汽车燃油消耗量的测量是评价汽车燃油经济性的主要指标。
早在20世纪20年代,国外就开始了对汽车燃油消耗方面的研究,此时的研究主要是针对燃烧过程,以提高燃烧效率为目的;自七十年代石油危机爆发后,人们才越来越关注车辆的燃油消耗。
燃油消耗的测量方法主要可以分为两大类:直接测量法和间接测量法。直接测量法,即是通过拆开发动机油路接入流量测量仪器直接测得燃油消耗量,主要有容积法、质量法等。间接测量法即不解体测量法,包括碳平衡法、超声波法、电喷测量法、空燃比测量法、放射性跟踪法 。
一、容积法
容积法测量是将流量计串联到油路中计算一定时间或里程内汽车所消耗的燃油体积,进而得到汽车的燃油消耗量。
二、质量法
质量法测量是测量消耗一定质量的燃油所需要的时间,进而得到汽车的燃油消耗量。
一、碳平衡法
碳平衡法的理论基础是物质守恒定律。不管燃料是否完全燃烧,机动车尾气中的CO2、CO、CH中的碳元素质量等于机动车燃油消耗的碳元素质量 。
二、超声波法
超声波在流动介质中的传播速度受介质影响。超声波法测量油耗根据检测信号的不同可以分为:时差法、噪声法、波束偏移法、空间滤波法和多普勒法等。
超声波法的设备简单、移动方便,对洁净的油液进行测量,也可对有悬浮质的液体进行测量,但易受噪声、温度等因素的影响。
三、电喷测量法
喷油器的控制信号脉宽可以反映出电控发动机喷油器的喷油时间,喷油器开始的时间越长,喷油量就越多,发动机的的耗油就越多。所以只需采集控制信号脉宽,找出脉宽与耗油量之间的函数关系,就可以算出汽车燃油消耗量。
电喷法测量的特点是:实现测试信号处理的实时化,测试动态特性好。由于测量时喷油器的喷油压力大,油温高,回油多等因素,制约了该方法测量精度的提高。
四、空燃比法
可燃混合气中空气质量与燃油质量之比是空燃比。发动机的进气量一般是由发动机进气歧管的压力来测量的,空燃比值可由废气分析仪测量的过量空气系数算出。
直接测量法破坏了机动车的原始油路,对油路的密封性造成了一定的破坏,且不同车型的供油管道直径不同,所以可能会造成与连接管道的直径不匹配,测量时出现气泡、泄露等现状。在拆装过程中由于汽油挥发性强会造成环境污染且存在易燃的安全隐患。而且拆装费时费力,操作时间较长,造成工作效率低下。
间接测量以碳平衡法为主,电喷法和空燃比有较好的稳定性和测量精度。但是,间接测量法实验仪器庞大昂贵,测试成本较高,测试精度还需进一步提高。虽然国内在间接测量方面取得了一定的成绩,但是仅仅局限于实验阶段,进行随车燃油消耗测量的难度依然很大 。