燃油车经济性试验
燃油车经济性通常用百公里燃油消耗量（L/100km）来衡量，即行驶 100km 所消耗的燃油量，其数值越大，汽车燃油经济性越差。
燃油经济性试验也称作油耗试验，根据测量油耗的原理不同，可分为基于油耗仪测试的直接测量法和基于排放分析仪测试的间接测量法；按照测试工况不同，可分为基于开发性工况的等速工况法和基于认证工况的综合工况法。
一、仪器设备
燃油经济性试验一般在实验室开展，常用的试验设备有转鼓试验台（图 3-3）、油耗仪或者排放分析仪（设备原理在本章第五节中介绍）。转鼓试验台可以模拟车辆道路行驶阻力和质量，同时转鼓也可以测量车辆的行驶速度、距离。油耗仪或者排放分析仪可测量试验过程中的燃油消耗量，燃油消耗量与行驶距离的比值即为油耗。
1、油耗仪介绍
根据测量物理量的不同，油耗仪可分为体积式油耗仪和质量式油耗仪。
（1）体积式油耗仪
体积式油耗仪外形如图 4-5a 所示，其测试原理与生活中常见的水表类同，但油耗仪的精度较高，其测量参数见表 4-3。
体积式油耗仪主要由活塞、磁性联轴节、固定光栅、光敏管 LED（对置）、转动光栅、信号端子等组成，如图 4-5b 所示。当燃油流过油耗仪时推动活塞运动，活塞带动中间的磁性联轴节旋转及转动光栅旋转，光栅可以发出两路相位相反的电信号。根据活塞的体积、光信号的数量、时序和时间信息即可得到累计燃油消耗量（L）、瞬时燃油消耗量（L/h）和燃油的流向。
表 4-3 油耗仪测量参数
项目 | 参数 | 项目 | 参数 | |
测量范围 | 流量 | 0.3 ~ 120L/h | 压力损失 | 2kPa 以下（在汽油流量 60L/h 时） |
温度 | 0 ~ 99.9℃ | 最大分辨率 | 0.1mL 最大 | |
压力 | 0 ~ 980kPa | 最大流量压力 | 980kPa | |
精度 | 流量 | ±0.2%（0.3 ~ 120 L/h） | 使用温度范围 | 0 ~ 65℃ |
温度 | JIS0.5 级（B 级） | 适用的流体 | 汽油、轻油、煤油、一般石油 | |
压力 | ±0.5% 量程 | — | — | |
图 4-5 体积式油耗仪
（2）质量式油耗仪
质量式油耗仪一般采用科里奥利质量流量计（Coriolis Mass Flowmeter，简称科氏力流量计）测试燃油的质量，如图 4-6 所示。该流量计是一种利用流体在振动管道中流动时产生与质量流量成正比的科里奥利力原理来直接测量质量流量的装置，由流量检测元件和转换器组成。科里奥利质量流量计实现了质量流量的直接测量，具有高精度、可测多重介质和多个工艺参数的特点，广泛应用于石化、制药、食品等行业。
图 4-6 科里奥利质量流量计
质量式油耗仪往往还配备了燃油恒温装置、调压装置、温度测量模块等，因此其体积较大，一般用于发动机或者整车台架油耗试验中。
（3）油耗仪连接
要测试车辆的燃油消耗量，就需要把油耗仪串联至整车的燃油供给系中，如图 4-7所示。
图 4-7 油耗仪连接示意图
2、距离测试设备
在实验室开展试验时，采用转鼓试验台测试距离；在道路上开展试验时，采用非接触式五轮仪测试。
二、燃油经济性试验计算方法
体积式油耗仪计算方法
采用体积式油耗仪测试油耗，会受到温度的影响，还需要进行温度校正，按照式（4-1）进行计算。
3、排放分析仪测试油耗计算方法
1）对于装备汽油机的车辆，按照式（4-3）进行计算。
2）对于装备柴油机的车辆，按照式（4-4）进行计算。
三、基于等速工况的油耗试验
