[發明專利]一種利用碳平衡法測量油耗的方法

有效

• 申請號: 201310293095.6
• 申請日: 2013-07-13
• 公開（公告）號: CN103353321A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 何桂華
• 申請（專利權）人: 佛山分析儀有限公司
• 主分類號: G01F9/00
• 分類號: G01F9/00
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 劉潤愚

技術領域

本發明涉及機動車燃油經濟性的檢測，具體涉及一種利用碳平衡法測量油耗的方法。

背景技術、

20世紀70年代起，國外開始采用碳平衡法對輕型汽車的燃油經濟性進行測量。碳平衡法能夠實現不解體的燃油經濟性（簡稱“油耗”）檢測，且檢測操作簡便、快速，尤其在提倡節能、環保、低碳的今天，得到了大力的推廣。

碳平衡法是根據碳質量守衡定律測算汽車油耗的方法，即燃油在發動機中燃燒后，排氣中的碳質量總和等于燃油燃燒前的碳質量總和。燃油是以HC化合物為主要成分的混合物，其燃燒生成CO₂、CO、HC等，只要測出單位時間內機動車尾氣中的CO₂、CO、HC中的碳質量，再與單位體積燃油中的碳質量相比較，即可得到燃油消耗量。

為了以去除稀釋空氣對稀釋排氣的干擾，需引入稀釋系數對稀釋排氣中的CO₂、CO、HC進行校正，GB/T?18566-2011《道路運輸車輛燃料消耗量檢測評價方法》采用了以下方法計算稀釋系數：

式中：

13.4——化學計量系數，GB/T?18566-2011采用的是汽油（或柴油）完全燃燒時的CO₂理論排氣濃度；

——每秒稀釋排氣中CO₂氣體濃度，單位為體積分數（%）；

——每秒稀釋排氣中CO氣體濃度，單位為體積分數（%）；

——每秒稀釋排氣中HC氣體濃度，單位為體積分數（1×10^-6）。

但是該方法忽略了稀釋空氣中污染物的影響，利用其計算稀釋系數時，在發動機過量空氣系數大于1的工況，過量的那部分空氣在發動機的排氣管中成為稀釋空氣對燃燒產物進行了稀釋，從而造成其計算結果大于實際值。

稀釋系數的正確與否，將直接影響油耗檢測的精確度，因此需要對碳平衡稀釋系數的計算方法進行修正。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種可有效保證測量的精度，去除稀釋空氣對測量結果影響的利用碳平衡法測量油耗的方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明所述的利用碳平衡法測量油耗的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將碳平衡油耗儀采樣管靠近并對準機動車排氣管口，抽取機動車全部排氣及參與稀釋的空氣；

（2）碳平衡油耗儀的氣體濃度測量裝置、溫度測量裝置、壓力測量裝置及流量測量裝置分別測得經稀釋后的機動車排氣的濃度（CO₂、CO、HC等）、溫度、壓力、流量；

（3）將碳平衡油耗儀測得的稀釋排氣的流量數據結合溫度數據、壓力數據，換算為標準狀態下的稀釋排氣流量（Q_n）；

（4）將碳平衡油耗儀測得的機動車稀釋排氣的濃度數據（CO₂、CO、HC等）進行背景校正，得到以下校正公式：

式中：

——稀釋排氣中CO₂校正濃度，%；

——稀釋排氣中CO₂濃度，%；

——稀釋空氣中CO₂濃度，%；

——稀釋排氣中CO校正濃度，10^-6；

——稀釋排氣中CO濃度，10^-6；

——稀釋空氣中CO濃度，10^-6；

——稀釋排氣中HC校正濃度，10^-6；

——稀釋排氣中HC濃度，10^-6；

——稀釋空氣中HC濃度，10^-6；

DF——稀釋系數；

其中稀釋系數的取得包括以下步驟和過程：

（4-1）建立燃料燃燒的模型，所述的模型考慮到空氣中所含各氣體的組成及含量，建立完整的燃燒數學模型，根據物質守恒定律，得出燃燒各生成物的濃度；

（4-2）計算燃料中的C全部轉化為CO₂、燃料中的C全部轉化為CO、燃料中的C全部未燃燒（HC）三種極端情況下的化學計量系數；

（4-3）當生成物除了CO₂，還有不完全燃燒生成的CO、HC生成時，修正模型，并通過以下公式計算得到稀釋系數的修正值：

式中：