熱像儀因其非接觸式、面測量的優勢,在汽車產品研發的各領域發揮著不可替代的作用。如汽車動力系統、汽車空調系統、汽車制動系統、汽車電子、車窗除冰、儀表盤質檢、汽車內飾等。讓我們通過幾個真實案例的分享來看一下紅外熱像儀在汽車研發領域的無限應用。
汽車空調制冷效果評估 - 某知名汽車空調廠
汽車空調的散熱系統是決定空調制冷效率高低的關鍵部位。該客戶使用:
手段1:熱電偶/溫度采集器對散熱器各個部位進行接觸式檢測/評估其散熱效果
問題:由于其面積很大,難免漏測,而且檢測時間非常長。
手段2:使用紅外測溫儀
問題:發現測試結果誤差較大,導致整體質量無法控制。
使用福祿克Ti32熱像儀后,通過全面掃描,一次獲取整體溫度溫度,不僅檢測效率大大提高,而且有問題的部位一目了然,再也不會出現漏過問題點的情況。

正常的汽車散熱器,其最大溫差5.2℃有問題的汽車散熱器(紅圈處),最大溫差11.5℃
案例解釋:在風洞調節和水循環設計上存在問題。在熱像圖上畫一條線,線上各點的溫度分布可以通過溫度曲線圖展現,上圖 X 軸是這條線的坐標點,Y 軸是溫度。從圖上可直觀看出問題部位的溫度分布,為產品改進提供參考依據。
汽車車燈研發溫度測試 - 某大型電子集團所屬汽車燈具事業部

鹵素前大燈燈芯發熱狀態LED 前大燈發熱狀態
目前鹵素光源和 LED 光源均是汽車車燈的兩種最主要設計,但這兩種設計都會受到發熱的限制:
1)鹵素光源的發熱量大,容易使汽車前大燈的燈罩產生變形;
LED 燈雖然發熱量較小,但溫度沒有準確控制,會影響到光源的顏色。如白色光會在不同的溫度下變成其他色彩的光。
所以在車燈的設計 / 研發 / 測試中,需要評估和掌握不同車燈光源方式的溫度分布、溫度變化、溫度高低等情況,以便對車燈的設計進行調整,材料選擇,特別是散熱形式和方式進行調整,以滿足車燈的質量要求和使用壽命的要求。
使用紅外熱像儀的好處是:
可以非接觸,快速而高效;
溫度場分布檢測,溫度狀態清晰,容易評估散熱方式及散熱效果;
有可能目標較小(可能需要分辨 1mm 以內的目標),其他的檢測方式無法檢測,或由于目標小和接觸式測量帶來的傳導測量的誤差。
福祿克紅外熱像儀以卓越的圖像質量、精準、專業的角度,為車燈專業人員提供更加有力,更加有效的測試測量工具,以達到設計生產出優異的產品。
汽車電子產品器件及電路板溫度分布檢測 - 某汽車電子生產商
隨著車用電子技術的迅速發展,電器電子部分在車輛中所占的比重越來越大,它的質量好壞直接影響車輛的使用安全。利用熱像儀,便可以簡化檢測過程,提高了工作效率的同時,大大改善了產品的質量。

汽車電子部件電路板溫度分布檢測
使用福祿克銳智系列熱像儀(Ti400 / Ti300 / Ti200),可以結合“趨勢分析軟件”,可以實時得到電子電路的溫度變化。
汽車燃油噴嘴燃燒效率測試 - 某機械研究所
該客戶現場需要評估三種不同設計的燃油噴嘴的燃燒效率,每種燃油噴嘴進行兩次測試;在測試過程中紅外熱像儀、燃油噴嘴及現場各部位均保持一致,熱像圖中唯一變化的是火焰的輻射能量圖像;通過軟件的計算,可以得出紅外熱像圖中火焰輻射的平均能量,用于評估三種燃油噴嘴的效能。
利用帶溫度數據的錄像功能或連續拍攝功能的 Ti400 紅外熱像儀進行燃油噴嘴的研發設計工作:

