现代温度测量技术在内燃机中的应用综述

现代温度测量技术在内燃机中的应用综述

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摘要：

本文主要从接触式与非接触两种类型上，介绍了热电偶燃气测量技术、蓝宝石高温光纤测量技术，光谱线自蚀和CCD三基色摄像温度测量技术，通过这几种现代温度检测技术在内燃机上的应用，进而探讨了内燃机温度检测技术的发展趋势与发展瓶颈。

关键词：

热电偶燃气温度测量 蓝宝石高温光纤温度计 接触式 非接触式 光谱线自蚀 CCD三基色

正文：

在现代汽车生产中，研究汽车的心脏——发动机，显得尤为重要。因为发动机决定了汽车本身的动力性，直接关系到汽车用途本身。我们汽车研究中，对于内燃机的研究是当今科技发展的重点，也是学术界中的重要课题。在内燃机研究过程中，温度是一个关键性的参数。但是内燃机各部分温度具有突变性、局部性、瞬时性，而且整个化学反应过程中，温度高、压力大，在不干扰内燃机燃烧反应过程本身的情况下去测量内燃机各部位温度，传统方法比较吃力，因此，我将在这里介绍几种现代的温度测量技术在内燃机中的应用。

现代的温度测量技术可以分为两类，接触式与非接触式。

一、接触式：

1.热电偶燃气温度测量技术：

热电偶由贵金属丝制成，如果直接将热电偶至于反应缸内，其会产生催化作用而导致气缸内温度场分布误差，从而造成测量误差，因此，不能用热电偶对缸内直接进行测量，但是可以对于缸内排出的燃气各部位安装热电偶，对燃气进行温度场分析。还有一种简洁测量方法是将热电偶改为取样探头，收集各部位燃气样本，分析成分后，利用热平衡关系分析C、H比例，计算出缸内温度，是一种利用化学方法间接的接触式温度测量技术。

2.接触式光纤传感温度测量：

光纤出来后，由于光纤稳定的性质，在各行各业中得到广泛的使用。在温度测量领域中，光纤由于早期表面覆膜材料热性能不够理想，使得传感器本身寿命不长，推广收到限制。但是最新的研究中镀膜材料的改进使得该产品推广成为可能。它的原理是顶端做一个小黑体腔作为探测器，这探测器被镀覆在它被镀覆在高温光纤温度计(蓝宝石)的尖端。它镀了一层2μm的非金属薄膜。由于镀膜材料和蓝宝石光纤的高熔点以及它们在高温下稳定的光学性能，使得在动态响应方面和在空间分辨能力以及测量精度方面大大提高。通过对通过光纤传递出来的辐射进行光谱分析，就可以比较精确的得到该点的温度，这样，通过较长的光纤，将光纤伸入内燃机内部缸体内，可以在尽可能不破坏温度场情况下，将该处的温度比较准确