Zanim wszystkie pojazdy będą na prąd (?) jeszcze długo będzie się opłacać ulepszać silniki spalinowe. W laboratoriach Sandia zaglądają laserami do mikroprocesów w silniku diesla, by ustalić jak zwiększyć efektywność i zmniejszyć toksyczność spalin. Kluczem są temperatury i zagęszczenia, a propozycją ulepszeń post-wtryski.
Silniki diesla są ogólnie bardziej efektywne energetycznie, niż benzynowe. Oznacza to np. mniej litrów na setkę. Wydawałoby się, że oznacza to także większą pro-ekologiczność (mniej po-produktów spalania), a jednak nie jest to takie proste. Przy silnikach benzynowych, pomiędzy silnikiem a wydechem, opracowywano coraz lepsze konwertery katalityczne, oczyszczające spaliny z najbardziej szkodliwych substancji. Jednak tych procesów katalitycznych nie da się przenieść do silników diesla, zatem stosuje się inne, niekoniecznie tanie systemy oczyszczające (jak filtr DPF).
W Sandia National Laboratory (USA) od lat pracują nad tym, by zwiększyć efektywność energetyczną i czystość spalin silników typu o którym mowa, poprzez dokładniejsze poznanie i kontrolowanie wszystkich mikro-procesów składających się na spalanie. Opracowali kilka elementów podejścia określanego jako „spalanie niskotemperaturowe” (LTC), w szczególności przekierowywanie części spalin z powrotem do silnika, by rozproszyć temperaturę reakcji (plus dla efektywności), która odpowiada za powstawanie (niekorzystnych dla środowiska) tlenków azotu. Drugim elementem jest rozpraszanie paliwa w komorze spalania wcześniej w trakcie cyklu zapłonowego, tak by miało ono więcej czasu na zmieszanie się z powietrzem – stwierdzono bowiem, że szkodliwe duże cząsteczki lotne (PM – particulate matter; wyłapywane przez filtr DPF) generują się w regionach nadmiernego zagęszczenia paliwa.
A jednak i to podejście miało swoje wyzwania, gdyż zwiększało powstawanie CO oraz niespalonych węglowodorów (UHC). By również tu osiągnąć postęp, naukowcy z Sandia National przeprowadzili po raz pierwszy, bardzo trudne, obrazowanie powstawania CO w cylindrze. Posłużyli się w tym celu indukowaną laserowo dwu-fotonową fluorescencją (two-photon laser-induced fluorescence) – zaawansowaną techniką optyczną. Podobną fluorescencją, udało się także zobrazować UHC, poprzez markery takie jak formaldehyd i hydroksyl (bezpośrednio wciąż się nie da, gdyż różne typy UHC transformują się w różnych etapach spalania). Dzięki tym pomiarom, stwierdzono że źródłem problemu jest nadmierne zmieszanie paliwa z powietrzem w okolicy wtrysku, sprawiające że paliwo nie całkiem się spala. Zaproponowano jedno z możliwych rozwiązań – wtryski wtórne, czy „post-wtryski” (post-injections), czyli mniejsze iniekcje, następujące po tych zasadniczych, zagęszczające paliwo w odpowiednich miejscach. Obszar spalania rozciąga się wtedy odpowiednio, umożliwiając pełniejsze spalanie, mniej CO, mniej UHC i wzrost efektywności energetycznej (pełniejsze spalanie paliwa).
Wraz z innymi doniesieniami z postępów w technologii i rynkach diesla, oznacza to że ten typ silników może pozostawać całkiem istotną opcją dla użytkowników końcowych. Tym bardziej, że produkcja bio-diesla jest technologicznie prostsza, niż bio-paliw bardziej uszlachetnionych.
