燃油消耗率

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(jī)的動(dòng)力性能，同時(shí)也改善其經(jīng)濟(jì)性能。

提高內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率

提高內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率可以提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)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(dòng)水泵、油泵等附屬機(jī)構(gòu)所消耗的功率以及改善發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑、冷卻來實(shí)現(xiàn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)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(shí)有效功所消耗的燃料克數(shù)來表示。

燃油消耗率與發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率成反比，所以提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率的措施都能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

燃料消耗汽油機(jī)

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

燃料消耗柴油機(jī)

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

汽車燃油消耗量的測量是評(píng)價(jià)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)。

早在20世紀(jì)20年代，國外就開始了對(duì)汽車燃油消耗方面的研究，此時(shí)的研究主要是針對(duì)燃燒過程，以提高燃燒效率為目的；自七十年代石油危機(jī)爆發(fā)后，人們才越來越關(guān)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(dòng)機(jī)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(jì)串聯(lián)到油路中計(jì)算一定時(shí)間或里程內(nèi)汽車所消耗的燃油體積，進(jìn)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(shí)間，進(jìn)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(chǔ)是物質(zhì)守恒定律。不管燃料是否完全燃燒，機(jī)動(dòng)車尾氣中的CO₂、CO、CH中的碳元素質(zhì)量等于機(jī)動(dòng)車燃油消耗的碳元素質(zhì)量 。

二、超聲波法

超聲波在流動(dòng)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(hào)的不同可以分為：時(shí)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(shè)備簡單、移動(dòng)方便，對(duì)潔凈的油液進(jìn)行測量，也可對(duì)有懸浮質(zhì)的液體進(jìn)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(hào)脈寬可以反映出電控發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器的噴油時(shí)間，噴油器開始的時(shí)間越長，噴油量就越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的的耗油就越多。所以只需采集控制信號(hào)脈寬，找出脈寬與耗油量之間的函數(shù)關(guān)系，就可以算出汽車燃油消耗量。

電噴法測量的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)測試信號(hào)處理的實(shí)時(shí)化，測試動(dòng)態(tài)特性好。由于測量時(shí)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(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量一般是由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)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(jī)動(dòng)車的原始油路，對(duì)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(huì)造成與連接管道的直徑不匹配，測量時(shí)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(qiáng)會(huì)造成環(huán)境污染且存在易燃的安全隱患。而且拆裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，操作時(shí)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(shí)驗(yàn)儀器龐大昂貴，測試成本較高，測試精度還需進(jìn)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(shí)驗(yàn)階段，進(jìn)行隨車燃油消耗測量的難度依然很大 。

可以應(yīng)用公式對(duì)車輛燃油消耗量進(jìn)行計(jì)算，首先，假設(shè)車輛是在平坦的道路上進(jìn)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(dòng)機(jī)比油耗；

v_a(km/h)——車輛行駛速度；

η_T——車輛傳動(dòng)系機(jī)械效率；

P_f(kW)——車輛克服滾動(dòng)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(jì)性會(huì)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(dòng)機(jī)的負(fù)荷率決定的，簡單一點(diǎn)講就是節(jié)氣門的開度，當(dāng)負(fù)荷率達(dá)到85%左右時(shí)比油耗最低。而發(fā)電機(jī)的負(fù)荷率則會(huì)受到駕駛員對(duì)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(shí)，處于一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，會(huì)受到滾動(dòng)阻力、坡度阻力、空氣阻力和加速阻力的影響 。