红外热像仪在柴油发动机下的应用

在过去的十年中，因为柴油发动机有更高的效率、燃油经济性和安全稳定性而在发动机工业中开拓出大量的市场。直喷式柴油发动机逐渐取代了间接喷射发动机，直喷式柴油发动机的主要优点是减少了燃油消耗以及具有良好的特性扭矩曲线。此外，通过使用涡轮增压，即使对于中小型DI柴油机也可以提供火花点火的特定制动功率。

然而，鉴于最近的限制性法规，污染物排放是柴油发动机发展中的关键问题。大部分污染物排放是在其启动和预热期间产生的，这些排放通常是由于在这些条件下难以获得稳定和有效的燃烧而引起的。为了DI柴油机的正常运行，当将燃料喷射到燃烧室中时，必须预热塞才能达到所需的热工况。但是，预热塞需要从电池中消耗大量电能。

图为红外热像仪下的活塞

在红外热像仪的研究中，首次通过红外热像仪技术对两个不同塞进行了表征。与其他常规测量技术（例如热电偶或热阻）相比，红外热像仪技术具有可对任何温度变化提供即时响应的优势。此外，红外热像仪技术是一种非接触方式的工具，用于表征诸如汽车的预热塞之类的小元件。否则，几乎不可能在实际操作条件下测量塞温度，因为插入热电偶会改变传热条件。其次使用红外热像仪能直观的看出活塞热量分布情况。

图为红外热像仪下的塞子盖温度

此次使用的红外热像仪为：L-P17D 手持式红外热像仪

对比两个不同的预热塞进行了红外热像仪研究。已经测量了活塞的尖端和汽缸盖的温度，开发出一个统一的温度模型，并与测量结果非常吻合。该模型提供了一个有用的工具，可以量化传热损失并比较两种塞的设计。

参考资料：

2012. Royo, M.A. Albertos-Arranz, J.A. Cárcel-Cubas, et al. Thermographic study of the preheating plugs in diesel engines. Applied Thermal Engineering. 37:412-419, 2012.