汽车燃油经济性实验.doc

实验二 汽车燃油经济性能试验
一、实验内容
(1)直接档加速燃料消耗量实验
(2)等速行驶燃料消耗量实验
(3)六工况燃料消耗量实验
二、实验目的要求
了解流量计的结构、工作原理、使用方法；掌握汽车路上循环的燃料消耗量测量方法以及汽车燃料经济性的评价指标和评价方法；根据实验数据，分析评价实验车的燃料经济性。
三、仪器设备
1．主要仪器设备
流量计或汽车拖拉机综合测试仪、综合气象观测仪及实验车等。
2．流量计的结构特点和工作原理
流量计主要由两部分组成，即传感器和表头。流量计的关键在于传感器，它直接影响到测试精度和可靠性。目前车用流量计传感器多采用四活塞式传感器，其工作原理见图1和图2。

图1 四活塞式流量传感器工作原理

图2 四活塞式流量传感器工作状态图

由上图可见，在壳体内安装有四个互成90°的活塞A、B、C和D，同时也是四个滑阀。由滑阀开闭时刻的巧妙配合，实现了油缸吸排油的连续进行。如图1所示，进油室内充有一定压力的燃油，在图示位置由于B、D两油缸内的压差作用，使曲柄按逆时针方向转动，将B缸内的存油经排油道流向出油孔，曲柄继续转动活塞B到达上止点排油完毕。此时活塞C正好封闭B的吸、排油道。曲柄继续转动，此时油缸B与进油室相通，从而B缸进油，D缸开始排油，C缸继续排油。当活塞C到达上止点后曲柄继续转动，活塞D前移，使C缸与进油室相通而进入吸油过程。曲柄继续转动，D缸继续排油，A缸开始排油，如此进油排油不断进行，曲柄就连续运转（如图2所示）。曲柄每转一周，各缸排油一次，此时的排油量等于4个缸的容积。通过一套传动和转动机构将曲柄的转动变成电脉冲信号。
该结构在曲柄上安装了一个叉子，当叉子转动时，壳外磁铁在磁力作用下也随叉子一起转动，并带动上方的光栅一起转动，使光路时通时断，光电管输入脉冲信号。若传感器每周排量为 ，电路每周输入脉冲为个，则每脉冲的当量油耗为：
（）
流量计表头的主要功能是把传感器的信号经放大整形、分频、计数和译码后显示。
四、准备工作
1．仪器安装
汽油机：流量计安装在汽油泵和化油器之间。
柴油机：流量计安装在滤清器和输油泵之间。
2．12V电瓶一个，以及与实验车相匹配的管路接头和软管。
3．实验前，测试实验车各总成的热状态，并将结果填入实验报告中的表2。
4．实验路段设置
实验路段应为纵坡不大于0.3%的混凝土或沥青路面道路，路面干燥、平坦、清洁，长度为3000m。
五、实验步骤
1．直接档加速燃料消耗量实验
(1)测试路段：500m。
(2)实验方法：
汽车挂直接档（没有直接档可挂最高档），以30±1km/h的初速度稳定通过50m的预备段，在测试路段的起点开始，油门全开，加速通过测试路段。测量并记录通过测试路段的加速时间、燃料消耗量和实验车在测试段终点时的速度。
(3)测定值的确定：实验往返两次，测得同方向加速时间的相对误差不大于5%，取四次测试结果的算术平均值作为测定值。测量和计算结果记入实验报告中
的表3。
2．等速行驶燃料消耗量实验
(1)测试路段：500m。
(2)实验方法：
汽车用常用档位，等速行驶，通过500m的测试路段，测量通过该路段的时间和燃油消耗量。实验车速从20km/h（最小稳定车速高于20km/h时，为30km/h）开始，以10km/h的整数倍均匀选取车速，直到最高车速的90%，至少测定5个实验车速。同一车往返两次，测量结果经重复性检验认可后，记入实验报告中的表4重复性检验方法见附录二。
(3)绘制等速燃料消耗量特性曲线
以实验车速为横坐标，燃料消耗量为纵坐标，绘制等速燃料消耗量散点图。根据散点图，绘制等速行驶燃料消耗量特性曲线。

