第三部分：汽車燃油經(jīng)濟(jì)性檢測(cè)

情景二：汽車燃油消耗量的檢測(cè)方法基情景二：汽車燃油消耗量的檢測(cè)方法一、汽車燃油消耗量的測(cè)量?jī)x器（油耗計(jì)）通常，汽車的燃油消耗量是用汽車燃油消耗儀(簡(jiǎn)稱油耗計(jì))來測(cè)量的。油耗計(jì)種類很多，按測(cè)量方式可分為：容積式油耗計(jì)、重量式油耗計(jì)、流量式油耗計(jì)、流速式油耗計(jì)和碳平衡法。大多數(shù)油耗計(jì)都能作連續(xù)的累計(jì)測(cè)量，但測(cè)試的流量范圍和測(cè)量誤差各不相同。（一）容積式油耗計(jì)1、定容式通過測(cè)定消耗一定容量的燃料所需時(shí)間來計(jì)算耗油量。它不能做連續(xù)測(cè)量，一般適用于臺(tái)架試驗(yàn)2、容量式通過累計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作中所消耗的燃料總?cè)萘浚脮r(shí)間和里程來計(jì)算耗油量的，它可以連續(xù)測(cè)量。其結(jié)構(gòu)有多種型式，主要有往復(fù)活塞式、四活塞聯(lián)動(dòng)式、膜片式等。（二）四活塞聯(lián)動(dòng)式油耗計(jì)

檢測(cè)系統(tǒng)主要由濾清排氣裝置、四活塞聯(lián)動(dòng)式流量傳感器、路程傳感器、測(cè)量?jī)x表、快速連接接頭等，如圖3-7所示。1、檢測(cè)系統(tǒng)組成：（1）濾清排氣裝置

濾清排氣裝置（圖3-8）中，濾清器濾去燃油中的金屬雜質(zhì)；排氣裝置使油泵泵出的脈動(dòng)壓力變?yōu)榫鶆驂毫?，使油和油氣更好地分離，提高計(jì)量精度。圖3-8圖3-7（2）流量檢測(cè)裝置

主要分兩組部件：一組是通過四個(gè)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將燃油量變?yōu)閹?dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的流量變換裝置；另一組是將曲軸旋轉(zhuǎn)信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)的脈沖發(fā)生器。1）流量變換機(jī)構(gòu)（圖3-9）將一定容積的燃油流量變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它是由十字形配置的四個(gè)活塞和旋轉(zhuǎn)曲軸構(gòu)成，燃油在泵油壓力作用下推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，再由活塞運(yùn)動(dòng)推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)一周即四個(gè)活塞各往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一個(gè)進(jìn)排油循環(huán)。其排油量可用下式確定：V=4πD2?2h/4=2hπD2式中:V--四缸排油量，cm3；

4--代表四個(gè)油缸；

πD2/4--代表某一活塞截面積，cm2；

2h--2倍制的曲軸偏心距(cm)即活塞行程。2）轉(zhuǎn)速/脈沖信號(hào)變化裝置曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)磁性聯(lián)軸節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)光柵板轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)發(fā)光二極管的光從光柵板上的小孔穿過到光敏二極管，從而產(chǎn)生光電脈沖信號(hào)。只要記錄下光電脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)，就可測(cè)量出耗油量，即把產(chǎn)生的脈沖信號(hào)輸入計(jì)算器及數(shù)字顯示裝置就可讀出。（三）重量式油耗計(jì)1、測(cè)量原理通過測(cè)定消耗一定質(zhì)量的燃油所經(jīng)歷的時(shí)間，即可計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量。2、類型主要有電子天平式、電磁力補(bǔ)償式和差壓式。圖3-11所示為壓差式智能油耗計(jì)。圖3-10圖3-11如圖所示，由密封儲(chǔ)油罐、油路、電磁閥、高精度壓力傳感器和測(cè)量?jī)x表組成。4、工作過程

電磁閥在打開狀態(tài)下，油箱直接向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，同時(shí)也向油杯供油。當(dāng)油杯油面到上限時(shí)，電磁閥關(guān)閉，截?cái)嘤拖湎虬l(fā)動(dòng)機(jī)供油，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)所需的燃油由油杯供應(yīng)。當(dāng)油杯的油面到設(shè)定的某個(gè)位置時(shí)，儀表開始測(cè)量計(jì)時(shí)，測(cè)量完畢，儀表顯示該次油耗測(cè)量時(shí)間的重量后進(jìn)入下一個(gè)測(cè)量過程。圖3-12（四）碳平衡油耗儀

