JP2002517654A - 二つまたは三つの動力モードでシングル・エネルギまたはデュアル・エネルギで動作する二次プレッシャ・エア・インジェクション・エンジンに関する作動装置および方法 - Google Patents
二つまたは三つの動力モードでシングル・エネルギまたはデュアル・エネルギで動作する二次プレッシャ・エア・インジェクション・エンジンに関する作動装置および方法Info
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- F02B19/02—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、往復ピストンを使用した独立した吸気圧縮室（１）および／または膨張排気室（４）、および対となる圧縮室（２）を備えたエンジンの動作方法において、三つの室は、ピストン（１５）が上死点に停止すると燃焼室、膨張排気室は分離され、ピストン（１５）は、ピストンが長い回転角度の期間上死点で停止するように、ピストンの行程を制御する装置により制御される。さらに、高圧圧縮エア室（２３）、および周囲の熱エネルギを回収して加熱する補助システムを有し、二次プレッシャ・エアを加えたエアによるモノ・エネルギ、あるいは従来燃料の内燃または外燃によるによるデュアル・エネルギ、あるプレッシャ・エアの塊を噴射することにより、用途に応じて三つの動作モードで動作可能である。本発明は各種のエンジンに使用可能である。
Description
（発明の属する技術分野） 本発明は、陸上車両に関し、より詳細には二次プレッシャ・エアで動作する陸上
車両で、高圧プレッシャ・エア・リザーバを装備したものに関する。
車両で、高圧プレッシャ・エア・リザーバを装備したものに関する。
【０００１】 （従来の技術） 仏国特許２３１９７６９または２４１６３４４に記載されている、独立した燃
焼室および圧縮・膨張室を装備した往復内燃エンジンは、従来のエンジンの動作
に対して改善されている点がいくつか散見されるが、ガスを送り込んで燃焼させ
る時間が短すぎるために効率的ではない。
焼室および圧縮・膨張室を装備した往復内燃エンジンは、従来のエンジンの動作
に対して改善されている点がいくつか散見されるが、ガスを送り込んで燃焼させ
る時間が短すぎるために効率的ではない。
【０００２】 公開番号ＷＯ９７／３９２３２の特許出願において発明者は、三つに分かれて
完全に独立した部品からなる吸気圧縮室、燃焼室、および膨張排気室を備え、吸
気圧縮室のストロークを圧縮膨張室のストロークに先行させて燃焼時間を長くし
た、定容燃焼室を装備した往復内燃エンジンの方法を記載している。この方法の
大きな長所は、従来のエンジンと比較して、一定の体積の混合ガスを長時間燃焼
させることにある。
完全に独立した部品からなる吸気圧縮室、燃焼室、および膨張排気室を備え、吸
気圧縮室のストロークを圧縮膨張室のストロークに先行させて燃焼時間を長くし
た、定容燃焼室を装備した往復内燃エンジンの方法を記載している。この方法の
大きな長所は、従来のエンジンと比較して、一定の体積の混合ガスを長時間燃焼
させることにある。
【０００３】 この種のエンジンのもつ問題の一つとして、燃焼室と膨張室の間をガスが移動
する際に、膨張室に圧力を確立するまで時間を要する点があげられる。
する際に、膨張室に圧力を確立するまで時間を要する点があげられる。
【０００４】 （課題を解決するための手段） この問題を解決するため、仏国特許出願９７／１３３１３において発明者は、
エンジンまたはコンプレッサなどの機械のピストンの運動を制御する方法を記載
している。この発明は、ピストンは上死点で運動を停止し、長時間上死点の位置
にとどまる、すなわち回転時の大きな角度部分、上死点の位置にとどまるため、
以下の動作、すなわち： ・ 従来エンジンの場合、点火および燃焼動作、 ・ ディーゼル・エンジンの場合、フューエルの噴射動作、 ・ 独立した燃焼室および／または膨張室を装備したエンジンの場合、それぞれ
ガスおよび／またはプレッシャ・エアの移動動作 ・ エンジンおよびその他のコンプレッサの場合、膨張終了、吸気開始時の動作
、 が一定の体積で起こることを特徴としている。
エンジンまたはコンプレッサなどの機械のピストンの運動を制御する方法を記載
している。この発明は、ピストンは上死点で運動を停止し、長時間上死点の位置
にとどまる、すなわち回転時の大きな角度部分、上死点の位置にとどまるため、
以下の動作、すなわち： ・ 従来エンジンの場合、点火および燃焼動作、 ・ ディーゼル・エンジンの場合、フューエルの噴射動作、 ・ 独立した燃焼室および／または膨張室を装備したエンジンの場合、それぞれ
ガスおよび／またはプレッシャ・エアの移動動作 ・ エンジンおよびその他のコンプレッサの場合、膨張終了、吸気開始時の動作
、 が一定の体積で起こることを特徴としている。
【０００５】 ピストンを上死点で停止させてとどめることは当業者に周知の方法、たとえば
カム、ピストンを使用して実現することができる。コネクティング・ロッドおよ
びクランク・システムにより制御されるプレッシャ・レバー装置自体を使用して
ピストンを制御し、ピストンを上死点に停止させることが好ましい。ここで「プ
レッシャ・レバー」とは、相互連結した二本のアームから構成され、アームの一
方の端として固定端、すなわち固定部、または回転軸に取り付けられた端部を有
し、もう一方の端は自由端、すなわち軸の周りに移動可能な端部を有したシステ
ムをいう。これらの二本のアームが二本のアームの間に位置する相互連結部と一
列に並ぶと、力が二本のアームの軸に対してほぼ直角に加わり、自由端は移動す
るようになる。この自由端をピストンに接続して、ピストンを動かすことができ
る。特に、二本の相互連結したアーム、すなわちロッドが相互に一直線に並んだ
とき（約１８０度）、ピストンは上死点に位置する。
カム、ピストンを使用して実現することができる。コネクティング・ロッドおよ
びクランク・システムにより制御されるプレッシャ・レバー装置自体を使用して
ピストンを制御し、ピストンを上死点に停止させることが好ましい。ここで「プ
レッシャ・レバー」とは、相互連結した二本のアームから構成され、アームの一
方の端として固定端、すなわち固定部、または回転軸に取り付けられた端部を有
し、もう一方の端は自由端、すなわち軸の周りに移動可能な端部を有したシステ
ムをいう。これらの二本のアームが二本のアームの間に位置する相互連結部と一
列に並ぶと、力が二本のアームの軸に対してほぼ直角に加わり、自由端は移動す
るようになる。この自由端をピストンに接続して、ピストンを動かすことができ
る。特に、二本の相互連結したアーム、すなわちロッドが相互に一直線に並んだ
とき（約１８０度）、ピストンは上死点に位置する。
【０００６】 クランクシャフトは制御用コネクティング・ロッドにより二本のアームの連結
部の軸に接続している。ピストンの構成部品の位置および大きさを変更すること
により、本装置の動的特性を変化させることができる。固定端の位置は、二本の
アームが一直線に並んだときにピストンの運動軸と二本のアームの軸がなす角度
を決定する。クランクシャフトの位置は、二本のアームが一直線に並んだときに
制御用コネクティング・ロッドと二本のアームの軸がなす角度を決定する。これ
らの角度の大きさ、コネクティング・ロッドおよびアームの長を変化させること
により、ピストンが上死点に位置したときのクランクシャフトの回転角度が決定
される。これはピストンの停止時間に対応する。
部の軸に接続している。ピストンの構成部品の位置および大きさを変更すること
により、本装置の動的特性を変化させることができる。固定端の位置は、二本の
アームが一直線に並んだときにピストンの運動軸と二本のアームの軸がなす角度
を決定する。クランクシャフトの位置は、二本のアームが一直線に並んだときに
制御用コネクティング・ロッドと二本のアームの軸がなす角度を決定する。これ
らの角度の大きさ、コネクティング・ロッドおよびアームの長を変化させること
により、ピストンが上死点に位置したときのクランクシャフトの回転角度が決定
