在過(guo)去的(de)十年中，因(yin)為柴油(you)發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)有更高的(de)效(xiao)率(lv)、燃油(you)經濟性(xing)和安(an)全穩定性(xing)而(er)在發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)工業中開拓出大量的(de)市場。直(zhi)噴(pen)式柴油(you)發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)逐漸取代了(le)間接(jie)噴(pen)射發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)，直(zhi)噴(pen)式柴油(you)發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)主要優(you)點是減少了(le)燃油(you)消耗以(yi)及具有良好的(de)特性(xing)扭矩曲線(xian)。此外，通過(guo)使用渦輪增壓，即使對于中小(xiao)型(xing)DI柴油(you)機(ji)(ji)也可以(yi)提供火花(hua)點火的(de)特定制動(dong)(dong)(dong)(dong)功(gong)率(lv)。

然而(er)，鑒于最近的限制性法規，污染物排(pai)放是(shi)(shi)柴油發(fa)動機(ji)發(fa)展(zhan)中的關鍵問題。大(da)部分(fen)污染物排(pai)放是(shi)(shi)在其啟動和預熱(re)期(qi)間產生的，這些(xie)排(pai)放通常是(shi)(shi)由于在這些(xie)條件下(xia)難以獲得穩定和有效(xiao)的燃燒(shao)(shao)而(er)引起(qi)的。為(wei)了DI柴油機(ji)的正常運行，當將燃料噴射到燃燒(shao)(shao)室中時(shi)，必須預熱(re)塞(sai)才能達到所(suo)需的熱(re)工況(kuang)。但是(shi)(shi)，預熱(re)塞(sai)需要從電池(chi)中消耗大(da)量電能。

圖為紅外熱像儀下的活塞

在紅(hong)外熱(re)(re)(re)像儀的(de)(de)研究(jiu)中，首次(ci)通過紅(hong)外熱(re)(re)(re)像儀技(ji)術(shu)(shu)對(dui)兩個不同塞進行了表征。與(yu)其(qi)他常規測量(liang)技(ji)術(shu)(shu)（例如熱(re)(re)(re)電偶或熱(re)(re)(re)阻）相比(bi)，紅(hong)外熱(re)(re)(re)像儀技(ji)術(shu)(shu)具有可對(dui)任何溫(wen)度(du)變化提(ti)供(gong)即時響(xiang)應的(de)(de)優(you)勢。此外，紅(hong)外熱(re)(re)(re)像儀技(ji)術(shu)(shu)是一種非(fei)接觸(chu)方式的(de)(de)工具，用于表征諸如汽車的(de)(de)預熱(re)(re)(re)塞之類(lei)的(de)(de)小元件(jian)(jian)。否則，幾(ji)乎(hu)不可能在實際(ji)操(cao)作條(tiao)件(jian)(jian)下測量(liang)塞溫(wen)度(du)，因(yin)為插(cha)入(ru)熱(re)(re)(re)電偶會改(gai)變傳熱(re)(re)(re)條(tiao)件(jian)(jian)。其(qi)次(ci)使用紅(hong)外熱(re)(re)(re)像儀能直觀的(de)(de)看出活塞熱(re)(re)(re)量(liang)分(fen)布(bu)情況。

圖為紅外熱像儀下(xia)的(de)塞子蓋溫度

此次(ci)使用的紅外熱(re)像儀為：

對比(bi)兩(liang)個不(bu)同的(de)(de)預熱(re)塞(sai)進行(xing)了紅外熱(re)像儀研究(jiu)。已經(jing)測(ce)量(liang)了活(huo)塞(sai)的(de)(de)尖端和汽(qi)缸蓋的(de)(de)溫度(du)，開發出一(yi)個統一(yi)的(de)(de)溫度(du)模(mo)型，并與(yu)測(ce)量(liang)結果非常吻(wen)合。該模(mo)型提供了一(yi)個有用的(de)(de)工(gong)具，可(ke)以量(liang)化傳熱(re)損失并比(bi)較(jiao)兩(liang)種塞(sai)的(de)(de)設計(ji)。

參考資料：

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.