|  | 25 апреля 2011 | Автомобили и транспорт

Лазеры "отправят на пенсию" свечи зажигания, сделав автомобильные двигатели более эффективными.

Лазер и свеча зажигания


Благодаря работе команды японских исследователей традиционные свечи зажигания в двигателе Вашего автомобиля могут получить оптический "апгрейд" в виде лазерных систем воспламенения топливной смеси. Использование таких высокоточных систем позволит осуществить полный контроль над процессами воспламенения и горения топлива, что сделает двигатели внутреннего сгорания более эффективными, экономичными и более экологически безопасными.

В обычных двигателях топливная смесь сжимается в цилиндре и поджигается искрой свечи зажигания. Эта искра, кратковременная электрическая дуга, образуется в результате подачи высокого напряжения на электроды свечи. Этот метод является достаточно простым и эффективным методом воспламенения топлива уже на протяжении долгих лет, но накладывает строгие ограничения на качество используемого топлива. В смеси топлива с воздухом должно содержаться определенное количество топлива, иначе искра свечи просто не воспламенит смесь. Более горячая искра воспламенит более бедную смесь, но срок работы электродов при этом существенно уменьшится. Идеальный двигатель внутреннего сгорания должен работать на обедненной топливной смеси, воспламеняемой более высокой температурой, и это та область, где успешно можно использовать возможности лазеров.

Так как лазером можно управлять с высокой точностью можно идеально настроить лазерную систему воспламенения топлива что бы обеспечить равномерное воспламенение топлива сразу во всем объеме цилиндра сгорания, что позволит получить большую мощность от такого же количества топлива. При этом характеристики лазерной системой не будут зависеть от оборотов двигателя и от срока службы, чем грешат даже самые лучшие экземпляры свечей зажигания, которые со временем выходят из строя и требуют периодической замены.

В прежнее время, мощные лазеры, способные обеспечить передачу энергии, требуемую для воспламенения топливной смеси, существовали. Но такие лазеры были дорогими, громоздкими и нестабильными в работе. Новые керамические лазеры, разработанные японской командой, имеют диаметр всего 9 миллиметров и способны вырабатывать короткие мощные импульсы в точно заданный момент времени. Посылая в полость цилиндра пачку коротких, в несколько наносекунд, импульсов, эти лазеры могут заставить воспламениться и эффективно гореть топливную смесь любого качества, будь то бензин, дизтопливо, биотопливо или водород.




Ключевые слова:
Свеча, Зажигание, Смесь, Топливо, Двигатель, Внутреннего, Сгорания, Лазер, Импульс, Бензин, Дизтопливо, Биотопливо, Водород

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания Mazda создала первый в мире бензиновый двигатель с компрессионным ...
  • Новая математическая модель позволит создавать эффективные и экономные двиг ...
  • Система остановки и перезапуска двигателя Mazda I-Stop позволит сэкономить ...
  • Компания Форд скоро заменит свечи зажигания лазерами.
  • GM начинает выпуск HCCI двигателей.




  • 25 апреля 2011 13:37
    #1 Написал: ogost

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Рано или поздно, в любом случае ДВС морально устареет - ведь нефть не бесконечна. Кроме горючего из нефти делают ну практически всё, к чему мы привыкли. Поэтому сжигать нефть на доставку бренного тела из пункта А в пункт Б как минимум не рационально. На смену ДВС придут более мощные, простые в эксплуатации электродвигатели. Это вопрос времени - пока не усовершенствуют аккумуляторы и изобретут сравнительно дешевый способ получения электроэнергии в достаточных количествах.
        
    25 апреля 2011 16:19
    #2 Написал: sch55

    Публикаций: 0
    Комментариев: 65
    ogost
    А как же биотопливо и водород?
        
    25 апреля 2011 22:55
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    ogost, вопрос не в получении электроэнергии а в хранении и, кстати, двс может работать и на водороде wink
        
    26 апреля 2011 07:03
    #4 Написал: ogost

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Volod, sch55
    Ага, вопрос и в хранении и в получении электроэнергии. Если мы сейчас пересядем в миг на электромобили то существующие инфраструктуры просто не выдержат нагрузки. Нужно вводить новые мощности, желательно экологически чистые. Справедливо для любой страны на данный момент.

    Получение водорода тоже довольно энергоемкий процесс. К тому же хранение и транспортировка водорода - сложная штука. А так, да, даже существующие ДВС после относительно небольшой переделки и перенастройки можно заставить работать на водороде. Вопрос в целесообразности. КПД традиционного ДВС на бензине 20%, в лучшем случае 25%, не думаю что с водородом будет заметно выше. КПД топливных элементов на том же водороде может достигать 60-80%. При КПД электродвигателей, достигающих до 95%, думаю связка водородный топливный элемент-электродвигатель гораздо эффективней.

    Последняя надежда ДВС - биотопливо. Но и тут не всё гладко. Критики биотоплива ссылаются на вырубку лесов под посевы т.н. "топливных культур" и сокращение площадей под пищевые культуры.

    Даже с технической стороны ДВС проигрывают электродвигателям по всем параметрам. При соизмеримой мощности электродвигатели гораздо компактнее. У электродвигателей практически постоянный крутящий момент, не зависящий от оборотов двигателя, что позволяет при достаточной мощности обходиться без коробки передач. У электродвигателя одна двигающаяся часть, что улучшает отказоустойчивость. у электродвигателя в разы выше КПД. Для работы электродвигателю не нужны моторные масла, воздушные и маслянные филтры. ну разве что некоторые производители используют маслянное охлаждение.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.