される。これはピストンの停止時間に対応する。
【０００７】 この種類のエンジンは、ガスが移動する際、特に、熱モード時に、燃焼したガ
スが燃焼室から膨張室に移動する際に高熱が発生するため、この高温で開閉する
システムを作ることに注意を要する。
スが燃焼室から膨張室に移動する際に高熱が発生するため、この高温で開閉する
システムを作ることに注意を要する。
【０００８】 本発明は、燃焼室から膨張室に圧力を移動する問題を、吸気圧縮、膨張排気、
燃焼および／または膨張用にそれぞれ独立した室を設け、それぞれが一定の体積
で実行するエンジンの動作方法を提案することにより解決している。本発明によ
る方法は、ピストンを上死点で停止可能にする、ピストンのストロークを制御す
る装置を、少なくとも膨張排気室に取り付ける。燃焼および／または膨張室は、
膨張排気室の上部と対に位置しておりその間にシャッターを設けていない。特に
、ピストンは、上死点に位置したときに燃焼室と膨張排気室を実質的に分離する
。さらに、エンジン回転時に吸気圧縮シリンダのピストンが上死点に到達する前
に膨張排気シリンダのピストンが先行して上死点に到達するように、吸気圧縮シ
リンダの動作ストロークを膨張排気シリンダのストロークに対して遅延させるこ
とができる。膨張排気シリンダのピストンが上死点に達するとすぐに燃焼室は閉
じ、吸気圧縮室のピストンはその後に上死点に達して、以下の動作の間、すなわ
ち： ― 燃焼室および吸気圧縮室の間の連通を開始する、 ― 前記燃焼室を、吸気圧縮室のピストンが上死点に達することにより圧縮され
たエア・フューエル混合気で充填する、 ― 燃焼室および吸気圧縮室の間の連通を終了する、および ― 混合気を点火および燃焼させて混合気の圧力を増加する、 期間、膨張排気シリンダのピストンは上死点に停止して、下り行程が開始すると
、速やかに混合気の増加した圧力により仕事を行う。混合気は燃焼室に移動する
ことなく直接、膨張するため、燃焼はまさに一定の体積で行われ、膨張排気ピス
トンの下り行程が開始すると即座に動力が発生する。
燃焼および／または膨張用にそれぞれ独立した室を設け、それぞれが一定の体積
で実行するエンジンの動作方法を提案することにより解決している。本発明によ
る方法は、ピストンを上死点で停止可能にする、ピストンのストロークを制御す
る装置を、少なくとも膨張排気室に取り付ける。燃焼および／または膨張室は、
膨張排気室の上部と対に位置しておりその間にシャッターを設けていない。特に
、ピストンは、上死点に位置したときに燃焼室と膨張排気室を実質的に分離する
。さらに、エンジン回転時に吸気圧縮シリンダのピストンが上死点に到達する前
に膨張排気シリンダのピストンが先行して上死点に到達するように、吸気圧縮シ
リンダの動作ストロークを膨張排気シリンダのストロークに対して遅延させるこ
とができる。膨張排気シリンダのピストンが上死点に達するとすぐに燃焼室は閉
じ、吸気圧縮室のピストンはその後に上死点に達して、以下の動作の間、すなわ
ち： ― 燃焼室および吸気圧縮室の間の連通を開始する、 ― 前記燃焼室を、吸気圧縮室のピストンが上死点に達することにより圧縮され
たエア・フューエル混合気で充填する、 ― 燃焼室および吸気圧縮室の間の連通を終了する、および ― 混合気を点火および燃焼させて混合気の圧力を増加する、 期間、膨張排気シリンダのピストンは上死点に停止して、下り行程が開始すると
、速やかに混合気の増加した圧力により仕事を行う。混合気は燃焼室に移動する
ことなく直接、膨張するため、燃焼はまさに一定の体積で行われ、膨張排気ピス
トンの下り行程が開始すると即座に動力が発生する。
【０００９】 前述の「まさに一定」というタームは、従来エンジンではピストンは常時運動
しているために、体積が一定になることは決してなかったにもかかわらず、本発
明の方法では「一定の体積の燃焼」を行うということを意味している。
しているために、体積が一定になることは決してなかったにもかかわらず、本発
明の方法では「一定の体積の燃焼」を行うということを意味している。
【００１０】 本発明は、燃焼室をコンパクトにして燃焼時間を長くすることにより、排気時
の有害物質の排出を従来エンジンのものより大幅に削減するという長所がある。
の有害物質の排出を従来エンジンのものより大幅に削減するという長所がある。
【００１１】 本発明に係る方法の一つの実施例によると、圧縮室と燃焼室の間に圧縮された
エア、すなわちプレッシャ・エアを蓄える緩衝部を形成することにより、ガスの
移動がない、およびガスを燃焼室に充填する間の圧力の急増や低下を回避するこ
とができる。
エア、すなわちプレッシャ・エアを蓄える緩衝部を形成することにより、ガスの
移動がない、およびガスを燃焼室に充填する間の圧力の急増や低下を回避するこ
とができる。
【００１２】 吸気圧縮室の動作モードは、本発明の原理を変更することなく、変化すること
ができる。ピストン型コンプレッサを使用することは一般的に都合のよいように
考えられるが、他の方法を使用してプレッシャ・エアを生成することもできる。
たとえば、排気ガスにより駆動する、単一または複数ステージのピストン、回転
翼、ギヤ（ルートまたはリショルム型）またはターボコンプレッサがあげられる
。さらに応用例として、燃焼室で膨張して、シリンダ（またはその他の容器）に
蓄えられたエアを使用することや、ネットワークからのプレッシャ・エアさえも
使用することができる（たとえば工場でネットワークからのプレッシャ・エアを
使用する固定エンジン）。
ができる。ピストン型コンプレッサを使用することは一般的に都合のよいように
考えられるが、他の方法を使用してプレッシャ・エアを生成することもできる。
たとえば、排気ガスにより駆動する、単一または複数ステージのピストン、回転
翼、ギヤ（ルートまたはリショルム型）またはターボコンプレッサがあげられる
。さらに応用例として、燃焼室で膨張して、シリンダ（またはその他の容器）に
蓄えられたエアを使用することや、ネットワークからのプレッシャ・エアさえも
使用することができる（たとえば工場でネットワークからのプレッシャ・エアを
使用する固定エンジン）。
【００１３】 好ましくは、膨張排気室と対となる燃焼室は、燃焼効率をよくするために角や
凹凸のない球状であることが好ましく、さらに同様に、燃焼室または膨張室の少
なくとも一方はセラミックまたはその他の断熱材による断熱性の層で被覆して、
超高温の壁から熱エネルギが失われることを防止し、壁の周囲で炎が消えること
のないようにする。こうすることにより、炭化水素が燃え残って排気されること
を抑制する。こうした燃焼の効率化は有害ガスの排出量を大幅に抑制することが
できる。
凹凸のない球状であることが好ましく、さらに同様に、燃焼室または膨張室の少
なくとも一方はセラミックまたはその他の断熱材による断熱性の層で被覆して、
超高温の壁から熱エネルギが失われることを防止し、壁の周囲で炎が消えること
のないようにする。こうすることにより、炭化水素が燃え残って排気されること
を抑制する。こうした燃焼の効率化は有害ガスの排出量を大幅に抑制することが
できる。
【００１４】 本発明に従ったエンジンの動作方法は、均一なエア・フューエル混合気を使用
することができる。（電子的または機械的）インジェクション・システムが好ま
しいが、混合気を吸気圧縮ステージの前にキャブレターを通過させることにより
混合気を均一にすることができる。しかし、燃焼室に直接噴射する場合も、本発
明の動作原理を変更することなく可能である。
することができる。（電子的または機械的）インジェクション・システムが好ま
しいが、混合気を吸気圧縮ステージの前にキャブレターを通過させることにより
混合気を均一にすることができる。しかし、燃焼室に直接噴射する場合も、本発
明の動作原理を変更することなく可能である。
【００１５】 本発明に従ったエンジンの動作方法はまた、ディーゼル・エンジンなど自己点
火式の不均一な混合気を使用することもできる。この場合、燃焼室に取り付けた
スパーク・プラグは除外し、ポンプから供給されるディーゼル・フューエルのダ
イレクト・インジェクタと、ディーゼル・エンジンで一般的に使用されている各
