汽车燃油经济性检测
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转速/脉冲信号变换部是通过光栅,经光电 变换将曲轴的旋转运动变换为脉冲电信号。
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汽车燃油经济性检测
四 活 塞 联 动 式 油 耗 传 感 器 的 结 构
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•
汽车燃油经济性检测
理四 活 塞 联 动 式 流 量 传 感 器 的 工 作 原
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•
Leabharlann Baidu
汽车燃油经济性检测
统,在室内模拟各种道路试验工况,即通过加载方式模
拟汽车在道路上行驶时所受到的惯性阻力、滚动阻力、
•空气阻力及负荷特性等,然
后用燃油消耗测量仪测定汽
车的等速(或循环)燃油消
耗量。底盘测功机装在有空
调设施的试验室内,可防止
风和气温的变化,使行驶阻
力保持一定,所以,试验具
有良好的再现性。
• 燃油消耗量台试法的示意图
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汽车燃油经济性检测
(二)按试验场地分
1.路试法 汽车燃料消耗量道路试验(简称路试
法)是指在道路条件下进行的油耗试验。 它包括不控制的道路试验、控制的道路 试验和循环道路试验三种。
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汽车燃油经济性检测
(1) 不控制的道路试验
不控制的道路试验是指对行驶道路、交通情 况、驾驶习惯和周围环境等各方面因素都不加 控制的道路试验方法。由于各种使用因素的随 机变化,要获得分散度小的数据是很困难的。 为此,必须用相当数量的汽车(几十辆以上)进行 长距离(10000~16000km)的试验,才能获得可 以信赖的数据。所以,虽然这是一种非常接近 实际情况的试验,但由于试验的费用巨大,时 间很长,却是一种通常很少采用的试验方法。
为保护油耗计,燃油在进入油耗传感器前须滤清,滤清器滤芯用陶 土制成,在滤芯中心装有磁环,以加强对燃料中金属杂质的滤清效果。
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•行星活塞式油耗仪的滤清排气装置
汽车燃油经济性检测
2)四活塞联动式流量传感器
四活塞联动式流量传感器由流量/转速变换 部和转速/脉冲信号变换部两部分组成。
流量/转速变换部是将一定容积的燃油流量 变为曲轴的旋转运动。燃油在泵油压力作用下, 推动活塞运动做往复直线运动,四个活塞共同 带动小曲轴转动,从而将燃油流量变为曲轴的 旋转运动。
感器、回油处理装置等组成。
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汽车燃油经济性检测
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•电喷汽车油耗仪结构
汽车燃油经济性检测
二、油耗传感器在供油系中的安装
只有精确地记录油耗传感器的脉冲数,才能 准确地测定汽车油耗,这就要求必须保证:
(1) 进入油耗传感器的燃油不得夹杂任何气体, 否则,夹杂的气体可能使得通过油耗传感器燃油 的脉冲数增加.
碳平衡油耗计算法是目前国际上通行的实验室内车辆 工况法油耗试验方法。
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(四)电喷汽车油耗仪
由于电喷发动机的喷油压力很大,回油量多且油 温较高,易造成接在传感器上的回油管软化胀爆,严 重威胁试验的安全。因此,对电喷发动机的油耗应采 用电喷汽车油耗仪来测量。电喷油耗仪由电喷油耗传 感器和测量仪表组成。电喷油耗传感器是由高精度流 量传感器、安全阀、减压阀、燃油泵、温度及压力传
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汽车燃油经济性检测
2.循环油耗
循环油耗是指在一段指定的典型路段内汽车以等速、加
速和减速三种工况行驶时的耗油量。有些还要计入起动和
怠速停车等工况的耗油量,然后折算成百公里耗油量。
• 我国的循环油耗,对总
质量在3500~14000kg的
载货汽车按六工况进行,对
城市客车按四工况进行,而
轿车按十五工况进行(见图);
差压质量油耗仪由密封贮油罐、油路、电磁阀、 高精度压力传感器、测量仪表等部分组成,见图
•质量式油耗仪的结构
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其工作循环为:充油油满关充油测量延 时采样信号结束。
汽车燃油经济性检测
