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1、p p汽车燃油经济性实验汽车燃油经济性实验(1)(1)解析解析汽车燃油经济汽车燃油经济性实验性实验燃油经济性检测实验方法与步骤实验原理汽车燃油经济性检测一、 燃油经济性的指标和试验分类 1、燃油经济性的指标 汽车燃油经济性是指在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的耗油量经济行驶的能力。汽车燃油经济性不但与发动机的技术状况有关，而且还与汽车的传动系、行驶系等有关。 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 gall
2、on )，指每加仑燃油能行驶的里程数来表示。 2、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。 根据我国营运车辆检测设备的实际情况和JT/T198-1995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。
3、3、 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。（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350014000kg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)；欧洲有ECE-R
4、15工况循环油耗，美国有公路循环和城市循环油耗。（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。 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。1) 1) 用底盘测功机测量油耗的优点用底盘测功机测量油耗的优
5、点 (1) (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，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。因此，油耗油量值重复性好。(2) (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。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) (3) 若能控制室温，可在不同气温下进行试验。若能控制室温，可在不同气温下进行试验。(4) (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。的循环油测试。(5) (5) 可以同时进行燃料经济性与
6、排气污染试验。可以同时进行燃料经济性与排气污染试验。(6) (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。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) 2) 用底盘测功机测量油耗的缺点用底盘测功机测量油耗的缺点(1) (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；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) (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。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。二、燃油消耗量的测量方法与使用1、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、碳
7、平衡法、流量法和流速法等多种方法。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。 （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；燃油比重,kg/L; t消耗容积为V的燃油所经 历的时间，s。2.行星活塞式油耗仪行星活塞式油耗仪由滤清排气装置
8、、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 。行星活塞式油耗仪的组成行星活塞式油耗仪的组成 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。 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。 四四活活塞塞联联动动式式油油耗耗传传感感器器的的结结构构 四四活活塞塞联联动动式式流流量量传传感感器器的的工工作作原原理理 3）测量仪
9、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）。通过流量传感器信号和路程传感器信号可计算得到百公里油耗值。 （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。2 质量式油耗仪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，见图其工
10、作循环为：充油油满关充油测量延时采样信号结束。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 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。 （一）汽油车1化油器式油耗传感器在化油器式汽车供油系中的安装油耗传感器在化油器式汽车供油系中的安装 三、油路中气泡的排除空气泡会对油耗检测结果产
