Двигатель внутреннего сгорания станет лазерным

Ученые сообщают о попытках заменить автомобильные свечи зажигания лазером.

Лазерные зажигатели изменят отрасль, отправив на заслуженный отдых свечи, которые приводят в действие двигатели внутреннего сгорания уже в течение более чем 120 лет, сообщает IBNLive.

Эти дешевые керамические зажигатели в ближайшее время обеспечат более экологически чистые, эффективные и экономичные транспортные средства, считает автор исследования Такунори Таира из Национального института естественных наук Японии.

В прошлом лазеры, достаточно мощные, чтобы воспламенить топливно-воздушную смесь, были слишком громоздкими, чтобы для них нашлось место под капотом автомобиля.

Обычные свечи зажигания препятствуют совершенствованию экономии топлива и сокращению эмиссии оксидов азота — ключевого компонента смога, сообщил Таира.

Свечи зажигания функционируют, создавая искру тока высокого напряжения между двумя металлическими электродами.

Искра воспламеняет смесь топлива и воздуха, приводя к вспышке, которая, в свою очередь, толкает поршень в цилиндре, производя в итоге силу, достаточную для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места.

В качестве побочного продукта сгорания ДВС производят оксиды азота. Если бы двигатели в процессе работы сжигали бы больше воздуха, но меньше топлива, выбросы оксидов азота были бы существенно меньше. Свечи зажигания могут воспламенить и менее насыщенную топливную смесь, но для этого должна быть увеличена энергия искры.

Необходимое для этого напряжение разрушает электроды свечи слишком быстро, а потому решение не является экономичным. И напротив, лазеры, воспламеняющие топливно-воздушную смесь концентрированной оптической энергией, не имеют электродов, а потому не повреждаются.

Не менее важно, что действие лазера длится несколько наносекунд, в то время как свечи зажигания работают миллисекунды. «Быстрое сгорание также очень важно, ведь чем более точен выбор времени, тем эффективней процесс и, соответственно, выше экономия топлива», считает он.

Давно было понятно, что лазеры с точки зрения экологии и экономии топлива окажутся лучше свечей, но оставалась основная проблема — их размер.

Результаты нового исследования будут представлены на конференции по лазерам и электронной оптике, которая пройдет в Балтиморе (США) в первую неделю мая.

25.04.2011