汽車的油耗是怎麼計算出來的?


又是費時間的問題。。。。

掃盲一下(我就是來降低知乎逼格的。。專業人士請繞路)

油耗顯示,從時間段來分

1、分行程油耗;2瞬時油耗;

從顯示終端來說,1、原車顯示油耗,2、第三方(包括APP,或者HUD之類附加設備)顯示油耗

有答友提到過, 瞬時油耗靠流量計和速度表,平均油耗靠流量計和里程錶 。

這是最簡單的第三方顯示的瞬時油耗的計算方法。

先獲通過流量感測器的(Mass airflow sensor)的air flow rate(單位是克/每秒,g/s),除以標準空燃比14.7,取的瞬時耗油量.

(做到精細的,可以加上長期燃油修正long term fuel trim,再誇張的,加上短期燃油修正short term fuel trim)。當然,有些車從OBD口獲取不到這些數據(Mass airflow sensor的air flow rate) ,也有用進氣壓力(intake main absolute pressure)的。

行程油耗,把瞬時油耗積分,獲取行程消耗總油量,然後除以行程里程。至於行程里程這個簡單,可以靠車速積分求和,或者設一個變數,記錄行程里程,行程里程跟里程錶一起更新就行了)。

對於原廠來說,只有電噴車才可能顯示這些。老式的用汽化器(carb,carburetor,carburettor,,也叫化油器)的車輛是不可能顯示這些的。電噴車直接用噴油脈寬、噴油壓力,multiply ,sum就計算出來油量。對於距離,通過車速脈衝計數計出來的,算出來的結果一直累加,也就是里程。

至於車速脈衝,是一個跟變速箱輸出軸(或者驅動橋)聯動的感應器,有霍爾式的,有光電式的,還有磁電式的。它每轉過一個角度會輸出一個脈衝,也就是旋轉的時候會輸出脈衝。

至於單位時間(噴油脈寬)內的噴油量,可以通過氧感測器(oxygen sensor)的反饋來修正。

有朋友提到簡單的用流量計數據計算,這有幾個問題

首先,流量計自身的問題,

問題是汽車上的流量計不準啊,如果要准,只能用像水表表那樣的葉輪式。所有的氣流都通過葉片,但是那樣的進氣損失太大了。。。 葉輪式的響應還慢,你一腳油下去,沒反應。

當然, 旁通式的響應快,進氣損失小,但是誤差嚴重(因為在流量變化的時候,旁通道跟主通道的壓力不一致)

汽車上常見的空氣流量感測器按其結構型式可分為葉片(翼板)式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式幾種空氣流量計。

以翼片式空氣流量計為例,當引擎怠速工作時,節氣門接近關閉,只有少量空氣進入主流道 。流過主流道的空氣推動翼片偏轉很小的角度,同時與翼片同軸的電位計則輸出一個微弱的電壓信號給電控單元,電控單元便向噴油器輸出短脈衝寬度的電脈衝。這時流過旁通空氣道的空氣未經空氣流量計計量,因此不影響噴油量,但卻使混合氣變稀,使CO的排放量減少。當引擎 在高速大負荷運轉時,節氣門接近全開,吸入的空氣量較多且全部流過主流道,空氣推動翼片偏轉較大的角度,電位計則輸出較強的電壓信號,電控單元相應地輸出長脈衝寬度的電脈衝。

·緩衝片:緩衝室內空氣對緩衝片的阻尼作用,使翼片轉動平穩

·旁通空氣調節螺釘:調節怠速時旁通空氣量的大小,從而調節怠速混合氣的成分

·電位計:將翼片轉動的角度轉換為電信號

·翼片全關時,沒有進氣量,產生電壓信號最強

·翼片打開時,進氣量由小變大,產生電壓信號有強變弱 ·翼片全開時,進氣量最大,產生電壓信號最弱

再以熱線式空氣流量計為例。當空氣流過熱線式空氣流量計時,鉑熱線向空氣散熱,溫度降低,鉑熱線的電阻減小,使電橋失去平衡。這時混合電路將自動增加供給鉑熱線的電流,以使其恢復原來的溫度和電阻值,直至電橋恢復平衡。流過鉑熱線的空氣流量越大,混合電路供給鉑熱線的加熱電流也越大,即加熱電流是空氣流量的單值函數。加熱電流通過精密電阻產生的電壓降作為電壓輸出信號傳輸給電控單元,電壓降的大小即是對空氣流量的度量。溫度補償電阻的阻值也隨進氣溫度的變化而變化,起到一個參照標準的作用,用來消除進氣溫度的變化對空氣流量測量結果的影響。一般將鉑熱線通電加熱到高於溫度補償電阻溫度100℃

