在柴油發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)中，為了評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性須用實(shí)驗(yàn)的方法來測(cè)定燃料消耗量、滑油消耗量的測(cè)量；當(dāng)進(jìn)行熱平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要測(cè)定冷卻水和潤滑油的流量以及空氣流量和煙氣流量；而為了研究燃燒室內(nèi)混合氣的形成和換氣過程的完善程度還需要測(cè)定氣缸內(nèi)氣體的流速和流場(chǎng)的分布情況。

一、燃油消耗量的測(cè)定

發(fā)動(dòng)機(jī)的單位有效燃油消耗量ɡe是指發(fā)動(dòng)機(jī)軸輸出每一馬力小時(shí)的有效功所消耗的燃油量，即：

式中G——消耗的燃油量（公斤）；

t——消耗重量為G公斤燃油的時(shí)間間隔（小時(shí)）；

Ne——在消耗重量為G公斤燃油的工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率（馬力）。

燃油消耗量的測(cè)定通常是指測(cè)定燃油的消耗量G和時(shí)間間隔t。按其測(cè)量原理可分為定容積法、定重量法、質(zhì)量法以及流量計(jì)等。目前已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化與自動(dòng)化測(cè)量。

二、定容積法

油耗檢測(cè)方法分為化學(xué)法和物理法，化學(xué)法以碳平衡法為代表的，物理法以容積法為代表。

測(cè)量原理：定容積法測(cè)量燃油消耗量的原理是測(cè)量消耗一定容積Vt的燃料所需要的時(shí)間間隔t,然后求得燃料消耗量Gt的，即：

式中Vt——所消耗的燃油容積（升)

γ——燃料比重（公斤力／升）；

t——測(cè)得的時(shí)間間隔（秒）。

定容積式燃油消耗測(cè)量?jī)x原理：

當(dāng)將三通旋塞置于“測(cè)量”位置時(shí)，日用油箱的油路被切斷，發(fā)動(dòng)機(jī)改由測(cè)量腔供油，只要測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)消耗一定容積燃油Vt所經(jīng)歷的時(shí)間間隔t，便可求得燃油消耗量。測(cè)量容積A、B、C之間都是以細(xì)頸管相連接的，為了提高測(cè)量精度，將標(biāo)志測(cè)量容積起始與結(jié)束的刻度線均刻于細(xì)頸管處。細(xì)頸管的內(nèi)徑通常為6毫米測(cè)量液面高度變的精度可達(dá)1毫米，而作為容積變化的精度可達(dá)0．03毫升以下。

三、自動(dòng)油耗測(cè)量?jī)x

1、工作原理與特點(diǎn)：

該油耗儀是一種專門用于柴油發(fā)電機(jī)燃油消耗率自動(dòng)精密計(jì)量的智能儀表；油耗儀基于稱重法的原理，應(yīng)用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，獲得高精度的數(shù)據(jù)。油路的切換采用德國進(jìn)口電磁閥，以確保高可靠性。油杯管路采用全密封結(jié)構(gòu)，特別適用于揮發(fā)性較強(qiáng)的汽油（柴油機(jī)為開口油杯）油耗測(cè)量。

2、油耗儀工作方式：

（1）定時(shí)方式：

在規(guī)定的時(shí)間T內(nèi)，測(cè)出二次重量差ΔW，就可以折算出油耗量。同理定重方式在規(guī)定的重量w內(nèi)，測(cè)出時(shí)間差ΔT，也可以折算出油耗量。

（2）工作過程：

當(dāng)油耗儀接通電源，電磁閥接通開始向油杯充油，同時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，當(dāng)充油至上線時(shí)，關(guān)閉電磁閥，此時(shí)油杯向發(fā)動(dòng)機(jī)供油開始測(cè)量，當(dāng)油位降至下限時(shí)打開電磁閥繼續(xù)充油，依次循環(huán)。

三、雙紐線節(jié)流器

雙紐線節(jié)流器具有流場(chǎng)均勻，流量系數(shù)大，壓力損失小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易等優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用。特別是當(dāng)測(cè)量增壓柴油機(jī)的空氣流量時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的壓力損失較大，會(huì)影響增壓器的正常工作，因此多采用雙紐線節(jié)流器。

測(cè)量原理：

雙紐線節(jié)流器也屬于節(jié)流式流量裝置。其進(jìn)口部分輪廓線的形狀為雙紐線，出口部分為圓柱形直管。

雙紐線節(jié)流器直接從周圍大氣吸取空氣，假定周圍大氣壓力為Pa、距進(jìn)口處相當(dāng)距離時(shí)空氣流速為零。當(dāng)進(jìn)入雙紐線節(jié)流器時(shí)，由于產(chǎn)生流束的收縮，使流速增加、壓力降低，根據(jù)一元流動(dòng)的能量方程和連續(xù)方程可推導(dǎo)出流量基本方程。

M＝α×ε×Ao（2×ρ×Δp）½（公斤／秒)

式中M——質(zhì)量流量；

Ao——圓柱形直管部分的截面積；

Δp——圓柱形直管部分壓力與大氣壓力；

ρ——周圍環(huán)境大氣密度；

α——流量系數(shù)；

ε——膨脹系數(shù)；

（1）流量系數(shù)α：

由于流體的粘性，在雙紐線節(jié)流器近壁處產(chǎn)生附面層將使流速降低，流量減小，因此引入流量系數(shù)α進(jìn)行流量修正。α值取決于附面層的厚度。由于空氣的粘度低、附面層厚度小，因此流量系數(shù)通常在0．99左右。

（2）膨脹系數(shù)ε：

由于流體是從無窮大空間（周圍環(huán)境大氣）收縮到有限的雙紐線節(jié)流器截面，壓力降低、密度便減小，因此需進(jìn)行流量修正，引入膨脹系數(shù)ε。當(dāng)周圍是大氣壓差在Δp=1000~10000帕（相當(dāng)于100~1000毫米水柱）時(shí)，ε=0．999~0．949范圍。