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國(guó)內(nèi)外汽車油耗計(jì)量?jī)x的發(fā)展現(xiàn)狀及其選型 上海交通大學(xué)汽車工程研究院 門金來(lái) 何君 一、引言 汽車油耗，是評(píng)價(jià)汽車經(jīng)濟(jì)性能、綜合性價(jià)比的最重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)汽車節(jié)能減排效果的最重要指標(biāo)。特別是在公交、貨運(yùn)、客運(yùn)、工程機(jī)械等行業(yè)，燃料成本已占到了整個(gè)運(yùn)營(yíng)成本的70%以上。例如：上海閔行客運(yùn)公司10.5米空調(diào)公交車每年耗油2.2萬(wàn)升、16萬(wàn)元，徐州物恒水泥土有限公司水泥攪拌車每年油耗1.3萬(wàn)升、9萬(wàn)元。因此，精確地測(cè)定汽車燃油消耗，對(duì)于企業(yè)成本控制、對(duì)于駕駛員操作技能提高、對(duì)于國(guó)家節(jié)能減排指標(biāo)落實(shí)，都有著十分重要的意義和作用。 二、國(guó)內(nèi)外汽車油耗計(jì)量?jī)x器及方法概述 從1886年第一臺(tái)汽油汽車問(wèn)世以來(lái)，燃油汽車已經(jīng)走過(guò)了120多年。這些年來(lái)，汽車的各項(xiàng)技術(shù)都在迅速進(jìn)步，而汽車油耗測(cè)量技術(shù)確是發(fā)展緩慢，甚至是止步不前。究其原因有四點(diǎn)：一是發(fā)動(dòng)機(jī)的脈動(dòng)供油過(guò)程，使油耗傳感器的頻率響應(yīng)跟不上，會(huì)產(chǎn)生較大的頻響誤差；二是燃油的流動(dòng)性受環(huán)境溫度及燃油牌號(hào)的影響，會(huì)產(chǎn)生較大的液體誤差；三是汽車紿終是在怠速（微小流量）、加速（大流量）、中高速（一般流量）等工況下切換運(yùn)行，需要寬量程的傳感器，而這種傳感器的制造是一個(gè)世界性難題。鑒于此，汽車油耗的實(shí)時(shí)測(cè)量出現(xiàn)了三類產(chǎn)品。 第一類產(chǎn)品源自國(guó)外。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，只適合于研究所、高校或節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)單位使用，如：日本的DF2420油耗儀、德國(guó)的Flowtronic油耗儀、德國(guó)的KVM2000油耗儀等，內(nèi)設(shè)多項(xiàng)溫度補(bǔ)償、脈動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，但價(jià)格不菲，一臺(tái)要幾十萬(wàn)元人民幣。 第二類產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)常用的油耗測(cè)量方法。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不能補(bǔ)償溫度、粘度、脈動(dòng)、頻響、量程等變化帶來(lái)的誤差，不能滿足汽車油耗測(cè)試所需的精度、誤差及穩(wěn)定性，僅能作為油耗趨勢(shì)性的測(cè)量，主要有：油尺測(cè)量法、液位傳感器測(cè)量法（油表讀數(shù)）、雙傳感器測(cè)量法（進(jìn)油減回油測(cè)量）、加油站加油計(jì)量法等。國(guó)內(nèi)常用測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下如述： 1） 油尺測(cè)量法。這是一種最常見(jiàn)的間接測(cè)量方法，先將有刻度的不銹鋼油尺表面擦干凈，插入至油箱中，再拔出油尺，觀察油尺表面油液的上限，即為油箱當(dāng)前測(cè)試油量。上次測(cè)試油量減去本次測(cè)試油量，即為兩次測(cè)量間隔時(shí)間的油耗。這種測(cè)量受觀測(cè)角度、液體浸潤(rùn)、車輛位置、油箱形狀及讀數(shù)精度的影響，誤差約為5-10%，特別是在測(cè)試人員主觀意愿下，誤差更大，一般僅用做參考值。 2） 液位傳感器測(cè)量法。這也是一種較為常見(jiàn)的間接測(cè)量方法，是將浮球式液位電阻、浮子式超聲液位電容等傳感器置于油箱內(nèi)，通過(guò)測(cè)量油箱內(nèi)燃油的液面高度來(lái)確定當(dāng)前的油量，盡而計(jì)算出油耗的多少。這種測(cè)量方法受車輛位置、油箱水平面積、油箱形狀及標(biāo)定精度等因素的影響，誤差約為10-20%，一般僅用來(lái)判斷油箱油量的多少，作為油耗的參考值。 3） 雙傳感器測(cè)量法（也稱進(jìn)油減回油方法）。從概念上，好像進(jìn)油減去回油便是油耗。但實(shí)際上，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)油與回油不在同一時(shí)間點(diǎn)上，進(jìn)油要經(jīng)過(guò)濾清器、輸油泵、蓄油池、高壓泵、脈動(dòng)電噴、回油管道等多個(gè)環(huán)節(jié)后才流到回油測(cè)點(diǎn)，這個(gè)燃油在這個(gè)過(guò)程中已經(jīng)出現(xiàn)了許多的變化，如：a) 進(jìn)油測(cè)點(diǎn)溫度一般不大于40℃，而回油測(cè)點(diǎn)溫度要大于60℃；b) 進(jìn)油流速為穩(wěn)態(tài)，回油流速為脈動(dòng)；c) 進(jìn)油流量區(qū)間也與回油流量區(qū)間有較大的不同。因此進(jìn)油減回油的測(cè)量方法是一種誤導(dǎo)，所測(cè)并不是實(shí)際油耗。試驗(yàn)證明，進(jìn)油減回油測(cè)量方法的最大誤差可達(dá)30%以上。 第三類產(chǎn)品為油量電噴數(shù)據(jù)計(jì)算方法。在一些電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車上，在發(fā)動(dòng)機(jī)出廠前調(diào)試噴油行程時(shí)，將標(biāo)定的油耗與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速等與油耗的關(guān)系等都事先輸入到計(jì)算機(jī)。汽車運(yùn)行時(shí)計(jì)算機(jī)再依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、車速等推算出瞬時(shí)油耗及累加油耗。由于發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定是在臺(tái)架上進(jìn)行，并不完成反映車輛的實(shí)際情況，因此這種測(cè)量結(jié)果只能作為油耗的參考值。 三、理想油耗傳感器的技術(shù)性能（交大神舟牌汽車油耗計(jì)量?jī)x） 1） 寬量程特性。由于汽車從怠速到加速等工況下油耗流量的變化范圍非常大，要求傳感器在很大的流量范圍內(nèi)都能夠準(zhǔn)確地測(cè)量。下圖為車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)的瞬時(shí)油耗。 2） 消除回油脈動(dòng)的影響。即回油曲線的波動(dòng)率不大于1%。下圖為消除脈動(dòng)的回油曲線。 3）利用溫度自補(bǔ)償技術(shù)，消除溫度影響。 4）防偷油功能。 5）自動(dòng)回油排氣功能。 6）高的性價(jià)比。即價(jià)格遠(yuǎn)低于國(guó)外產(chǎn)品，性能優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品。

回答者：2016-08-30 00:00