段限 值要求，2009年1月1日起执行第二阶段限值要求。
模拟试验 3、室内便于控制行驶状况，故能采用符合实际的复杂循
环 4、可以同时进行燃料经济性与排气污染试验 5、能采用多种测量油耗的方法（重量法/体积法/碳平衡法）
➢ 缺点： 1、不易准确地确定道路滚动阻力与汽车空气阻力； 2、室内冷却风扇产生的冷却气流与道路上行驶时的
实际情况有差异；
3、难以给出准确的惯性阻力。 与其他方法相比，汽车底盘测功机测量油耗的重 复性好，这种方法的应用日趋广泛。
回油路的连接图
电控喷油的汽油机油耗测定时应注意的问题
• (1)仅使用油耗传感器时，电控喷油发动机 须处理从压力调节器回流多余燃油的问题。 如果多余的油回到油耗传感器的前面，则 测出的油耗变成是发动机实际消耗的油加 上回流的油。必须让多余的油回到油耗传 感器的输出端才算正确。
• (2) 如果遇到油耗传感器及喷油泵间产生负 压，引起气穴现象时，自油箱来的油压大 概为20KPa，有必要加一个辅助泵，该辅 助泵使燃油泵的进油端的油路保持正压， 气穴现象不易发生，可以进行稳定的油耗 测量。
发动机台架试验
• 优点： 1、试验条件可以人为控制，能最大限度的克服外界外界环
境对试验结果的影响。 2、试验方便、经济，燃油消耗量可以用容积法、重量法等
多种方法测量，并可同时测定废气排放物 3、试验可在稳定条件下进行，测量结果误差小，数据重复
性好
• 缺点：台架试验条件和道路试验条件相差很大，无法与汽 车实际运行情况一致。
柴油车的连接方法
高压油路（红色）
轨压传感 器
泻压阀
轨
燃油滤清
器
低压油路（黄色）
喷油器
电控高压 泵
燃油计量阀
进油
升
程
回油
时
燃油箱
间
六、汽车燃料经济性试验的分类比较
测定汽车燃料经济性的试验方法有多种。根 据对各种使用因素的控制程度，试验方法可分为 以下几类： 发动机台架试验 不加控制的道路试验； 控制的道路试验； 道路循环试验(包括等速油耗、加速油耗、制动油 耗、怠速油耗等)； 底盘测功机循环试验。
四、容积式油耗仪
• 工作原理：使被测燃油充满一定容量的测 量室，通过充满测量室的次数，可得出被 测燃油的总量，再除以测定时间间隔或行 驶里程即可得平均燃油消耗量。
• 容积式油耗仪按传感器结构分类，可分为 膜片式、量管式和活塞式三种，以采用膜 片式、活塞式传感器较为多见。按计量显 示仪表分，可分为电磁计数器式和有运算 功能的数字显示式两种，目前油耗仪已发 展成计算机控制的智能化仪表。
五、汽车燃料经济性的试验方法
• 1.试验准备：接油耗仪 （1）油耗传感器在汽油机上的连接方法 油耗仪串联在汽油泵和喷油器之间油路上， 油耗传感器的入口接汽油泵的出口，油耗传 感器的出口接喷油器的入口。 （2）油耗传感器在柴油机上的连接方法 油耗传感器串联在油箱到高压泵的油路中， 必须把回油管路接在油耗传感器的出口管路 上。
• 注意：发动机外特性曲线中油耗量的测量使用此方法。
无控制道路试验
• 对各个影响因素都不加以控制的试验方法，称为 “无控制的道路试验”。试验条件中，对被试车辆 的维护、调整规范及所用燃料、润滑材料的规格有 明确的规定。
• 由于各种使用因素的随机变化，要获得分散度小的 数据是困难的。为此，必须用车队进行长距离 (10000～16000km)的试验，才能获得可信度较高的 数据。
油耗计的结构原理
行 星 活 塞 式 车 用 油 耗 计
活塞燃油流量计原理
V 4 d 2 2h
4
行星活塞式油耗计的工作过程
行星活塞式油耗计的工作过程
• ① 燃油经传感器上盖进油道1流入E腔，进入油缸4。在燃油压力推 动下，4缸的活塞向曲轴中
• 心移动。 • ② 同时油缸2中的燃油，在其活塞的推动下经上壳体油道和通往上
• 这种试验反映了车辆类型、道路条件、交通量、装 载质量以及气候等因素对汽车燃料消耗的影响，可 用于全面地评价汽车的使用燃料经济性，是一种非 常接近实际情况的试验。但试验持续时间很长，试 验费用巨大，所以很少采用。
• 我国过去汽车运输企业采用“使用油耗试验”就 是一种“ 无控制的道路试验”：即在某地区的某 汽车运输部门中，把试验车辆投入实际使用，在 运行中认真记录汽车行驶里程与油耗量，最后确 定平均油耗量。
