基于容积法的汽车油耗检测仪器设计Word格式文档下载.docx

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容积法；

油耗；

单片机；

汇编语言；

设计

ABSTRACT

Withthecarsintheever-increasing,petrol,dieselandothernon-renewableresourcesgraduallyreduced,inadditiontothegradualstrengtheningofenvironmentalawareness,itismoreconcernedaboutfuelconsumptionofvehicles,vehiclefuelconsumptiontolimitthevoiceshavebecomestrongerandstronger.Todeveloprapid,accuratemeasurementofvehiclefuelconsumptioninvariousoperatingconditionsofthenewtechnologies,hasbecomeanimportanttopic.

Inthispaper,analysisandsummaryofvehiclefuelconsumptionathomeandabroadtheissueofwidespreaddetectiontechniquebasedonthefuelconsumptionofdetectiontechnologyandthetechnologicallevelofexistingdevelopmenttrends,theuseofsingle-chiptechnology,thedevelopmentofintelligentvehiclefuelconsumptiontestingsoftware.Includemotorvehiclefuelconsumptiontobuildmathematicalmodelofintelligentdetectionsystems,detectionsystemsbasedonvehiclefuelconsumptionandthemathematicalmodelofthedesignofvehiclefuelconsumptiontestingsoftwareandsoftwareunittestingandintegrationtesting,theoveralltesthardware.Atthesametime,thesystemanti-jammingmeasures.

Intelligentvehiclefuelconsumptiontestingofsoftwaredeliveredbycalculatingthefuelflowsensorflowpulsesignal,canmeasurethefuelconsumptionofmotorvehicles100kilometers.

Keywords：

Fuelconsumption;

Singlechip;

Assemblylanguage;

Design

第1章绪论

1.1引言

随着经济的快速发展，汽车数量的不断增加，而且石油资源需求快速激增，使能源供需矛盾日益突出。

我国2009年中国石油表观消费量为40,837.5万吨，仅次于美国，预计2010年将达到4.27亿吨。

2009年中国汽车产销分别为1379.10万辆和1364.48万辆,成为世界汽车产销第一大国，2010年的汽车保有总量已达到7619万辆，由汽车消耗的燃料占我国燃料消耗总量的40%左右。

汽车的主要能源是石油产品中的汽油和柴油。

我国的石油消耗在过去20年里以每年5%的速度增加。

目前，快速增长的石油消耗造成的能源等问题己经出现。

短缺的石油供应与经济快速发展带来石油需求间的矛盾突出，而燃油消耗快速增加成为首要因素。

权威统计显示，机动车消耗了全国石油总产量的85%，柴油总产量的42%。

预计到2010年底达到2.7—3.1亿吨。

而国内年产量仅能达到1.65—2亿吨，供需缺口为1.05—1.1亿吨。

为实现可持续发展的战略目标，节约能源和保护环境是一项长期而艰巨的任务。

同时汽车燃油消耗是衡量汽车燃油经济性的重要指标，是车辆技术等级评定的关键项。

燃油经济性好，可以降低汽车的使用费用、节省石油资源、降低发动机产生的有害气体的排放量，起到防止全球变暖的作用。

因此，对车辆燃油经济性进行检测是十分重要和必要的。

对汽车燃油经济性的评价，一般是通过汽车燃油消耗量测量来确定的，它是用以评价在用汽车技术状况与维修质量的综合性参数，也是诊断和分析汽车故障的重要参考，因此汽车燃油消耗量是汽车的重要性能之一。

因为它是汽车的主要性能之一，所以准确、迅速地对汽车燃油消耗量进行检测并作出评价，这是非常关键的。

国家有关标准中规定的燃油经济性的评定使用的是油耗计测定方法。

传统的油耗计对于化油器的汽油机燃油消耗的测量较为简单，但是，随着汽车排放法规的日趋严格和汽车电子技术的长足进步，汽油机的化油器已被电控燃油喷射系统（EFI）所取代，汽车的燃油经济性测量的对象已全部变成了电控喷射发动机。

电控喷射发动机由于需要处理多余燃油的回流问题，使其对油耗的测量变得复杂。

所以，相关的测量方法和仪器的研究受到了更多的关注。

研发车辆油耗检测仪，提高油耗检测精度，扩大仪器测量范围，是实现油耗仪产品更新换代的要求，也是科学技术日益发展的需要。

基于容积法的汽车油耗检测仪器能精确检测汽车油耗，可以对汽车的燃油经济性有一个正确的评价和预测，可为研制低油耗车提供依据；

对营运车辆油耗检测评价，可为其维护、维修提供依据；

对于维修企业，也可用于判定维修质量；

还可用于教学、研究单位进行其工作规律研究。

由此可见，汽车油耗不仅关系到环保节能更是汽车前沿技术的发展和应用。

由此研制能快速、准确测量汽车在各种工况下油耗的仪器，也已成为一项重要课题。

1.2国内外的油耗仪研究状况及发展趋势

1.2.1国内外研究状况

1、国外汽车油耗仪的研究状况

国外汽车工业发达国家，比较重视环保与节能。

其车辆油耗检测技术较先进，投入的人力和财力也较多，并大量采用了传感技术和微电脑技术，正在大力开发研制智能型油耗检测装置，其功能、测试项目、精度、显示方式都在不断发展与完善之中，成本逐渐趋向合理。

