燃油消耗率分類

發(fā)動機的燃油消耗率可分為指示燃油消耗率與有效燃油消耗率。其中指示燃油消耗率是指單位指示功的耗油量，通常用單位千瓦時指示功率的耗油量克數(shù)來表示。有效燃油消耗率是指單位有效功的耗油量，通常用單位千瓦時有效功所消耗的燃料克數(shù)來表示。

為闡明降低燃油消耗率的各種措施，可從原理出發(fā)。

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合理組織燃燒過程，提高循環(huán)指示效率?it

提高指示效率不僅改善了內(nèi)燃機的動力性能，同時也改善其經(jīng)濟性能。

提高內(nèi)燃機的機械效率

提高內(nèi)燃機的機械效率可以提高內(nèi)燃機的動力性和經(jīng)濟性能，這方面主要靠合理選定各種熱力和結(jié)構(gòu)參數(shù)，靠結(jié)構(gòu)、工藝上采取措施減少其摩擦損失及驅(qū)動水泵、油泵等附屬機構(gòu)所消耗的功率以及改善發(fā)動機的潤滑、冷卻來實現(xiàn)。

燃油消耗率與發(fā)動機的熱效率成反比，所以提高發(fā)動機燃油消耗率的措施都能降低發(fā)動機的燃油消耗，從而改善發(fā)動機的經(jīng)濟性。

燃料消耗汽油機

汽油機是預混合點燃發(fā)動機，從工作原理上看，汽油機燃油消耗率低的原因有兩個：一是壓縮比低，二是進氣效率低。目前提高汽油機熱效率的途徑主要采用缸內(nèi)直噴、可變進氣系統(tǒng)、增壓、可變膨脹比等先進技術(shù)。

燃料消耗柴油機

柴油機由于混合氣稀，沒有節(jié)氣門等特點燃油消耗本身就較低，降低柴油機燃油消耗的措施有：采用低溫燃燒技術(shù)、可變氣門正時、增壓中冷等技術(shù)。

汽車燃油消耗量的測量是評價汽車燃油經(jīng)濟性的主要指標。

早在20世紀20年代，國外就開始了對汽車燃油消耗方面的研究，此時的研究主要是針對燃燒過程，以提高燃燒效率為目的；自七十年代石油危機爆發(fā)后，人們才越來越關注車輛的燃油消耗。

燃油消耗的測量方法主要可以分為兩大類：直接測量法和間接測量法。直接測量法，即是通過拆開發(fā)動機油路接入流量測量儀器直接測得燃油消耗量，主要有容積法、質(zhì)量法等。間接測量法即不解體測量法，包括碳平衡法、超聲波法、電噴測量法、空燃比測量法、放射性跟蹤法 。

燃油消耗量直接測量法

一、容積法

容積法測量是將流量計串聯(lián)到油路中計算一定時間或里程內(nèi)汽車所消耗的燃油體積，進而得到汽車的燃油消耗量。

二、質(zhì)量法

質(zhì)量法測量是測量消耗一定質(zhì)量的燃油所需要的時間，進而得到汽車的燃油消耗量。

燃油消耗量間接測量法

一、碳平衡法

碳平衡法的理論基礎是物質(zhì)守恒定律。不管燃料是否完全燃燒，機動車尾氣中的CO₂、CO、CH中的碳元素質(zhì)量等于機動車燃油消耗的碳元素質(zhì)量 。

二、超聲波法

超聲波在流動介質(zhì)中的傳播速度受介質(zhì)影響。超聲波法測量油耗根據(jù)檢測信號的不同可以分為：時差法、噪聲法、波束偏移法、空間濾波法和多普勒法等。

超聲波法的設備簡單、移動方便，對潔凈的油液進行測量，也可對有懸浮質(zhì)的液體進行測量，但易受噪聲、溫度等因素的影響。

三、電噴測量法

噴油器的控制信號脈寬可以反映出電控發(fā)動機噴油器的噴油時間，噴油器開始的時間越長，噴油量就越多，發(fā)動機的的耗油就越多。所以只需采集控制信號脈寬，找出脈寬與耗油量之間的函數(shù)關系，就可以算出汽車燃油消耗量。

電噴法測量的特點是：實現(xiàn)測試信號處理的實時化，測試動態(tài)特性好。由于測量時噴油器的噴油壓力大，油溫高，回油多等因素，制約了該方法測量精度的提高。

四、空燃比法

可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比是空燃比。發(fā)動機的進氣量一般是由發(fā)動機進氣歧管的壓力來測量的，空燃比值可由廢氣分析儀測量的過量空氣系數(shù)算出。

燃油消耗量總結(jié)

直接測量法破壞了機動車的原始油路，對油路的密封性造成了一定的破壞，且不同車型的供油管道直徑不同，所以可能會造成與連接管道的直徑不匹配，測量時出現(xiàn)氣泡、泄露等現(xiàn)狀。在拆裝過程中由于汽油揮發(fā)性強會造成環(huán)境污染且存在易燃的安全隱患。而且拆裝費時費力，操作時間較長，造成工作效率低下。

間接測量以碳平衡法為主，電噴法和空燃比有較好的穩(wěn)定性和測量精度。但是，間接測量法實驗儀器龐大昂貴，測試成本較高，測試精度還需進一步提高。雖然國內(nèi)在間接測量方面取得了一定的成績，但是僅僅局限于實驗階段，進行隨車燃油消耗測量的難度依然很大 。

可以應用公式對車輛燃油消耗量進行計算，首先，假設車輛是在平坦的道路上進行駕駛的，那么車輛在等速的情況下，一公百里消耗的燃油量則為：

在公式中，

Q_L(kg/100km)——車輛等速百公里油耗；

g_e(g/kWh)——車輛發(fā)動機比油耗；

v_a(km/h)——車輛行駛速度；

η_T——車輛傳動系機械效率；

P_f(kW)——車輛克服滾動阻力所消耗的功率；

P_w(kW)——車輛克服空氣阻力所消耗的功率；

P_i(kW)——車輛克服加速阻力所消耗的功率。

通過公式，可以得出結(jié)論：車輛燃油的經(jīng)濟性會受到g_e、v_a、P_f、P_w和P_i等因素的影響。g_e主要是由發(fā)動機的負荷率決定的，簡單一點講就是節(jié)氣門的開度，當負荷率達到85%左右時比油耗最低。而發(fā)電機的負荷率則會受到駕駛員對加速踏板和行駛檔位的操作行為的影響。但是也要注意，車輛在行駛時，處于一個動態(tài)過程，會受到滾動阻力、坡度阻力、空氣阻力和加速阻力的影響 。