nowoczesne świece zapłonowe
-
Właśnie przeczytałem news'a na tvn24
Oto treść:Cytat:
Czy już niebawem lasery zawitają do wnętrza silników naszych samochodów? Jest prawdopodobne, że tradycyjne świece zapłonowe niedługo przejdą do historii techniki. Naukowcy opracowali właśnie nową generację świec, które zamiast iskry, wykorzystują laser. Jeśli w ogóle jeszcze można nazwać je świecami.
Nową jakość do wnętrza naszych silników chce wprowadzić grupa rumuńskich i japońskich naukowców. Nowa technologia ma zostać oficjalnie zaprezentowana 1 maja na konferencji nt. laserów i elektrooptyki.Laserowa "świeca" działa w prosty sposób. Zamiast elektrycznej iskry do cylindra są kierowane dwie lub trzy wiązki laserowego światła, które w miejscu przecięcia się generują tak wysoką temperaturę, iż dochodzi do zapłonu mieszanki paliwa i powietrza. Od 150 lat podobne eksplozje w silnikach benzynowych powodowały iskry, co jednak zdaniem naukowców jest bardzo mało wydajną metodą.
Tradycyjne świece powodują zapłon mieszanki tylko w górnej części cylindra, część paliwa będąca najdalej od miejsca wybuchu spala się tylko częściowo. Wiązki lasera natomiast zapalają paliwo w dowolnym miejscu, w zależności od wybranego punktu skrzyżowania wiązek. Według naukowców ma to dać większą sprawność silników i mniejszą emisję zanieczyszczeń.
Dotychczas technologia laserów była jednak nie dość doskonała, aby można było je zamontować w silnikach oraz w sposób stabilny i długotrwały wykorzystywać. Naukowcy zdołali jednak opracować nowy rodzaj lasera, który do wzmocnienia wiązki światła wykorzystuje ceramikę. Impuls lasera jest generowany z dala od samego silnika i przesyłany światłowodem do świecy, a tam właśnie przez ceramiczny wzmacniacz (który dobrze znosi ekstremalne warunki w cylindrze) trafia do mieszanki paliwa i powietrza.
Naukowcy są właśnie w trakcie rozmów z zajmującym się produkcją części samochodowych japońskim koncernem Denso, wraz z którym chcą skomercjonalizować swoją technologię.
mk/sk
-
Ciekawy wynalazek. I ciekawe, czy coś z tego wyjdzie... Silnik benzynowy zmienia się cały czas - gaźnik już dawno się skończył, może teraz czas na zapłon...
Ale że też Rumuni to wymyślili... -
Lepsze spalanie mieszkanki = więcej kuniuff
-
Ciekawy wynalazek.
I ciekawe, czy coś z tego wyjdzie... Silnik benzynowy zmienia się cały czas -
gaźnik już dawno się skończył, może teraz czas na zapłon...
Ale że też Rumuni
to wymyślili...A co na to Kazik
-
A co na to Kazik
A Kazik na to: Ku.. kto to widział latarką do cylindrów świecić.
-
A co na to Kazik
Na pewno po nich poprawi...
-
Japończycy stworzyli laserowy system zapłonowy dla samochodów, dzięki któremu nie tylko zaoszczędzimy benzynę, ale zmniejszymy też emisję tlenków azotu - głównego składnika smogu.
Nowy zapłon zbudowany jest z ceramiki, zatem można go tanio produkować w dużych ilościach. W obecnie stosowanym zapłonie iskrowym wykorzystuje się wysokie napięcie i iskrę przeskakującą pomiędzy dwoma elektrodami. Iskra zapala mieszankę paliwowo-powietrzną. Produktem spalania mieszanki są tlenki azotu. Można co prawda zmienić skład mieszanki tak, by do środowiska trafiało mniej NOx, jednak taka mieszanka zawiera mniej paliwa, a zatem do jej zapalenia konieczne jest wykorzystanie wyższego napięcia.
Niestety, iskry powstające dzięki wyższemu napięciu prowadzą do szybkiego zużywania się elektrod, cała konstrukcja jest zatem niepraktyczna. Tymczasem lasery, zapalające mieszankę dzięki skoncentrowanej energii optycznej, nie zawierają elektrod, zatem nie dochodzi do ich korozji.
Takunori Taira z japońskiego Narodowego Instytutu Nauk Naturalnych wymienia kolejną zaletę laserów. Urządzenia takie poprawiają też efektywność silnika. Konwencjonalne świece zapłonowe umieszczone są na cylindrach i zapalają mieszankę gdy ta zajdzie się blisko nich. Jednak zimne metalowe elektrody oraz ściany cylindra błyskawicznie absorbują ciepło powstałe podczas eksplozji mieszanki, tłumiąc płomień gdy tylko powstanie.Taira mówi, że lasery można wycelować w środek mieszanki, zapalając ją od wewnątrz, dzięki czemu gazy będą rozprzestrzeniały się symetrycznie, a proces taki będzie przebiegał nawet trzykrotnie szybciej niż w konwencjonalnych rozwiązaniach. Ponadto lasery wyzwalają energię w ciągu nanosekund, podczas gdy świecom zajmuje to milisekundy. - Odpowiednie dobranie czasu i szybkie spalanie są bardzo ważne. Im bardziej precyzyjny wybór momentu zapłonu, tym bardziej efektywne spalanie i lepsza ekonomia silnika - mówi Taira.
Dotychczas zaprzęgnięcie laserów do tego typu zadania było niemożliwe, gdyż musiałyby one skupić światło o mocy około 100 gigawatów na centymetr kwadratowy i wysyłać je w krótkich impulsach o energii większej niż 10 milidżuli każdy. Takie wymagania spełniały duże ciężkie lasery z laboratoriów naukowych.
Japończycy poradzili sobie z tym problemem budując kompozytowy laser z ceramiki. Powstały one dzięki podgrzaniu ceramicznego proszku, przez co powstała przezroczysta struktura w której umieszczono jony metali.
Japońskie lasery zbudowane są z dwóch segmentów składających się z itru, aluminium i galu. Jeden z segmentów wzbogacono neodymem, a drugi chromem. Laser ma jedynie 9 milimetrów średnicy i 11 milimetrów długości. Emituje on dwie wiązki światła, które jednocześnie zapalają mieszankę w dwóch miejscach. Dzięki temu pali się ona szybciej i bardziej równomiernie niż mieszanka zapalana w jednym miejscu.
Zespół Tairy współpracuje obecnie z należącą do Toyoty DENSO Corporation. Celem współpracy jest stworzenie lasera emitującego trzy wiązki światła.
