Laser zamiast świecy
Fot. Fotolia
Zastąpienie świecy zapłonowej laserem pozwala zwiększyć wydajność silnika i zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza – informuje „New Scientist”.
W zwykłym silniku spalinowym mieszanka paliwowo – powietrzna trafia do komory spalania i jest zapalana iskrą świecy zapłonowej. Rozprężające się, gorące gazy wywierają nacisk na tłok, którego ruch dostarcza energii mechanicznej - na przykład poruszającej koła samochodu.
Ponieważ każdy cykl spalania jest bardzo krótki, trudno zapalić całą mieszankę. Świeca zapłonowa działa tylko na jeden koniec komory.
Kierowana przez Chuni Ghosha firma Princeton Optronics z New Jersey opracowała nowy sposób zapłonu. Dzięki zastosowaniu lasera, zapłon mieszanki rozpoczyna się w środkowej części komory i spalanie jest bardziej równomierne. Zwiększa to wydajność spalania o 27 proc.
Przy użyciu jednego litra paliwa laserowy zapłon może pozwolić na pokonanie samochodem 50 kilometrów zamiast 40. Pełniejsze spalanie zmniejsza również emisję zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek azotu.
Laser sprawdza się świetnie przy tysiącach cykli spalania, dzięki którym działa na przykład silnik samochodu. Można ustawić jego działanie precyzyjniej niż w przypadku świecy zapłonowej – tak, aby zadziałał w najodpowiedniejszym momencie – a nawet podczas tego samego cyklu wysyłać impulsy w różne miejsca cylindra, by zmaksymalizować spalanie.
Silnik z laserowym zapłonem został zaprezentowany po raz pierwszy w ubiegłym tygodniu w Waszyngtonie, podczas poświęconej innowacjom dotyczącym energii konferencji ARPA.
Sama idea takiego zapłonu pojawiła się już wcześniej, jednak firma Princeton Optronics jako pierwsza zaprezentowała działający na tej zasadzie silnik. Laserowy zapłon sprawdził się w realnych warunkach, przy wysokich temperaturach ekstremalnych obciążeniach mechanicznych towarzyszących tysiącom obrotów na minutę. Toyota próbowała zastosować laser w roku 2011, ale skończyło się na eksperymentach laboratoryjnych.
Oprócz samochodów zapłon laserowy mógłby znaleźć zastosowanie na przykład w silnikach awaryjnych generatorów czy statków. Jeden z armatorów prowadzi już rozmowy w sprawie instalacji laserowego zapłonu na swoich statkach. Pozwoliłoby to spełnić surowe normy emisji spalin. (PAP)
pmw/ krf
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
