助川電気工業株式会社

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自動車エンジン用熱流束計を開発

ガソリンをエンジン内部で燃焼させて発生する熱エネルギーは、ガスを急激に膨張させ、ピストンを往復運動させる。この時のエンジン内の急激なガスの流れとその温度分布や熱流束は、エンジンを設計する場合の重要なパラメータの1つとなっている。特に、その中で熱流束の測定は難しくあまりやられてこなかったが、熱流束の測定はエンジンの熱効率向上と壁面の冷却性能に対する冷却構造を決めるのに重要なデータである。

熱流束計
熱流束計

弊社は、φ#934;0.3と云う極細のシース型熱電対をエンジンと同じ材質のアルミチップの中に埋め込んで熱流束を測定できるエンジン壁直接埋め込み式熱流束計を開発した。

熱流束計は、エンジンの過酷な使用条件である振動・圧力・温度・ノイズに耐えることが要求され、かつエンジンの温度分布を変えずに測定しなければならないので、小形でエンジンと同じアルミ材で作らなければならない。この為、熱電対は耐熱・強度・ノイズに強い極細の非接地メタルシース型熱電対を使い、エンジンと同材質の小さなアルミチップに埋め込み、さらにエンジンに直接埋め込みできるものにした。

また、アルミは熱伝導率が大きいので温度差が付きにくく、正確な計測技術が必要となるが、当社では、この問題も解決して、エンジン壁に与えられる熱流束を正確に測定できる熱流束計を開発した。

今後エンジン性能のさらなる向上の為、多くのR&Dにおいて、この技術が多く使われることになるものと考えられる。

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