Свечи зажигания в двигателях могут заменить лазерами

Идея применить лазеры для сжигания топлива стала реальной лишь в связи с распространением маленьких лазеров

В скором времени топливную смесь в двигателях автомобилей, возможно, будут воспламенять не свечи зажигания, а лазеры, утверждают исследователи.

Такие лазеры уже разработаны командой, которая представит их на конференции по лазерам и электрооптическому оборудованию 1 мая.

Подобная замена увеличит эффективность двигателей и снизит выбросы в окружающую среду, поскольку воспламеняться будет большее количество топливной смеси.

В настоящее время разработчики проводят переговоры с производителем свечей зажигания.

Идея заменить лазерами свечи, мало изменившиеся с момента их изобретения 150 лет назад, не нова.

Свечи зажигания воспламеняют смесь лишь возле искрового промежутка, что снижает эффективность использования топлива. Кроме того, металл, из которого они сделаны, со временем разрушается.

Однако идея применить лазеры для сжигания топлива стала реальной лишь в связи с распространением маленьких лазеров.

Керамические порошки

Группа разработчиков из Румынии и Японии представили систему, которая позволяет сфокусировать два или три луча лазера на цилиндры двигателя на различной глубине.

"В прошлом лазеры, отвечающие этим требованиям, использовались лишь в исследованиях, поскольку они были большими, неэффективными и нестабильными"

Такунори Тайра,
Национальный институт естественных наук

Это увеличивает полноту сгорания и позволяет избежать разрушения механизма.

Однако такая система предполагает использование высокоэнергетических импульсов в лазерах; так же, как и со свечами зажигания, для воспламенения топливной смеси необходимо много энергии.

"В прошлом лазеры, отвечающие этим требованиям, использовались лишь в исследованиях, поскольку они были большими, неэффективными и нестабильными", - объясняет Такунори Тайра из Национального института естественных наук в японском городе Оказаки.

"Их также нельзя было располагать вне двигателя, поскольку их мощные лучи уничтожили бы любое оптоволокно, по которому зажигание доставлялось к цилиндрам", - говорит он.

Разработчики подошли к задаче по-новому, создав лазер из керамических порошков, которые прессуются в цилиндры размером со свечи зажигания.

В отличие от хрупких кристаллов, часто используемых в мощных лазерах, керамические лазеры более прочны и лучше справляются с высокими температурами, характерными для двигателей внутреннего сгорания.

Сейчас команда разработчиков пытается договориться о внедрении своего изобретения в массовое производство с компанией Denso, выпускающей автозапчасти.