燃油消耗量的測量方法李錐

燃油消耗量的測量方法汽車燃油經(jīng)濟性實驗燃油消耗量的測定方法可采用容積法、質量法和碳平衡法等多種方法。前兩種可構成各種形式的油耗儀進行直接分析測量，而碳平衡法是通過排氣分析儀對汽車排氣污染物中的CO、CO2和HC體積排放測量的分析，間接得出燃油消耗量的方法。一、燃油消耗量的測量方法燃油消耗量測定的試驗中要測量：車速、距離、時間和燃料消耗量等參數(shù)。道路試驗測量時，車速、距離和時間用第五輪儀或非接觸式車車速儀。室內(nèi)模擬道路試驗時，采用底盤測功機來模擬汽車行駛時的道路，燃料消耗量的檢測儀器使用油耗儀。

一、燃油消耗量的測量方法（一）容積法容積式油耗儀分為定容式和容量式兩種。定容式油耗儀是通過測定消耗一定容量的燃料所需時間來計算油耗量。容量式油耗儀是通過測定一定時間內(nèi)消耗的燃油容積，按下式計算得到燃油消耗量Qf：式中：Qf－燃油消耗量,kg/h,V－消耗的燃油容積，mL；

γ－燃油比重,kg/L,t－消耗容積為V的燃油所經(jīng) 歷的時間，s。1．測量原理容積法測量油耗量的油耗計1-油箱2-開關3-濾油器4-三通閥5-量瓶2.行星活塞式油耗儀

行星活塞式油耗儀由濾清排氣裝置、四活塞聯(lián)動式流量傳感器、路程傳感器、測量儀表和快速連接接頭等組成。工作原理：使被測燃油充滿一定容量的測量室，通過充滿測量室的次數(shù)，可得出被測燃油的總量，再除以測定時間間隔或行駛里程即可得平均燃油消耗量。行星活塞式油耗儀的組成（一）容積法1）濾清排氣裝置

為保護油耗計，燃油在進入油耗傳感器前須濾清，濾清器濾芯用陶土制成，在濾芯中心裝有磁環(huán)，以加強對燃料中金屬雜質的濾清效果。行星活塞式油耗儀的濾清排氣裝置（一）容積法2）四活塞聯(lián)動式流量傳感器四活塞聯(lián)動式流量傳感器由流量/轉速變換部和轉速/脈沖信號變換部兩部分組成。流量/轉速變換部是將一定容積的燃油流量變?yōu)榍S的旋轉運動。燃油在泵油壓力作用下，推動活塞運動做往復直線運動，四個活塞共同帶動小曲軸轉動，從而將燃油流量變?yōu)榍S的旋轉運動。轉速/脈沖信號變換部是通過光柵，經(jīng)光電變換將曲軸的旋轉運動變換為脈沖電信號。（一）容積法四活塞聯(lián)動式油耗傳感器的結構四活塞聯(lián)動式流量傳感器的工作原理圖示序號曲軸位置活塞1活塞2活塞3活塞4圖a0°進油行程排油終了排油行程進油終了圖b90°進油終了進油行程排油終了排油行程圖c180°排油行程進油終了進油行程排油終了圖d270°排油終了排油行程進油終了進油行程4個活塞在圖（a）～（d）所示位置的進排油情況曲軸每旋轉一周，四個活塞各往復運動一次，完成一個進排油循環(huán)。各缸分別排油一次，其排油量可用下式確定：V=4·(πd2/4)·2h=2πd2h 式中：V－四缸排油量，cm3；

d－油缸直徑，cm；

h－曲軸偏心距，cm。（二）質量法

質量式油耗傳感器由稱量裝置、計數(shù)裝置和控制裝置組成。通過測定消耗一定質量的燃油所經(jīng)歷的時間，經(jīng)下式計算得到燃油消耗量Qf：式中:Qf－燃油消耗量，g；

