除了用以在汽车生产厂内对电气设备进行例行的红外热像仪检查之外，其在汽车研发中也应用颇广红外热像仪技术可以更有效、更快速、更准确地诊断出汽车设计，结构等的相关缺陷。红外热成像技术在汽车领域的应用由来已久。下面就典型的几种诊断应用作图片和文字说明：
1. 发动机故障诊断：
一般来说，发动机都要经过振动和噪声测试来进行整体结构的评估。但对于发动机的某些细微缺陷来讲（例如：微小的裂纹，细微的结构设计差别等），则是很难通过前两种方式来进行准确诊断的。而红外热成像技术则可以将细微的结构缺陷反映为细微的温度差别，从而能够达到其它方式所不能达到的诊断效果，上图为拍摄汽车轿车内部发动机的热图，我们可以对发动机汽车内部的温度分布一目了然。各个部件位置的温度可以准确反映出实际工作中的发动机性能的体现。
2. 制动系统故障诊断：
车辆的制动诊断取决于很多因素，根据重量分布，车辆尺寸，车辆高度等情况，前制动系统要担负较大比例的制动作用。使用红外热像仪对车辆前后轮的温度进行比较，这种方法简易可行。一般来说，前轮的温度应该高于后轮的温度。如果两个前轮（或后轮）的温度也有差别，则可以判断为制动系统中存在油路不通畅，可能是空气的缘故。上图为实际拍摄的前轮温度分布图
3. 车身气密性检测：
汽车的空调系统的好坏对汽车的使用至关重要，而车身的整体气密性将直接影响到空调系统的工作效率。在进行汽车测试时，打开车内的空调系统（运行一段时间），再使用红外热像仪将整车的热图拍摄下来。如果汽车车门，玻璃衔接处等发生气密泄漏，则可以看到此处的温度和外界环境温度并不一样。从而可以对车身的整体气密性提供准确地分析和评估
4．车窗加热丝的检测：
加热丝位于汽车后玻璃，其工作正常与否将直接影响到汽车在多雾情况下的安全驾驶。使用红外热像仪可以对整个加热丝的分布做出全面的迅速诊断。
5. 汽车排气管的检测
排气管的温度过高可以反映出燃烧不充分，从而对发动机系统的工作状况有个间接的评估。如果管路的温度分布不均匀，则可以反映出管路本身具有结构上的缺陷。其它，汽车底盘的轴承系统、电气设备、车身的舒适性等，都可以采用热像仪来进行相应的检测和诊断。
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