汽车试验学论文-碳平衡法测燃油经济性

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1、碳平衡法测燃油经济性摘要：汽车燃油消耗量的测量具有重要意义，但现有的测量方法难以实现不解体快速测量。依据碳平衡法原理可通过测量尾气中CO、CO2、HC的含量，得到汽车燃油消耗量。关键词：碳平衡法；汽油机；燃油消耗量；测量FuelconsumptionmeasuredbycarbonbalancemethodAbstract:Measuringthefuelconsumptionofthevehiclesisveryimportant,buttheexistingmethodsareinconvenienttobeusedinth

2、eundisassemblemeasurement.Bymeasuringthetotalflowandthecomposition(CO,CO2,HC)ofthevehicleemissionandbasedoncarbonbalancemethod,thefuelconsumptioncouldbecalculated.Keywords:Carbonbalancemethod;Gasolineengine;Fuelconsumption;Measurement引言：汽车燃油经济性，是指以最小燃料消耗量完成单位运输工作量的能力

3、。汽车燃油经济性用汽车燃料消耗量评价。汽车燃油消耗量除了与燃料供给系统的技术状有直接关系外，还与曲柄连杆机构、配气机构、点火系、润滑系、冷却系、传动系、行驶系、转向系和制动系等有关，是一个综合性评价参数。一、碳平衡法测燃油经济性的原理汽车燃油是C（碳）、H（氢）化合物的混合物，经燃烧后便生成不同量的CO、CO2、HC、H2O（包括气态和液态）及NOx等物质。尾气中CO，CO2，HC中C元素的总量应当对应着所消耗汽油中的C的含量。碳平衡法检测油耗的基本原理是质量守恒定律。燃油在发动机中燃烧，不论燃烧状况如何，燃油在发动机中燃烧所产

4、生的尾气中碳元素的质量总和与燃烧前燃油中碳元素的质量总和相等。因此，只要测出发动机尾气中的碳含量，再与单位体积汽油中的碳量相比，就能知道汽车的燃油消耗量。二、碳平衡法油耗检测主要设备碳平衡法油耗检测设备主要由4个部分组成：（1）汽车尾气取样系统（包括取样管、变频器和抽风机）（2）流量计（3）尾气分析仪（4）计算机（用于流量计算与控制、数据采集处理、检测流程控制及碳平衡计算模型的立）6三、碳平衡法测量的基本要求（1）系统要密封良好，不漏气。（2）系统的材料不能影响排气中含碳化合物的浓度。四、测量过程（1）在检测时，首先将碳平衡油耗

5、检测设备预热30min。（2）将达到规定状态的被检测车辆放在底盘测功机上，按要求对底盘测功机加载至满载行驶工况，并将车速稳定在50km/h（高级客车为60km/h）。（3）将碳平衡油耗设备的取样管插入汽车排气管，接通抽风机取样汽车尾气（计算机根据汽车发动机的排量自动调节流量大小和稀释比，汽车尾气与外界空气同时被吸入流量计。）（4）气分析仪进行尾气取样，并测出稀释气体中CO、HC和CO2的浓度。（5）计算机根据尾气分析仪的测量值、流量计的流量、稀释比和被检测车辆在底盘测功机上满载行驶的距离计算出百千米燃油消耗量。6五、具体计算举例

6、碳平衡法是通过对尾气CO，CO2和HC体积排放测量的分析，得到排气中单位里程内的C元素含量，再与所用汽油中C元素含量相比而间接得出燃油消耗量B的方法。（1）油耗公式不管按照何种运转循环进行油耗测试，假定汽车运行了Nkm，汽车平均B为FEkm／L，燃油密度为SGkg／L，燃油中C质量含量为CWFF，所消耗汽油中的C质量为：CM=1000×SG×CWFF×N／FE。按照汽车排放测试标准，可测量出汽车按照运转循环运行Lkm后，其排气中CO2，CO，HC的排放量(g／km)。另外，CO2和CO中C的质量含量为0.273，0.429，HC

7、中C的计算公式为：CWFHCex=12／(12＋x)，欧盟公式中为0.866，所以，排气中C质量之和为：（0.273×CO2＋0.429×CO＋CWFHCex×HC）N。根据上述公式得到油耗公式为：FE=1000×SG×CWFF／（0.273×CO2＋0.429×CO＋CWFHCex×HC）（2）每百公里油耗量由（1）得到100km油耗量公式为FC=（0.273×CO2＋0.429×CO＋CWFHCex×HC）／（SG×CWFF×10）。我国现在排放测试循环和测试方法等同采用欧盟的测试规范，所以碳平衡方程式也采用欧盟的计算方法，

8、汽车的百公里耗油量为：FC=（0.866×MHC＋0.4286×MCO＋0.2727×MCO2）×0.1154／SG，上式中，MHC为HC的质量；MCO为CO的质量；MCO2为CO2的质量；SG为实测燃油的密度。其中，HC，CO，CO2的浓度可以通过气体分析仪直