碳平衡油耗儀（圖3-13）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燃燒前的燃油中碳質(zhì)量等于燃燒后排氣中碳質(zhì)量的總和，通過排氣分析儀測(cè)量排氣中HC、CO、CO2的濃度，計(jì)算HC、CO、CO2的質(zhì)量排放量。該檢測(cè)不需拆解被檢汽車；可以和汽車排放檢測(cè)相結(jié)合；滿足油耗測(cè)量精度要求。（五）電噴汽車油耗計(jì)

由于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油壓力很大，回油量多且油溫較高，易造成接在傳感器上的回油管軟化脹爆，嚴(yán)重威脅試驗(yàn)的安全。因此，對(duì)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗應(yīng)采用電噴發(fā)動(dòng)機(jī)油耗儀來測(cè)量。電噴油耗儀由電噴油耗傳感器和測(cè)量?jī)x表組成。電噴油耗傳感器由高精度流量傳感器、安全閥、減壓閥、燃油泵、溫度及壓力傳感器、回油處理裝置組成。如圖3-14所示。圖3-13二、油耗計(jì)的使用（一）油耗計(jì)在供油系統(tǒng)中的安裝只有精確地記錄油耗傳感器的脈沖數(shù)，才能準(zhǔn)確地測(cè)定汽車油耗，這就要求必須保證：進(jìn)入油耗傳感器的燃油不得夾雜任何氣體，否則，夾雜的氣體可能使得通過油耗傳感器燃油的脈沖數(shù)增加；經(jīng)油耗傳感器計(jì)數(shù)的燃油必須全部進(jìn)入燃燒室，不得產(chǎn)生二次記數(shù)。油耗傳感器在汽車上的安裝位置及連接方式隨發(fā)動(dòng)機(jī)供油系的不同而有所變化。圖3-141、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗檢測(cè)測(cè)量電控噴油發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗時(shí)，可采用電噴油耗儀和普通油耗儀實(shí)現(xiàn)。用普通油耗儀測(cè)油耗，應(yīng)注意以下問題：1) 處理壓力調(diào)節(jié)器的回油。如果多余的油回到油耗傳感器的前面，則測(cè)出的油耗變成是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的油加上回流的油。須增加一個(gè)三通閥，將壓力調(diào)節(jié)器的回油管接油耗傳感器的輸出端。見圖3-15。圖3-152)當(dāng)油耗傳感器及噴油泵間產(chǎn)生負(fù)壓而引起氣穴現(xiàn)象時(shí)，自油箱來的油壓約為20KPa，須增加一個(gè)輔助泵，見圖3-16。該輔助泵使燃油泵的進(jìn)油端的油路保持正壓，氣穴現(xiàn)象不易發(fā)生，以進(jìn)行穩(wěn)定的油耗測(cè)量。圖3-16回油溫度過高時(shí)，可采用如圖3-17所示接法。圖3-17使用電噴油耗儀測(cè)油耗時(shí)，可用圖3-18所示的接法。2、柴油車的油耗檢測(cè)（1）柱塞式噴油泵的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于輸油泵的供油量比噴油泵的出油量多3～4倍。為保證進(jìn)入噴油泵進(jìn)油室內(nèi)的油壓穩(wěn)定，濾清器或噴油泵上裝有溢流閥，過量的燃油經(jīng)溢流閥和回油管流向輸油泵的進(jìn)口或直接流向油箱。所以測(cè)量油耗時(shí)，只要將傳感器安裝在油箱與輸油泵之間，并在傳感器輸出端的低壓油路上增加一個(gè)三通閥，將燃油箱與油耗傳感器輸入端之間的回油管接在三通閥上即可。如圖3-19所示。圖3-18（2）裝PT燃油泵的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PT輸油泵是低壓油泵，取消了高壓油管。從輸油泵輸出的每循環(huán)供油量只有小部分(約20%)噴射到氣缸內(nèi)，其余大部分燃油對(duì)噴油器冷卻后重新回到油箱里，并有大量的氣泡隨燃油一起回到油箱里。所以測(cè)量油耗時(shí)，應(yīng)將油耗傳感器安裝在油箱與濾清器之間，在輸出端的低壓油路上增加一個(gè)三通閥。在噴油器的回油管路中增加一個(gè)油氣分離器和一個(gè)散熱器，然后接到三通閥上。油耗傳感器所計(jì)量的油量?jī)H是每循環(huán)噴入氣缸的燃油量，因此可準(zhǔn)確地測(cè)量裝PT燃油泵的柴油車的燃油消耗量。圖3-19（二）油路中氣泡的排除