在测量状态下,输送发动机得到燃油完全由密封 贮油罐供给。密封贮油罐垂直地固定在压力传感器上, 压力传感器的输出信号通过屏蔽线连接到油耗测量仪 表,测量仪表对压力信号进行采样、处理并显示测量 数据。测量过程中,压力传感器输出电压Vout的变化 与密封贮油罐内的燃油质量的减少(表示燃油消耗量 Qf)成正比,即
图示序号 图a 图b 图c 图d
• 4个活塞在图(a)~(d)所示位置的进排油情况
曲轴位置 0° 90°
180° 270°
活塞1 进油行程 进油终了 排油行程 排油终了
活塞2 排油终了 进油行程 进油终了 排油行程
活塞3 排油行程 排油终了 进油行程 进油终了
活塞4 进油终了 排油行程 排油终了 进油行程
汽车燃油经济性检测
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2020/11/23
汽车燃油经济性检测
汽车的燃油经济性常用一定运行工况 下,汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定 燃油量能使汽车行驶的里程来表示。在我 国及欧洲,汽车燃油经济性指标的单位为 L/ 100 km,即行驶100km所消耗的燃油 升数。美国采用MPG(mile per gallon ), 指每加仑燃油能行驶的里程数来表示。
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。
• 我国轿车燃油经济性的循环行驶工况
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汽车燃油经济性检测
一些汽车的技术性能表将循环油耗标注为“城市 油耗”,而将等速百公里油耗标注为“等速油耗”。
一般来说,循环油耗与等速百公里油耗(指定车速) 加权平均取得综合油耗值,能比较客观地反映汽车的 耗油量。现代轿车给出的城市循环油耗和公路循环油 耗,更确切地说应为城市综合油耗和公路综合油耗。 如欧洲车的耗油量测定由三部分组成:分别是模拟城 市内行驶工况的“城市行驶循环”、90公里/小时和 120公里/小时的等速行驶,然后各取1/3相加作为综合 百公里油耗来评定汽车燃油经济性。
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二、 燃油经济性的试验分类
(一) 按试验工况分类
1.等速百公里油耗
实用燃油经济性常用等速行驶百公里燃油 消耗量(简称等速油耗)来评价,即汽车在额 定载荷下,以最高档在水平良好路面上等速行 驶100km的燃油消耗量。等速行驶工况是汽车 在道路上运行的一种基本工况,这种油耗易于 测定,所以得到广泛的采用。
用普通油耗仪测油耗,应注意以下问题:
1) 处理压力调节器的回油。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。须增 加一个三通阀,将压力调节器的回油管接油 耗传感器的输出端。见图a。
• 曲轴每旋转一周,四个活塞各往复运动一次,完成一个进 •排油循环。各缸分别排油一次,其排油量可用下式确定:
• V=4·(πd2/4)·2h=2πd2h
• 式中:V-四缸排油量,cm3;
•
d-油缸直径,cm;h-曲轴偏心距,cm。
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3)测量仪表
测量仪表用单片机(如MCS-51)为控制单元,硬件 电路包括:流量传感器信号的隔离整形电路、路程传 感器信号的测量电路、单片机及外围电路、键盘及 LED显示电路、串口通讯电路等组成。通过流量传感 器信号和测量仪表的定时装置信号,按容量式油耗仪 公式计算得到燃油消耗量(kg/h)。通过流量传感器
根据我国营运车辆检测设备的实际情况和JT/T1981995《汽车技术等级评定标准》的执行情况,采用等速 百公里燃油消耗量作为评价汽车燃油经济性的指标。检 测车速:轿车60km/h,其他汽车50km/h。其限值规定为 该车型原厂规定的相应车速等速百公里燃料消耗量的 110%。如某轿车原厂规定60m/h等速百公里燃料消耗量 为10L,则该车型原厂相应车速的等速百公里燃料消耗量 限值为11L。即用路试法或台试法测量该车速下的等速百 公里燃油消耗量以不大于11L为合格。
地在自己的专用试验道路上也进行类似的燃料消耗试验。
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(3) 循环道路试验
路上的循环试验指的是汽车完全按 规定的车速—时间规范进行试验。何时 换挡、何时制动以及行车的速度、加速 度,制动减速等都在规范中加以规定。
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2.台试法
台试法是指用底盘测功机构成汽车行驶状态模拟系
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汽车燃油经济性检测
2) 用底盘测功机测量油耗的缺点
(1) 不易准确模拟汽车在道路上的滚 动阻力、空气阻力和惯性阻力;
