通过红外热像仪技术对发动机管道测温

化石燃料在运输领域起着至关重要的作用，但会散发有害气体，例如一氧化碳，氮氧化物，碳氢化合物和含硫量气体等，这些气体反过来又会升高全球温度。化石燃料资源的短缺及其相关的环境问题引起了对生物燃料研究的极大关注。生物燃料的使用降低了全球变暖率，从而减少了温室气体的排放。生物燃料的最大好处是生态友好，可更新性和生物降解性。生化和热化学转化技术通常用于将生物质转化为固体（生物炭），液体（生物油）和气体（沼气）产品。与生化途径相比，热化学转化在时间消耗和分解C5糖方面具有更多优势。热解是可用的生物质转化方法中最有能力的技术之一。在热解过程中，将生物质在没有氧气的情况下加热，以得到有用的产物，例如生物油，生物炭和沼气。

从广泛的文献评论中可以推断，在AM (Aegel marmelos) 冷压油中已完成了重要工作。很少有研究人员在研究AM植物油特性，以AM种子油混合物为燃料的柴油发动机性能和排放特性方面进行研究。AM树属于芸香科，通常在印度南部湿婆神庙中可见。

图为红外热像仪

通常，生物油富含氧化化合物，因此可以直接与基准柴油燃料一起用作发动机燃料，而无需对发动机进行任何改动。在内燃机运转中使用化石燃料作为燃料会排放有害气体。与基准柴油机排放相比，热解生物油排放的污染物更少。压缩点火（CI）发动机向大气排放大量的NOx排放值。红外热像仪方法被证明是一种用于热分布测量的新技术，可以直接用于发动机管道测温。一氧化氮的平衡浓度在高燃烧室温度下非常高，这也接近化学计量燃烧。

因此，通过评估机理，很明显NOx排放值很大程度上取决于燃烧室温度。因此，在发动机管道测温中，可以通过绿色技术辅助的红外热图像更好地了解NOx。通过红外热像仪研究了NOx排放水平与缸内温度之间的关系，并得出结论认为燃烧温度是氮氧化物排放测量的关键参数。使用红外热像仪技术测量了物体在红外光谱中从热源在不同点发射的辐射，并将其转换为源温度。在这项研究中，已经执行了使用红外热像仪分析排气温度与发动机测试NOx排放特性之间关系的新方法。

使用红外热像仪的新型方法，通过感测来自排气口热表面的红外线，可以推断出排气温度与NOx排放之间的关联，进行发动机管道测温。得出的最佳热解条件下，在以生物油为燃料的发动机运行过程中捕获了红外热图像。根据热成像结果，与纯柴油相比，AM20共混物产生的NOx排放量更低，因此建议将AM生物油用作发动机燃料，以保持生态系统的稳定性和生物多样性。

图为红外热像仪呈现效果图

生物油的稳定性是不可避免的特征之一，它影响着燃料市场的商业化。通常，由于存在反应性有机化合物，生物油的稳定性差。反过来，这会在延长的存储期限内影响生物油的物理和化学性质。热降解和氧化降解影响生物油中存在的化合物的分解，并催化聚合反应，从而增加粘度，水含量，上胶活性和固体含量。在这方面，必须研究生物储油的稳定性。由于生物炭含有可接受量的碳，因此它可以用作复合材料的补强面，纳米管的制造，也可以代替碳在催化剂制造业中用作催化剂。

CI发动机对燃料能源和减少废气排放的要求可以通过生物燃料研究来实现。目的是获得最大的生物油产量，以满足能源需求。当前的AM热解工作将热解温度，加热速率和粒径作为输入标准，以获得最佳热解条件，以最大程度地提高生物油产量。在优化的热解条件下，最大AM生物油，生物炭和沼气产量分别为42.75、30.30和26.95（wt％）。与D燃料相比，在峰值负载条件下，AM20生物燃料共混物排放的NOx降低了15.97％，CO2减少了7.28％，并且通过使用红外热像仪的新颖方法验证了排放特性。红外热像仪图像证实了D和AM20燃料的NOx排放结果相同。根据排放结果，与D燃料相比，AM20混合燃料在废气中排放的有害排放量更少。这表明，AM20在减少排放方面适合于发动机燃料。

参考文献：

2019. Baranitharan, K. Ramesh, R. Sakthivel. Multi-attribute decision-making approach for Aegle marmelos pyrolysis process using TOPSIS and Grey Relational Analysis: Assessment of engine emissions through novel Infrared thermography. Journal of Cleaner Production. 2019.