第二节汽车燃料经济性检测

1、第二节第二节 汽车燃料经济性检测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，或指单位行程的燃完成单位运输工作量的能力，或指单位行程的燃料消耗量。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。一、燃油经济性的评价指标一、燃油经济性的评价指标 美国燃油经济性评价指标：美国燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定运行工况下一定量燃一定量燃油行驶的里程，单位为油行驶的里程，单位为

2、mile/USgal，（，（USgal美制一加仑）美制一加仑）。由运输企业采用，越小越好。由运输企业采用，越小越好。 中国及欧洲燃油经济性评价指标：中国及欧洲燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定运行工况下百百公里燃油消耗量，单位为公里燃油消耗量，单位为L/100km 。主要由厂家采主要由厂家采用。其值越小越好。用。其值越小越好。 日本燃油经济性日本燃油经济性评价指标：评价指标：消耗单位量燃料所经过的消耗单位量燃料所经过的行程，即行程，即km/L, 由厂家采用，越大越好。由厂家采用，越大越好。u燃油燃油消耗量可以通过道路试验和室内模拟道路试验测定。消耗量可以通过道路试验和室内模拟道路试验测定。

3、 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。二、试验标准及要求二、试验标准及要求 新开发车型，从新开发车型，从2005年年7月月1日开始执行第一阶段限日开始执行第一阶段限值要求，值要求，2008年年1月月1日起执

4、行第二阶段限值要求。日起执行第二阶段限值要求。 在生产车型，从在生产车型，从2006年年7月月1日开始执行第一阶段限日开始执行第一阶段限值要求，值要求，2009年年1月月1日起执行第二阶段限值要求。日起执行第二阶段限值要求。 具体测量方法按照具体测量方法按照GB192332003轻型汽车燃料轻型汽车燃料消耗量试验方法消耗量试验方法进行。进行。 标准规定在模拟城市和市郊的运转循环下，用碳平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。衡法计算出燃料消耗量。中国相关的新标准限值按整备质量的不同分别给出限值按整备质量的不同分别给出表表1 乘用车燃料消耗量限值乘用车燃料消耗量限值(

5、L/100km)D73CO2 . 0429CO. 0866HC. 01555. 0FC2柴油机柴油机 试验在专用的底盘测功器上进行。测出排气中以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（克每千米）计的CO2、CO及及CH的排放量，用碳平衡法的排放量，用碳平衡法求得燃油消耗量。求得燃油消耗量。D73CO2 . 0429CO. 0866HC. 01554. 0FC2汽油机汽油机 碳平衡法依据的基本原理是质量守恒定律。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

6、应该相等。与燃烧前燃油中碳质量的总和应该相等。D 288K（15C）下燃油的密度（）下燃油的密度（kg/L）。）。三、试验类型及设备三、试验类型及设备燃油消耗量测定的试验中要测量：车速、距车速、距离、时间和燃料消耗量离、时间和燃料消耗量等参数。 道路试验道路试验测量时，车速、距离和时间用第五轮仪或非接触式车车速仪非接触式车车速仪。 室内模拟道路试验室内模拟道路试验时，采用底盘测功机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。四、容积式油耗仪四、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

7、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。 油耗计的结构原理油耗计的结构原理行行星星活活塞塞式式车车用用油油耗耗计计活塞燃油流量计原理活塞燃油流量计原理2424dVh 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 燃油经传感器上盖进油道燃油经传感器上盖进油道1流入流入E腔，进入油缸腔，进入油缸4。在燃油压力推。在燃油压力推动下，动下，4缸的活塞向曲轴

8、中缸的活塞向曲轴中心移动。心移动。 同时油缸同时油缸2中的燃油，在其活塞的推动下经上壳体油道和通往上中的燃油，在其活塞的推动下经上壳体油道和通往上盖的出油道盖的出油道F排出壳体供向排出壳体供向发动机。发动机。 与此同时，与此同时，1和和3缸的油道被它们各自的活塞封闭，既不进油也不缸的油道被它们各自的活塞封闭，既不进油也不排油。当油缸排油。当油缸4的活塞移的活塞移到下止点时，它的上壳体油道被油缸到下止点时，它的上壳体油道被油缸1的活塞关闭，进油停止。此时的活塞关闭，进油停止。此时油缸油缸1的油道被打开，的油道被打开，燃油进入油缸燃油进入油缸1，油缸，油缸3的排油道也打开，燃油经传感器上壳体油道的

