尽管所有的注意力都集中在电动汽车上，但久负盛名的汽油内燃机(ICE)仍然在我们身边，而且这种情况似乎还会持续很长一段时间。今天汽油内燃机汽车的空气燃料点火子系统是一个高度精炼的、由计算机控制的燃油喷射系统，包含了许多重要的技术进步。它的效率更高，动态适应性更强，与基本的，更简单的化油器为基础的系统，机械分配器和固定点火时间，这是标准的，几年前。尽管如此，采用一种完全不同的方法，即使用激光点火(LI)代替传统的电火花塞(ESP)技术，还是有可能获得更多的实际收益。
为什么还要考虑激光火花塞(LSP)和激光点火?LSP消除了常规火花塞的突出电极的需要，从而提高了燃烧面积。此外，激光的能量可以定向到气缸内的不同位置，以点燃燃气-空气混合物，这可能会在未来提高性能。最后，将多束激光束直接射入气缸，实现更彻底的燃烧。
为了证明这一点，一个由三个罗马尼亚组织组成的研究小组已经配置和测试了一个标准的雷诺发动机，使用激光点火，实现了燃油效率的提高和尾气污染物的减少(图1)．每个基于激光的“火花塞”由807µm激光二极管源组成，然后“泵送”激光以增加输出功率。泵送动作采用250µs的泵脉冲持续时间，重复频率约为100 Hz。最终的输出通过一根600µm的光纤连接到发动机气缸上。
1.实验装置框图，包括半导体激光器(DL)、光纤(of)、激光火花塞(LSP)、发动机气缸(CYL)和电子控制单元(ECU) (a)。装有激光点火系统的发动机(b)。
整个排列方式向圆柱体输出波长为1.06µm、宽度为0.8 ns的4 mj脉冲。为了让激光能量到达圆柱体内部，每个圆柱体上都安装了一个用特殊环氧胶粘剂附着的蓝宝石窗口。该胶粘剂能够承受−70到+170°C的工作温度。激光束集中在每一个圆筒内的相同位置，传统ESP产生火花的位置。
2.发动机试验台原理图;插图中显示了4个LSP设备。
该装置在两种燃油条件下进行了测试，在一台四冲程、四缸、多点燃油喷射汽油乘用车发动机上进行了测试(图2)．使用化学计量空气-燃料比(λ~1)表示没有未燃烧的燃料或空气，LSP方法使发动机制动功率增加了近8%，制动特定燃料消耗(BSFC)减少了7.5%，一氧化碳(CO)排放减少了20%(图3)．采用稀薄的非化学比空燃比(λ~1.25)，燃烧后空气未燃烧，发动机制动功率提高29%，BSFC降低21%，CO降低30%。
3.如图所示，在发动机转速为2000 rpm，制动平均有效压力(BMEP) = 2 bar，空燃比(λ)为λ~1和λ~1.25时，发动机制动功率(a)和发动机BSFC与点火正时(b)的关系图。这些线表示用多项式函数拟合的数据。
这个LI系统的开发是由来自罗马尼亚的研究人员组成的一个团队完成的国家激光、等离子体和辐射物理研究所,雷诺Technologie Roumanie,布加勒斯特理工大学．他们的光学表达纸”激光点火对某轿车汽油发动机性能的改善提供了基于激光的光电设计的完整细节，以及性能图和上述指标的分析和许多其他。