種装置を前記燃焼室に取り付ける。
火式の不均一な混合気を使用することもできる。この場合、燃焼室に取り付けた
スパーク・プラグは除外し、ポンプから供給されるディーゼル・フューエルのダ
イレクト・インジェクタと、ディーゼル・エンジンで一般的に使用されている各
種装置を前記燃焼室に取り付ける。
【００１６】 本発明は、二つのモードに従ったデュアル・エネルギ動作の動作に適用するこ
とができる。公開番号ＷＯ９６／２７７３７の特許出願で、発明者は、二種類の
エネルギによるデュアル・モードの原理に従って作動し、高速道路を走行する場
合はガソリンまたはディーゼルなどの従来の燃料を使用し（エア／フューエル混
合気によるシングル・モード動作）、低速走行時、特に都市部および郊外におい
て走行する場合は、プレッシャ・エア（あるいはその他の無公害ガス）を燃焼室
に噴射して、その他のフューエルを排除する（二次プレッシャ・エアを加えたエ
アのセカンド・モード動作）方法を記載している。
とができる。公開番号ＷＯ９６／２７７３７の特許出願で、発明者は、二種類の
エネルギによるデュアル・モードの原理に従って作動し、高速道路を走行する場
合はガソリンまたはディーゼルなどの従来の燃料を使用し（エア／フューエル混
合気によるシングル・モード動作）、低速走行時、特に都市部および郊外におい
て走行する場合は、プレッシャ・エア（あるいはその他の無公害ガス）を燃焼室
に噴射して、その他のフューエルを排除する（二次プレッシャ・エアを加えたエ
アのセカンド・モード動作）方法を記載している。
【００１７】 本発明の別の態様による、本発明に従ったエンジンの動作方法は、このデュア
ル・エネルギおよびデュアル・モード原則を採用している。エア・フューエル・
モードでは、エア・フューエル混合気が吸気されて、独立した吸気圧縮室で圧縮
される。この混合気は圧力がかかったまま、膨張排気室と対になっている燃焼室
に移動する。膨張排気ピストンは上死点で停止し、燃焼室の容積は不変のまま、
混合気は点火され、温度とプレッシャは増加する。ピストンが上死点で停止して
いる間燃焼は継続し、この混合気は膨張および排気室に移動することなく直接膨
張し、仕事が発生する。膨張したガスは排気ダクトを通過して大気に排気される
。
ル・エネルギおよびデュアル・モード原則を採用している。エア・フューエル・
モードでは、エア・フューエル混合気が吸気されて、独立した吸気圧縮室で圧縮
される。この混合気は圧力がかかったまま、膨張排気室と対になっている燃焼室
に移動する。膨張排気ピストンは上死点で停止し、燃焼室の容積は不変のまま、
混合気は点火され、温度とプレッシャは増加する。ピストンが上死点で停止して
いる間燃焼は継続し、この混合気は膨張および排気室に移動することなく直接膨
張し、仕事が発生する。膨張したガスは排気ダクトを通過して大気に排気される
。
【００１８】 二次プレッシャ・エアを加えたエア・モードでは、低出力で、フューエル・イ
ンジェクタはもはや作動しない。膨張排気ピストンは上死点に停止して、燃焼室
の容積は不変のまま、燃焼室には、好ましくは（フューエルを含まない）プレッ
シャ・エアが吸気圧縮室からこの燃焼室に送り込まれた後、高圧、たとえば２０
０バールで、常温でエアが保存されている外部リザーバから二次プレッシャ・エ
アの塊が送り込まれる。この常温のプレッシャ・エアの塊は燃焼室に入った高温
のエアの塊に接触すると加熱され、膨張し、このとき、燃焼室は膨張室となり、
この二つのエアの塊が混合した混合気は膨張室内の圧力を増加して膨張時に動力
を発生する。
ンジェクタはもはや作動しない。膨張排気ピストンは上死点に停止して、燃焼室
の容積は不変のまま、燃焼室には、好ましくは（フューエルを含まない）プレッ
シャ・エアが吸気圧縮室からこの燃焼室に送り込まれた後、高圧、たとえば２０
０バールで、常温でエアが保存されている外部リザーバから二次プレッシャ・エ
アの塊が送り込まれる。この常温のプレッシャ・エアの塊は燃焼室に入った高温
のエアの塊に接触すると加熱され、膨張し、このとき、燃焼室は膨張室となり、
この二つのエアの塊が混合した混合気は膨張室内の圧力を増加して膨張時に動力
を発生する。
【００１９】 本発明はまた、二次プレッシャ・エアを加えたエア・モードのシングル・エネ
ルギ動作時にも適用可能である。公開番号ＷＯ９７／４８８４の特許出願で、発
明者は、二次プレッシャ・エアを加えたエア・モードのシングル・モードで動作
する種類のエンジンを、市街バス、タクシー、配達用バンなどの業務用車両に搭
載したものを記載している。
ルギ動作時にも適用可能である。公開番号ＷＯ９７／４８８４の特許出願で、発
明者は、二次プレッシャ・エアを加えたエア・モードのシングル・モードで動作
する種類のエンジンを、市街バス、タクシー、配達用バンなどの業務用車両に搭
載したものを記載している。
【００２０】 この種類のデュアル・モードまたはデュアル・エネルギ（エアおよびガソリン
またはエアおよび二次プレッシャ・エア）エンジンは、実際、すべての車両、よ
り詳細には市街バスまたはその他の業務用車両（タクシー、ゴミ収集車など）な
どで二次プレッシャ・エアを加えたエア・モードで使用できるように改造するこ
とができ、タンク、燃料回路、インジェクタなど、従来のフューエルによるエン
ジン特有の構成部品はすべて除外することができる。
またはエアおよび二次プレッシャ・エア）エンジンは、実際、すべての車両、よ
り詳細には市街バスまたはその他の業務用車両（タクシー、ゴミ収集車など）な
どで二次プレッシャ・エアを加えたエア・モードで使用できるように改造するこ
とができ、タンク、燃料回路、インジェクタなど、従来のフューエルによるエン
ジン特有の構成部品はすべて除外することができる。
【００２１】 本発明のもう一つの特徴によると、本発明に従ったエンジンの動作方法はまた
、二次プレッシャ・エアを燃焼室に噴射して、燃焼室が膨張室になる、シングル
・エネルギ・シングル・モード原則も使用することができる。さらに、エンジン
が吸気するエアを、一つ以上の活性炭フィルタを介して、またはその他の機械的
または化学的方法、またはモレキュラー・シーブ、またはその他のフィルタを使
用して濾過し、純化することにより、エンジンを有害物質削減エンジンとするこ
とができる。ここで記載する「エア」とはまた、「無公害ガス」と解するものと
する。
、二次プレッシャ・エアを燃焼室に噴射して、燃焼室が膨張室になる、シングル
・エネルギ・シングル・モード原則も使用することができる。さらに、エンジン
が吸気するエアを、一つ以上の活性炭フィルタを介して、またはその他の機械的
または化学的方法、またはモレキュラー・シーブ、またはその他のフィルタを使
用して濾過し、純化することにより、エンジンを有害物質削減エンジンとするこ
とができる。ここで記載する「エア」とはまた、「無公害ガス」と解するものと
する。
【００２２】 プレッシャ・エア・モードで作動するため、本発明は、ピストンが上死点で停
止するようにピストンのストロークを制御する装置を取り付けた、プレッシャ・
エア・エンジンのもう一つの動作方法を提案する。バルブを開いたまま、または
閉じたままにするか、あるいはエンジンがシングル・モード・プレッシャ・エア
・モードでのみ動作するように設計されている場合においては、吸気圧縮シリン
ダはなく、すなわち、吸気圧縮シリンダは取り外すか、分離されている。排気ス
トローク時、前記膨張排気室のピストンが上り行程の間、排気ポートは閉じられ
て、前の膨張ストロークで残った、膨張したガスの一部を再び圧縮して膨張室を
高温高圧にして、ピストンが上死点で停止している間に、ストレージ・リザーバ
からの二次プレッシャ・エアの塊が噴射されて、前記膨張室の圧力が上昇し、ピ
ストンが再び下り行程に駆動される時に仕事が発生するようになっている。
止するようにピストンのストロークを制御する装置を取り付けた、プレッシャ・
エア・エンジンのもう一つの動作方法を提案する。バルブを開いたまま、または
閉じたままにするか、あるいはエンジンがシングル・モード・プレッシャ・エア
・モードでのみ動作するように設計されている場合においては、吸気圧縮シリン
ダはなく、すなわち、吸気圧縮シリンダは取り外すか、分離されている。排気ス
トローク時、前記膨張排気室のピストンが上り行程の間、排気ポートは閉じられ
て、前の膨張ストロークで残った、膨張したガスの一部を再び圧縮して膨張室を
高温高圧にして、ピストンが上死点で停止している間に、ストレージ・リザーバ
からの二次プレッシャ・エアの塊が噴射されて、前記膨張室の圧力が上昇し、ピ
ストンが再び下り行程に駆動される時に仕事が発生するようになっている。
【００２３】 このように動作するエンジンはツー・ストロークエンジンとは根本的には異な
るが、クランクシャフトがすべてのストロークを実行して一回転するごとに、一
回の膨張ストロークを実行し、従って一回の出力ストロークを実行するため、エ
ンンジン一回転ごとに一回の膨張ストロークを実行するというツー・ストローク
・エンジンと比較することができる。
るが、クランクシャフトがすべてのストロークを実行して一回転するごとに、一
回の膨張ストロークを実行し、従って一回の出力ストロークを実行するため、エ
ンンジン一回転ごとに一回の膨張ストロークを実行するというツー・ストローク
・エンジンと比較することができる。
【００２４】 好ましくは、本発明に従ったエンジンの動作方法は、特許出願ＦＲ９８／００
８５１で発明者が記載している、超高圧、たとえば２００バールで、常温、たと
えば２０℃のストレージ・リザーバに入ったプレッシャ・エアを、システムの最
終用途の圧力、たとえば３０バール以下になる前に、可容（体積が変化する）シ
ステム、たとえばシリンダのピストンで、最終用途に必要な圧力に近い圧力に膨
張させて、機械的手段、電気的手段、油圧手段などの周知の方法で回収および使
用可能な仕事を生成する。この仕事を伴う膨張は、プレッシャ・エアが使用する
圧力に近い圧力に膨張すると、プレッシャ・エアは超低温、たとえば−１００℃
となり、結果的にプレッシャ・エアを冷却する。この、使用する圧力に膨張し、
超低温となったプレッシャ・エアは、熱交換器に送られ、熱交換器熱を大気と交
換し、すなわち大気から熱エネルギを回収して、常温に近い温度まで加熱され、
圧力および／または体積を増加する。
８５１で発明者が記載している、超高圧、たとえば２００バールで、常温、たと
えば２０℃のストレージ・リザーバに入ったプレッシャ・エアを、システムの最
終用途の圧力、たとえば３０バール以下になる前に、可容（体積が変化する）シ
ステム、たとえばシリンダのピストンで、最終用途に必要な圧力に近い圧力に膨
張させて、機械的手段、電気的手段、油圧手段などの周知の方法で回収および使
用可能な仕事を生成する。この仕事を伴う膨張は、プレッシャ・エアが使用する
圧力に近い圧力に膨張すると、プレッシャ・エアは超低温、たとえば−１００℃
となり、結果的にプレッシャ・エアを冷却する。この、使用する圧力に膨張し、
超低温となったプレッシャ・エアは、熱交換器に送られ、熱交換器熱を大気と交
換し、すなわち大気から熱エネルギを回収して、常温に近い温度まで加熱され、
圧力および／または体積を増加する。
【００２５】 また、好ましくは、本発明に従ったエンジンの動作方法は、特許出願ＦＲ９８
／００８７７で発明者が記載した、熱ヒータ・システムから構成される。特許出
願ＦＲ９８／００８７７で発明者は使用可能なエネルギの量を増加する解決方法
を提案しており、プレッシャ・エアを燃焼および／または膨張室に送り込む前に
、ストレージ・リザーバから直接、またはエア・エア熱交換器を介して熱ヒータ
を通過させて、圧力および／または体積を増加させて、燃焼および／または膨張
室に送り込むことにより、エンジンが発生しうる出力を大幅に増加することを特
徴としている。
／００８７７で発明者が記載した、熱ヒータ・システムから構成される。特許出
願ＦＲ９８／００８７７で発明者は使用可能なエネルギの量を増加する解決方法
を提案しており、プレッシャ・エアを燃焼および／または膨張室に送り込む前に
、ストレージ・リザーバから直接、またはエア・エア熱交換器を介して熱ヒータ
を通過させて、圧力および／または体積を増加させて、燃焼および／または膨張
室に送り込むことにより、エンジンが発生しうる出力を大幅に増加することを特
徴としている。
【００２６】 熱ヒータの使用は、触媒を使用するなど、周知の方法で有害排気物を限りなく
低レベルにすることにより、クリーンな燃焼を継続させるという長所がある。
低レベルにすることにより、クリーンな燃焼を継続させるという長所がある。
【００２７】 本発明に従ったエンジンの動作方法のもう一つの態様は、吸気圧縮室がない場
合、エンジンを、市内では二次プレッシャ・エアを加えたエアで、高速道路では
従来のフューエルを加えたエアで、デュアル・エネルギ・モードで作動すること
を可能にする、別の方法を提案する。エンジンが一回転してピストンが上り行程
を動作するごとに開く排気バルブの開閉のサイクルは、エンジンが二回転するう
ちに一回だけピストンが上り行程を動作するごとに開く動作に変化する。このほ
かに、エンジンはエアおよび、ガソリン、ディーゼル・オイルなどのフューエル
の吸気口を備えており、従来のフォー・サイクル・エンジンのサイクルに従って
、キャブレターを通過した混合気は、ピストンの下り行程時に送り込まれ、膨張
室で圧縮され、燃焼室となり、混合気は燃焼されて膨張して、ピストンが押し戻
される際に仕事を発生して、その後排気される。
合、エンジンを、市内では二次プレッシャ・エアを加えたエアで、高速道路では
従来のフューエルを加えたエアで、デュアル・エネルギ・モードで作動すること
を可能にする、別の方法を提案する。エンジンが一回転してピストンが上り行程
を動作するごとに開く排気バルブの開閉のサイクルは、エンジンが二回転するう
ちに一回だけピストンが上り行程を動作するごとに開く動作に変化する。このほ
かに、エンジンはエアおよび、ガソリン、ディーゼル・オイルなどのフューエル
の吸気口を備えており、従来のフォー・サイクル・エンジンのサイクルに従って
、キャブレターを通過した混合気は、ピストンの下り行程時に送り込まれ、膨張
室で圧縮され、燃焼室となり、混合気は燃焼されて膨張して、ピストンが押し戻
される際に仕事を発生して、その後排気される。
【００２８】 本発明に従ったエンジンの動作方法の他の態様によると、本発明は、エンジン
が、たとえば、市内を無公害で走行する際には、エンジンは加熱していないプレ
ッシャ・エア、または、たとえば、郊外を無公害に近く走行する際には、外部の
燃焼により加熱したプレッシャ・エアで、あるいは、たとえば、高速道路を走行
する際には、従来のフォー・サイクル・エンジンのサイクルに従ってエアおよび
ガソリン（またはその他のフューエル）を吸引して内部燃焼させ、すなわちキャ
ブレターを通過したエアおよびガソリンの混合気は、ピストンの下り行程時に吸
い込まれ、膨張室で圧縮され、混合気は燃焼して膨張して、膨張室は燃焼室とな
り、ピストンが押し戻される際に仕事を発生して、その後排気される動作からな
る、三つのモードのデュアル・エネルギ方法を提案する。
が、たとえば、市内を無公害で走行する際には、エンジンは加熱していないプレ
ッシャ・エア、または、たとえば、郊外を無公害に近く走行する際には、外部の
燃焼により加熱したプレッシャ・エアで、あるいは、たとえば、高速道路を走行
する際には、従来のフォー・サイクル・エンジンのサイクルに従ってエアおよび
ガソリン（またはその他のフューエル）を吸引して内部燃焼させ、すなわちキャ
ブレターを通過したエアおよびガソリンの混合気は、ピストンの下り行程時に吸
い込まれ、膨張室で圧縮され、混合気は燃焼して膨張して、膨張室は燃焼室とな
り、ピストンが押し戻される際に仕事を発生して、その後排気される動作からな
る、三つのモードのデュアル・エネルギ方法を提案する。
【００２９】 本発明の原則を変更することなく、上述の三つのモードの動作は、二次プレッ
シャ・エアを加えたエア、バーナーにより加熱された二次プレッシャ・エアを加
えたエア、およびフューエルを加えたエアを別個、あるいは組み合わせて使用し
