Stef Stienstra
De traditionele bougie in de benzinemotor heeft waarschijnlijk zijn langste tijd gehad.
De autofabrikanten Ford en Mazda zijn een aantal jaren geleden al begonnen met de ontwikkeling van lasers voor de ontsteking; Mazda test de techniek momenteel bij de laatste prototypes voor nieuwe wankelmotoren.
Een nieuw ontwikkelde keramische laser (onderin de afbeelding) zou, ten opzichte van een vonk van de bougie (bovenin), een hetere ontsteking kunnen geven, zo beschrijft professor Takunori Taira van het National Institute for Natural Sciences in Okazaki in Japan. De ‘laserbougie’ schiet een hete flits in het lucht-/brandstofmengsel die wordt geoptimaliseerd voor ontbranding in de roterende schijven binnen een wankelmotor. De laser zou ten opzichte van de bougie preciezer op tijd aan te sturen zijn, wat de verbranding van het lucht-/benzinemengsel optimaliseert. Tenslotte is de keramische laser sterk genoeg om de hoge temperaturen in een draaiende automotor te weerstaan en zal deze langer meegaan. De laserbougie is slechts 9 mm in diameter en 11 mm lang.
Een prototype van de nieuwe ontsteker is gemaakt uit twee segmenten van yttrium-aluminum-gallium (YAG), waarvan één is gedoteerd met neodymium en de andere met chroom.
Met lichtpulsjes, die minder dan een nanoÂseconde duren, kan ook een mager brandstofmengsel in de cilinder al tot snelle ontbranding komen. Dit past goed bij de huidige motorontwikkelingen, waarbij meer lucht ten opzichte van benzine in de cilinder gespoten wordt (lean-burn technologie) om de motoren zuiniger te maken en minder stikstofoxiden te laten uitstoten.
De techniek zal te zien zijn op het Optics & Photonics International Congres, dat van 23 tot 25 april 2013 plaatsvindt in Yokohama, Japan.
