Инженеры и учёные из Японии построили первую лазерную систему зажигания для ДВС, помещающуюся в головке блока цилиндров. При этом она достаточно вынослива, чтобы работать в жёстких тепловых условиях.
В отличие от искровых свечей новое устройство поджигает топливную смесь концентрированными световыми импульсами.
В отличие от искровых свечей новое устройство поджигает топливную смесь концентрированными световыми импульсами.
При создании такой свечи исследователям из японского Национального института естественных наук (NINS) пришлось решить ряд проблем, связанных с мощностью и миниатюрностью лазера.
Совместно с учеными из румынского национального института лазеров, плазмы и радиационной физики (INFLPR) японцы построили микролазер из керамического композита путём спекания порошков. Лазер с нужными свойствами был получен совмещением двух различных материалов: иттрий-алюминий-галлиевого композита, легированного неодимом, и такого же, но только с добавкой хрома.
Новый лазер, встроенный в корпус свечи, насчитывает в диаметре всего 9 миллиметров, а в длину — 11 миллиметров. Он способен выдавать длинную серию 800-пикосекундных импульсов. Одна такая вспышка недостаточна для инициации пламени, но несколько импульсов подряд уже поставляют в цилиндр двигателя достаточно энергии. При этом концентрация излучения в выходном пучке составляет порядка 100 гигаватт на квадратный сантиметр.
Специалисты NINS построили лазерную свечу с двумя лучами (это должно повысить быстроту и равномерность поджига смеси) и испытали её с частотой следования импульсов в 100 Гц (этого уже достаточно для обычного ДВС). Также учёные создали трёхлучевую лазерную свечу.
По словам изобретателей, они могут сфокусировать лазерный импульс в центре камеры сгорания. Это создаёт условия для полного сгорания смеси. С обычной свечой такого эффекта добиться трудно, к тому же её электроды мешают симметричному распространению фронта пламени.
Кроме того с новой системой поджиг происходит намного быстрее, чем от искры, и время его можно контролировать с большой точностью. Всё вместе это позволит повысить экономичность моторов и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Экспериментаторы утверждают, что керамические лазерные свечи можно производить недорого и в больших объёмах. Правда, пока новинка не была установлена на автомобиле. Такими тестами японо-румынская команда намерена заняться в будущем. Нынешнюю свою работу ученые представят на конференции по лазерам и электрооптике (CLEO 2011), которая откроется в Балтиморе 1 мая.
Совместно с учеными из румынского национального института лазеров, плазмы и радиационной физики (INFLPR) японцы построили микролазер из керамического композита путём спекания порошков. Лазер с нужными свойствами был получен совмещением двух различных материалов: иттрий-алюминий-галлиевого композита, легированного неодимом, и такого же, но только с добавкой хрома.
Новый лазер, встроенный в корпус свечи, насчитывает в диаметре всего 9 миллиметров, а в длину — 11 миллиметров. Он способен выдавать длинную серию 800-пикосекундных импульсов. Одна такая вспышка недостаточна для инициации пламени, но несколько импульсов подряд уже поставляют в цилиндр двигателя достаточно энергии. При этом концентрация излучения в выходном пучке составляет порядка 100 гигаватт на квадратный сантиметр.
Специалисты NINS построили лазерную свечу с двумя лучами (это должно повысить быстроту и равномерность поджига смеси) и испытали её с частотой следования импульсов в 100 Гц (этого уже достаточно для обычного ДВС). Также учёные создали трёхлучевую лазерную свечу.
По словам изобретателей, они могут сфокусировать лазерный импульс в центре камеры сгорания. Это создаёт условия для полного сгорания смеси. С обычной свечой такого эффекта добиться трудно, к тому же её электроды мешают симметричному распространению фронта пламени.
Кроме того с новой системой поджиг происходит намного быстрее, чем от искры, и время его можно контролировать с большой точностью. Всё вместе это позволит повысить экономичность моторов и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Экспериментаторы утверждают, что керамические лазерные свечи можно производить недорого и в больших объёмах. Правда, пока новинка не была установлена на автомобиле. Такими тестами японо-румынская команда намерена заняться в будущем. Нынешнюю свою работу ученые представят на конференции по лазерам и электрооптике (CLEO 2011), которая откроется в Балтиморе 1 мая.
Обсуждения В Японии созданы лазерные свечи зажигания