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新型激光点火器可能标志着传统火花塞的终结

激光点燃的内燃机可以通过比火花塞更快更精确的点火来提高燃油效率。

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: 科学家们开发出一种激光,它足够小且坚固,可以在车辆的内燃机中工作,并且足够强大,可以点燃驱动燃烧气缸的燃料-空气混合物。 研究人员表示,激光点燃的内燃机可能比传统的火花塞更省油:与火花塞以毫秒为单位传输火花不同,激光在纳秒内传输能量。 发明人平田隆则说:“时间——快速燃烧——非常重要。 燃烧时间越精确,燃烧效率越高,燃油经济性越好。” 现在的原因:这种新型激光器用于该激光点火器中,能够承受发动机的恶劣环境,因为它由陶瓷粉末制成,与传统激光器相比,陶瓷粉末更坚固、导热性更好、更耐用,发明者说。 激光与火花

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新闻是什么

  • 传统发动机中,火花塞发送高压电穿过内燃机的电极间隙产生火花:这会导致发动机内的受控爆炸,从而驱动产生车辆马力的活塞。

  • 火花塞仅直接点燃燃烧气缸壁附近的燃料-空气混合物,但激光可以到达中心,从而实现更对称的爆炸,其速度是火花塞点火的3倍。

  • 此外,电火花会随着时间的推移侵蚀电极,从而增大它们之间的间隙,导致燃烧效率降低。 激光没有这种侵蚀,从而使发动机的使用寿命更长。

背景信息:

  • 标准汽车发动机中的激光需要产生每平方厘米100吉瓦的能量才能点燃燃烧。 过去,“能够满足这些要求的激光仅限于基础研究,因为它们体积庞大、效率低下且不稳定,”平田隆则说

  • 燃油燃烧效率低下的问题在于它会增加有害气体的排放,例如氮氧化物 (NOx),这是雾霾的主要成分。

别着急:

  • 正如 Autoblog 的 Dan Roth 所指出的,“这项研究尚未应用于实际的发动机,因此任何关于优越性的说法都只是在学术层面。”

未来展望:

  • 现在,该团队正在开发一种三束激光,以实现更均匀的燃烧。

  • 他们正在与电装公司(丰田集团的一部分)合作,以期将这些激光应用到汽车发动机中。

参考资料激光和电光学会议。 2011年5月1日。马里兰州巴尔的摩。 图片:新型燃烧激光器(右)和标准火花塞(左)。 日本国立自然科学研究院 / 平田隆则。

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