目前，国外有关燃油消耗测量设备的报道较少，只有一些专利。

燃油消耗量是评价汽油机经济性的重要指标，也是汽油机的重要测量参数之一。

因此，燃油消耗量的测量是内燃机性能试验的重要组成部分，其测量精度直接影响汽油机实际性能指标、各项技术参数确定和主要附件的选配及调整等。

目前，内燃机台架试验多属于稳态工况，仍沿用传统的质量法或体积法测量发动机燃油消耗量。

随着汽车技术飞速发展，对其测试的手段也应同步发展。

目前的油耗仪多为体积式的，日本小野公司的FP-214型活塞式流量传感器，最低采样时间为0.ls，最小油量分辨率为1ml，传感器量程为0.3～120L/h。

涡轮流量仪具有瞬时测量和累计功能，得到广泛应用，可测量0.05～1200L/min的液体流量，在标定条件下，精度可达±

0.5%，响应时间2～10ms。

中小功率汽油机燃油流量小，一般在10～3000mL/min，超出涡流流量计下限，为此国内研制出不同大小的涡轮以满足汽油机小流测量的需要。

以上两种流量仪均用于汽车道路试验，只能测量体积流量。

美国Pierburg仪器司的流量计为涡轮流量仪的改进型，流量范围可从1L/h起，响应时间为200ms，精度可达±

0.l%。

奥地利的AVL公司研制的台架试验中发动机燃油耗的精确测量仪，在油量25g时精度较高，台架试验测量范围为0～150kg/h，尽管该油耗仪可进行动态测试，但由于仍是静态燃油测量秤的改进，动态响应时间大于200ms。

美国、日本和欧洲各国汽车油耗、C02排放的测试循环和测量设备各不相同，测试范围也不全一致，但都是模拟汽车实际道路运行状况下，多工况法汽车油耗测试方法，主要限制产量较大的轻型（包括微型）车辆。

欧洲法规或指令只规定了M1类车的测试方法，且近十多年来不断变化。

早期是分别测量低速城市工况（即ECE15工况）油耗和90、120km/h的等速油耗;

93年开始采用城市工况和城郊高速工况（EUDC）的复合工况油耗，在排放实验室用碳平衡法而不是用油耗仪直接测量;

2000年开始采用冷启动而不是原来的热启动状态下的工况法来测量油耗，以求更真实测量汽车实际油耗的排放。

以欧洲为例，1995年欧洲轿车平均C02排放量（采用模拟实际的冷启动后工况法测试循环）为185g/km，2000年降低至169g/km，2008年将进一步降低至140g/km（相当于汽油车百公里油耗为5.9L，也是在1995年的基础上减低了约25%）;

美国是分别测量模拟市区（平均车速31.7km/h）和高速公路（平均车速77.4km/h）运行状态的工况法油耗，加权平均后作为汽车名义油耗。

日本测量的是10—15工况（平均车速22.7km/h从小）运行下的平均油耗。

不仅如此，美国还规定了汽车制造公司的平均油耗（CAfE）限值，不满足该限值则视差距大小处以数额不等的罚款;

日本则规定了不同质量的汽车油耗标准表，欧洲则规定Ml类车型式认证时必须测试油耗，确认汽车厂的申报值并向社会公布。

2、国内汽车油耗检测技术研究状况

在现代以科技为主导的经济社会中，研究与开发新型智能油耗软件是实现检测油耗产品升级换代的要求，是科学技术日益发展的需要。

以前我国主要采用普通式汽车油耗计检测油耗，随着时代的变迁，科技的日新月异，这类油耗计精度低、功耗大、适用范围较窄、可靠性不大、抗干扰性不强等一系列弊端逐渐突显出来，并函待改善。

在国内，由于技术上的落后，对汽车燃油经济性的检测重视较晚，直到1991年10月1日交通部才颁布实施了涉及车辆燃油消耗检测的法规—《汽车运输业综合性能检测站管理办法》，规定采用的测量方法为容积法和重量法。

少数几个大的科研单位虽然从国外引进了一些相关的设备，但主要使用在测量汽车的尾气排放，用碳平衡法原理测油耗，但是由于碳平衡法精确计量排气流量比较困难，快速可靠的密封连接也十分困难很难，而且将测量误差控制在5%以内。

所以国内没有达到实用阶段，还没有引起重视。

目前我国主流中档轿车的C02排放量为200~220g/km（相当于汽油车百公里油耗为8.3L~9.2L），考虑到众多的国产在用车，我国城市的燃油消耗/C02排放水平应该更高。

我国急需借鉴国外经验，强制实施汽车多工况法油耗测试方法，作为汽车厂公布油耗数据的统一测试基准，并在每辆汽车上标明其名义油耗，引导用户比较选择。