燃料经济性是汽车的主要使用性能之一，它常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。　　 使用容积法、重量法以及流量计法可以直接测量汽车燃油消耗量，但这些方法都需要拆卸被检车辆的油路，实行解体检验给实际操作带来很大的困难。在实际应用中，不论是对车辆检测部门还是对车辆修理部门，测量仪器的使用方便性都是至关重要的，它是提高效率的基本保证。随着车辆检测自动化水平的日益提高，上述传统的油耗测量方法无法适应快速不解体检测的需要。因此，交通科技工作者一直致力于研究快速不解体检测汽车油耗的新方法，碳平衡法被认为是间接快速测量汽车油耗的有效方法之一。　　 本文分析了国外有关碳平衡法测量油耗的模型，它们均建立在具有标准化的汽油以及先进的气体采集技术基础上。采用比较先进的定容取样系统(CVS)，该设备体积庞大，引进价格昂贵，又不适合检测站的流水线操作。为解决上述问题，本文建立了汽车排气开式稀释取样、流量计量和碳平衡法的油耗测量理论模型，设计并研制出该测试系统样机，用内锥流量计替代临界文丘里管测量稀释排气量，针对稀释排气研制了相应测量量程的分析单元。采用ANSYS对选用的内锥流量计进行流场模拟分析，验证了此流量计的测量可靠性。此外，根据理论模型中各个测量参数的最大波动度分别计算了每个变量对油耗计算结果的影响，并对其综合不确定度进行了评定。最后开展了试验研究和试验误差分析，修正了已建立的理论模型，编制了油耗快速检测过程的测量与控制软件。　　 在理论模型的基础上，本文对多款车型进行了大量的试验研究。试验结果表明，各种车型试验结果的重复性良好，本文设计的汽车油耗快速测试系统是可行的。本文建立的修正模型呈现明显的线性关系，通过对第三车辆进行试验的验证，表明模型是正确的，误差在中、低速时能控制在3％以内。