11、生很大的影响，油耗传感器会把空气泡所占的容积当作燃油消耗量计量，使得检测数据偏高于实际油耗值，造成测量失真。 排除空气泡常采取如下方法：用性能较稳定的电动汽油泵和汽油滤清器替换原车相应部件；装上短的密封性好的新油管，以缩短汽油泵到油耗传感器的油管长度，减小汽油泵到油耗传感器的油路阻力，从而避免空气泡对检测结果的影响。燃料消耗量道路试验汽车燃料消耗量道路试验的依据是GB/T 12534-1990汽车道路试验方法通则和GB/T 12545-1990汽车燃油消耗量试验方法。着重介绍控制的道路试验为限定条件下的直接挡全油门加速燃料消耗量、等速燃料消耗量、多工况燃料消耗量等项试验的基本试验条件和试验方法
12、。 一、基本试验条件1.试验汽车试验车辆必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，由恒温器控制的空气流必须处于正常调整状态，做各项燃料消耗量试验时，汽车发动机不得调整。试验时，试验车辆必须进行预热行驶，使发动机、传动系及其他部分预热到规定的温度状态。轮胎充气压力应符合该车技术条件的规定，误差不超过10kPa(0.1kgf/cm2)。2.试验车辆载荷要求轿车为规定载荷的一半(取整数)；城市客车为总质量的65%；其他汽车为满载，乘员质量及其装载要求按GB/T12534-90的规定。3道路条件试验道路应为清洁、干燥、平坦的，用沥青或混凝土铺成的直线道路。道路长23km，宽不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。
13、4气候条件试验应在无雨无雾，相对湿度小于95%，气温040，风速不大于3m/s的天气条件下进行。5测试仪器精度车速测定仪器和燃料流量计的精度为0.1%：计时器最小读数为0.1s。 二、具体试验项目及规程 （一）等速行驶燃料消耗量试验（1）实验测试路段选500m插好标杆。（2）实验车用最高挡，以规定车速（90km/h）等速行驶，通过测试路段，测量通过该路段的时间和燃油消耗量。（3）实验车用最高挡，以规定车速（120km/h）等速行驶，通过测试路段，测量通过该路段的时间和燃油消耗量。（4）测试过程中的平均速度在规定车速的-0.5%0.5%内，两种车速下沿测试道路正反方向各测量2次取算术平均数（二）
14、等速行驶燃料消耗量台架试验u试验车的非驱动轮应用车辆锁止装置固牢u将油耗仪安装好并固牢u将实验车预热到正常工作温度u开启测功机的电源，安说明书对测功机进行检查u将测功机预热到正常的热状态u为防止发动机过热，将一台冷却风扇置于汽车前方约1m处吹风。u选择底盘测功机的实验车油耗测试功能u选定实验车速，根据实验车速和实验车质量设定底盘测功机，以模拟车辆总行驶阻力u以选定实验车速等速行驶，速度变化不大于0.5km/h，测量距离应该不少于2km。至少测量3次求平均。（二）模拟城市工况循环燃料消耗量实验模拟城市工况循环燃料消耗量实验在底盘测功机上进行。进行循环之前，应使发动机在规定条件下进行足够次数（至少
15、进行5次循环）的模拟城市工况循环实验，直到温度稳定，特别应使机油温度稳定。发动机温度应保持在制造厂规定的正常工作范围内。发动机保持怠速运转40s后开始第一循环。实验循环：测试时，测试车速与规定车速之间的误差应小于1km，超过时间的误差不得大于0.5s，当量惯量的误差应在20kg以内。至少进行3个循环的连续测量。两循环之间的间隔时间不超过60s,空挡怠速时间为13秒。取3次连续测量值的算术平均值，作为被测车辆模拟城市工况循环的燃料消耗量值。燃料消耗量值由两个连续的模拟城市工况循环所消耗的燃料量来决定。如果进行3次试验后的燃料消耗量极限值与平均值之差超过5%，则安上述规定继续试验。直至获得至少5%
16、的测量精度为止。 轿车试验循环见下图规定。其他车型有相应试验循环。 我国轿车燃油经济性的循环行驶工况我国轿车燃油经济性的循环行驶工况 三、试验结果的检验与校正（一）试验结果的重复性检验等速油耗试验和多工况油耗试验的测试结果须经重复性检验。试验结果的重复性按第95百分位分布来判断。第95百分位分布的标准差R与重复试验次数n的关系见表：表 第95百分位分布的标准差R与重复试验次数n的对应关系 n n 2 23 34 45 51010R R0.053 Q0.053 Q0 00.063 Q0.063 Q0 00.069 Q0.069 Q0 00.073 Q0.073 Q0 00.085 Q0.085
17、Q0 0注：注：Q Q0 0每次试验时，每次试验时，n n次试验所测得的燃料消耗量的算术平均值，次试验所测得的燃料消耗量的算术平均值，L/100kmL/100km；若以Qmax表示n次试验结果中最大测试值与最小测试值的差值，则当QmaxR时，试验结果的重复性差，应增加试验次数。由于试验结果受许多因素的影响，所以试验结果是一个在一定范围内变化的随机变量。在一定置信度下，该范围称为置信区间。在GB/T12545-90中规定用90%的置信度确定试验结果的置信区间，其试验结果的置信区间为：（二）检测结果的校正 燃油消耗量的测定值均应校正到标准状态的数值。标准状态：大气温度 20；大气压力 100kPa
18、；汽油密度 0.742g/ml； 柴油密度 0.830g/ml。校正公式为： Qmj校正后的燃油消耗量，L/100km；Q0实测燃油消耗量均值,L/100km；C1环境温度校正系数, C1=1+0.0025(20-T)；C2大气压力校正系数，C2=1+0.0021(P-100)； C3燃油密度校正系数,汽油车C3=1+0.8(0.742-s) ,柴油车C3=1+0.8(0.830-d) T试验时的环境温度，； P试验时的大气压力，kPa； s试验用汽油平均密度，g/mL。 d试验用柴油平均密度，g/mL。 （二）安全应注意以下几点： 1被测车辆旁必须配备性能良好的灭火器； 2油耗传感器用油管应
19、透明、耐油、耐压，油管接头必须用合格的环形夹箍，不得用铅丝缠绕，确保无渗漏； 3拆卸油管时必须用沙盘接油，不允许用棉纱或其他易燃物接油，不允许燃油流到发动机排气管上； 4测试时发动机盖须打开，以便观察是否有渗漏现象，测试完毕，安装好原管路后起动发动机，在确保无任何渗漏时方可盖上发动机盖。 （三）其他注意事项1连接油路时，油耗传感器应处于水平状态，并注意进出口方向；不用时，进出油口必须加套保护，以防异物进入卡死传感器活塞； 2传感器的滤清器在脏物堵塞后，可拆下，用压力小于500kPa的压缩空气吹除脏物。 3传感器使用后，应将燃油排出，充入一些稀薄机油，以免机件长期不用而锈蚀，影响传感器精度。另外，进出油口必须加套保护，以防异物进入卡死传感器活塞。谢谢观看结束结束