再介紹下熱膜式空氣流量計,其與 與熱線式空氣流量計相同,它是利用熱膜與空氣之間的熱傳遞現象來測量空氣流量的。熱膜是由鉑金屬片固定在樹脂薄膜上而構成的。用熱膜代替熱線提高了空氣流量計的可靠性和耐用性,並且熱膜不會被空氣中的灰塵沾附。

卡門渦流式空氣流量計它是利用卡門渦流理論來測量空氣流量的裝置。在流量計進氣道的正中央有一個流線形或三角形的立柱,稱作渦源體。當均勻的氣流流過渦源體時,在渦源體下游的氣流中會產生一列不對稱卻十分規則的空氣漩渦,即所謂卡門渦流。據卡門渦流理論,此漩渦移動的速度與空氣流速成正比,即在單位時間內流過渦源體下游某點的漩渦數量與空氣流速成正比。因此,通過測量單位時間內流過的漩渦數量便可計算出空氣流速和流量。

再介紹下門渦流式空氣流量計

它是利用卡門渦流理論來測量空氣流量的裝置。在流量計進氣道的正中央有一個流線形或三角形的立柱,稱作渦源體。當均勻的氣流流過渦源體時,在渦源體下游的氣流中會產生一列不對稱卻十分規則的空氣漩渦,即所謂卡門渦流。據卡門渦流理論,此漩渦移動的速度與空氣流速成正比,即在單位時間內流過渦源體下游某點的漩渦數量與空氣流速成正比。因此,通過測量單位時間內流過的漩渦數量便可計算出空氣流速和流量。

圖片來自網路,侵刪。。

總之,現行的空氣流量計是不準的,即便是通過標定到精確度±0.5%~±2.5% 也會隨著受到環境的嚴重影響(比如氣溫,積灰),所以,在維修的時候,技師只測感測器有無輸出電壓,而不管輸出是多少。

另外,即便流量計是準的,空燃比也不是固定的,汽油機不是14.7,柴油機更不是14.3。雖然以前汽油機是趨近與1,但是,在重載的時候會多噴油產生過濃混合氣(空燃比在12~13的時候往往功率最大),而柴油機在低負荷的情況下空燃比是遠遠低於14.3的。另外,現在汽油機也有稀薄燃燒的概念,很多情況下空燃比也低於14.7。總之,空燃比是變化的,也總之,第三方的油耗表是沒辦法準的。

以上是從技術角度分析油耗是怎麼計算出來的

下面再從司機角度說說油耗是怎麼算出來的

市面上的油耗軟體提供兩種方式, 按照2種加油習慣來計算油耗,其單次油耗計算方式略有不同:
經常加滿:在不間斷的加油記錄中出現兩次加油量達到加滿狀態,單次油耗 = 此次加油數 / 行駛里程數。
經常加固定金額:在不間斷的加油記錄中出現兩次亮燈後加油狀態,單次油耗 = 上次加油數 / 行駛里程數

一般會有類似的界面輸入相關信息

然後軟體會計算出類似下面的結果

以上的油耗,是司機自己駕駛汽車的油耗。

那麼,大家在買車的時候,風擋右上有一個黃色標籤(或者白色),標明了市區、郊區、綜合三種路況百公里油耗。這個是什麼東西呢?又是怎麼測的呢?

那個叫工信部油耗,政府官網是中國汽車燃料消耗量網站,

大家點擊進去之後就能查到自己心儀的汽車的工信部油耗。

那麼 工信部油耗又是怎麼測的呢?

