燃油消耗量的測量方法李錐

燃油消耗量的測量方法汽車(qìchē)燃油經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)共三十三頁燃油消耗量的測定方法可采用容積法、質(zhì)量法和碳平衡法等多種方法。前兩種可構(gòu)成各種形式的油耗儀進(jìn)行(jìnxíng)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共三十三頁燃油消耗量測定的試驗(yàn)中要測量：車速、距離、時間和燃料消耗量等參數(shù)。道路試驗(yàn)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(yàn)時，采用底盤測功機(jī)來模擬汽車行駛時的道路，燃料消耗量的檢測儀器(yíqì)使用油耗儀。

一、燃油消耗量的測量方法共三十三頁共三十三頁（一）容積(róngjī)法容積(róngjī)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(jì)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(jì)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．測量原理共三十三頁容積(róngjī)法測量油耗量的油耗計(jì)1-油箱(yóuxiāng)2-開關(guān)3-濾油器4-三通閥5-量瓶共三十三頁2.行星(xíngxīng)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(cèliáng)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）容積法共三十三頁1）濾清排氣裝置

為保護(hù)(bǎohù)油耗計(jì)，燃油在進(jìn)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(qiáng)對燃料中金屬雜質(zhì)的濾清效果。行星(xíngxīng)活塞式油耗儀的濾清排氣裝置（一）容積法共三十三頁2）四活塞聯(lián)動(liándònɡ)式流量傳感器四活塞聯(lián)動式流量傳感器由流量/轉(zhuǎn)速變換部和轉(zhuǎn)速/脈沖信號變換部兩部分組成。流量/轉(zhuǎn)速變換部是將一定容積的燃油流量變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。燃油在泵油壓力作用下，推動活塞運(yùn)動做往復(fù)直線運(yùn)動，四個活塞共同帶動小曲軸轉(zhuǎn)動，從而(cóngér)將燃油流量變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運(yùn)動變換為脈沖電信號。（一）容積法共三十三頁四活塞(huósāi)聯(lián)動式油耗傳感器的結(jié)構(gòu)共三十三頁四活塞(huósāi)聯(lián)動式流量傳感器的工作原理共三十三頁圖示序號曲軸位置活塞1活塞2活塞3活塞4圖a0°進(jìn)油行程排油終了排油行程進(jìn)油終了圖b90°進(jìn)油終了進(jìn)油行程排油終了排油行程圖c180°排油行程進(jìn)油終了進(jìn)油行程排油終了圖d270°排油終了排油行程進(jìn)油終了進(jìn)油行程4個活塞(huósāi)在圖（a）～（d）所示位置的進(jìn)排油情況曲軸每旋轉(zhuǎn)一周(yīzhōu)，四個活塞各往復(fù)運(yùn)動一次，完成一個進(jìn)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。共三十三頁（二）質(zhì)量(zhìliàng)法

質(zhì)量(zhìliàng)式油耗傳感器由稱量裝置、計(jì)數(shù)裝置和控制裝置組成。通過測定消耗一定質(zhì)量的燃油所經(jīng)歷的時間，經(jīng)下式計(jì)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(zhì)量G所經(jīng)歷的時間，s。1．測量原理共三十三頁質(zhì)量(zhìliàng)式油耗儀外接油箱，將汽車(qìchē)進(jìn)油管與排油管一起接入油箱。檢測方法：檢測油箱中油質(zhì)量變化推斷出燃油消耗量（二）質(zhì)量法共三十三頁工作(gōngzuò)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(liǎnɡɡè)微型限位開關(guān)6和7進(jìn)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(diǎn)和終點(diǎn)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。滑塊通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)移動，齒輪軸與鼓輪12相連，計(jì)量的燃油量通過轉(zhuǎn)動鼓輪12從刻度盤上讀出。計(jì)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(jì)數(shù)群13開始計(jì)數(shù)，隨著油杯中燃油的消耗，指針移動。當(dāng)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(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。共三十三頁（三）碳平衡(pínghéng)法汽(柴)油經(jīng)過發(fā)動機(jī)燃燒后，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，排氣中碳質(zhì)量總和與燃燒前的燃油中碳質(zhì)量總和相等。碳原子在汽(柴)油車排氣中主要以CO2、C0和碳?xì)浠衔?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(yǐngxiǎng)測量精度的問題。碳平衡油耗計(jì)算法是目前國際上通行的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)車輛工況法油耗試驗(yàn)方法。共三十三頁（四）電噴汽車(qìchē)油耗儀

由于電噴發(fā)動機(jī)的噴油壓力很大，回油量多且油溫較高，易造成(zàochénɡ)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，對電噴發(fā)動機(jī)的油耗應(yīng)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。共三十三頁電噴汽車(qìchē)油耗儀結(jié)構(gòu)共三十三頁二、油耗傳感器在供油系中的安裝(ānzhuāng)

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

(1)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(shǐde)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(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)動機(jī)供油系的不同而有所變化。共三十三頁（一）汽油車

油耗傳感器在化油器式汽車(qìchē)供油系中的安裝1．化油器式共三十三頁用普通油耗儀測油耗，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：1)處理壓力(yālì)調(diào)節(jié)器的回油。如果多余的油回到油耗傳感器的前面，則測出的油耗變成是發(fā)動機(jī)實(shí)際消耗的油加上回流的油。須增加一個三通閥，將壓力(yālì)調(diào)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(jī)共三十三頁

2)當(dāng)油耗傳感器及噴油泵間產(chǎn)生負(fù)壓而引起(yǐnqǐ)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(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)定的油耗測量。共三十三頁3）回油溫度(wēndù)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(ānzhuāng)共三十三頁使用(shǐyòng)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(liánjiē)共三十三頁（二）柴油車1.柱塞式噴油泵的柴油發(fā)動機(jī)

由于(yóuyú)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。共三十三頁柱塞式噴油泵的油路連接共三十三頁2．裝PT燃油泵的柴油發(fā)動機(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(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(lùshɑng)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(jì)量的油量僅是每循環(huán)噴入氣缸的燃油量，因此可準(zhǔn)確地測量裝PT燃油泵的柴油車的燃油消耗量。共三十三頁P(yáng)T輸油泵噴油泵的柴油發(fā)動機(jī)的油路連接(liánjiē)共三十三頁三、油路中氣泡(qìpào)的排除

空氣泡會對油耗檢測結(jié)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(dāng)作燃油消耗量計(jì)量，使得檢測數(shù)據(jù)偏高于實(shí)際(shíjì)油耗值，造成測量失真。共三十三頁（一）汽油車油路中空氣(kōngqì)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(jìn)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(jī)過熱，形成氣阻產(chǎn)生空氣泡；

5．從油箱(yóuxiāng)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。共三十三頁排除空氣泡常采取如下方法(fāngfǎ)：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(yīng)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，從而避免空氣泡對檢測結(jié)果的影響。（二）汽油車油路中空氣(kōngqì)泡的排除共三十三頁（三）柴油車油路中空氣(kōngqì)泡的排除

在柴油車油路中裝好油耗傳感器后，須用手動泵泵油，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(qìyóu)車可在發(fā)動后排除空氣泡，而柴油車須在發(fā)動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，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