Che cosa è un Spark Plug laser?

   April 16

Che cosa è un Spark Plug laser?


candele laser per motori a combustione interna si concentrano un raggio laser all'interno della parete del cilindro per creare una mini esplosione per spingere il pistone verso il basso per far girare il motore. Il fascio laser crea un'espansione più simmetrica rispetto alla candela convenzionale per innescare l'esplosione. accensione della spina laser è tre volte più veloce rispetto la candela standard. La versione laser potrebbe aumentare l'efficienza del carburante e ridurre significativamente le emissioni a effetto serra.

sfondo

La tecnologia di accensione laser risale al 1978, quando lo scienziato JD Dale ha dimostrato le sue capacità prestazionali. La tecnologia è stata ampiamente mantenuto in un ambiente di laboratorio per più di 20 anni da quando i sistemi di erogazione laser erano complicate e troppo grande per l'uso pratico su motori a combustione interna. Negli ultimi anni, le case automobilistiche Toyota e Mitsubishi, così come il National Institutes of Natural Sciences e General Electric, ha sviluppato più piccole candele laser. Ingegneri montati nuova spina laser direttamente sopra i cilindri del motore per dirigere un fascio laser nella camera. Negli ultimi dieci anni, la candela laser cresciuto progressivamente più piccolo al punto che è diventato commercialmente valida. In ultima analisi, le spine laser potrebbero sostituire le candele.

La scienza

La spina laser funziona essenzialmente nello stesso modo come la candela con incenerimento un'esplosione all'interno del cilindro. La candela standard crea una scintilla elettrica per accendere la miscela aria-carburante compressa all'interno del cilindro. Tuttavia, la candela si accende solo la miscela aria-carburante nella parte superiore del cilindro vicino al spinterometro della spina. Questo spreca energia permettendo alle pareti dei cilindri di assorbire gran parte del calore del esplosione prima che raggiunga la parte superiore del pistone nella parte inferiore del cilindro. La spina laser emette un fascio concentrato a circa 100 gigawatt per centimetro quadrato a brevi impulsi direttamente alla parte superiore del pistone per accendere la miscela. spine impulso laser il fascio nel cilindro in nanosecondi, piuttosto che i millisecondi che ci vuole la candela standard. Questo migliora fasatura del motore per una migliore efficienza del carburante.

Amico dell'ambiente

Le limitazioni della candela standard includono lo sviluppo di ossidi di azoto tossici che creano inquinamento atmosferico, perché la spina brucia più carburante rispetto all'aria. candele di più alta energia potrebbe ridurre le emissioni, ma gli elettrodi sarebbero bruciare più veloce e richiedere la sostituzione costante. spine laser non hanno elettrodi e incendiare la miscela aria-carburante con più aria di combustibile per una miscela più povera. Gli ingegneri stanno cercando di richiedere che le spine laser svolgono in un ampio intervallo di temperatura e di gestire lo shock e le vibrazioni dell'automobile. L'obiettivo è quello di avere le spine laser producono un minimo di 100 milioni di colpi laser nella sua vita, con l'obiettivo finale di produrre 500 milioni di colpi. La tecnologia attuale permette al laser si collega circa 315 milioni di scatti. L'efficienza complessiva del motore potrebbe aumentare del 45 per cento con le spine laser.

Futuro

Nel 2011, le candele laser non erano sul mercato, anche se la Conferenza sui laser ed elettro-ottica ha organizzato una squadra per negoziare con un produttore di candela per produrre il primo plug laser per applicazioni commerciali. Un sostituto per il driver di oggi è spine impulsi che immagazzinano energia di accensione e scarica l'energia con le palle di plasma mirate ad aumentare l'efficienza del motore.


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