空氣泡會(huì)對(duì)油耗檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，油耗傳感器會(huì)把空氣泡所占的容積當(dāng)作燃油消耗量計(jì)量，使得檢測(cè)數(shù)據(jù)偏高于實(shí)際油耗值，造成測(cè)量失真。1、汽油車的排氣方法排除空氣泡常采取如下方法：用性能較穩(wěn)定的電動(dòng)汽油泵和汽油濾清器替換原車相應(yīng)部件；裝上短的密封性好的新油管，以縮短汽油泵到油耗傳感器的油管長(zhǎng)度，減小汽油泵到油耗傳感器的油路阻力，從而避免空氣泡對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。2、柴油車的排氣方法

在柴油車油路中裝好油耗傳感器后，須用手動(dòng)泵泵油，以泵油壓力排除油路中的空氣泡，與汽油車不同的是：1)汽油車可在發(fā)動(dòng)后排除空氣泡，而柴油車須在發(fā)動(dòng)前排盡油路中的空氣泡；2)試驗(yàn)完畢，汽油車在拆去油耗傳感器恢復(fù)其原油路時(shí)，無需排除空氣泡，而柴油車在拆去傳感器恢復(fù)原油路后仍需排除油路中產(chǎn)生的空氣泡。三、汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性檢測(cè)方法對(duì)汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)，歸根到底要通過各種油耗試驗(yàn)來決定。目前，國(guó)內(nèi)外可供油耗試驗(yàn)的方法很多，但都各有利弊，沒有一種是完美無缺的。各國(guó)所采用的試驗(yàn)規(guī)程不完全相同，方法也有所不同，如果把現(xiàn)行各國(guó)燃料經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)方法歸納起來大致可分為以下五類：1、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)通過發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的有效耗油率，判別發(fā)動(dòng)機(jī)是否省油。圖3-21所示。試驗(yàn)條件可以人為控制，能最大限度地克服外界環(huán)境對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響；試驗(yàn)方便、經(jīng)濟(jì)可在穩(wěn)定條件下進(jìn)行，測(cè)量結(jié)果的誤差小，數(shù)據(jù)的重復(fù)性好。但是臺(tái)架試驗(yàn)的條件和道路試驗(yàn)的條件相差很大，無法與汽車實(shí)際運(yùn)行情況一致。因此，臺(tái)架試驗(yàn)所測(cè)得的燃油消耗量，并不能完全代表汽車實(shí)際運(yùn)行時(shí)的燃油消耗量。2、底盤測(cè)功器循環(huán)試驗(yàn)

以底盤測(cè)功機(jī)模擬汽車在行駛過程中的各項(xiàng)阻力，加載后測(cè)量汽車整車燃油的消耗量。試驗(yàn)可在與當(dāng)?shù)貧夂驐l件無關(guān)的情況下進(jìn)行，同時(shí)由于試驗(yàn)條件可以控制，所以反映環(huán)境影響的修正系數(shù)可以減到最小?？稍跍?zhǔn)確性高的情況下模擬不同工況的行駛循環(huán)。不足之處主要是由于測(cè)量設(shè)備本身性能影響，在底盤測(cè)功器上模擬的各種阻力與道路上遇到的各種阻力不完全一樣，會(huì)造成油耗測(cè)量值的偏差。

3、無控制道路試驗(yàn)

無控制道路試驗(yàn)是車輛使用變量不加約束的一種試驗(yàn)，與車輛平時(shí)在道路上運(yùn)行的情況相同，如果試驗(yàn)的行程和時(shí)間比較長(zhǎng)，得出的油耗值基本與實(shí)際運(yùn)行的耗油量一樣。如圖3-23所示。但這種油耗值在多次試驗(yàn)中重復(fù)性很差。原因是這種試驗(yàn)的道路條件和駕駛操作習(xí)慣不易進(jìn)行控制引起的。同時(shí)，如果這種試驗(yàn)不結(jié)合運(yùn)輸生產(chǎn)進(jìn)行，則用于試驗(yàn)的費(fèi)用非常高。4、有控制道路試驗(yàn)

它是對(duì)道路條件、環(huán)境條件、駕駛習(xí)慣中的一個(gè)或幾個(gè)變量實(shí)行控制的一種試驗(yàn)。控制的變量越多、越嚴(yán)格，油耗測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性越好。運(yùn)輸部門的汽車節(jié)油操作比賽，一般都采用有控制的道路試驗(yàn)，試