9、排油道也打开，燃油经传感器上壳体油道与上盖出油道与上盖出油道F排出。排出。 同理，当燃油依次进入油缸同理，当燃油依次进入油缸2、3时，油缸时，油缸4、1排油。可见，四个排油。可见，四个油缸按顺时针次序进油、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。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

10、 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。 五、汽车燃料经济性

11、的试验方法五、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汽油机上的连接方法 油耗仪串联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。 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，

12、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 回油路的连接图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。 柴油车的连接方法六、汽车燃料经济性试验的

13、分类比较六、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：u发动机台架试验u不加控制的道路试验；u控制的道路试验；u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)；u底盘测功机循环试验。u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。 注意：发动机

14、外特性曲线中油耗量的测量使用此方法。u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(1000016000km)的试验，才能获得可信度较高的数据。 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“

15、 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。 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。u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

16、用试验场道路上进行类似的油耗试验。u道路循环试验 汽车完全按规定的车速按规定的车速-时间规范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、换档时刻、制动时间，以及行车速度、加速度、制动减速度加速度、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ECER15工况循环油耗，美国有公路循环和城市循环油耗。 等速行驶百公里油耗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

17、。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，容易造成试验试验汽车动力性要求与燃料经济性匹配不合理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地说，应该是城市综合油耗和公路综合油耗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。u

18、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。试验分类比较七、汽车燃料经济性的路试检测七、汽车燃

19、料经济性的路试检测u 试验规范：试验规范： GB/T12534-90汽车道路试验方法通则。u 试验车辆载荷：试验车辆载荷： 除有特殊规定外，轿车为规定载荷的一半(取整数)；城市客车为总质量的65%；其他车辆为满载，乘员质量及其装载要求按GB/T12534-90规定。u 试验仪器：试验仪器：试验仪器及精度要求如下: (1)车速测定仪和汽车燃油消耗仪:精度0.5% (2)计时器:最小读数0.1su 试验一般规定：试验一般规定： (1)试验车辆必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，只允许开动为驱动车辆所必须的设备； (2)由恒温器控制的空气流必须处于正常调整状态。 (3)试验车辆必须按规定进行磨合，其他

20、试验条件/试验车辆准备按GB/T12534-90的规定。 试验路段路面良好、平直；试验路段路面良好、平直； 长度为长度为500m或或1000m； 汽车挂常用挡（一般为最高挡）；汽车挂常用挡（一般为最高挡）； 以以20km/h、30km/h等等10km/h的整数倍车速等速驶过测量路段。的整数倍车速等速驶过测量路段。 利用燃油流量计与秒表测出通过该路段的油耗与时间；利用燃油流量计与秒表测出通过该路段的油耗与时间； 计算相应的百公里油耗与实际平均车速，得到等速百公里油耗计算相应的百公里油耗与实际平均车速，得到等速百公里油耗与车速的关系曲线。与车速的关系曲线。试验在纵坡不大于试验在纵坡不大于0.3的良

21、好路面上，测量路段长度的良好路面上，测量路段长度500m(或或1000m) 。气温。气温035，气压，气压740770mmHg，相对湿度，相对湿度5095，风速小于，风速小于3m/s。汽车技术状况良好。试验前，汽车必须充分预。汽车技术状况良好。试验前，汽车必须充分预热，使发动机出水温度热，使发动机出水温度8090，变速器及驱动桥润滑油温度不低，变速器及驱动桥润滑油温度不低于于50。u试验的基本要求：试验的基本要求：u数据采集应注意：数据采集应注意： 试验时，汽车用最高档等速最高档等速行驶，从车速20km/h20km/h开始，以速度间隔10km/h的整倍数，直至该档最高车速的最高车速的8080，

22、至少测定5点。测定通过通过500m(500m(或或1000m)1000m)测量段的耗油量和时间。每种车速往返试验各两次往返试验各两次，两次试验之间的时间间隔应尽可能地缩短，以保持稳定的热状况。往返共4次试验结果的油耗量差值不应超过5，取4次试验结果的平均值为等速行驶的耗油量。1.等速工况宝来轿车等速油耗宝来轿车等速油耗1.8L 6.4M/7.0A/90km/h 8.5M/9.2A/120km/h 1.8T6.1M/7.0A/ 90km/h8.7M/9.2A/120km/h 注：注：M代表手动挡汽车；代表手动挡汽车； A代表自动挡汽车。代表自动挡汽车。 等速百公里油耗的缺陷： 等速百公里油耗不真实城市频繁加速、减速、怠速，因此，提出循环油耗循环油耗：是指在一段