长期以来，汽车综合性能检验机构对道路运输车辆的经济性检测是将油耗测量设备直接串入汽车发动机的燃油供给系统，在底盘测功机加载，模拟车辆道路上等速行驶状况，测量得出车辆的等速百公里油耗，但在实际操作中存在以下问题：
   （1）汽油的挥发性造成易燃和污染，检测过程存在安全隐患；
   （2）油耗测量设备串入汽车油路中会影响发动机的燃油供给，接头处容易产生渗漏，影响了测试精度，同时给汽车燃油管路造成一定损伤；
   （3）油耗测量设备安装连接不便，不同车型的油路油管的孔径和长度不同，需使用与之匹配的管接头，有回油管路的或管路不暴露在车辆外的更增加了安装的难度；
   （4）燃油经济性采用线上流水检测方式，安装、连接油耗测量设备需要较长的时间，影响其他线上项目的正常检测和工艺节拍。
    基于上述原因，汽车综合性能检验机构对于在用道路运输车辆燃油经济性的检测评价至今未能有效开展。因此，研究不解体检测汽车油耗量的方法成为推行燃油经济性检测的技术关键。
    1 碳平衡法基本原理
    碳平衡法汽车燃料消耗量检测是基于汽车运行过程中，燃料燃烧后，排气中碳质量与燃料在燃烧前的碳质量总和相等的质量守衡定律，实现对燃料消耗量的测量。汽油是以CH化合物为主要成分的混合物，燃烧生成CO、CO2、HC、H2O等物质，其燃烧产物中的碳元素均来自汽油，只要测出单位时间内汽车尾气中的CO、CO2、HC中的碳量，再与单位体积燃油中的碳量相比较，即可得到燃油消耗量。目前，世界各国在具体算法上虽然不尽相同，但都是基本算法的不同约定简化形式，是考虑了燃油组分变化等各种影响因素后的修正方法和修正系数的差异。
    1.1燃料消耗量数学模型（中国）
    我国《轻型车辆燃料消耗量试验方法》（GB/T 19233-2008）给出的计算燃料消耗量的模型：
    汽油车辆：FC=0.115 4÷D×（0.866×HC＋0.429×CO＋0.273×C02）。
    柴油车辆：FC=0.115 5÷D×（0.866×HC＋0.429×CO＋0.273×CO2）。
    式中：
    FC一一燃料消耗量，单位为L/100 km；
    HC一一测得的碳氢排放量，单位为g/km；
    CO一一测得的一氧化碳排放量，单位为g/km；
    CO2一一测得的二氧化碳排放量，单位为g/km；
    D一一288 K（15℃）下燃料密度，单位为kg/L。
    1.2燃料消耗量数学模型旧本）
    日本标准协会制订的计算燃料消耗量：
    汽油车辆：FE= 649 ÷（0.273×CO2＋0.429×CO＋0.866×HC）。
    柴油车辆：FE= 735÷（0.273×CO2＋0.429×CO＋0.866×HC）。
    式中：FE一一燃料消耗量，单位为km/。
    上述公式中，汽、柴油在15℃时的密度分别取0.749 kg/L、0.849 kg/L，燃油中的碳质量比和排气中的碳氢化合物的碳质量比C WFF和C WFHCex均为0.8660 1997年，日本标准协会考虑到汽、柴油组分变化的实际情况，对上述模型进行了修正。

    1.3燃料消耗量数学模型（美国）
    美国油耗法规规定的计算燃料消耗量模型：
    汽油车辆：MPG＝（5174×10 4×CWFF×SG）-[（0.273×CO2＋0.429×CO+CWFHcex×HC）×（0.6×SG×NHV+5 471）]。
    柴油车辆：MPG＝2 778÷（0.273×CO2＋0.429×CO＋0.866×HC）。
    式中：
    MPG一一燃料消耗量，单位为mile/gal；
    SG一一燃料的密度，单位为kg/ L；
    NHV一一燃料净热值，单位为Btu/lb，普通汽油典型值约为42.7 MJ/kg≈18 360 Btu/lb。
    上述公式中，汽、柴油的密度分别IRO 739 kg/L、0.848 kg/L9燃油中的碳质量比和排气中的碳氢化合物的碳质量比CWFF，和CWFHCe、均为0.8660 1988年，美国油耗法规补充了甲醇汽车和天然气汽车油耗的计算模型。

    1.4燃料消耗量数学模型（欧盟）
    汽油车辆：FC=0.115 4 ÷ SG ×（0.866× HC+0.429 ×C0+0.273× CO2）。
    柴油车辆：FC=0.115 5÷SG×（0.866 × HC+0.429× C0+0.273×CO2）。
    由此不难看出，我国《轻型车辆燃料消耗量试验方法》（GB/T 19233-2008）给出的计算燃料消耗量模型与欧盟制定的计算模型一致。与美、日不同，我国和欧盟油耗法规计算的是百公里油耗。
    碳平衡法燃料消耗量检测具有以下特点：
   （1）不需拆解受检车辆的供油系统，可缩短检测时间，并减小对车辆的损伤，适应汽车不解体检测的发展方向；
   （2）只需将取样探头插入排气管，操作简便、快捷，取样系统与机动车排气管间不需要密封联接；
   （3）当排气与空气的稀释比例足够时（一般稀释排气中CO2浓度要低于3%），可确保稀释排气在测试管路和仪器中不出现水冷凝现象；
   （4）排气脉动引起的稀释排气气压波动和排气成分浓度波动大大降低；
   （5）稀释后的排气温度比较低，一般可保证在100℃以下，可实现稀释排气流量及其含碳成分浓度较为精确的测量；
   （6）进入含碳气体浓度测量装置的稀释气样无须特殊处理（如直接采样须冷凝去水和过滤等）。

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