(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不一。
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三、燃油消耗量限值
营运车辆燃油消耗量限值是以该车型原厂规定的等 速百公里燃油消耗量限值为基础确定的。
信号和路程传感器信号可计算得到百公里油耗值。
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(二)质量法
1. 测量原理
通过测定消耗一定质量的燃油所经历的时间,经 下式计算得到燃油消耗量Qf:
式中: Qf-燃油消耗量,g; t-消耗的燃油质量G所经历的时间,s。
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2. 差压质量式油耗仪
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汽车燃油经济性检测
(一)容积法
1.测量原理
容积式油耗仪分为定容式和容量式两种。 定容式油耗仪是通过测定消耗一定容量的燃料所需时间 来计算油耗量 。 容量式油耗仪是通过测定一定时间内消耗的燃油容积, 按下式计算得到燃油消耗量Qf:
式中:Qf-燃油消耗量,kg/h; V-消耗的燃油容积,mL;
—— K1为仪表常数。
上式表明,根据上述原理设计的油耗仪,不仅能 精确测量平均燃油消耗量,而且能实时输出瞬态燃油 消耗量。
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(三) 碳平衡法
汽(柴)油经过发动机燃烧后,根据质量守恒定律,排气
中碳质量总和与燃烧前的燃油中碳质量总和相等。碳原子 在汽(柴)油车排气中主要以CO2、 C0和碳氢化合物(以 CHx表示)的形式存在。因此,碳平衡法是通过废气分析仪 对尾气中CO,CO2和HC体积排放测量的分析,得到排气 中单位里程内的C元素含量,再与所用汽油中C元素含量相 比而间接得出燃油消耗量的方法。这种方法可用于路试油 耗的测量中,且不需要在汽车油路中串接油耗仪,避免了 由于回油量大而影响测量精度的问题。
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汽车燃油经济性检测
1) 用底盘测功机测量油耗的优点
(1) 试验在室内进行,无须专用试车道路,且不受气 候条件的限制,因此,油耗油量值重复性好。
(2) 由于能控制试验条件,周围环境影响的修正系数 可以减到最小。
(3) 若能控制室温,可在不同气温下进行试验。 (4) 由于室内便于控制行驶状况,能进行符合实际的 复杂的行驶工况的循环油测试。 (5) 可以同时进行燃料经济性与排气污染试验。 (6) 能采用多种测量油耗的方法,如容积法、重量法 和碳平衡法等。
(2) 经油耗传感器计数的燃油必须全部进入燃烧 室,不得产生二次记数。
油耗传感器在汽车上的安装位置及连接方式 随发动机供油系的不同而有所变化。
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(一)汽油车
1.化油器式
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•油耗传感器在化油器式汽车供油系中的安装
汽车燃油经济性检测
2.电控发动机
用测量电控喷油发动机的油耗时,可采用 电喷油耗仪和普通油耗仪实现。
γ-燃油比重,kg/L; t-消耗容积为V的燃油所经 历的时间,s。
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2.行星活塞式油耗仪
行星活塞式油耗仪由滤清排气装置、四活塞联动式流量
传感器、路程传感器、测量仪表和快速连接接头等组成 。
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•行星活塞式油耗仪的组成
汽车燃油经济性检测
1)滤清排气装置
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汽车燃油经济性检测
(2) 控制的道路试验
测量燃料消耗时维持行驶道路、交通情况、驾驶习惯 和周围环境等中的一个或几个因素不变的方法,称作“控 制的路上试验”。例如我国海南试验站进行的、包含考察 汽车各项使用性能指标在内的全国汽车质量检查试验中, 规定了要测量在一般路面、恶劣路面和山区公路上的百公 里油耗,试验规范中对试验路线作了较明确的规定,但对 试验中的交通情况、驾驶员的习惯以及气温、风、雨等并 无规定,这就是一种有控制的道路试验。国外汽车试验场
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汽车燃油经济性检测
第二节 燃油消耗量的测量方法与使用
一、燃油消耗量的测量方法
