石油是重要的战略物资,是交通运输的主要能源,又是重要的化工原料,因此汽车的然油经济性受到世界各国的广泛关注。在汽车的运输成本中,汽车燃油消耗的费用占20~30%,提高汽车的燃油经济性,节约燃油对降低汽车运输成本意义重大。同时,汽车的燃油消耗量又与汽车发动机和底盘的技术状况密切相关,因此汽车的燃油经济性可作为综合指标评价汽车的技术状况。
第一节汽车燃油经济性的评价指标和检测方法
一、汽车燃油经济性的评价指标
汽车燃油经济性常用单位行程的燃油消耗量评价,即:一定运行工况下,汽车行驶每单位里程(常用百公里为单位)的所消耗燃油的升数(L/100km)。其燃油消耗的升数越小,则汽车的燃油经济性就越好。跟据燃油消耗试验工况的不同,主要有以下两种表示方法:
1.等速百公里油耗
等速百公里油耗是常用的汽车燃油经济性评价指标,指汽车在额定载荷下以最高挡在水平良好路面上等速行驶l00km的燃油消耗量。试验时,通常可把汽车以某种速度等速行驶一定的距离所测得的燃油消耗量(L)折算成汽车在该车速下的等速百公里燃油消耗量。
等速百公里油耗检测简单、使用方便,但因为该指标不能反映汽车实际行驶中频繁出现的加速、减速、怠速等非稳定行驶工况,而不能全面考核汽车的燃油油经济性。
2.循环百公里油耗
循环百公里油耗是按规定的循环行驶试验工况来模拟汽车的实际运行工况所折算成的汽车百公里燃油量。
循环工况百公里油耗是一项综合性评价指标,能较实际的反映汽车的运行工况,从而较全面评价汽车的燃油经济性。
需说明的是,我国及欧洲一些国家多采用单位行程的燃油消耗量(L/100km)作为汽车燃油经济性评价指标。而美国、英国等一些国家则采用汽车消耗单位量的燃油所能驶过的里程作为汽车燃油经济性评价指标,单位是mile/USgal,即:每消耗l加仑的燃油汽车行驶的英里数。其数值越大,则汽车的燃油经济性就越
好。
二、汽车燃油消耗量限值
GH 19578-2004《乘用车燃料消耗量限值》规定了我国生产汽车(乘用车)的燃料消耗量限值,见如表1。
如果汽车在结构上具有以下一种或多种特征,其限值则见表2
①装有自动变速器;
②具有三排或三排以上座椅;
③符合GB/T15089-200《机动车辆和挂车分类》中规定条件的MIG类汽车,即:包括驾驶员在内,座位数不超过9座的越野汽车。
营运汽车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。根据我国营运汽车检测设备的实际情况和JB/T198-2004《营运车辆技术等级划分和评定要求》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。在规定的检测车速(乘用车60km /h,其他汽车50 km/h)下,其限值规定为该车型制造厂规定的相应车速等速百公里燃油消耗量的103% 。
乘用车燃料消耗量限值(1)表1
整车整备质量(CM)
/kg
第一阶段
/(L/100km)
第二阶段
/(L/100km)
整车整备质量(CM)
/kg
第一阶段
/(L/100km)
第二阶段
/(L/100km)
CM≤7507.2 6.2 1540<CM≤166011.3 10.2 750<CM≤8657.2 6.5 1660<CM≤177011.9 10.7 865<CM≤9807.7 7.0 1770<CM≤188012.4 11.1 980<CM≤10908.3 7.5 1880<CM≤200012.8 11.5 1090<CM≤12058.9 8.1 2000<CM≤211013.2 11.9 1205<CM≤13209.5 8.6 2110<CM≤228013.7 12.3 1320<CM≤143010.1 9.2 2280<CM≤251014.6 13.1 1430<CM≤154010.7 9.7 2510<CM15.5 13.9
注:(1)对于新认证车
对于新认证车,
,第一阶段的执行日期为2005年7月1日,第二阶段的执行日期为2008年1月1日。(2)对于在生产车
对于在生产车,,第一阶段的执行日期为2006年7月1日,第二阶段的执行日期为2009年1月1日。
乘用车燃料消耗量限值(2)表2
整车整备质量(CM)
/kg
第一阶段
/
(L/100km)
第二阶段
/(L/100km)
整车整备质量(CM)
/kg
第一阶段
/(L/100km)
第二阶段
/(L/100km)
