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.