て、排気ダクトおよび吸気ダクトの開閉モード、モード間の切り換え方法および
装置を、電子装置、電気機械装置、機械装置などにより制御することもでき、フ
ューエルまたはガスを変更することができる。同様に、バルブの吸気、排気を、
電子コンピュータにより制御される電子、空圧、または油圧システムにより動作
パラメータに応じて制御できるという長所がある。
シャ・エアを加えたエア、バーナーにより加熱された二次プレッシャ・エアを加
えたエア、およびフューエルを加えたエアを別個、あるいは組み合わせて使用し
て、排気ダクトおよび吸気ダクトの開閉モード、モード間の切り換え方法および
装置を、電子装置、電気機械装置、機械装置などにより制御することもでき、フ
ューエルまたはガスを変更することができる。同様に、バルブの吸気、排気を、
電子コンピュータにより制御される電子、空圧、または油圧システムにより動作
パラメータに応じて制御できるという長所がある。
【００３０】 本発明のこの他の目的、長所および特徴については、添付の図面を参照して記
載されたいくつかの実施例に関する記述を通読すれば明らかになるが、これらの
記述に限定されるものではない。
載されたいくつかの実施例に関する記述を通読すれば明らかになるが、これらの
記述に限定されるものではない。
【００３１】 （発明の実施の形態） 第１図から第４図は、吸気室、圧縮室、膨張室および排気室がそれぞれコネク
ティング・ロッド、クランク・システムおよびシリンダ内を摺動するピストンに
より制御される本発明に従った一つの実施例のエンジンの断面図を示し、前記エ
ンジンは圧縮室１、定容量の燃焼室２から構成され、燃焼室２にはスパーク・プ
ラグ３、対の膨張室４が取り付けられている。圧縮室１はダクト５で燃焼室２と
連結しており、密封シャッター６によりダクト５の開閉は制御されている。燃焼
室２は膨張室４と対になっており、膨張室４の上部は開いている。
ティング・ロッド、クランク・システムおよびシリンダ内を摺動するピストンに
より制御される本発明に従った一つの実施例のエンジンの断面図を示し、前記エ
ンジンは圧縮室１、定容量の燃焼室２から構成され、燃焼室２にはスパーク・プ
ラグ３、対の膨張室４が取り付けられている。圧縮室１はダクト５で燃焼室２と
連結しており、密封シャッター６によりダクト５の開閉は制御されている。燃焼
室２は膨張室４と対になっており、膨張室４の上部は開いている。
【００３２】 圧縮室１は従来のピストン・コンプレッサ・アセンブリによりプレッシャ・エ
アが送られる。ピストン・コンプレッサ・アセンブリはコネクティング・ロッド
１１およびクランクシャフト１２により制御されてシリンダ１０内を摺動するピ
ストン９から構成される。
アが送られる。ピストン・コンプレッサ・アセンブリはコネクティング・ロッド
１１およびクランクシャフト１２により制御されてシリンダ１０内を摺動するピ
ストン９から構成される。
【００３３】 膨張室はエンジン・アセンブリを、ピストンのストロークを制御する装置を備
えたピストンにより制御される。膨張室内で、シリンダ１６内を摺動するピスト
ン１５（上死点で図示されている）はプレッシャ・レバーにより制御される。ピ
ストン１５はその軸で、共通軸１７Ａで他のアーム１７Ｂと連結したアーム１７
から構成されるプレッシャ・レバーの自由端１５Ａに連結しており、固定軸１７
Ｃの周りを回転できるようになっている。二本のアーム１７および１７Ｂに共通
の軸１７Ａには、制御用コネクティング・ロッド１７Ｄが取り付けられており、
制御用コネクティング・ロッド１７Ｄは軸１８Ｂの周りを回転するクランクシャ
フト１８のリスト１８Ａに連結されている。クランクシャフトが回転するごとに
制御用コネクティング・ロッド１７Ｄはプレッシャ・レバーを構成する二本のア
ーム１７および17Bの共通軸１７Ａに力を与え、ピストン１５はシリンダ１６の
軸に沿って移動し、出力ストローク時にクランクシャフト１８にピストン１５に
加わる力を伝達して、クランクシャフト１８を回転させる。固定軸１７Ｃはピス
トン１５の移動軸に対して水平に位置し、ピストンの移動軸と二本のアーム１７
および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とがなす角度Ａを決定する。クラン
クシャフトはシリンダおよび／またはプレッシャ・レバーの軸に対して水平に位
置し、クランクシャフトの位置は制御用コントロール・ロッド１７Ｄと二本のア
ーム１７および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とがなす角度Ｂを決定する
。角度Ａ、角度Ｂ、および各コネクティング・ロッドとアームの長さを変化させ
ると、前述の構成部品からなるアセンブリの動的特性も変更され、ピストン１５
のストロークを表す非対称カーブを得られ、ピストン１５が上死点で停止する際
のクランクシャフトの回転角度が決定される。燃焼したガスは、バルブ２０によ
り制御される排気ダクト１９から排気される。
えたピストンにより制御される。膨張室内で、シリンダ１６内を摺動するピスト
ン１５（上死点で図示されている）はプレッシャ・レバーにより制御される。ピ
ストン１５はその軸で、共通軸１７Ａで他のアーム１７Ｂと連結したアーム１７
から構成されるプレッシャ・レバーの自由端１５Ａに連結しており、固定軸１７
Ｃの周りを回転できるようになっている。二本のアーム１７および１７Ｂに共通
の軸１７Ａには、制御用コネクティング・ロッド１７Ｄが取り付けられており、
制御用コネクティング・ロッド１７Ｄは軸１８Ｂの周りを回転するクランクシャ
フト１８のリスト１８Ａに連結されている。クランクシャフトが回転するごとに
制御用コネクティング・ロッド１７Ｄはプレッシャ・レバーを構成する二本のア
ーム１７および17Bの共通軸１７Ａに力を与え、ピストン１５はシリンダ１６の
軸に沿って移動し、出力ストローク時にクランクシャフト１８にピストン１５に
加わる力を伝達して、クランクシャフト１８を回転させる。固定軸１７Ｃはピス
トン１５の移動軸に対して水平に位置し、ピストンの移動軸と二本のアーム１７
および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とがなす角度Ａを決定する。クラン
クシャフトはシリンダおよび／またはプレッシャ・レバーの軸に対して水平に位
置し、クランクシャフトの位置は制御用コントロール・ロッド１７Ｄと二本のア
ーム１７および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とがなす角度Ｂを決定する
。角度Ａ、角度Ｂ、および各コネクティング・ロッドとアームの長さを変化させ
ると、前述の構成部品からなるアセンブリの動的特性も変更され、ピストン１５
のストロークを表す非対称カーブを得られ、ピストン１５が上死点で停止する際
のクランクシャフトの回転角度が決定される。燃焼したガスは、バルブ２０によ
り制御される排気ダクト１９から排気される。
【００３４】 クランクシャフト１８は、膨張ピストンの上死点とコンプレッサの上死点との
間に一定の角度オフセットを設けたリンク２１を介して、同じ速度でコンプレッ
サを駆動する。このため、コンプレッサ・ピストンは希望する燃焼時間に従って
設定される回転角度だけ遅延して動作する。コンプレッサはまた前記クランクシ
ャフトに取り付けることもでき、この場合、本発明の装置の原則を変更すること
なく、リストの角度オフセットにより上死点のオフセットを得ることができる。
本実施例では簡略して図面に示されており、リンク２１により示される。
間に一定の角度オフセットを設けたリンク２１を介して、同じ速度でコンプレッ
サを駆動する。このため、コンプレッサ・ピストンは希望する燃焼時間に従って
設定される回転角度だけ遅延して動作する。コンプレッサはまた前記クランクシ
ャフトに取り付けることもでき、この場合、本発明の装置の原則を変更すること
なく、リストの角度オフセットにより上死点のオフセットを得ることができる。
本実施例では簡略して図面に示されており、リンク２１により示される。
【００３５】 図１は、コンプレッサ・ピストン９が上死点の近傍に位置する際のエンジンを
