瞬时油耗为“零”可信吗？

陆 海

（南宁学院，广西 南宁 530200）

瞬时油耗为“零”可信吗？

陆 海

（南宁学院，广西 南宁 530200）

本文运用诊断仪在车辆行驶过程中实际检测车辆的供油情况，同时结合电控喷油器的喷射量特性对汽车的瞬时为零的油耗进行分析论证，并简要总结出车辆使用过程中的一些节油小技巧。

油耗；减速断油；喷油器

CLC NO.: U471.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)03--

引言

近几年，车载行车电脑在车上运用普及，各车主在用车过程中，车载电脑有时向驾驶员显示的瞬时油耗“0 L/100km”让众多驾驶员纳闷了：“此刻我的车真的不烧油吗？那为何平均油耗又这么高呢？”

针对不少车主这样的疑问，本文运用金德KT-600诊断仪测试别克英朗XT1.6L车型在行驶过程中实际检测车辆的供油情况，并用喷油嘴测试清洗仪对喷油器进行测试并拟合出其燃油喷射特性曲线，结合此特性对汽车瞬时为零的油耗进行分析论证。

1、检测设备及检测原理

1.1 检测设备

本文以上海通用别克英朗XT1.6L手动舒适版车型作为被测对象，金德KT-600汽车诊断检测综合分析仪、远征CNC-601A型喷油嘴测试清洗仪作为测试仪器。

1.2 检测原理

电控汽油发动机通过电子控制系统精确控制空燃比α，确保发动机在各种工况下都处于最佳运行状态。在汽油发动机电子控制系统中，减速断油控制是其控制过程中极其重要的一个方面。

减速断油控制就是当发动机在高速运行急减速时，由于节气门已经关闭，进入气缸的空气量很少，如果不及时停止或减少供油，进入气缸的混合气将会很浓而导致燃烧不完全，排气中的有害气体成分将急剧增加，此时切断发动机的燃油供给将减少排放并增强发动机制动作用，并可以防止催化转换器损坏。减速断油控制过程是ECU将根据节气门位置传感器、发动机转速传感器和冷却液温度传感器输送来的信号，判断是否满足以下3个减速断油条件：①油门踏板位置传感器迅速回落到0%；②冷却液温度已经达到正常温度；③发动机转速高于某一转速（该转速称为汽油停供转速，其值高于该发动机的怠速转速，由ECU根据发动机温度、负荷等参数由各生产厂家设定）。当3个条件全部满足时，ECU立即控制喷油器停止喷油。喷油器停止喷油后，发动机转速将降低，当降低到恢复供油转速（此转速高于怠速转速）后，ECU立即发出指令，控制喷油器恢复供油，此时由于发动机自身有转动惯性，所以，发动机不会出现熄火的情况。所以如此看来车辆在滑行过程中的确会出现一段时间的零油耗。

1.3 检测步骤

为验证发动机ECU向喷油器发出的“减速断油控制”信号时，喷油器接收到信号是否真实停止向发动机进气歧管喷油。制定检测步骤：通过金德KT-600与汽车连接，发动机冷却液温度到达90℃，怠速达到正常状态，并确保车辆各系统都处于正常工作状况下进行测试：

测试一：测试人员坐在副驾位置，系好安全带，让驾驶员在停车空挡的情况下突然松开油门，测试并记录此时的喷油脉宽、节气门位置、油门踏板位置、减速断油信号、车速、发动机转速、进气量、等参数；

测试二：让驾驶员在停车空挡的情况下稍微踏动油门踏板，测试发动机小负荷时的各项数据；

测试三：汽车行使在平坦公路上让驾驶员突然踩下油门踏板到底，让车辆处于急加速状态，当喷油脉宽达到最大值时记录各项参数；

测试四：汽车行使在较为笔直的长下坡公路上让驾驶员在不摘档的情况下突然松开油门（档位任意，发动机转速高过2000r/min），当车载电脑显示“0 L/100km”时记录各项参数；

测试五：收车回来之后将喷油器拆下安装到远征CNC-601A型喷油嘴测试清洗仪按照路试测得的参数设定清洗仪实验数据，测试喷油器喷油量。电控喷油器参数：电磁线圈电阻为12. 25Ω，电感为12. 26mH。主要实验参数：燃油压力(250士1) kPa；驱动电压(12士0. 05) V，模拟转速2000r/min。选用均匀性/雾化性模式，对喷油脉宽0.5～3ms（对应小喷油脉宽非线性段），喷油脉宽增量取0.1ms，测量540s（喷油次数9000次）；对喷油脉宽3～8 ms，喷油脉宽增量取1ms，测量300s（喷油次数5000次）；对喷油脉宽8 ～11 ms，喷油脉宽增量取1ms测量180s（喷油次数3000次），对喷油脉宽11～18ms，喷油脉宽增量取1ms测量120s（喷油次数2000次）。测试四只喷油器的喷油量并换算为各喷油脉宽对应的每次喷射油量并拟合为其燃油喷射量特性曲线。

