Lézeres gyújtás
- Ezt a szócikket érdemes lehet bővíteni a német nyelvű Laserzündung szócikk lefordításával
A lézeres gyújtás vagy lézergyújtás gázturbinák és Otto-motorok levegő-tüzelőanyag keveréke begyújtásának alternatív módszere, melyet a liverpooli egyetem kutatás-fejlesztés részlegén a Ford autógyártóval közösen kezdtek fejleszteni. A hatékonyságnövelés mellett előnye lehet a nitrogén-oxidok kibocsátásának alacsonyabb elérhető szintje is.
Különböző autógyártók évekig tartó kísérletezései után először 2015 februárjában, a Princeton Optronicsnak sikerült a washingtoni ARPA-e energy innovation summit rendezvényen életszerű körülmények között elért lézeres gyújtást demonstrálnia.[1]
A módszer lézert előállító eszközökön alapul, amelyek képesek rövid, nagy energiájú lézerimpulzust kibocsátani, az égéstér nyomásától függetlenül. A nagyfeszültségű gyújtógyertyák megfelelőek az átlagos belső égésű Otto-motorokban fellépő tipikus 10:1 (néha 14:1) kompressziós arány esetében. Más tüzelőanyagok azonban, pl. a földgáz vagy a metanol ennél nagyobb kompressziót is elviselnek öngyulladás nélkül. A magasabb kompresszió gazdaságosabb működést tesz lehetővé, mivel az ilyen motorokkal nagyobb üzemanyag-hatékonyságot lehet elérni. A magas kompressziós ráta és a magas nyomás különleges, drágább gyújtógyertyák használatát igényli, de ezek elektródái is gyorsan elhasználódnak. A gyújtógyertyákat helyettesítő lézerdiódák használata azért lehet gazdaságos, mert a fellépő nyomástól függetlenül, tovább működhetnek.[2][3][4]
A lézergyújtás további előnye lehet, hogy míg egy gyújtógyertya szikrája egyetlen pontból indítja el a keverék begyulladását az égéstérben, addig a lézernyaláb fókuszálható vagy akár szétszórható, így akár egyszerre több pontból is indulhat a robbanás a hengerben. A fejlesztők szerint a többpontos lézergyújtás előnyei leginkább hideg motor esetén jelentkeznek, amikor a tökéletlen égés miatt a kibocsátott káros kipufogógázok kb. 80%-a képződik – a lézerrel azonban még hideg motor mellett is közel tökéletes égés idézhető elő. A motorvezérlő elektronika továbbá a hengerből visszaverődő lézersugár jellemzőinek alapján képes lehet megállapítani az égéstérbe fecskendezett tüzelőanyag minőségét és típusát, majd önműködően átállítani az optimális égéshez szükséges paramétereket (keverékarány, befecskendezési mennyiség, gyújtási idő stb.).[5]
Irodalom
[szerkesztés]- J. Tauer, H. Kofler, E. Wintner: Laser-initiated ignition. 2009, doi:10.1002/lpor.200810070
További információk
[szerkesztés]Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ NewScientist: Lasers set to zap engines into running more efficiently
- ↑ Marshall, Laura: Laser Car Ignition Dream Sparks Multiple Approaches. Photonics Spectra . Laurin Publishing, 2012. szeptember 1. (Hozzáférés: 2014. április 7.) „“Laser plugs have no electrodes. Assuming replacement every 500 hours, this is $16,000 per year just in spark plug costs, compared to approximately $10,000 for the laser diode array. The usual advertised lifetime for laser diodes is over 10,000 hours, and, since the duty factor is 10 to 20 percent, they can potentially last for much longer.””
- ↑ New way to get that vital spark - University of Liverpool. Liv.ac.uk, 2008. október 31. [2014. január 10-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. február 1.)
- ↑ http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-13160950
- ↑ Motorinfo: A gyújtógyertya hattyúdala. [2014. július 9-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2015. március 22.)
|
Ez az autózással kapcsolatos lap egyelőre csonk (erősen hiányos). Segíts te is, hogy igazi szócikk lehessen belőle! |