（毕设全套）基于容积法的汽车油耗检测仪器设计（含CAD图纸）

这种仪器主要用于台架试验。

燃油消耗测试仪通称油耗仪，是种以单片计算机为核心的智能化仪器，并采用国际上流行的软膜轻触开关面板，使仪器的可靠性与外观都有很大的提高。

该仪器可测定各类发动机燃料的消耗量瞬时流量可进行定容积定重量定时间等参数的测量及控制可用于汽车道路实验，如等速油耗加速油耗百公里油耗等多种道路试验。

该仪器具有数据存贮和处理的功能，能直接显示打印计算结果。

两路传感器可同时工作，特别适应于有回油管路的测试配接的传感器采用独特的两路编码技术，在小流量油路脉动情况下，具有测量精度高，工作稳定可靠之优点。

这种仪器既可用于台架试验又可用于道路试验。

型汽车油耗计量仪是动态测试并显示汽车行驶中的瞬时油耗累计油耗测量仪器，由油耗仪主机和显示器两部分组成，为公交车辆客运车辆货运车辆及工程车辆等进行精确的油耗统计与油料定额管理为驾驶员提高节油操作技能为国家推动节能减排战略，提供了个有效的油耗测试手段，使节能减排有据可依。

发展趋势传统的汽油汽车发动机中，汽油是经过化油器后和空气混合而进入汽缸的，只要把流量传感器串接在油路上即可测出燃油消耗量，方法较为简单，但测量精度比较低，而且不能实现连续测量不能记录数值等很多弊端。

由于电控喷射发动机的优越性能，已逐步取代传统的化油器。

取而代之的是采用流量传感器和单片机的智能油耗检测技术，并且能通过显示器和打印机对外输出。

基于容积法的汽车智能油耗检测仪器能对汽车进行不同工况的油耗数据测量，以及汽车行驶的等速油耗加速油耗便工况油耗及百公里油耗测量，尤其是瞬时油耗的测量，而且精度较高。

将先进的智能传感技术和智能仪表应用与液体流量检测与显示，集机电液于体，提高检测与显示精度和检测的自动化程度，满足生产需要。

由于单片机的大规模应用，微电子技术的迅猛发展，加上传感器的微型化多功能化集成化和智能化的发展，控制功能的不断完善，因而目前国内外各国都在研究与开发微电脑油耗仪，并进步向智能化方向发展。

.课题研究目的和意义作为汽车的主要性能之，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。

目前国内常用的发动机油耗测量方法还是油耗仪测量方法，这些油耗测量仪表种类繁多，使用方法和测量精度也各有优劣。

传统的油耗计对于化油器的汽油机燃油消耗的测量较为单，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，汽油机的化油器已逐渐被电控燃油喷射系统所取代，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。

目前测定燃料消耗率简称耗油率的方法通常有容积法重量法流量计法和流速计法等。

常规的容积法和重量法的测量精度较高，但不能测量瞬时耗油率，只适用于内燃机稳定工况下燃油消耗率的测定。

流量计法和流速计法可以测量瞬时耗油率，但由于单位时间燃油的流量很小，因此测量精度较低。

测量内燃机各工况下的耗油率不仅可以判断其经济性，同时也有助于诊断燃油系统的缺陷和故障。

本文设计了基于失重法的智能油耗测量系统，该测试系统功能强测量精度高使用方便，而且能够对目前大多数电喷发动机进行检测，并且能够直观的反映出瞬时油耗情况，从而为检测和诊断汽车故障以及内燃机的设计提供可靠的依据。

研究与开发汽车油耗智能检测仪器，能够提高油耗检测的精度，降低检测仪器的使用功耗，提高仪器的抗干扰能力，扩大仪器的测量范围。

对于准确评价汽车的油耗性能，节约燃油和能源，减少车辆对环境的污染等具有重要意义。

研究与开发新型智能油耗检测软件也是实现油耗仪产品升级换代的要求，也是科学技术日益发展的需要。

基于容积法的油耗检测装置可以精确检测汽车油耗，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，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。

采用汽车油耗智能检测技术开发的基于容积法的油耗仪是种智能型仪器。

研究与开发智能型汽车油耗仪，能提高油耗检测的精度，降低仪器的使用功耗，提高仪器的抗干扰能力，扩大仪器的测量范围。

对于准确评价汽车的油耗性能，节约燃油和能源，减少车辆对环境的污染等有重要的意义。

是油耗产品升级换代的要求，是科学技术日益发展的需要。

汽车的燃油经济性是汽车的重要性能之，汽车燃油供给系统技术状况的好坏直接影响发动机的动力性经济性排放净化和可靠性，在使用中有较高的故障率。

因此，基于容积法的汽车油耗仪是车辆诊断检测及维护的重要仪器。

总体方案的确定介绍基于容积法的汽车油耗检测技术理论分析汽车油耗不同检测方法的特点，广泛查阅各种文献，了解目前国内外油耗测量方法的现状，分析其长处和不足根据汽车油耗仪的功能要求，确定总体技术方案确定基于容积法的汽车油耗检测的控制原理建立汽车油耗检测的数学模型硬件部分设计选择和匹配。

