Una bujía convencional junto a una bujía láser. (Foto: Takunori Taira, National Institutes of Natural Sciences)
Anteriormente, los láseres lo bastante potentes como para encender la mezcla de aire y combustible de un motor eran demasiado grandes como para caber bajo el capo de un automóvil.
El equipo de Takunori Taira, de los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón, ha desarrollado el primer sistema láser multihaz lo bastante pequeño como para poder fijarlo a la culata del motor.
De igual importancia es que el nuevo sistema láser está hecho de cerámica, y se podrá fabricar a bajo costo y en grandes cantidades.
Las bujías convencionales representan un obstáculo para mejorar la economía de combustible y reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx), un importante grupo de sustancias contaminantes urbanas.
Las bujías funcionan creando pequeñas chispas eléctricas de alto voltaje que atraviesan el espacio entre dos electrodos metálicos. La chispa enciende la mezcla de aire y combustible en el cilindro del motor, produciéndose una explosión controlada que empuja el pistón hasta la parte inferior del cilindro, lo cual genera la fuerza necesaria para mover el vehículo.
Los motores crean NOx como subproducto de la combustión. Es posible reducir la emisión de NOx si los motores queman más aire y menos combustible, pero eso requiere bujías más potentes, ya que la ignición es más difícil de lograr. Desafortunadamente, estos altos voltajes erosionan los electrodos de la bujía tan rápido que esta opción resulta demasiado cara. Por el contrario, los láseres, que encienden la mezcla de aire y combustible con energía óptica concentrada, no tienen electrodos y por tanto no resultan afectados por ese problema.
Los láseres también mejoran la eficiencia. Las bujías convencionales se colocan en la parte superior del cilindro y sólo encienden la mezcla de aire y combustible en sus cercanas. Los láseres pueden concentrar sus haces directamente en el centro de la mezcla. El frente de la llama se expande de modo más simétrico y hasta tres veces más rápido que los producidos por las bujías convencionales.
No hay comentarios:
Publicar un comentario