油耗的測試方法,有流量計法和碳平衡法兩種。流量計法是在發動機油管上串聯流量計,需要拆、裝發動機供油管路來直接測試消耗了多少燃油。

而碳平衡法則是通過元素守恆的原理,通過測量排氣流量值和含碳氣體濃度值,來測算消耗的燃油量。碳平衡法雖然是間接測算,但是只需將儀器管路與排氣管對接即可測試,而且具有很高的準確率。因此,碳平衡法是目前主流的測試方法。

我國採用的工信部油耗測量方法參照了歐洲NEDC(New European Driving Cycle)的第二階段的標準。肯定有小夥伴此時會舉手,說現在歐洲已經實施了第三階段的標準了呢,怎麼工信部還停留在第二階段呢?答曰:的確,目前歐洲是第三階段,但與第二階段標準相比,僅去掉了啟動怠速的40秒時間。

在這個標準中,認定市區30%,市郊70%。一個完整測試循環共計1220秒,由四個市區工況小循環、一個郊區工況和一個40秒的怠速時間組成,其中市區工況共780秒,最高車速50公里/小時;郊區工況400秒,最高車速120公里/小時。市區工況下,汽車平均時速為19公里,每個小循環的理論距離為1013米,四個小循環的總距離為4052米。在市郊工況下,一共行駛6956米,平均時速為62.6公里/小時

當然, 到目前為止,NEDC的標準備受世人質疑,被認為是老掉牙的標準,而且脫離實際情況很遠。我們考究此標準就不難發現,最後一版修改還是在1997年,當時歐洲的車型動力與整備質量都不能和現在的車型相比。如果你去過歐洲,就知道在路口綠燈一亮,駕駛者起步都是非常急速的。而在NEDC的環節中達到時速15公里用時為4秒,這對於一輛跑車都可以加速到100公里了。另外,與現實脫節的表現還在於,NEDC不包括長時間高速行駛的工況。再有就是在實際使用的過程中不可能保證車載設備都像實驗時那樣處於關閉狀態。

中國工信部的油耗測試詳細情況是這樣的

  工況油耗的測試首先是要求車輛的狀態良好,車輛經過3000公里的磨合期後才可以進行試驗,當然,車輛的行駛里程也不能超過15000km。

  第一步,是在標準環境下的平直路面測試車輛的不同時速下的行駛阻力,以便在後面台架試驗中來模擬行駛阻力,更加貼合實際情況。一般情況下,將車輛加速至150km/h,隨後空擋滑行,使用V-BOX儀器測試。

  第二步就是在底盤測功機上,接好儀器後,按照規定要求駕駛車輛,測得油耗,同時要保證車前方有變速風機,來模擬行駛時的氣流,主要是為了給發動機進氣和冷卻提供「冷空氣」。另外,在此期間是不開啟空調系統的。

  綜合工況油耗的測試具體駕駛規定要求如下,整個測試過程包括4個市區工況和1個市郊工況,測試完成後,便可以測得三個工況下的油耗。

  市區工況油耗:一個市區運轉循環單元包括60秒怠速;9秒怠速、車輛減速、離合器脫開;8秒換擋;36秒加速行駛;57等速行駛;25秒減速行駛。一個循環共計195秒。其中,60秒怠速以及9秒怠速、車輛減速、離合器脫開的時間最長,占整個測試時間的35.4%。市區循環要連續進行四次。市區工況下,汽車平均時速為19公里,每個循環的理論距離為1.013公里,四個循環的總距離為4.052公里

  市郊工況油耗:一個市郊運轉循環包括40秒的怠速;10秒的怠速、車輛減速、離合器脫開;6秒的換擋;103秒的加速行駛;209秒的等速行駛;32秒的減速行駛。市郊循環進行一次,總共400秒時間。由於是市郊工況,等速行駛時間最長,佔總時長的52.2%。市郊工況下,汽車平均時速為62.6公里,最高時速120公里。每個循環的理論距離為6.955公里。

綜合工況油耗:綜合油耗則是用市區和市郊兩個循環的總排放量,除以完成這兩個循環的總里程(4.052+6.995)後,利用排放量對應計算出燃料消耗值

那個標籤上三個油耗就是這樣測來的

當然, 除了歐洲的標準以外,日本的JC08標準和美國的CAFE標準相對更接近真實狀況。先來看看日本的JC08模式,它始於2005年,脫胎10/15模式。其中「10」表示模擬市區路況進行10項測試,「15」則表示模擬郊區路況進行15項測試。在10/15模式上,更為嚴格的JC08標準正式啟用。