t－消耗的燃油質量G所經(jīng)歷的時間，s。1．測量原理質量式油耗儀外接油箱，將汽車進油管與排油管一起接入油箱。檢測方法：檢測油箱中油質量變化推斷出燃油消耗量（二）質量法工作原理稱量裝置的秤盤上裝有油杯1，燃油經(jīng)電磁閥3加入油杯。電磁閥的開閉由裝在平衡塊上的行程限位器8撥動兩個微型限位開關6和7進行控制。光電傳感器由兩個光電二極管5、10和裝在棱形指針上的光源9組成，用于給出油耗始點和終點信號。光電二極管5為固定式，光電二極管10裝在活動滑塊上?；瑝K通過齒輪齒條機構移動，齒輪軸與鼓輪12相連，計量的燃油量通過轉動鼓輪12從刻度盤上讀出。計量開始時，光源9的光束射在光電二極管5上，光電二極管發(fā)出信號使計數(shù)群13開始計數(shù)，隨著油杯中燃油的消耗，指針移動。當光束射到光電二極管10上時，光電二極管10發(fā)出信號，使計數(shù)器停止計數(shù)。（三）碳平衡法汽(柴)油經(jīng)過發(fā)動機燃燒后，根據(jù)質量守恒定律，排氣中碳質量總和與燃燒前的燃油中碳質量總和相等。碳原子在汽(柴)油車排氣中主要以CO2、C0和碳氫化合物(以CHx表示)的形式存在。因此，碳平衡法是通過廢氣分析儀對尾氣中CO，CO2和HC體積排放測量的分析，得到排氣中單位里程內(nèi)的C元素含量，再與所用汽油中C元素含量相比而間接得出燃油消耗量的方法。這種方法可用于路試油耗的測量中，且不需要在汽車油路中串接油耗儀，避免了由于回油量大而影響測量精度的問題。碳平衡油耗計算法是目前國際上通行的實驗室內(nèi)車輛工況法油耗試驗方法。（四）電噴汽車油耗儀

由于電噴發(fā)動機的噴油壓力很大，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，嚴重威脅試驗的安全。因此，對電噴發(fā)動機的油耗應采用電噴汽車油耗儀來測量。電噴油耗儀由電噴油耗傳感器和測量儀表組成。電噴油耗傳感器是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、回油處理裝置等組成。電噴汽車油耗儀結構二、油耗傳感器在供油系中的安裝

只有精確地記錄油耗傳感器的脈沖數(shù)，才能準確地測定汽車油耗，這就要求必須保證：

(1)進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．

(2)經(jīng)油耗傳感器計數(shù)的燃油必須全部進入燃燒室，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)動機供油系的不同而有所變化。（一）汽油車

油耗傳感器在化油器式汽車供油系中的安裝1．化油器式用普通油耗儀測油耗，應注意以下三點：1)處理壓力調節(jié)器的回油。如果多余的油回到油耗傳感器的前面，則測出的油耗變成是發(fā)動機實際消耗的油加上回流的油。須增加一個三通閥，將壓力調節(jié)器的回油管接油耗傳感器的輸出端。見圖a。2．電控發(fā)動機

2)當油耗傳感器及噴油泵間產(chǎn)生負壓而引起氣穴現(xiàn)象時，自油箱來的油壓約為20KPa，須增加一個輔助泵，見圖b。該輔助泵使燃油泵的進油端的油路保持正壓，氣穴現(xiàn)象不易發(fā)生，以進行穩(wěn)定的油耗測量。3）回油溫度過高時，可采用如圖c所示接法。油耗傳感器在電噴汽油車供油系中的安裝使用電噴油耗儀測油耗時，可用下圖所示的接法。電噴油耗儀的油路連接（二）柴油車1.柱塞式噴油泵的柴油發(fā)動機

由于輸油泵的供油量比噴油泵的出油量多3～4倍。為保證進入噴油泵進油室內(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口或直接流向油箱。所以測量油耗時，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。柱塞式噴油泵的油路連接2．裝PT燃油泵的柴油發(fā)動機

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。所以測量油耗時，應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三通閥。在噴油器的回油管路中增加一個油氣分離器和一個散熱器，然后接到三通閥上。油耗傳感器所計量的油量僅是每循環(huán)噴入氣缸的燃油量，因此可準確地測量裝PT燃油泵的柴油車的燃油消耗量。PT輸油泵噴油泵的柴油發(fā)動機的油路連接三、油路中氣泡的排除

空氣泡會對油耗檢測結果產(chǎn)生很大的影響，油耗傳感器會把空氣泡所占的容積當作燃油消耗量計量，使得檢測數(shù)據(jù)偏高于實際油耗值，造成測量失真。（一）汽油車油路中空氣泡的排除

空氣泡產(chǎn)生的原因通常是：

1．拆裝油管時，原本充盈的油管產(chǎn)生滴漏現(xiàn)象，使得油管裝好后里面充滿空氣泡；

2．連接油管時，由于夾箍沒夾好，接頭處造成滲漏，形成空氣泡；

3．汽油泵進油閥皮碗老化，密封性下降，造成供油壓力不足，不斷形成空氣泡；

4．由于發(fā)動機過熱，形成氣阻產(chǎn)生空氣泡；

5．從油箱到汽油泵這一段管路局部老化、密封性差，不斷產(chǎn)生空氣泡；

6．汽油濾清器堵塞或油箱蓋上氣孔堵塞，造成汽油泵泵油形成“真空”，產(chǎn)生空氣泡。排除空氣泡常采取如下方法：1）用性能較穩(wěn)定的電動汽油泵和汽油濾清器替換原車相應部件；2）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