车辆燃油经济性的道路试验需要使用油耗计和车速计，由于道路试验与台架试验不同，对车辆的各种测试都必须以对车辆不解体，能保证车辆正常运行为前提的，因此汽车道路试验使用的油耗计和车速计都是特制的车载仪器。

1.四活塞式流量计

汽车道路试验中常用四活塞式流量计作为油耗计，它是一种容积式的往复活塞流量计，它一般被安装在汽油机的汽油泵和喷油器之间，柴油机的燃油滤清器与输油泵之间，用来测量汽油或柴油的流量；也可安装于液化石油气（LPG）的气瓶与减压阀之间，用来测量加压液化的液体流量。它以气缸为计量室，活塞式流量计以活塞为测量元件，活塞在气缸内可以进行往复运动。活塞在流入液体的压力下进行往复运动，活塞在气缸内每往复运动一次，就有约一定量液体被排向流量计出口。只要记录活塞的往复运动次数，就可得到通过流量计的流体体积值。但是，单活塞流量计流量小，流动脉动性大，所以是使用四个活塞结合在一起的四活塞式流量计，可以减小流动脉动，增大油耗计的平稳性，测试精度可提高至±0.5%。

四活塞流量计结构如图23-11所示。四活塞传感器由壳体和安装于壳体内的四个对置活塞组成，壳体内还有进油室，并开有输油道和出油孔，活塞上开有环形油槽。位于中央的曲柄由于进油室油压的推动作用按顺时针方向旋转，在图23-11a位置，活塞A、C向上运动，活塞B、D向右运动。此时，输油道DC、AB开启，输油道AD、BC却因活塞A、C的侧面的阻挡而关闭。由于活塞C向上运动，燃油经进油室、活塞D的底部和输油道DC被吸入活塞C的顶部；与此同时，活塞A向上运动，将燃油从活塞A的顶部经输油道AB、活塞B上的环形油槽排入活塞B侧出油孔。同样，在图23-11b位置，输油道AD、BC开启，输油道DC、AB却因活塞D、B侧面的阻挡而关闭。活塞D从进油室经活塞A的底部、输油道AD将燃油吸入活塞D的顶部；活塞B顶部的燃油则通过输油道BC和活塞C上的环形油槽排入活塞C侧出油孔。依此类推，在图23-11C位置，活塞A进油，活塞C排油；在图23-11d位置，则是活塞B进油，活塞D排油。曲柄每转一圈，每个活塞进、排油一次，周而复始，排油量等于四个缸的容积。测量曲柄的转速，就可算出管路中的燃油流量，即燃油的消耗量。

图23-11 四活塞式流量计

1—壳体 2—活塞 3—进油室 4—输油道 5—出油孔

2.车速计

汽车的行驶速度、时间和位移是汽车性能评价中必不可少的测量参数。虽然车辆里程表能够指示行驶里程和速度，但受车轮滚动半径、机械传动系统磨损、指示仪表精度等影响，仍需要专用的高精度仪器测量。目前，在汽车上采用的专用车速计主要有五轮仪及GPS车速测量仪两种。

（1）五轮仪

五轮仪也叫第五轮仪，是早期汽车道路试验使用的车速测试仪器；在试验时，需要在车身上用支架固定一个随车移动的仪器，安装非常不便。现在使用不多。五轮仪主要分为接触式和非接触五轮仪式两种。

1）接触式五轮仪。接触式五轮仪是在汽车第四个轮子外又安装的一个测试车速的车轮，如图23-12所示。车辆在行驶时会拖动第五轮行走，通过测试第五轮的轮速，就可以计算得知车辆的行驶速度。

接触式五轮仪价格低廉，在低、中速范围尚能满足一般测试需要。但是当在速度较高时，路面状况不良引起车轮跳动、滑动等会引起测试结果失真。另外，由于实验结果与第五轮的外径直接相关，因此第五轮由于胎压或者机械原因造成车轮变形，轮胎直径发生变化都会引起实验结果出现较大的误差。(www.daowen.com)

图23-12 接触式五轮仪

2）非接触式五轮仪。非接触式五轮仪也叫光电式车速测量仪，如图23-13所示。这种传感器由透镜组、梳状光电器件和差动放大器组成，车辆行驶中不与路面接触，有照明灯照亮路面，把路面图形处理成与速度成正比的频率信号，经过跟踪滤波器处理称为车速数字信号。当非接触式五轮仪内只有一个梳状光电器件时，只能测量汽车前进的车速和距离，也称为一维非接触式五轮仪。如果非接触式五轮仪内安装有两个梳状光电器件，则可以用来测试车辆横向速度和距离，并可以用来计算侧滑角，也被称为二维非接触式五轮仪，这种五轮仪可以满足车辆操纵稳定性试验的需要。

图23-13 非接触式五轮仪

光电非接触式第五轮仪价格比接触式第五轮仪要高，但精度也有明显提高。但其在潮湿的低附着系数路面上测量时，由于路面无法实现光线的良好反射，非常容易出现信号丢失现象。

（2）GPS车速测量仪

GPS车速测量仪主要包括GPS接收器和一套数据采集系统。它利用GPS卫星定位系统对地面目标位置的精确确定，来计算车辆的位移和速度。

目前技术比较成熟的GPS车速测量仪是英国RaCelogiC公司生产的VBOX（图23-14）。VBOX的主体是一个GPS定位卫星信号接收器，但它也提供了多个接口可以接收并处理多种外接模块的数据，如陀螺仪、油耗计、侧滑角传感器、制动力踏板传感器等，可以完成包括车辆动力性、燃油经济性、操纵稳定性等在内的十多项实验内容。目前，国内已经有多家厂家开发出了性能类似的产品，性能也比较优秀。

GPS车速测量仪，体积小，携带、安装方便，而且安装后即可进行工作，不需要进行繁杂的调试，测量不受路面情况限制，但价格相对较高。另外，由于是靠卫星来定位，可以进行侧向、垂向运动和空间位置的测量，这是其显著优点。其缺点是当车辆穿行在城市高楼区、立交桥、林荫道和隧道等处时，卫星信号被遮挡后，会出现信号丢失的情况。随着GPS技术的不断成熟和广泛应用，该类测试系统逐渐成为车辆性能测试的主要设备。

图23-14 VBOX车速仪