Wow

Wow
6 мая 2015

Лазерные свечи зажигания.

Японским учёным из национального института естественных наук, удалось разработать уникальную лазерную систему зажигания, которая благодаря малым размерам, может уместиться в корпусе свечи зажигания автомобиля или мотоцикла. К тому же этот лазер очень устойчив к жёстким условиям, происходящим в головке цилиндра. И в отличии от традиционных искровых свечей зажигания, новое устройство поджигает рабочую смесь в цилиндрах двигателя мощными световыми импульсами, а концентрация излучения светового пучка на выходе, составляет сто гигаватт энергии на квадратный сантиметр! И японцам пришлось решить очень важную проблему: как сохранить достаточную мощность лазера, но сохранить при этом его миниатюрность, которая позволит вписать его в корпус, с такими же размерами, как и у традиционной свечи зажигания.

Миниатюрный лазер с нужными свойствами, был получен из композита керамики, путём спекания порошков, а так же совмещением разных по свойствам материалов, таких как иттрий, алюминий, галлиевый композит, всё это легировали неодимом с добавкой хрома. Миниатюрный лазер имеет диаметр всего девять миллиметров!, а длину всего одиннадцать миллиметров!, что позволяет легко вписать его в корпус свечи, размерами как у обычной свечки.

Ещё одно преимущество лазерной свечи, так это отсутствие электродов, которые очень мешают нормальному распространению фронта пламени в обычных свечах зажигания. Благодаря отсутствию электродов и возможностью сфокусировать лазерный импульс в центре камеры сгорания двигателя, появляется возможность добиться полного сгорания топлива, и к тому же обеднить топливную смесь. В итоге концентрация вредных веществ в выхлопных газах сильно снижается, и ощутимо уменьшается расход бензина. При этом мощность двигателя не уменьшается, а увеличивается, ведь топливо сгорает полнее.

При испытаниях выяснилось, что одна вспышка светового пучка, недостаточна для нормального воспламенения рабочей топливной смеси. В итоге учёные добились серии вспышек в 800 пикосекундных импульсов, а частота их высекания равна 100 Герц. Не поджечь топливо такой серией импульсов просто невозможно. Вспышка топлива в камере сгорания, происходит моментально.

Самое радостное во всей этой истории, это то, что скоро керамические лазерные свечи будут производиться серийно, и подсчёты экономистов на затраты серийного производства сильно обрадовали, и обходиться промышленникам такие свечи будут не дорого. А это значит, что скоро они станут недороги и доступны для рядового водителя и это радует. Поживём увидим.