示しており、シャッター６は定容量の燃焼室２がフレッシュなエア・フューエル
混合気を吸い込むためにちょうど開いたところで、膨張室４のピストン１５は上
死点に位置すると、エンジンの一定の回転期間、たとえば１１０°でそのまま上
死点にとどまる。
示しており、シャッター６は定容量の燃焼室２がフレッシュなエア・フューエル
混合気を吸い込むためにちょうど開いたところで、膨張室４のピストン１５は上
死点に位置すると、エンジンの一定の回転期間、たとえば１１０°でそのまま上
死点にとどまる。
【００３６】 図２は、時計方向に回転を続行し、コンプレッサ・ピストン９は上死点を通過
し、ちょうど下り行程を開始するところである。シャッター６は閉まり、ダクト
５は閉じ、吸気バルブ１４は開き、フレッシュなエア・フューエルの混合気をコ
ンプレッサから充填する（吸気）。シャッター６が閉じると、燃焼室２ではスパ
ーク・プラグ３により点火が起こり、エア・フューエルの混合気は、膨張排気シ
リンダと対になった、定容量の燃焼室２で燃焼する。燃焼が行われている間、膨
張ピストン１５は上死点に停止したままである。
し、ちょうど下り行程を開始するところである。シャッター６は閉まり、ダクト
５は閉じ、吸気バルブ１４は開き、フレッシュなエア・フューエルの混合気をコ
ンプレッサから充填する（吸気）。シャッター６が閉じると、燃焼室２ではスパ
ーク・プラグ３により点火が起こり、エア・フューエルの混合気は、膨張排気シ
リンダと対になった、定容量の燃焼室２で燃焼する。燃焼が行われている間、膨
張ピストン１５は上死点に停止したままである。
【００３７】 クランクシャフト１２および１８は回転を続ける。図３は角度が約１００°に
なった図で、膨張ピストン１５はちょうど下り行程を開始し、対になった燃焼室
２に入った超高圧のガスは、膨張室４で膨張し、ピストン１５を押し戻し、出力
ストロークを実行する。この間、コンプレッサ・ピストン９ではキャブレターを
通過したフレッシュな混合気の吸気を完了し、吸気バルブ１４が閉じる。
なった図で、膨張ピストン１５はちょうど下り行程を開始し、対になった燃焼室
２に入った超高圧のガスは、膨張室４で膨張し、ピストン１５を押し戻し、出力
ストロークを実行する。この間、コンプレッサ・ピストン９ではキャブレターを
通過したフレッシュな混合気の吸気を完了し、吸気バルブ１４が閉じる。
【００３８】 膨張は継続し、クランクシャフトの回転角は約１８０°を越える。図４は排気
バルブ２０が開き、ピストン１５は燃焼して膨張したガスを排気ダクト１９から
排気する。この間、コンプレッサ・ピストン９はエア・フューエルの混合気を圧
縮室１で圧縮し、シャッター６は開いてフレッシュなエア・フューエルの混合気
を定容量の燃焼室２に再び送り込み、サイクルを繰り返す（図１）。
バルブ２０が開き、ピストン１５は燃焼して膨張したガスを排気ダクト１９から
排気する。この間、コンプレッサ・ピストン９はエア・フューエルの混合気を圧
縮室１で圧縮し、シャッター６は開いてフレッシュなエア・フューエルの混合気
を定容量の燃焼室２に再び送り込み、サイクルを繰り返す（図１）。
【００３９】 クランクシャフト（エンジンおよびコンプレッサ）が一回転するごとに、一回
の膨張（または出力ストローク）が実行され、コンプレッサ・ピストン９の上死
点と膨張ピストン１５の上死点の間のオフセット、および膨張ピストン１５が上
死点に停止する時間を選択することにより、定容量の燃焼室２の混合気の燃焼時
間が決定される。
の膨張（または出力ストローク）が実行され、コンプレッサ・ピストン９の上死
点と膨張ピストン１５の上死点の間のオフセット、および膨張ピストン１５が上
死点に停止する時間を選択することにより、定容量の燃焼室２の混合気の燃焼時
間が決定される。
【００４０】 さらに、膨張ピストン１５が移動させる膨張量は、コンプレッサ９が移動させ
る量よりも多くなることがある。この差は、膨張ステージの最後に得られうる最
低圧力を考慮してポリトロープ圧縮および膨張曲線の差に従って決定される。こ
れは効率的でアコースティック・エミッションの低いという品質保証となる。
る量よりも多くなることがある。この差は、膨張ステージの最後に得られうる最
低圧力を考慮してポリトロープ圧縮および膨張曲線の差に従って決定される。こ
れは効率的でアコースティック・エミッションの低いという品質保証となる。
【００４１】 図５から８は、コンプレッサと定容量の燃焼室２の間に、ダクト２２Ａを介し
て適当な手段によりプレッシャ・エアを提供されるプレッシャ・エア緩衝部２２
を設けた、本発明に従ったもう一つの実施例のエンジンの断面図の略図を示して
いる。この緩衝部の容量は一定の圧力を保ち、気体の移動がない場合、および燃
焼室２に充填している間の膨張による圧力低下、および一定のサージ効果を抑制
する効果を有している。ダクト５は、燃焼室２に送り込むエア・フューエルの混
合気を生成することを目的とするフューエル・インジェクタ２４を有している。
ダクト５はプレッシャ・エア緩衝部２２を膨張および排気室（２）と対になる燃
焼室２に連結しており、ダクト５の開閉はシャッター６により制御される。ダク
ト５にはシャッター２５も取り付けられており、シャッター２５は燃焼室に送り
込む気体の量を調整する働きをする（スロットル）。
て適当な手段によりプレッシャ・エアを提供されるプレッシャ・エア緩衝部２２
を設けた、本発明に従ったもう一つの実施例のエンジンの断面図の略図を示して
いる。この緩衝部の容量は一定の圧力を保ち、気体の移動がない場合、および燃
焼室２に充填している間の膨張による圧力低下、および一定のサージ効果を抑制
する効果を有している。ダクト５は、燃焼室２に送り込むエア・フューエルの混
合気を生成することを目的とするフューエル・インジェクタ２４を有している。
ダクト５はプレッシャ・エア緩衝部２２を膨張および排気室（２）と対になる燃
焼室２に連結しており、ダクト５の開閉はシャッター６により制御される。ダク
ト５にはシャッター２５も取り付けられており、シャッター２５は燃焼室に送り
込む気体の量を調整する働きをする（スロットル）。
【００４２】 図５はシャッター６がちょうど開き、インジェクタ２５により霧状にされたフ
ューエルとプレッシャ・エアの混合気を、ダクト５を介して定容量の燃焼室２に
送り込むところを示している。この間、膨張ピストン１５はダクト１９を介して
前のサイクルで燃焼して膨張したガスを大気に排気する上り行程を終えて上死点
にある（排気バルブ２０は開いていた）。
ューエルとプレッシャ・エアの混合気を、ダクト５を介して定容量の燃焼室２に
送り込むところを示している。この間、膨張ピストン１５はダクト１９を介して
前のサイクルで燃焼して膨張したガスを大気に排気する上り行程を終えて上死点
にある（排気バルブ２０は開いていた）。
【００４３】 混合気が対になっている、独立した燃焼室２に送り込まれると、図６に示され
るように、シャッター６は再び閉じ、独立した燃焼室２は分離し、スパーク・プ
ラグ３が作動して点火が起こり、エア・フューエルの混合気は、定容量の燃焼室
２で燃焼する。この間、膨張ピストン１５は上死点に停止している。
るように、シャッター６は再び閉じ、独立した燃焼室２は分離し、スパーク・プ
ラグ３が作動して点火が起こり、エア・フューエルの混合気は、定容量の燃焼室
２で燃焼する。この間、膨張ピストン１５は上死点に停止している。
【００４４】 クランクシャフト１８は回転を継続し、図７に示されるように、膨張ピストン
１５は下り行程を実行し、対になっている燃焼室２に入っている超高圧のガスは
膨張室４で膨張し、ピストン１５を押し戻し、出力ストロークを実行する。
１５は下り行程を実行し、対になっている燃焼室２に入っている超高圧のガスは
膨張室４で膨張し、ピストン１５を押し戻し、出力ストロークを実行する。
【００４５】 膨張は継続し、クランクシャフト１８の回転角度が下死点、すなわち約１８０
°を越えると、排気バルブ２０は開き、図８に示されるように、上り行程のピス
トン１５は上死点に至るまで排気ダクト１９を介して燃焼して膨張したガスの排