燃油消耗量的测定方法可采用容积法、质 量法、速度法和碳平衡法等多种方法。前三种 可构成各种形式的油耗仪(fuel consumption gauge),而碳平衡法是通过排气分析仪对汽车 排气污染物中的CO、CO2和HC体积排放测量 的分析,间接得出燃油消耗量的方法。
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•
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理四 活 塞 联 动 式 流 量 传 感 器 的 工 作 原
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•
Leabharlann Baidu
汽车燃油经济性检测
统,在室内模拟各种道路试验工况,即通过加载方式模
拟汽车在道路上行驶时所受到的惯性阻力、滚动阻力、
•空气阻力及负荷特性等,然
后用燃油消耗测量仪测定汽
车的等速(或循环)燃油消
耗量。底盘测功机装在有空
调设施的试验室内,可防止
风和气温的变化,使行驶阻
力保持一定,所以,试验具
有良好的再现性。
• 燃油消耗量台试法的示意图
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(二)按试验场地分
1.路试法 汽车燃料消耗量道路试验(简称路试
法)是指在道路条件下进行的油耗试验。 它包括不控制的道路试验、控制的道路 试验和循环道路试验三种。
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(1) 不控制的道路试验
不控制的道路试验是指对行驶道路、交通情 况、驾驶习惯和周围环境等各方面因素都不加 控制的道路试验方法。由于各种使用因素的随 机变化,要获得分散度小的数据是很困难的。 为此,必须用相当数量的汽车(几十辆以上)进行 长距离(10000~16000km)的试验,才能获得可 以信赖的数据。所以,虽然这是一种非常接近 实际情况的试验,但由于试验的费用巨大,时 间很长,却是一种通常很少采用的试验方法。
为保护油耗计,燃油在进入油耗传感器前须滤清,滤清器滤芯用陶 土制成,在滤芯中心装有磁环,以加强对燃料中金属杂质的滤清效果。
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•行星活塞式油耗仪的滤清排气装置
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2)四活塞联动式流量传感器
四活塞联动式流量传感器由流量/转速变换 部和转速/脉冲信号变换部两部分组成。
流量/转速变换部是将一定容积的燃油流量 变为曲轴的旋转运动。燃油在泵油压力作用下, 推动活塞运动做往复直线运动,四个活塞共同 带动小曲轴转动,从而将燃油流量变为曲轴的 旋转运动。
感器、回油处理装置等组成。
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•电喷汽车油耗仪结构
汽车燃油经济性检测
二、油耗传感器在供油系中的安装
只有精确地记录油耗传感器的脉冲数,才能 准确地测定汽车油耗,这就要求必须保证:
(1) 进入油耗传感器的燃油不得夹杂任何气体, 否则,夹杂的气体可能使得通过油耗传感器燃油 的脉冲数增加.
碳平衡油耗计算法是目前国际上通行的实验室内车辆 工况法油耗试验方法。
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(四)电喷汽车油耗仪
由于电喷发动机的喷油压力很大,回油量多且油 温较高,易造成接在传感器上的回油管软化胀爆,严 重威胁试验的安全。因此,对电喷发动机的油耗应采 用电喷汽车油耗仪来测量。电喷油耗仪由电喷油耗传 感器和测量仪表组成。电喷油耗传感器是由高精度流 量传感器、安全阀、减压阀、燃油泵、温度及压力传
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汽车燃油经济性检测
2.循环油耗
循环油耗是指在一段指定的典型路段内汽车以等速、加
速和减速三种工况行驶时的耗油量。有些还要计入起动和
怠速停车等工况的耗油量,然后折算成百公里耗油量。
• 我国的循环油耗,对总
质量在3500~14000kg的
载货汽车按六工况进行,对
城市客车按四工况进行,而
轿车按十五工况进行(见图);
差压质量油耗仪由密封贮油罐、油路、电磁阀、 高精度压力传感器、测量仪表等部分组成,见图
•质量式油耗仪的结构
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其工作循环为:充油油满关充油测量延 时采样信号结束。
汽车燃油经济性检测
在测量状态下,输送发动机得到燃油完全由密封 贮油罐供给。密封贮油罐垂直地固定在压力传感器上, 压力传感器的输出信号通过屏蔽线连接到油耗测量仪 表,测量仪表对压力信号进行采样、处理并显示测量 数据。测量过程中,压力传感器输出电压Vout的变化 与密封贮油罐内的燃油质量的减少(表示燃油消耗量 Qf)成正比,即