燃油噴嘴A: 火焰平均燃燒能量值 91.7燃油噴嘴B: 火焰平均燃燒能量值 91.2燃油噴嘴C: 火焰平均燃燒能量值 98.9
從上述三種設計的燃油噴嘴紅外熱圖的平均溫度來看,燃油噴嘴 C 的平均燃燒能量要高出其他兩組燃油噴嘴近 10%,檢測數據證明燃油噴嘴 C 的燃燒效率最高。
發動機缸體和排氣管溫度檢測 - 某知名汽車品牌的研究中心
汽車發動機工作時,會產生大量的熱。各個環節的溫度表現與發動機工作狀態有直接的關系。通過對發動機表面的溫度進行檢測和分析,工程師可以對發動機工作性能和狀態進行了解,并對其進行性能完善和工作維護。

發動機外殼散熱功能檢測(左圖為紅外熱圖,右圖為可見光圖)
催化式尾氣凈化器只能在一定的溫度區間內才能工作:當冷啟動汽車時,催化式尾氣凈化器幾乎不能減少廢氣中的污染物;如果將凈化器暴露在極高的溫度下,也可能會縮短凈化器壽命,或失去凈化作用。 所以利用熱像儀可以將催化式尾氣凈化器安放在離發動機較為合適的位置,保證凈化器的正常使用。該應用需要熱像儀具有 1200℃ 的高溫檢測能力,如銳智系列 Ti400 熱像儀。

催化式尾氣凈化器功能檢測(左圖為紅外熱圖,右圖為可見光圖)
輪胎性能檢測 - 某汽車研發中心
輪胎材料性能與溫度密切相關,過熱會導致輪胎材料性能嚴重下降,致使輪胎迅速損壞。同時輪胎的表面溫度是非常敏感的一個參數,它在決定輪胎抓地力大小的同時也影響著輪胎的壓力,直接反映了輪胎的工作狀態。如果溫度過高,高于正常工作溫度,胎壓會相應增高,輪胎的磨損就會加劇;如果溫度過低,提供的抓地力不足以承受汽車的動力,也會造成汽車操控困難以至打滑。在設計和生產汽車輪胎時,輪胎設計工程師可以利用具有錄像功能的熱像儀如銳智系列、Ti125 / 110等檢測輪胎表面的溫度,直接
顯示整個輪胎的工作狀態,反映輪胎的工作性能,從而改善輪胎的性能。

輪胎長時間運行的發熱檢測
汽車剎車片檢測 - 某知名汽車配件廠
剎車片如果溫度過高,它的效率就會降低。急剎車時,強烈的摩擦會使剎車盤和剎車片的溫度高達1000℃。如果摩擦材質過硬會導致制動盤加快磨損,緊急制動時還有可能讓制動摩擦片開裂或脫落,最終導致剎車失靈。
使用熱像儀,工程師可以完全知道整個的剎車片以及制動系統這個溫度變化趨勢,根據這個溫度變化趨勢,可以分析出剎車片制動狀況,以及耐磨性。

剎車片運行時的發熱檢測(左、中圖為紅外熱圖,右圖為可見光圖)
汽車的電加熱座椅檢測 - 某汽車內飾廠
由于加熱源分布不均勻可能會造成座椅加熱不均勻,同時可能由于溫升過快或過慢,這些情況都會給人體帶來不舒適感覺。利用銳智系列 Ti400 / Ti300 / Ti200 熱像儀可以直觀、方便地觀察到加熱源工作時,溫度均勻分布情況以及溫升趨勢,利用其連拍功能對不同時刻的熱像圖上的電加熱絲進行分析,完善加熱方式設計,使用戶使用更安全、更舒適。

電加熱座椅的各部分發熱,可根據人體承受能力做相應調整(左圖為紅外熱圖,右圖為可見光圖)
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