気を行う。その後、シャッター６が開き、フレッシュなエア・フューエルの混合
気が新たに定容量の燃焼室２に送られ、サイクルを繰り返す（図５）。
°を越えると、排気バルブ２０は開き、図８に示されるように、上り行程のピス
トン１５は上死点に至るまで排気ダクト１９を介して燃焼して膨張したガスの排
気を行う。その後、シャッター６が開き、フレッシュなエア・フューエルの混合
気が新たに定容量の燃焼室２に送られ、サイクルを繰り返す（図５）。
【００４６】 プレッシャ・エア緩衝部を導入してもエンジンの動作原理は同様であることが
認められる。しかし、エア・コンプレッサは完全に独立するため、エンジン・ク
ランクシャフト１８に対して固有の角度タイミングを持たせる必要はなくなる。
従って本原則の選択は容易になり、たとえばロータリ・コンプレッサを使用する
ことも可能である。さらに、緩衝部のサイズを大きくすると、気体が移動してい
る間、または燃焼室に充填している間の膨張による圧力低下、およびサージ効果
を抑制する効果も大きくなる。
認められる。しかし、エア・コンプレッサは完全に独立するため、エンジン・ク
ランクシャフト１８に対して固有の角度タイミングを持たせる必要はなくなる。
従って本原則の選択は容易になり、たとえばロータリ・コンプレッサを使用する
ことも可能である。さらに、緩衝部のサイズを大きくすると、気体が移動してい
る間、または燃焼室に充填している間の膨張による圧力低下、およびサージ効果
を抑制する効果も大きくなる。
【００４７】 図９および図１０は、二次プレッシャ・エア・インジェクタ２４Ａおよび超高
圧プレッシャ・エア・ストレージ・リザーバ２３を装備し、都市部では、フュー
エルを噴射せず、二次プレッシャ・エアの塊を燃焼室２に噴射して（燃焼室２は
膨張室になる）、圧力を増加して無公害で走行する、デュアル・エネルギ・デュ
アル・モード動作用の、本発明に従ったエンジンを示している。これらの往復内
燃エンジンの図は、対になっている燃焼室２にプレッシャ・エアの緩衝部２２が
備えられている。プレッシャ・エアの緩衝部２２自体にはダクト２２Ａを介して
適当な手段でプレッシャ・エアが供給され、ほぼ一定の圧力が保たれており、気
体の移動がない場合、および燃焼室２に充填している間の膨張による圧力低下、
および一定のサージ効果を抑制する効果を有している。ダクト５は、燃焼室２に
送り込むエア・フューエルの混合気を生成することを目的とするフューエル・イ
ンジェクタ２４を有している。ダクト５はプレッシャ・エア緩衝部２２を膨張お
よび排気室４と対になる燃焼室２に連結しており、ダクト５の開閉はシャッター
６により制御される。ダクト５にはシャッター２５も取り付けられており、シャ
ッター２５は燃焼室に送り込む気体の量を調整する働きをする（スロットル）。
圧プレッシャ・エア・ストレージ・リザーバ２３を装備し、都市部では、フュー
エルを噴射せず、二次プレッシャ・エアの塊を燃焼室２に噴射して（燃焼室２は
膨張室になる）、圧力を増加して無公害で走行する、デュアル・エネルギ・デュ
アル・モード動作用の、本発明に従ったエンジンを示している。これらの往復内
燃エンジンの図は、対になっている燃焼室２にプレッシャ・エアの緩衝部２２が
備えられている。プレッシャ・エアの緩衝部２２自体にはダクト２２Ａを介して
適当な手段でプレッシャ・エアが供給され、ほぼ一定の圧力が保たれており、気
体の移動がない場合、および燃焼室２に充填している間の膨張による圧力低下、
および一定のサージ効果を抑制する効果を有している。ダクト５は、燃焼室２に
送り込むエア・フューエルの混合気を生成することを目的とするフューエル・イ
ンジェクタ２４を有している。ダクト５はプレッシャ・エア緩衝部２２を膨張お
よび排気室４と対になる燃焼室２に連結しており、ダクト５の開閉はシャッター
６により制御される。ダクト５にはシャッター２５も取り付けられており、シャ
ッター２５は燃焼室に送り込む気体の量を調整する働きをする（スロットル）。
【００４８】 図９および図１０では、エンジンはピストンのストロークを制御する装置を備
えている。この装置で、シリンダ１６内を摺動するピストン１５は、プレッシャ
・レバーにより制御される。プレッシャ・レバーの動作および説明は図１の記載
と同様である。
えている。この装置で、シリンダ１６内を摺動するピストン１５は、プレッシャ
・レバーにより制御される。プレッシャ・レバーの動作および説明は図１の記載
と同様である。
【００４９】 従来のフューエルで高速道路を走行する場合、エンジンは図５から図８で説明
したように動作する。
したように動作する。
【００５０】 低出力動作時、フューエル・インジェクタ２５は作動しなくなり、図９に示す
ように、エンジン回転時に、膨張シリンダ１６のピストンが上死点に位置すると
、二次プレッシャ・エア・インジェクタ２４Ａだけが作動し、高圧ストレージ・
シリンダ２３から燃焼室２に二次プレッシャ・エアの塊を送り込む。二次プレッ
シャ・エアの塊は燃焼室２の圧力よりわずかに高い圧力になるまで膨張して移動
し、二次プレッシャ・エアは燃焼室に入っているプレッシャ・エアと接触して加
熱し、これらの二つのエアの塊の混合気は圧力を大幅に増加し、膨張する際に仕
事を発生する。膨張は継続し、クランクシャフト１８の回転角度が下死点、すな
わち約１８０°を越えると、排気バルブ２０は開き、図１０に示されるように上
り行程のピストン１５は上死点に至るまで排気ダクト１９を介して膨張したガス
の排気を行う。
ように、エンジン回転時に、膨張シリンダ１６のピストンが上死点に位置すると
、二次プレッシャ・エア・インジェクタ２４Ａだけが作動し、高圧ストレージ・
シリンダ２３から燃焼室２に二次プレッシャ・エアの塊を送り込む。二次プレッ
シャ・エアの塊は燃焼室２の圧力よりわずかに高い圧力になるまで膨張して移動
し、二次プレッシャ・エアは燃焼室に入っているプレッシャ・エアと接触して加
熱し、これらの二つのエアの塊の混合気は圧力を大幅に増加し、膨張する際に仕
事を発生する。膨張は継続し、クランクシャフト１８の回転角度が下死点、すな
わち約１８０°を越えると、排気バルブ２０は開き、図１０に示されるように上
り行程のピストン１５は上死点に至るまで排気ダクト１９を介して膨張したガス
の排気を行う。
【００５１】 図１１から図１３に、ピストンのストロークを制御する装置を備えた、本発明
に従ったシングル・エネルギ・エア・エンジンの断面図を示す。ここでシリンダ
１６を摺動するピストン１５（図１１では上死点で図示）は、プレッシャ・レバ
ーにより制御される。ピストン１５はその軸で、共通軸１７Ａで他のアーム１７
Ｂと連結したアーム１７から構成されるプレッシャ・レバーの自由端１５Ａに連
結しており、固定軸１７Ｃの周りを回転できるようになっている。二本のアーム
１７および１７Ｂに共通の軸１７Ａには、制御用コネクティング・ロッド１７Ｄ
が取り付けられており、制御用コネクティング・ロッド１７Ｄは軸１８Ｂの周り
を回転するクランクシャフト１８のリスト１８Ａに連結されている。クランクシ
ャフトが回転するごとに制御用コネクティング・ロッド１７Ｄはプレッシャ・レ
バーを構成する二本のアーム１７および17Bの共通軸１７Ａに力を与え、ピスト
ン１５はシリンダ１６の軸に沿って移動し、出力ストローク時にクランクシャフ
ト１８にピストン１５に加わる力を伝達してクランクシャフト１８を回転させる
。固定軸１７Ｃはピストン１５の移動軸に対して水平に位置し、ピストンの移動
軸と二本のアーム１７および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とがなす角度
Ａを決定する。クランクシャフトはシリンダおよび／またはプレッシャ・レバー
の軸に対して水平に位置し、クランクシャフトの位置は制御用コントロール・ロ
ッド１７Ｄと二本のアーム１７および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とが
なす角度Ｂを決定する。角度Ａ、角度Ｂ、および各コネクティング・ロッドとア
ームの長さを変化させると、前述の構成部品からなるアセンブリの動的特性も変