3．六工况燃料消耗量实验
(1)测试路段：1075m。
(2)实验方法：
①试验循环：总质量在3500-14000kg的载货汽车，应按图3和表1规定的实验循环进行。

图3 六工况示意图

表1六工况实验参数
工况
运转状态（km/h）
行程（m）
累计行程（m）
时间（s）
加速度（m/s2）
变速器档位
1
25
50
50
7.2
-
最高档
2
25～40
150
200
16.7
0.25
最高档
3
40
250
450
22．5
-
最高档
4
40～50
175
625
14.0
0.20
最高档
5
50
250
875
18．0
-
最高档
6
50～25
200
1075
19.3
-0.36
最高档
注：a.实验车在第六工况的终速度的偏差为±3km/h。
b.对于最高档的最小稳定车速大于25km/h的车，使用档位允许从最高档降低一档进行，当车辆进行等速行驶路段和减速段时再换入最高档进行实验。
②实验值偏差
汽车在进行六工况实验时，加速、匀速和用车辆的制动器减速时，每个实验工况除单独规定外，允许车速偏差±2km/h。在工况改变过程中允许车速的偏差大于规定值，但在任何条件下超过车速偏差的时间不大于1s，即时间偏差为±1s。
(3)实验方法说明
①六工况实验应严格按实验循环和表1中的规定进行。换档应迅速、平稳。
②减速工况应完全放松加速踏板，离合器仍保持接合，当车速降至10km/h时，分离离合器。必要时，允许使用车辆的制动器。
(4)六工况燃料消耗量的确定
每循环实验后，应记录通过循环实验的燃料消耗量和通过的时间。当按实验循环完成一次实验后，车辆应迅速调头，重复实验。实验往返各进行两次，取四次实验结果的算术平均值为六工况燃料消耗量实验的测定值。经重复性检验后，将实验数据和处理结果记入实验报告中的表5。
六、注意事项
1．流量传感器在安装前必须标定正确；
2．流量传感器应垂直放置；
3．各连接处不得有漏油和渗油现象；
4．注意电源的正负极，切刎接反。
七、实验结果整理与分析
分析实验车的燃料消耗量与车速的关系，并依据燃料消耗量对等速油耗曲线的要求，分析实验车的油耗合理性。
八、汽车燃料经济性实验报告
实验日期： 实验地点：
实验车型号： 制造厂名：
底 盘 号： 发动机号：
变速器型号： 出厂日期：
装载质量： kg 乘车人数：_______
总 质 量： kg
轮胎气压：前轮（左/右） kg 后轮（左/右） kg
使用燃料： 里程表读数： km
路面状况：
天气： 气温： ℃ 气压： kPa
相对湿度： % 风向： 风速： m/s
测试仪器和设备：
实验指导： 驾 驶 员： ________
1．燃料消耗量实验
表2 汽车各总成热状况（C°）
发动机出水温度
发动机机油温度
变速器润滑油温度
驱动桥润滑油温度

表3 加速燃料消耗量实验记录
变速器档位：
序号
行驶方向
初速
度
（km/h）
通过50米预备段的时间（s）
通过测量段得加速时间（s）
末 速
度
（km/h）
燃料消
耗量
（ml）
备注
1

2

3

4

5

6

7

8

表4 等速燃料消耗量实验记录
变速器档位：
序号
行驶方向
速度
表指
示数
（km/h）
实际
车速（km/h）
通过
测量
段时
间（s）
燃料消耗量实验值（ml）
燃料
消耗
量
（L/100km）
备注
1

2

3

4

5

6

7

8

表5 六工况燃料消耗量实验记录
序号
行驶
方向
通过试验
路段的时间
（s）
燃料消耗
量实验值
（ml）
燃料消耗量
（L/100km）
备注
1

2

3

4

5

6

2．绘制等速行驶百公里油耗曲线

3．实验结果分析