图示序号 图a 图b 图c 图d
• 4个活塞在图(a)~(d)所示位置的进排油情况
曲轴位置 0° 90°
180° 270°
活塞1 进油行程 进油终了 排油行程 排油终了
活塞2 排油终了 进油行程 进油终了 排油行程
活塞3 排油行程 排油终了 进油行程 进油终了
活塞4 进油终了 排油行程 排油终了 进油行程
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汽车的燃油经济性常用一定运行工况 下,汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定 燃油量能使汽车行驶的里程来表示。在我 国及欧洲,汽车燃油经济性指标的单位为 L/ 100 km,即行驶100km所消耗的燃油 升数。美国采用MPG(mile per gallon ), 指每加仑燃油能行驶的里程数来表示。
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。
• 我国轿车燃油经济性的循环行驶工况
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汽车燃油经济性检测
一些汽车的技术性能表将循环油耗标注为“城市 油耗”,而将等速百公里油耗标注为“等速油耗”。
一般来说,循环油耗与等速百公里油耗(指定车速) 加权平均取得综合油耗值,能比较客观地反映汽车的 耗油量。现代轿车给出的城市循环油耗和公路循环油 耗,更确切地说应为城市综合油耗和公路综合油耗。 如欧洲车的耗油量测定由三部分组成:分别是模拟城 市内行驶工况的“城市行驶循环”、90公里/小时和 120公里/小时的等速行驶,然后各取1/3相加作为综合 百公里油耗来评定汽车燃油经济性。
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二、 燃油经济性的试验分类
(一) 按试验工况分类
1.等速百公里油耗
实用燃油经济性常用等速行驶百公里燃油 消耗量(简称等速油耗)来评价,即汽车在额 定载荷下,以最高档在水平良好路面上等速行 驶100km的燃油消耗量。等速行驶工况是汽车 在道路上运行的一种基本工况,这种油耗易于 测定,所以得到广泛的采用。
用普通油耗仪测油耗,应注意以下问题:
1) 处理压力调节器的回油。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。须增 加一个三通阀,将压力调节器的回油管接油 耗传感器的输出端。见图a。
• 曲轴每旋转一周,四个活塞各往复运动一次,完成一个进 •排油循环。各缸分别排油一次,其排油量可用下式确定:
• V=4·(πd2/4)·2h=2πd2h
• 式中:V-四缸排油量,cm3;
•
d-油缸直径,cm;h-曲轴偏心距,cm。
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3)测量仪表
测量仪表用单片机(如MCS-51)为控制单元,硬件 电路包括:流量传感器信号的隔离整形电路、路程传 感器信号的测量电路、单片机及外围电路、键盘及 LED显示电路、串口通讯电路等组成。通过流量传感 器信号和测量仪表的定时装置信号,按容量式油耗仪 公式计算得到燃油消耗量(kg/h)。通过流量传感器
根据我国营运车辆检测设备的实际情况和JT/T1981995《汽车技术等级评定标准》的执行情况,采用等速 百公里燃油消耗量作为评价汽车燃油经济性的指标。检 测车速:轿车60km/h,其他汽车50km/h。其限值规定为 该车型原厂规定的相应车速等速百公里燃料消耗量的 110%。如某轿车原厂规定60m/h等速百公里燃料消耗量 为10L,则该车型原厂相应车速的等速百公里燃料消耗量 限值为11L。即用路试法或台试法测量该车速下的等速百 公里燃油消耗量以不大于11L为合格。
地在自己的专用试验道路上也进行类似的燃料消耗试验。
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(3) 循环道路试验
路上的循环试验指的是汽车完全按 规定的车速—时间规范进行试验。何时 换挡、何时制动以及行车的速度、加速 度,制动减速等都在规范中加以规定。
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2.台试法
台试法是指用底盘测功机构成汽车行驶状态模拟系
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2) 用底盘测功机测量油耗的缺点
(1) 不易准确模拟汽车在道路上的滚 动阻力、空气阻力和惯性阻力;
(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不一。
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三、燃油消耗量限值
