Lézeres gyújtógyertya

Belsőégésű motoroknál a finomra porlasztott folyékony vagy gáznemű üzemanyag a hengerben keveredik az égését tápláló levegővel. Otto-motorok esetén a keverék begyújtását egy apró szikra végzi, ami a gyújtógyertya két fémelektródja között csap át a megfelelő pillanatban. Ez a robbanás löki tovább a dugattyút és közvetve a gépkocsit. Az égési folyamat különböző vegyületeket eredményez, köztük a nitrogén-oxidokat, melyek elsősorban a nyári hónapokban okoznak un. fotokémiai szmogot, másrészt a savas esők kialakulásában is részük van a kén-dioxid mellett. Tökéletesebb égéssel, nagyobb kompresszióval csökkenthető lenne a nitrogén-oxidok mennyisége, ahhez azonban nagyobb teljesítményű gyújtógyertyák kellenek. Ez ugyan technikailag lehetséges, de ezeknél a gyertyáknál fennáll az elektródák gyors elhasználódása. A megoldást a lézeres gyertyák bevezetése jelentheti, ezek ugyanis nem tartalmaznak fém elektródákat. Egy másik előnyük, hogy - ellentétben a hagyományos gyertyákkal - nem a benzin-levegő keverék felső, hozzá közel eső részét gyújtja be, hanem a mixtúra közepén indítja el az égési folyamatot. Ez azért fontos, mert így az égés közben felszabaduló hő kevesebb része vész el a henger falán keresztül, gyorsabbá és tökéletesebbé válik az égés. Harmadik érv a lézeres gyertya mellett a gyors vezérelhetőség, ami háromszoros sebességnövekedés jelent a hagyományos megoldáshoz képest. A lézersugárral 100 Gigawatt teljesítmény fókuszálható egy négyzetcentiméterre, 10 millijoule-os impuluzuskban. Ez korábban csak nagy méretű és rossz hatásfokú eszközökkel volt elérhető, de japán kutatók kifejlesztettek egy apró és hatékony megoldást. A gyertya ittrium-alumínium-gallium magja mindössze 9 mm széles és 11 mm hosszú. Két sugár előállítására képes, amikkel két különböző helyen is begyújtható a keverék. Az újdonság egyelőre nem került még beépítésre, a feltalálók nemrég kezdték meg a tárgyalásokat a legnagyobb gyújtógyertya-gyártókkal.

(forrás: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech)