Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Laserové zapalování by mohlo po 110 letech nahradit tradiční svíčky

  11:13aktualizováno  11:13
Podobně jako princip samotného spalovacího motoru, také systémy zapalování se od jeho vzniku změnily jen málo. Japonští vědci ale teď navrhují revoluční změnu. Benzin ve válci zapálí laserový paprsek.

Namísto svíčky bude směs ve válci zapalovat laser. | foto: NISF

Zapalování směsi paliva se vzduchem pomocí laserového paprsku by mělo snížit spotřebu automobilů a množství jimi produkovaných emisí. Je to proto, že tenounké laserové paprsky s vysokou energetickou hustotou dovedou zažehnout podstatně chudší směs než doposud obvyklá zapalovací svíčka.

O laserovém zapalování jako o výhodné alternativě se poprvé začalo uvažovat už někdy v 70. letech. Jenže tehdy bylo prakticky nemožné vyrobit malé a dostatečně výkonné lasery, nemluvě o cenové dostupnosti technologie. Na letošní konferenci laserů a elektrooptiky v Baltimoru ale japonští vědci ukázali laserový systém, který lze snadno našroubovat do hlavy válce namísto zapalovací svíčky. Možná tak stojíme na počátku konce jedné hodně dlouhé éry.

Laserové zapalování

Laserová zapalovací svíčka umožňuje zapálit směs paliva se vzduchem dále od povrchu hlavy válce. Existuje i relativně snadná možnost vícebodového zapalování, ke kterému stále stačí pouze jeden laserový modul svíčky. V obou případech se dosáhne nižších tepelných ztrát a lepšího postupu plamene zapalovacím prostorem.

Laserové zapalování

Princip zapalování směsi v klasickém zážehovém motoru se totiž prakticky nezměnil víc než 100 let. První zapalovací svíčky, takové, jak je známe dnes, totiž pochází už z roku 1898, kdy si žádost o patent nezávisle na sobě podali Nikola Tesla, Frederick Richard Simms a Robert Bosch. Právě v podniku třetího jmenovaného pak inženýr Gottlob Honold v roce 1902 navrhl zapalování se svíčkou a takzvaným magnetem, které se stalo základem snad všech zapalovacích soustav až dodnes.

Jistě, svíčky se zdokonalovaly, magneto nahradil přerušovač, později rozdělovač a nakonec elektronická regulace zapalování. Ale princip, kdy zapalovací svíčka díky přeskoku jiskry zapálí stlačenou směs paliva se vzduchem, se nezměnil. Příští rok oslaví 110 let od svého vzniku. Vynález zapalovací svíčky ve spojení s vysokonapěťovým magnetoelektrickým zapalováním bez nadsázky nastartoval rychlý rozvoj automobilismu.

Vládu zapalovacích svíček by mohly za nějakou dobu ukončit právě laserové systémy zapalování. Princip jejich funkce je poměrně jednoduchý. Namísto jiskry, která přeskočí mezi elektrodami svíčky, "posvítí" do válce skrz malou čočku i několika impulzy miniaturní laser. Ten dodá dostatek energie pro zažehnutí směsi.

Laserové systémy mají mít oproti klasickým svíčkám řadu výhod. Zatímco samotná svíčka dovede zažehnout směs pouze v jednom místě blízko hlavy válce, správně nasměrovaný laserový paprsek tak může učinit prakticky kdekoli ve spalovacím prostoru. Tým vědců z Japonského národního institutu přírodních věd zkouší dvou- a třípaprskové jednotky, které by zažehly směs na více místech najednou.

Zapálení směsi dále od hlavy (a více zdroji) válce má několik výhod: postup hoření celým spalovacím prostorem bude rovnoměrnější a hořící směs se nebude od počátku ochlazovat o "studené" stěny válce a o samotnou svíčku. Tato vylepšení o něco zlepší účinnost spalovacího procesu. Laser navíc bez problému funguje při vysokých kompresních poměrech.