包括流量传感器单片机显示器打印机监控芯片键盘通讯接口日历和时钟电源等元器件。

根据系统的要求，以及目前上述各种原件的技术状况性能特点性价比等，结合调研情况以及相关的参考资料进行对比分析，确定采用的元件的具体型号，并给出相应的接口电路，相互之间进行合理的匹配。

同时给出以单片机为核心的控制系统电路原理图，从而为各元件之间建立必要的联系软件系统的设计和调试。

根据仪器功能要求和油耗检测数学模型等进行软件系统的选择与设计，选择语言编写控制程序。

完成对油耗的智能化测试，软件功能是通过分程序模块来实现的，主要包括初始化模块二进制和十进制转换程序模块显示模块和耗油量测试模块等。

同时进行程序的调试工作，以对编写的程序进行运行检查，验证运行逻辑运行流程等。

软件部分配合硬件控制系统，共同完成对油耗的智能化测试，而软件功能是通过分程序模块来实现的，主要包括初始化模块键盘管理模块二进制和十进制转化模块浮点数模块显示模块和油耗量测试模块。

同时进行程序的调试工作，以对编写的程序进行运行检查，验证运行逻辑运行流程等仪器机械部分的设计。

主要是油耗仪的外型尺寸的设计，壳体材料的选择，控制面板的设计数据线接口的设计芯片安装方式的确定。

第章基于容积法的汽车油耗仪的总体技术方案.仪器的功能及要求系统需完成车辆的油耗智能检测。

采用容积式传感器检测燃油流量信号，通过单片机在相应软件的支持下进行处理，在通过显示器或打印机对外输出。

同时，要采用监视器对成个系统进行监控，采用通讯接口与计算机实时通讯应能在道路或台架试验台上完成汽油车和柴油车的百公里油耗等速油耗加速油耗的测试平均油耗和瞬时油耗。

同时能实现定容积测试定质量测试定时间测试的功能系统采用的理论应具有可行性，系统能实现对自身的标定和对传感器的标定该项技术完成后测试精度要高和抗电磁干扰能力要强该项技术完成后使用要简单，可操控性要强，该项技术产品化之后，同比之下成本要低精度要高。

.总体设计方案的确定仪器总体方案的确定根据车辆的油耗监测系统要实现智能化检测功能的要求，针对基于容积法的智能油耗仪的具体应用情况，选择系统组成元件，构成油耗检测系统的硬件部分。

系统要实现的各种使用功能，合理地选择元器件，并仔细考虑各元件之间的搭配关系和性价比，完成对系统的控制电路的设计。

根据汽车的发动机供油系统的工作原理和汽车的运行条件，确定油耗检测方法，建立油耗监测系统的数学模型，配合硬件部分控制电路选择或编写控制软件，共同完成对基于容积法的油耗仪器的智能化测试。

针对油耗检测系统工作过程中遇到的干扰，分析原因，采取相应办法，提高容积法油耗检测系统的抗干扰能力。

通过实验分析油耗系统所采用的理论可行性，根具体情况对理论模型进行修正，提供其检测精度。

进行系统试验误差分析，为了更合理的选用测试装置和测试方法，对产生的误差应进行正确的分析并确定其产生的原因，并提出减小误差的方法，并对试验数据进行科学的分析，以便得到更理想的实验结果。

仪器的组成和原理基于容积法的车辆油耗检测系统主要由流量传感器单片机显示器打印机和控制面板等组成，其控制关系如图.所示。

图.智能油耗仪的控制关系示意图基于容积法的汽车油耗仪实际上是个微型计算机系统，它是具有微处理器的总线接口的仪器。

其中包括由流量传感器构成的信号采集与处理放大整形模数转换具有人机对话功能的键盘和显示器具有通讯功能的接口数据存贮器程序存储器数模转换器驱动器以及执行机构。

其组成原理如图.所示。

图.检测系统组成关系流量传感器用于检测汽车发动机的耗油量，将信号送给单片机进行处理。

单片机是汽车油耗检测控制系统的核心，用于接收流量传感器的信号，并调用内存储器中的数据和相关程序，进行分析处理，并将处理结果送给打印机或显示器对外输出。

显示器用于适时显示汽车油耗