等速工况油耗试验是指车辆在平直路面上按照试验车速匀速行驶的燃油消耗率，简称等速油耗。试验过程中使车辆保持匀速行驶一段距离（一般为 1km），测试行驶这段距离所消耗的燃油量。
等速油耗试验可以在道路上进行，也可以在转鼓试验台上进行。在道路上进行时，要 求：道路水平、平直、干燥；风速小于2m/s，试验需要开展往返两个方向测试，取平均值；测试精度的要求与道路滑行试验精度类似。在转鼓试验台开展油耗测试时，将转鼓的加载 设置为经济性加载，每个速度点测量 2 次，测试误差小于 5%，否则增加试验次数。鉴于转 鼓试验台的环境因素可控、结果一致性好、测试精度高等优势，越来越多的企业利用转鼓 试验台开展等速油耗试验。
等速油耗一般用于评价汽车在高速行驶时的燃油经济性，如轿车为 120km/h、重型车为 80km/h 车速点油耗，能较好地反映车辆在高速公路上行驶的燃油消耗情况。等速油耗由于其工况稳定，能较好地表征发动机在整车上的稳态油耗特性，因此也常通过开展固定档位、不同车速和阻力下的等速油耗试验来获得发动机整车万有特性，如图 4-8 所示。
四、基于综合工况的油耗试验
相较于等速工况法来说，综合工况油耗试验的车速是时刻变化的，可以模拟车辆实际行驶过程中的起步、加减速、换档等操作。综合工况的种类很多，所有的认证工况都属于综合工况范畴。测量行驶完综合工况全程所消耗的燃油量与行驶距离，并计算燃油量与行驶距离的比值，即为综合油耗。
1、WLTC 综合工况油耗
WLTC 综合工况油耗是现阶段车辆公告认证试验中必须测试的项目。为了保证油耗试验的重复性和准确性，需要对影响试验结果的边界条件进行限制，如车辆要求、环境要求、试验加载参数等。
图 4-8 某车型四档整车发动机万有特性图
（1）车辆要求
车辆试验前可以进行磨合，但总里程需少于 15000km ；车辆的动力性或其他性能符合制造厂的规定，能在正常行驶条件下运行，特别是正常的冷、热起动；车辆润滑油、冷却液、轮胎气压满足厂家规定要求，燃油加注生产企业推荐的最低牌号；试验前一天需要进行预跑，确认其状态良好。
（2）环境要求
试验车辆置于环境温度为（23±3）℃的浸车间（带有恒温恒湿空调系统的房间）静置处理，静置时间至少为 6h，直至发动机的润滑油和冷却液温度达到室温；试验时，在环境温度为（23±5）℃的环境仓内进行。
（3）试验加载参数
试验加载参数包含测试质量和阻力系数两部分。测试质量指试验车辆的基准质量（整备质量 +100kg）、选装装备质量（车辆选装件）及代表性负荷质量（一般指旋转惯量）三者之和。阻力系数根据第三章介绍的道路滑行阻力，再通过转鼓拟合出阻力加载系数。
（4）试验工况
试验工况采用 WLTC 工况曲线进行，驾驶员按照工况要求的档位、车速来行驶，同步采集油耗和距离。如果车辆不能达到试验循环要求的加速度和最大车速值，则应将加速踏板踏到底，直至回到要求的运行曲线。
（5）试验数据
转鼓或者油耗测试设备一般会自带一套数据采集记录软件，可以实现试验结束后燃油经济性的自动计算，直接得出百公里油耗，见表 4-4。
表 4-4 某乘用车综合油耗值
（6）试验数据修正
使用乙醇汽油 E10（含乙醇 10% 的汽油）来开展试验，试验结果需乘以 0.97 进行校正。对在用车车厂生产一致性抽查时，一般进行“0”km（车辆未磨合）工况油耗试验，试验 结果乘以 0.95 进行校正，校正结果与申报值的误差满足法规要求。
2、其他综合工况油耗
综合油耗能够较好地反映出汽车在特定行驶状况下的燃油消耗情况，广泛应用于车辆 开发过程中，除车辆公告认证试验中的综合工况油耗外，许多企业还开展 −7℃采暖工况、30℃带光照空调制冷工况等综合油耗的测试。
