μπουζί Laser για κινητήρες εσωτερικής καύσης επικεντρωθεί μια ακτίνα λέιζερ στο εσωτερικό τοίχωμα του κυλίνδρου να δημιουργήσει μια μίνι έκρηξη για να ωθήσει το έμβολο κάτω για τη λειτουργία του κινητήρα. Η δέσμη λέιζερ δημιουργεί ένα πιο συμμετρικό διαστολής από το συμβατικό μπουζί για να ανάψει την έκρηξη. Ανάφλεξης του plug λέιζερ είναι τρεις φορές πιο γρήγορα από το κανονικό μπουζί. Η έκδοση με λέιζερ θα μπορούσε να αυξήσει την αποδοτικότητα των καυσίμων και να μειώσει σημαντικά τις εκπομπές αερίων. Ιστορικό

Η

τεχνολογία λέιζερ ανάφλεξης χρονολογείται στο 1978, όταν επιστήμονας JD Dale έδειξε τις επιδόσεις του. Η τεχνολογία ήταν σε μεγάλο βαθμό διατηρείται σε ένα εργαστηριακό περιβάλλον για περισσότερα από 20 χρόνια από τότε που τα συστήματα παροχής λέιζερ ήταν περίπλοκη και πολύ μεγάλο για την πρακτική χρήση σε μηχανές εσωτερικής καύσης. Τα τελευταία χρόνια, οι αυτοκινητοβιομηχανίες Toyota και η Mitsubishi, καθώς και τα Εθνικά Ινστιτούτα Φυσικών Επιστημών και η General Electric, η οποία αναπτύχθηκε μικρότερες μπουζί laser. Μηχανικοί τοποθετηθεί το νέο plug λέιζερ ακριβώς πάνω από κυλίνδρους του κινητήρα για να κατευθύνει μια ακτίνα λέιζερ μέσα στο θάλαμο. Κατά την τελευταία δεκαετία, το μπουζί λέιζερ αυξήθηκε βαθμιαία μικρότερες μέχρι το σημείο που έγινε εμπορικά βιώσιμη. Τελικά, βύσματα λέιζερ θα μπορούσε να αντικαταστήσει μπουζί.

Η επιστήμη

Η

Το βύσμα λέιζερ λειτουργεί ουσιαστικά με τον ίδιο τρόπο όπως το μπουζί με ανάφλεξη μια έκρηξη στο εσωτερικό του κυλίνδρου. Το πρότυπο μπουζί δημιουργεί ένα ηλεκτρικό σπινθήρα για την ανάφλεξη του αέρα-καυσίμου μίγμα συμπιέζεται στο εσωτερικό του κυλίνδρου. Ωστόσο, το μπουζί αναφλέγει μόνο το μείγμα αέρα-καυσίμου στην κορυφή του κυλίνδρου κοντά στο διάκενο σπινθήρα του βύσματος. Αυτή η ενέργεια απόβλητα επιτρέποντας τα τοιχώματα του κυλίνδρου να απορροφούν ένα μεγάλο μέρος της θερμότητας της έκρηξης πριν φτάσει στην κορυφή του εμβόλου στο κάτω μέρος του κυλίνδρου. Το βύσμα στέλνει ένα λέιζερ εστιασμένη δέσμη περίπου 100 γιγαβάτ ανά τετραγωνικό εκατοστόμετρο σε σύντομους παλμούς απευθείας στην κορυφή του εμβόλου για να ανάψει το ολόκληρο το μείγμα. Laser βύσματα παλμό της δέσμης μέσα στον κύλινδρο σε νανοδευτερόλεπτα και όχι τα χιλιοστά του δευτερολέπτου που χρειάζεται το πρότυπο μπουζί. Αυτό βελτιώνει την χρονισμό του κινητήρα για καλύτερη απόδοση καυσίμου.

Η Φιλικά προς το περιβάλλον

Οι περιορισμοί του προτύπου μπουζί περιλαμβάνουν την ανάπτυξη τοξικών οξειδίων του αζώτου που δημιουργούν ρύπανση του αέρα, επειδή η plug καίει περισσότερα καύσιμα από τον αέρα. Ανώτατη μπουζί ενέργειας θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές, αλλά και τα ηλεκτρόδια θα καεί πιο γρήγορα και χρειάζονται συνεχή ανανέωση. Βύσματα Laser δεν έχουν τα ηλεκτρόδια και να ανάψει το μείγμα αέρα-καυσίμου με περισσότερο αέρα από το καύσιμο για μια πιο λιτή μείγμα. Οι μηχανικοί προσπαθούν να απαιτούν οι τάπες λέιζερ εκτελέσει πάνω από ένα μεγάλο εύρος θερμοκρασιών και να χειρίζονται το σοκ και τους κραδασμούς του αυτοκινήτου. Ο στόχος είναι να έχουν βύσματα laser παράγει τουλάχιστον 100 εκατ. βολές λέιζερ στην διάρκεια της ζωής του, με απώτερο στόχο την παραγωγή 500 εκατομμύρια λήψεις. Η σημερινή τεχνολογία επιτρέπει λέιζερ βύσματα περίπου 315 εκατομμύρια λήψεις. Η συνολική αποδοτικότητα του κινητήρα θα μπορούσε να αυξηθεί κατά 45 τοις εκατό με βύσματα laser.

Η Future

Το 2011, laser μπουζί δεν ήταν στην αγορά, αν και η Διάσκεψη για Λέιζερ και Electro -Optics οργάνωσε μια ομάδα να διαπραγματευτεί με έναν κατασκευαστή μπουζί να παράγει το πρώτο plug laser για εμπορικές εφαρμογές. Ένα υποκατάστατο για τον οδηγό του σήμερα είναι βύσματα παλμό που αποθηκεύουν ενέργεια ανάφλεξης και απορρίψεις την ενέργεια με εστιασμένη σφαίρες πλάσματος για την αύξηση της απόδοσης του κινητήρα.

Η