CM≤7507.6 6.6 1540<CM≤166012.0 10.8 750<CM≤8657.6 6.9 1660<CM≤177012.6 11.3 865<CM≤9808.2 7.4 1770<CM≤188013.1 11.8 980<CM≤10908.8 8.0 1880<CM≤200013.6 12.2 1090<CM≤12059.4 8.6 2000<CM≤211014.0 12.6 1205<CM≤132010.1 9.1 2110<CM≤228014.5 13.0 1
320<CM≤143010.7 9.8 2280<CM≤251015.5 13.9 1430<CM≤154011.3 10.3 2510<CM16.4 14.7
三、汽车燃油经济性的试验方法
汽车燃油经济性试验有道路试验和台架试验两种基本方法。
GB/T12545-2001《汽车燃料消耗量试验方法》对汽车在路试条件下燃油消耗量
试验的规范和项目的规定如下:
试验规范:汽车路试的基本规范依照GB/T 12534-1990《汽车道路试验方法通则》。
试验项目:
①直接档节气门全开加速燃油消耗量试验;
②等速燃油消耗量试验;
③多工况燃油消耗量试验;
④限定条件下的平均使用燃油消耗量试验。
一般而言,汽车检测站因受到场地条件限制,而无法用道路试验检测汽车的燃油经济性,因此常在底盘测功机上参照有关规定模拟道路试验来检测汽车的燃
油经济性。根据GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》,可以在规
定试验条件下,按照规定试验规范,用底盘测功机检测汽车等速百公里燃油消耗
量。汽车百公里油耗
在具有可模拟汽车行驶动能的飞轮机构,并采用自动控制的底盘测功机上,也可按规定的试验循环侧定其多工况燃油消耗量。
以下主要介绍燃油经济性的台架试验方法,除试验条件不同外,台试和路试
的基本试验原理、油耗传感器在汽车油路中的连接等都无区别。
第二节 常用油耗仪工常用油耗仪工作原理及连接作原理及连接
一、常用油耗仪的工作原理
汽车的燃油消耗量是由油耗仪来测量的。油耗仪种类很多,按测试方法可分为:容积式油耗仪、质量
式油耗仪、流量式油耗仪和流速式油耗仪。油耗仪由油耗传感器和显示装置构成。以下主要介绍容积式和质量式油耗仪。 1.容积式油耗仪
容积式油耗仪通过测量发动机运转时累计消耗的燃料总容积,将汽车行驶时间和行驶里程换算为汽车的燃油消耗量
图1为行星活塞式油耗传感器的流量变换机构的工作原理图。该装置由十字形配置的四个活塞和旋转曲轴构成,用于将一定容积的燃油流量转变为曲轴的旋转。
在泵油压力作用下,燃油推动活塞往复运动,4个活塞各往复运动一次则曲轴旋转一周,完成一个进排油循环。活塞在油缸中处于进油行程或是排油行程,取决于活塞相对于进排油口的位置。图1a 表示活塞1处于进油行程,来自曲轴
箱的燃油通过通道1P
推动其上行,并使曲轴作顺时针旋转。此时,活塞2处于排油行程终了,活塞3处于排油行程中,燃油从活塞3上部经通道3P 从排油口3E 排出,活塞4处于进油终了。当活塞和曲轴的位置如图1b 时,活塞1处于进油行程终了,活塞2处于进油行程,通道2P 导通,活塞3处于排油行程终了,活塞4处于排油行程,燃油从通道4P 经排油口4E 排出。图1c 和图1d 的进排油状态及曲轴旋转方向如图中箭头所示。
如此循环往复,曲轴每旋转一圈,各缸分别泵油一次,从而具有连续定容量泵油的作用。曲轴旋转一周的泵油量为:
2
2
224
4d h h d V ππ=⋅⋅
=
式中:V —四缸泵油量(2
cm ); H —曲轴偏心距(cm ); d —活塞直径(cm )。
由此可见,经上述流量变换机构的转换后,把测燃油消耗量转化为测定流量变换机构曲轴的旋转圈数。这可由装在曲轴一端的信号转换装置完成。一般采用
光电测量装置进行信号转换,把曲轴旋转圈数转化为电脉冲信号。
信号转换装置由主动磁铁、从动磁铁、转轴、光栅、发光二极管和光敏管等组成。主动磁铁装在曲轴端部,从动磁铁装在转轴端部,两磁铁相对安装但磁铁之间留有间隙,其作用在于构成磁性联轴器;光栅固定在转轴上,由转轴带动旋转:光栅两侧相对位置上固定有发光二极管和光敏管,光敏管用于接收发光二极管发出的光线,光栅位于二者之间,其作用是把发光二极管发出的连续光线转变为光脉冲。当曲轴转动时,通过磁性联轴器带动转轴及光栅旋转,光栅在发光二极管和光敏管之间旋转,使光敏管接收到光脉冲,由于光敏管的光电作用将光脉冲转换为电脉冲信号输入到计量显示装置。显然,该电脉冲数与曲轴转过的圈数成正比,从而经过运算处理,在显示装置上显示出燃油的消耗量。
图1 行星活塞式油耗传感器工作原理 1、2、3、4-活塞活塞;;5-曲轴曲轴;;6-连杆连杆;;
1P 、2P 、3P 、4P -油道油道;;1E 、2E 、3E 、4E -排油口
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