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廉价激光装置有望取代火花塞 掀起汽车引擎革命

http://www.kexue.com 2011-04-29 10:05:01 新浪科技  发表评论


自从汽车发明以来的150年间,火花塞的地位一直不可动摇,不过现在这种情况可能即将改变

  研究人员表示,激光器有望取代汽车内部的火花塞,从而让引擎更加环保。在下个月即将于美国巴尔的摩召开的激光与电子光学会议上,来自罗马尼亚和日本的研究人员将详细报告他们的这一成果,即采用廉价的激光装置可以实现汽车引擎气缸内燃料-空气混合体的点燃。

  目前他们正在和火花塞的生产厂家进行协商,如果这一成果得以投入应用,它将有可能造成汽车引擎界的革命。

  从理论上说,这种新方法可以实现更高效率的引燃,从而减少燃烧不完全造成的污染。火花塞只能在触发器附近点燃燃料-空气混合体,这会影响燃料的整体燃烧效率。火花塞还有一个最致命的缺点,那就是随着使用年限的增加,其金属表面会逐渐磨损。

  在此之前也有很多研究人员尝试过使用激光器代替火花塞,这是一个元老级的部件,自从150年前汽车出现以来,火花塞的地位一直不可动摇。

  不幸的是,他们的研究都没有取得成功。他们发现激光装置太过笨重,效率低下并且很不稳定。

  然而,来自日本和罗马尼亚的工程师们相信他们已经找到了一种方法,可以集中两到三束激光照射到引擎气缸内不同的深度。这一进展增加了燃烧的完全度,并避免了磨损的问题。不过它也有缺点,那就是它需要很高的能量供给,以便产生激光。

  来自日本冈山自然科学研究所的Takunori Taira告诉BBC记者:“过去,激光的用途被局限在基础科学研究领域,因为激光设备笨重,效率低下并且不够稳定。并且它们不能远离引擎,因为它们发出的强大光束将毁坏任何光纤,而这是是用于将光束传递至气缸中的。”

  而此次研究团队尝试开发出了一种陶瓷粉末激光器,其大小相当于一个火花塞,从而允许它嵌入汽缸中。这是一种设计独特的激光装置,它能以较低能级的激光为基础产生高能激光束。

  科学家们还发现,和一般用于产生高能激光的脆弱晶体不同,陶瓷更坚固,可以承受引擎内部的高热环境。

  他们目前正在与日本电装株式会社进行接触,这是一家领先的汽车部件生产商。研究团队希望借此使这项技术实现商业化。(晨风)

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