數據顯示在JC08工況下,整個實驗長度為1204秒,總距離為8171米,平均時速為24.4公里,極速81.6公里。從圖上我們可以得知,曲線的上升趨勢和下降趨勢比10/15模式多。這說明加速更為頻繁,與實際駕駛很接近。其次,最高車速比10/15模式更高,且勻速行駛的時間更短。最後車輛在完全制動之前的平均車速保持在50公里/小時,這也能很好地模擬市區等紅綠燈的情況。

另外,美國的CAFE(corporate average fuel economy)是在上世紀石油危機的背景下產生的。它包括城市行駛循環(FTP)以及公路行駛循環(SFTP)兩部分,其中FTP所佔比例分子為0.55,而SFTP則是0.45,經過運算能夠得到綜合燃油經濟性。

TP城市行駛循環總測試時間為1877秒,包括505秒的冷啟動(發動機周圍平均溫度20-30℃)、867秒的穩定狀態以及505秒的熱啟動三個階段。通過測算每個階段的碳排放量從而得到城市行駛燃油經濟性,其中冷啟動佔有0.43比重因子,穩定狀態佔1個比重因子,而熱啟動則佔0.57比重因子。FTP測試總行程17.77公里,平均車速34.12公里/小時,最高91.25公里/小時。

相對FTP,SFTP(郊區油耗測試)的曲線比較平緩,震蕩幅度與頻次都明顯小過FTP,畢竟公路上行車要流暢得多。SFTP總測試時間為1545秒,包括765秒正式測試時間、15秒怠速時間以及765秒取樣時間,測試總行程33公里,平均車速77.4 公里/小時,最高車速96.4公里/小時。

對比同一款車型在幾種測試標準下的官方油耗,可以發現,開車越是平緩的老司機,油耗越接近中國的油耗;開車比較性急的「賽車手」型司機,自己的油耗則可以跟日美的官方油耗類比


瞬時油耗

流量計和速度表

平均油耗

流量計和里程錶


汽車上有一個東西叫里程錶,你先去加油站把油箱加滿,然後跑個一百公里,再去加油站把油加滿,第二次的加油費用除以汽油單價等於一百公里所消耗的汽油升數,就好了。

當然這一百公里你跑高速就是高速油耗,你跑市區就是市區油耗,你跑綜合就是綜合油耗。不同路況油耗是不同的

還有,太簡單的問題去百度就好了,不要來知乎問,你這樣廣大知友就不好去和別人吹牛逼說知乎逼格高了,不能裝逼很多人就不來知乎了,將來流量上出了問題你是要擔責任的

……――……――……――……――……――

鑒於有朋友說題主問的可能是瞬時油耗,也許是我誤會題主的意思了,抱歉

瞬時只是一個偽概念,以2秒為例,ECU根據工況控制噴油次數與脈寬,得出噴油量


汽車油耗怎麼算 ?

我們經常在說百公里的油耗是多少,或者說一公里需要花費多少油費,但對於許多新手來說,卻始 終弄不清楚,究竟該如何計算自己車子的基本油耗。

其實油耗計算方法五花八門,不同的車主利用不一樣的計算方法,會導致所計算出來的結果出現較大的誤差。 因此,針對汽車油耗的演算法,下面分析一下汽車油耗是怎麼算的。

汽車油耗計算的較為準確的公式為: 消耗掉的油量/行駛里程=每公里油耗。 比如你車子的油箱容量是50公升,等油表燈亮的時候一般還剩10升不到的樣子,而這個時候你跑了500公里,那麼你的每公里油耗就是40升/500公里=0.08升/公里,百公里油耗是8升。這樣加三次油,你就可以測算出比較準確的油耗了,當然在每次加滿油之後要把里程錶清零,這樣跑的公里數才確切。


比如:百公里(100)耗油8.9升,一升6.3元,百公里8.9*6.3,百公里耗油就要56.07元,一公里就是56.07÷100=0.5607元。。


小學奧數題已經拓展到汽車領域了?


除法除出來的


你想問的是瞬時油耗吧?現在的發動機噴油都是電腦控制,電腦只要收集噴油量和速度數據就能算出瞬時油耗了。


推薦閱讀:

卡羅拉1.8cvt 每公里油費6.6 算省油嗎? ?
關於新蒙迪歐油耗問題求大神。?

TAG:汽車 | 油價 | 汽車行業 | 汽車養護 | 油耗 |