营运车辆燃油消耗量限值是以该车型原厂规定的等 速百公里燃油消耗量限值为基础确定的。
信号和路程传感器信号可计算得到百公里油耗值。
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(二)质量法
1. 测量原理
通过测定消耗一定质量的燃油所经历的时间,经 下式计算得到燃油消耗量Qf:
式中: Qf-燃油消耗量,g; t-消耗的燃油质量G所经历的时间,s。
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2. 差压质量式油耗仪
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(一)容积法
1.测量原理
容积式油耗仪分为定容式和容量式两种。 定容式油耗仪是通过测定消耗一定容量的燃料所需时间 来计算油耗量 。 容量式油耗仪是通过测定一定时间内消耗的燃油容积, 按下式计算得到燃油消耗量Qf:
式中:Qf-燃油消耗量,kg/h; V-消耗的燃油容积,mL;
—— K1为仪表常数。
上式表明,根据上述原理设计的油耗仪,不仅能 精确测量平均燃油消耗量,而且能实时输出瞬态燃油 消耗量。
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(三) 碳平衡法
汽(柴)油经过发动机燃烧后,根据质量守恒定律,排气
中碳质量总和与燃烧前的燃油中碳质量总和相等。碳原子 在汽(柴)油车排气中主要以CO2、 C0和碳氢化合物(以 CHx表示)的形式存在。因此,碳平衡法是通过废气分析仪 对尾气中CO,CO2和HC体积排放测量的分析,得到排气 中单位里程内的C元素含量,再与所用汽油中C元素含量相 比而间接得出燃油消耗量的方法。这种方法可用于路试油 耗的测量中,且不需要在汽车油路中串接油耗仪,避免了 由于回油量大而影响测量精度的问题。
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1) 用底盘测功机测量油耗的优点
(1) 试验在室内进行,无须专用试车道路,且不受气 候条件的限制,因此,油耗油量值重复性好。
(2) 由于能控制试验条件,周围环境影响的修正系数 可以减到最小。
(3) 若能控制室温,可在不同气温下进行试验。 (4) 由于室内便于控制行驶状况,能进行符合实际的 复杂的行驶工况的循环油测试。 (5) 可以同时进行燃料经济性与排气污染试验。 (6) 能采用多种测量油耗的方法,如容积法、重量法 和碳平衡法等。
(2) 经油耗传感器计数的燃油必须全部进入燃烧 室,不得产生二次记数。
油耗传感器在汽车上的安装位置及连接方式 随发动机供油系的不同而有所变化。
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(一)汽油车
1.化油器式
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•油耗传感器在化油器式汽车供油系中的安装
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2.电控发动机
用测量电控喷油发动机的油耗时,可采用 电喷油耗仪和普通油耗仪实现。
γ-燃油比重,kg/L; t-消耗容积为V的燃油所经 历的时间,s。
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2.行星活塞式油耗仪
行星活塞式油耗仪由滤清排气装置、四活塞联动式流量
传感器、路程传感器、测量仪表和快速连接接头等组成 。
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•行星活塞式油耗仪的组成
汽车燃油经济性检测
1)滤清排气装置
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(2) 控制的道路试验
测量燃料消耗时维持行驶道路、交通情况、驾驶习惯 和周围环境等中的一个或几个因素不变的方法,称作“控 制的路上试验”。例如我国海南试验站进行的、包含考察 汽车各项使用性能指标在内的全国汽车质量检查试验中, 规定了要测量在一般路面、恶劣路面和山区公路上的百公 里油耗,试验规范中对试验路线作了较明确的规定,但对 试验中的交通情况、驾驶员的习惯以及气温、风、雨等并 无规定,这就是一种有控制的道路试验。国外汽车试验场
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第二节 燃油消耗量的测量方法与使用
一、燃油消耗量的测量方法
燃油消耗量的测定方法可采用容积法、质 量法、速度法和碳平衡法等多种方法。前三种 可构成各种形式的油耗仪(fuel consumption gauge),而碳平衡法是通过排气分析仪对汽车 排气污染物中的CO、CO2和HC体积排放测量 的分析,间接得出燃油消耗量的方法。