针对目前内燃机缸盖火力面热场探测时温度场误差大的问题,结合不同位置处火力面热场的差异性,提出了一种基于梯度变化规律的多尺度气缸盖火力面区域划分方法,为火力面热场分布的精准性探测奠定了基础。首先,依据缸盖燃气侧传热规律和热场温度的高低,以喷油孔为中心位置将火力面划分为进-排、进-进、排-排气门间鼻梁区以及外围区域;其次,剖析各区域内温度梯度的变化特性,基于不同的梯度变化量对各区域进行不同尺度的划分;最后,确定不同尺度区域中测温点数量和具体位置,并结合热电偶测温技术对各点温度进行测量。实验结果表明,与单一尺度下测温数值相比,基于多尺度划分思想的测温方法更能凸显出鼻梁区等易出现热疲劳损伤的区域内温度变化,为缸盖内壁热疲劳损伤检测与评估提供了更可靠的数据来源。

为对内燃机正常工作下气缸盖内壁火力面进行检测,提出了一种基于关联成像的气缸盖内壁影像检测技术,通过采集气缸盖底板内壁热场分布及气缸盖底板外壁总热量,利用两组数据间的联系进行关联运算间接地重构出气缸盖内壁的影像。通过不同工况下气缸盖内壁的温度变化规律,得到了内壁区域的热场,从理论上推测了应用关联成像技术的可行性。运用数据模拟的方法对单缸双气门、单缸四气门和双缸双气门气缸盖进行影像重构,重构影像的峰值信噪比和结构相似性指标分别可达66.79 dB、0.427。结合气缸盖内壁缺陷区域结果分析,该技术可清晰呈现气缸盖内壁影像,有利于气缸盖内壁检测的直观性体现。