2、测试数据及分析

2.1 测试数据

根据测试步骤进行多次反复测试，得出测试截图和拟合曲线如下图1至图5所示。

2.2 数据分析

根据车辆路试测试结果和喷油器喷射量特性试验数据分析可知，发动机在减速断油控制过程中，并不是停止喷油器的喷油脉宽信号，而是一直保持一个较低的喷油脉宽：1.49ms，虽然有一定的喷油脉宽值，但根据喷油器燃油喷射量图可知此时喷油量为0ml。是因为喷油脉宽较小，喷油器电磁线圈产生的磁场力不足以克服喷油器针阀上方的弹簧力和燃油压力之和，针阀不能打开，此时喷油器处于无效喷油脉宽阶段（0-1.6ms阶段），因而不会喷油。所以发动机在这个减速断油控制阶段的确是“零油耗”。

而车辆在道路上行驶的过程中，车辆挂空挡时，在发动机高速运转时突然松开油门踏板，就会让ECU启动减速断油控制，而发动机断油后由于没有外力影响，没有供油的各气缸就只受其自身的压气阻力限制使其飞轮的惯性势能迅速减弱，从而其转速会迅速回落，直至恢复供油转速后发动机就一直处于怠速运转，这个过程一般比较迅速，车载电脑都还没有来得及计算并显示瞬时供油量发动机转速就已经回落到道速转速了，所以此时的“零油耗”过程很短暂，使得人们难以察觉。

在车辆带档时的道路行驶过程中，如果此时松开油门踏板，也让ECU启动减速断油控制过程，但这个过程由于全车的惯性力就会通过传动系统反向施加到发动机飞轮上，使曲轴受到整车的惯性势能驱动，从而其转速缓慢下降，此时车载电脑就会显示瞬时油耗为“0 L/100km”。而这个过程的确车辆是以“零油耗”行驶的，而该状态能够行驶的距离长短取决于实际道路行驶情况：

如图4所示：车辆如果是在平坦路面行驶时，此时车辆向前的惯性势能除了受到道路行驶阻力F0的限制以外，还受到发动机的压气阻力F发限制，而传动系中的主减速器和变速器在此过程中对发动机起到加速减扭矩的效果，此时车辆受到的合力向后：ΣF= F0+F发，所以这个过程相当于一个制动过程，就是人们常说的“发动机制动”，而这个过程的长短取决于带档的档位高低：一般高速档位制动力较小，而低速档位制动力较大，所以这个“零油耗”行驶的过程一般以档位不同而持续几秒到几十秒不等，直至发动机转速回落到恢复供油转速，如继续不踩油门的话，车辆将会以某个档位怠速继续行驶。

如图5所示：车辆如果是在下坡行驶时，车辆受到的合力ΣF=G'- F0-F发受到坡道的度数α而影响：当其重力分力G'＞F0+F发，车辆将沿坡道向下加速行驶，此时车速是逐渐增加的，需要在控制好方向的同时时刻注意车速变化并在必要的时候踩踏刹车控制安全车速；当其重力分力G'=F0+F发，车辆将沿坡道向下匀速行驶，此时车辆将以松开油门踏板时的车速匀速下坡，但是由于实际道路的复杂性，一般很少有这样的情况出现；当其重力分力G'＜F0+F发，车辆将沿坡道向下减速行驶，这样的情况一般较为常见，但要维持住一定的下坡速度，在必要的时候会进行轻微的加油操作，“零油耗”行驶过程就此结束。

3、结论

通过实验测试及理论分析，车载电脑显示的“0 L/100km”是真实可信的。当前方路况为红灯需要停车时；车辆处于长下坡路况时；发现前方视线不清或有障碍物或有险情时；在转弯、过桥、会车及通过交叉路口之前；减速通过不平路段和交通繁忙地段时；预见性或有目的地停车之前等情况下。可利用发动机的减速断油控制，充分利用汽车的惯性，减少了不必要的制动，不但可以节省燃油，而且可以减少机件的磨损与冲击，即安全又低碳。

[1] 孙家豪.电控汽油发动机断油控制过程[J].汽车电器，2006(9).

[2] 曾令全 肖健 黄义勇. 汽车正常行驶到滑行阶段发动机喷油量控制研究[J]. 小型内燃机与摩托车，2008.10.

[3] 陈全世.先进电动汽车技术. 北京：化学工业出版社，2007.7.

Instantaneous fuel consumption is "zero" credible?

Lu Hai
（Nanning College, Guangxi Nanning 530200）

In this paper, the use of diagnostic equipment in the vehicle during the refueling of the actual detection of the vehicle, combined with electronically controlled fuel injection characteristics of the injection amount of car fuel consumption is zero instantaneous analysis and demonstration, and a brief summary of some of the vehicles used in the process saving tips.

Fuel consumption；Deceleration off oil；Injector

U471.2

A

1671-7988(2015)03--

陆海，助理工程师，就职于广西南宁学院。研究方向汽车运用技术、汽车整车性能。

项目支持：南宁市邕宁区科研项目《发动机排气引射增压系统的研究与开发》。