随着石油资源的日益枯竭，各国政府纷纷出台法规对汽车的排放和燃油消耗进行严格的限制。自从上世纪70年代中期，国内外对汽车燃油消耗量碳平衡测量方法进行了大量的研究，但由于当时测试技术、排气分析技术落后等方面的局限，均采用定容取样系(CVS)进行分析测量。该套设备复杂、昂贵，因而阻碍了碳平衡法在实际中的推广应用。为了适应车辆不解体全自动室内检测，本论文采用先进的排气分析及测量手段和较简单的测量设备研制了机动车燃油消耗及污染物排放快速检测仪． 论文首先介绍了论文的研究背景，分析了目前机动车燃油消耗和污染物测量及控制的有关法规及趋势，并介绍了现有的主要机动车燃油消耗测量技术。 其次建立了九种反应物的发动机燃烧反应模型，推导了空燃比、排气成份浓度、排气性质参数的计算模型，可用于对发动机燃油经济性和排放性能的分析评价和故障诊断。依据相关标准，建立了适合我国燃油现状以及仪器特点的碳平衡法油耗测量模型，在分析了现有油耗测试系统优缺点后，提出了基于排气流量精确测量和排气直接采样分析、碳平衡法的汽车车载燃油消耗和排放性能测试方法，并完成了样机设计． 另外，设计了锥形流量计对排气的流量进行测量。采用计算流体动力学仿真软件FLUNET对内锥流量计气流场开展数值模拟和分析，分析结果与试验结果都表明自主设计的流量计具有很高的精度和稳定性，完全可以满足排气流量的精确计量。 最后针对直接采样排气中相关成份浓度的特点，和专业的分析仪生产厂家合作设计了用于排气中CO2、CO和HC浓度测量的分析仪。 开发了可实现对各传感器的标定、系统参数设置、串口控制、数据管理等功能的测控软件，并对某柴油车轻卡、汽油轿车两种车型进行了试验研究。