Výhodou laserového zapalovacího systému je i snazší elektronické řízení. Zatímco zapalovací svíčka vydá svou energii v řádu milisekund, laser totéž zvládne v řádu nanosekund. Ovládání takového systému tak nemá prakticky žádné zpoždění a zapalování bude možné řídit ještě přesněji než doposud. V důsledku těchto vlastností bychom se tak měli dočkat výrazného snížení spotřeby. Těžko říci, kolik to konkrétně bude, to ostatně neuvádí ani japonský vědecký tým.

Vývoj laserových zapalovacích soustav bude jistě ještě nějakou dobu trvat. Japonští vědci se ale spojili se společností Denso Corporation, která má mimo jiné bohaté zkušenosti právě s výrobou zapalovacích svíček. Denso patří do koncernu Toyota, a tak je pravděpodobné, že by si časem mohla právě tato automobilka připsat prvenství v aplikaci novinky.

Historie zapalovací svíčky

Patent na zapalovací svíčku od Nikoly Tesly

Patent na zapalovací svíčku od Nikoly Tesly

První elektrické zapalování použil u spalovacího motoru už v roce 1807 François Isaac de Rivaz. Zapalovací svíčku jako první použil Étienne Lenoire v roce 1860 a tento rok je považován za rok jejího vynálezu. První patenty na zapalovací svíčku, tak jak ji vlastně známe dnes, získali nezávisle na sobě v roce 1898 Nikola Tesla, Frederick Richard Simms a Robert Bosch. Teprve však inženýr posledně jmenovaného, Gottlob Honold, dokázal v roce 1902 potenciál zapalovací svíčky využít díky vynálezu magneta. Tím byl podle všeho položen základ pro rozvoj spalovacích motorů.






Nejčtenější

Maskované BMW X2
OBRAZEM: BMW X2 se pomalu odhaluje, má digitální maskáče

Premiéra nového BMW X2 se blíží, v plné parádě se představí za necelý měsíc na autosalonu ve Frankfurtu. Mnichovská automobilka už publikum láká fotkami...  celý článek

Hyundai i30 Combi
Hyundai v Česku opět provokuje. Agresivně prosazuje svůj kombík

„Tržní mechanismy pracují a vytlačují výrobce nepovedených vozů na samé bahnité dno automobilové branže. Jejich produkty už nikdo nechce ani za měsíční splátku...  celý článek

Řidič nezvládl vyjet od domu, naboural okap, dvě auta, dům a skončil v plotu...
Pokuta za neplacené povinné ručení je zpátky, novela jde na Hrad

Motoristé patrně budou opět platit poplatek České kanceláři pojistitelů za vozidla bez takzvaného povinného ručení. Přijetí novely zákona o pojištění...  celý článek

Seat Alhambra
Hledá se velké auto. Opravdu velké a levné. Řešením je benzinové MPV

Hledáte co největší auto s levným provozem? Řešením nemusí být naftové kombi nebo stále populárnější SUV. Jen musíte vědět, které vybrat. Spočítali jsme to za...  celý článek

Nissan Qashqai
Qashqai slaví deset let, láká na luxusní detaily a neustálé inovace

Udržet se na vrcholu je ještě těžší než se na něj dostat. Proto Nissan společně s faceliftem modelu Qashqai rovnou slibuje další vylepšení.  celý článek

Další z rubriky

Fiat Ottimo
Číňané jsou na nákupech, teď krouží kolem Fiatu a Jeepu

Čínští výrobci podle informátora magazínu Automotive News teď velmi intenzivně studují nejen značky Fial a Jeep, ale celou italsko-americkou automobilku. V...  celý článek

Tesla 3
Zadlužený miláček a jeho S3XY auta: Tesla 3 vyjíždí

Módní americká značka rozjíždí prodej lidového elektromobilu. Auto na baterky s dojezdem 500 kilometrů vyjde na milion. I tak si na Teslu 3 ten, kdo ji objedná...  celý článek

Německá kancléřka Angela Merkelová zahájila kampaň před zářijovými...
Německá kancléřka už uvažuje o konci dieselů a kritizuje automobilky

Německý automobilový průmysl se dopustil vážných chyb a přišel o důvěru, je přesvědčena německá kancléřka Angela Merkelová. Řekla to v rozhovoru s televizí...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.