Лазерное зажигание - альтернативный метод зажигания смесей топлива и окислителя. Фаза смеси может быть газообразной или жидкой. В основе метода лежат устройства лазерного зажигания, дающие короткие, но мощные вспышки независимо от давления в камере сгорания . Обычно высоковольтные свечи зажигания достаточно хороши для использования в автомобилях, поскольку типичная степень сжатия двигателя внутреннего сгорания с циклом Отто составляет около 10: 1, а в некоторых редких случаях достигает 14: 1. Однако такое топливо, как природный газ или метанол, может выдерживать высокое сжатие без самовоспламенения.. Это обеспечивает более высокую степень сжатия, поскольку это экономически целесообразно, поскольку топливная эффективность таких двигателей высока. Использование высокой степени сжатия и высокого давления требует специальных дорогих свечей зажигания, а их электроды все еще изнашиваются. Таким образом, даже дорогие системы лазерного зажигания могут быть экономичными, потому что они прослужат дольше. [1] [2] [3]
Дальнейшие применения лазерного зажигания
Лазерное зажигание рассматривается как потенциальная система зажигания для негиперголических жидкостных ракетных двигателей [4] [5] и систем управления реакциями [6] [7] [8], которым необходима система зажигания. Обычные технологии зажигания, такие как запальные горелки , более сложны в последовательности и требуют дополнительных компонентов, таких как линии подачи топлива и клапаны . [9] Следовательно, они тяжелы по сравнению с системой лазерного зажигания. Пиротехнические устройства допускают только одно зажигание на единицу и подразумевают повышенные меры предосторожности на стартовой площадке, поскольку они сделаны из взрывчатых веществ.
Рекомендации
- ^ Маршалл, Лаура (сентябрь 2012 г.). «Мечта о лазерном зажигании автомобиля вызывает множество подходов» . Спектры фотоники . Laurin Publishing . Проверено 7 апреля 2014 .
«У лазерных свечей нет электродов. Предполагая замену каждые 500 часов, это составляет 16 000 долларов в год только на затраты на свечу зажигания, по сравнению с примерно 10 000 долларов для матрицы лазерных диодов. Обычно заявленный срок службы лазерных диодов составляет более 10 000 часов, а поскольку коэффициент заполнения составляет от 10 до 20 процентов, они потенциально могут прослужить намного дольше ».
- ^ «Новый способ получить эту жизненную искру - Ливерпульский университет» . Liv.ac.uk. 2008-10-31. Архивировано из оригинала на 2014-01-10 . Проверено 1 февраля 2014 .
- ^ Палмер, Джейсон (24 апреля 2011 г.). «Лазеры могут заменить свечи зажигания» . BBC News .
- ^ Томас, Мэтью Э .; Bossard, John A .; Рано, Джим; Trinh, Huu; Деннис, Джей; Тернер, Джеймс (2001-12-05). Технология лазерного зажигания для двухкомпонентных ракетных двигателей .
- ^ Бёрнер, Михаэль; Манфлетти, Кьяра; Ошвальд, Майкл (01.07.2015). «Лазерное повторное зажигание криогенного многоинжекторного ракетного двигателя» . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Хасэгава, Кэйчи; Кусака, Кадзуо; Кумакава, Акинага; Сато, Масахиро; Тадано, Макото; Такахаши, Хидеаки (2003). «Характеристики лазерного зажигания топлив Gox / GH2 и Gox / GCH4». 39-я совместная конференция и выставка AIAA / ASME / SAE / ASEE по двигательным установкам . Американский институт аэронавтики и астронавтики. DOI : 10.2514 / 6.2003-4906 . ISBN 978-1-62410-098-7.
- ^ Манфлетти, Кьяра (01.01.2014). «Лазерное зажигание экспериментального криогенного реактивного двигателя и управляющего двигателя: энергии зажигания». Журнал движения и мощности . 30 (4): 952–961. DOI : 10.2514 / 1.B35115 . ISSN 0748-4658 .
- ^ Бёрнер, Михаэль; Манфлетти, Кьяра (19 апреля 2014 г.). «Состояние и перспективы лазерного зажигания криогенного исследовательского двигателя RCS» . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Хузель, Дитер К. (1992-01-01). Современные технологии проектирования жидкостных ракетных двигателей . AIAA. ISBN 9781600864001.