二、试验标准及要求
• 燃料消耗量试验方法根据：
• GB/T 12534-1900《汽车道路试验方法通则》 • GB/T 125545.1-2001《乘用车燃料消耗量试验方法》 • GB/T 125545.2-2001《商务车燃料消耗量试验方法》 • GB/T 19233-2003《轻型汽车燃料消耗量试验方法》 • 在GB/T 19233-2003《轻型汽车燃料消耗量试验方
1540<CM ≤1660
第一阶段 第二阶段
12.0
10.8
750<CM ≤865
7.6
6.9
1660<CM ≤1770
12.6
11.3
865<CM ≤980
8.2
7.4
1770<CM ≤1880
13.1
11.8
980<CM ≤1090
8.8
8.0
1880<CM ≤2000
13.6
12.2
1090<CM ≤1205
➢具体测量方法按照GB19233—2003《轻型汽车燃料 消耗量试验方法》进行。
➢标准规定在模拟城市和市郊的运转循环下，用碳平 衡法计算出燃料消耗量。
限值按整备质量的不同分别给出
表1 乘用车燃料消耗量限值
(L/100km)
整车整备质量 （CM）/kg
CM≤750
第一阶段 7.6
第二阶段 6.6
整车整备质量 （CM）/kg
地说，应该是城市综合油耗和公路综合油耗，也有 简称为城市循环油耗和公路循环油耗，在我国也更
简单地称为城市油耗和公路油耗。
底盘测功机循环试验的优缺点
➢ 优点： 1、在室内试验可不受外界气候条件的限制 由于能控制试验条件，周围环境影响的修正系数可以减到
最少 2、若能控制室温，则可对不同气温条件的汽车工况进行
盖的出油道F排出壳体供向 • 发动机。 • ③ 与此同时，1和3缸的油道被它们各自的活塞封闭，既不进油也不
排油。当油缸4的活塞移 • 到下止点时，它的上壳体油道被油缸1的活塞关闭，进油停止。此
时油缸1的油道被打开， • 燃油进入油缸1，油缸3的排油道也打开，燃油经传感器上壳体油道
与上盖出油道F排出。 • ④ 同理，当燃油依次进入油缸2、3时，油缸4、1排油。可见，四个
9.4
8.6
2000<CM ≤2110
14.0
12.6
1205<CM ≤1320
10.1
9.1
2110<CM ≤2280
14.5
13.0
1320<CM ≤1430
10.7
9.8
2280<CM ≤2510
15.5
13.9
1430<CM ≤154011.3源自10.32510<CM
16.4
14.7
➢试验在专用的底盘测功器上进行。测出排气中以g/km （克每千米）计的CO2、CO及CH的排放量，用碳平衡法 求得燃油消耗量。
油缸按顺时针次序进油、 • 排油。四个缸完成进油、排油一次时，曲轴旋转一周。
燃油流量传感器的结构
质量式油耗仪
• 外接油箱，将汽车进油管与排油管一起接 入油箱。
• 检测原理：
– 检测油箱中 燃油质量变化 即燃油消耗量
• 质量式油 耗传感器 由称量装 置、计数 装置和控 制装置组 成 。在 测量消耗 一定质量 的燃油所 需的时间 后，即可 算出单位 时间内发 动机的燃 油消耗量
一、燃油经济性的评价指标
➢中国及欧洲燃油经济性评价指标：一定运行工况下百 公里燃油消耗量，单位为L/100km 。主要由厂家采 用。其值越小越好。
➢美国燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定量燃 油行驶的里程，单位为mile/USgal，（USgal美制一加仑） 。由运输企业采用，越小越好。
➢日本燃油经济性评价指标：消耗单位量燃料所经过的 行程，即km/L, 由厂家采用，越大越好。 燃油消耗量可以通过道路试验和室内模拟道路试验测定。
D — 288K（15°C）下燃油的密度（kg/L）。
三、试验类型及设备
燃油消耗量测定的试验中要测量：车速、距 离、时间和燃料消耗量等参数。
• 道路试验测量时，车速、距离和时间用第 五轮仪或非接触式车车速仪。
• 室内模拟道路试验时，采用底盘测功机来 模拟汽车行驶时的道路，燃料消耗量的检 测仪器使用油耗仪。