更され、ピストン１５のストロークを表す非対称カーブを得られ、ピストン１５
が上死点で停止する際のクランクシャフトの回転角度が決定される。燃焼したガ
スは、バルブ２０により制御される排気ダクト１９から排気される。これらのピ
ストン、コネクティング・ロッド、およびクランクシャフトの集合の上部に位置
するシリンダ・ヘッド１１は一方の側には、開閉を排気バルブ２０により制御さ
れる排気ポート１９と、他方の側には膨張室２を備えている。図１１は、インジ
ェクタ２４Ａにより二次プレッシャ・エアが膨張室２に送り込まれたときであり
、このために膨張室２は加圧されている。回転時、膨張室２に入ったプレッシャ
・エアは、ピストン１５を下死点まで押し戻し、出力ストロークを発生する。排
気バルブ２０はこの間は閉じたままである。下死点に至ると、排気バルブ２０は
開き、ピストン１５は上り行程となる。図１２は、前のサイクルで膨張したプレ
ッシャ・エアの一部を排気ダクト１９を介して大気に押し出している図を示して
いる。図１３は、ピストン１５の上り行程の間、一時的に、たとえば、上り行程
の半分で、排気バルブが再び閉じ、ピストンがシリンダにまだ残っているガスを
再び圧縮し、膨張室４を高圧高温（ホット・マス）にしている図を示している。
図１１に示すようにピストンが上死点で停止すると、インジェクタ１５が作動し
て、高圧ストレージ・リザーバ２３から二次プレッシャ・エアの塊を噴射し、膨
張室の圧力を増加してサイクルを繰り返し、膨張時に動力を発生する。
に従ったシングル・エネルギ・エア・エンジンの断面図を示す。ここでシリンダ
１６を摺動するピストン１５（図１１では上死点で図示）は、プレッシャ・レバ
ーにより制御される。ピストン１５はその軸で、共通軸１７Ａで他のアーム１７
Ｂと連結したアーム１７から構成されるプレッシャ・レバーの自由端１５Ａに連
結しており、固定軸１７Ｃの周りを回転できるようになっている。二本のアーム
１７および１７Ｂに共通の軸１７Ａには、制御用コネクティング・ロッド１７Ｄ
が取り付けられており、制御用コネクティング・ロッド１７Ｄは軸１８Ｂの周り
を回転するクランクシャフト１８のリスト１８Ａに連結されている。クランクシ
ャフトが回転するごとに制御用コネクティング・ロッド１７Ｄはプレッシャ・レ
バーを構成する二本のアーム１７および17Bの共通軸１７Ａに力を与え、ピスト
ン１５はシリンダ１６の軸に沿って移動し、出力ストローク時にクランクシャフ
ト１８にピストン１５に加わる力を伝達してクランクシャフト１８を回転させる
。固定軸１７Ｃはピストン１５の移動軸に対して水平に位置し、ピストンの移動
軸と二本のアーム１７および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とがなす角度
Ａを決定する。クランクシャフトはシリンダおよび／またはプレッシャ・レバー
の軸に対して水平に位置し、クランクシャフトの位置は制御用コントロール・ロ
ッド１７Ｄと二本のアーム１７および１７Ｂが並んだときに生じるＸ’Ｘ軸とが
なす角度Ｂを決定する。角度Ａ、角度Ｂ、および各コネクティング・ロッドとア
ームの長さを変化させると、前述の構成部品からなるアセンブリの動的特性も変
更され、ピストン１５のストロークを表す非対称カーブを得られ、ピストン１５
が上死点で停止する際のクランクシャフトの回転角度が決定される。燃焼したガ
スは、バルブ２０により制御される排気ダクト１９から排気される。これらのピ
ストン、コネクティング・ロッド、およびクランクシャフトの集合の上部に位置
するシリンダ・ヘッド１１は一方の側には、開閉を排気バルブ２０により制御さ
れる排気ポート１９と、他方の側には膨張室２を備えている。図１１は、インジ
ェクタ２４Ａにより二次プレッシャ・エアが膨張室２に送り込まれたときであり
、このために膨張室２は加圧されている。回転時、膨張室２に入ったプレッシャ
・エアは、ピストン１５を下死点まで押し戻し、出力ストロークを発生する。排
気バルブ２０はこの間は閉じたままである。下死点に至ると、排気バルブ２０は
開き、ピストン１５は上り行程となる。図１２は、前のサイクルで膨張したプレ
ッシャ・エアの一部を排気ダクト１９を介して大気に押し出している図を示して
いる。図１３は、ピストン１５の上り行程の間、一時的に、たとえば、上り行程
の半分で、排気バルブが再び閉じ、ピストンがシリンダにまだ残っているガスを
再び圧縮し、膨張室４を高圧高温（ホット・マス）にしている図を示している。
図１１に示すようにピストンが上死点で停止すると、インジェクタ１５が作動し
て、高圧ストレージ・リザーバ２３から二次プレッシャ・エアの塊を噴射し、膨
張室の圧力を増加してサイクルを繰り返し、膨張時に動力を発生する。
【００５２】 当業者は本発明の原理を変更せずに、排気が終了する時間を選択して、圧縮終
了時の最終温度および圧力など希望するパラメータを適当に選択することができ
る。
了時の最終温度および圧力など希望するパラメータを適当に選択することができ
る。
【００５３】 図１４は、周囲の熱エネルギを回収するシステムと加熱システムを備えた、本
発明に従ったエンジンを示している。エンジンには周囲の熱エネルギを回収する
装置が備えられており、リザーバ２３に蓄積された高圧のプレッシャ・エアは膨
張時に、伝達装置２１Ａによりエンジン・クランクシャフト１８と連結したクラ
ンクシャフト１８Ｃに直接連結したコネクティング・ロッド５３と作業ピストン
５４からなるアセンブリで仕事を行う。このピストン５４はブラインド・シリン
ダ５５内を摺動し、作業室３５の動作を決定する。すなわち、電動バルブ３８に
より開閉が制御される高圧エア吸気ダクト３７と、ダクト４２により一定の最終
使用圧力の緩衝部４３に連結したエア・エア熱交換器またはラジエタ４１に連結
する排気ダクト３９のどちらを開くかが決定される。動作時に作業ピストン５４
が上死点に位置すると、電動バルブ３８は開いてから閉じ、超高圧のプレッシャ
・エアの塊を吸い込む。吸い込まれた超高圧のプレッシャ・エアの塊はシリンダ
内で膨張し、ピストン５４を下死点まで押し戻し、仕事が発生し、クランクシャ
フト１８Ｃをコネクティング・ロッド５３を介して駆動し、エンジン・クランク
シャフト１８を伝達装置２１Ａを介して駆動する。ピストン５４の上り行程時、
電動排気バルブ４０は開き、作業室に入っている使用圧力で超低温になるまで膨
張したプレッシャ・エアはエア・エア交換器またはラジエタ４１に排気される（
矢印Ｆの方向）。このエアは、周囲温度の近くの温度まで加熱され、体積が増加
し、大気から膨大な量のエネルギを回収して緩衝部４３に入る。
発明に従ったエンジンを示している。エンジンには周囲の熱エネルギを回収する
装置が備えられており、リザーバ２３に蓄積された高圧のプレッシャ・エアは膨
張時に、伝達装置２１Ａによりエンジン・クランクシャフト１８と連結したクラ
ンクシャフト１８Ｃに直接連結したコネクティング・ロッド５３と作業ピストン
５４からなるアセンブリで仕事を行う。このピストン５４はブラインド・シリン
ダ５５内を摺動し、作業室３５の動作を決定する。すなわち、電動バルブ３８に
より開閉が制御される高圧エア吸気ダクト３７と、ダクト４２により一定の最終
使用圧力の緩衝部４３に連結したエア・エア熱交換器またはラジエタ４１に連結
する排気ダクト３９のどちらを開くかが決定される。動作時に作業ピストン５４
が上死点に位置すると、電動バルブ３８は開いてから閉じ、超高圧のプレッシャ
・エアの塊を吸い込む。吸い込まれた超高圧のプレッシャ・エアの塊はシリンダ
内で膨張し、ピストン５４を下死点まで押し戻し、仕事が発生し、クランクシャ
フト１８Ｃをコネクティング・ロッド５３を介して駆動し、エンジン・クランク
シャフト１８を伝達装置２１Ａを介して駆動する。ピストン５４の上り行程時、
電動排気バルブ４０は開き、作業室に入っている使用圧力で超低温になるまで膨
張したプレッシャ・エアはエア・エア交換器またはラジエタ４１に排気される（
矢印Ｆの方向）。このエアは、周囲温度の近くの温度まで加熱され、体積が増加
し、大気から膨大な量のエネルギを回収して緩衝部４３に入る。
【００５４】 エア・エア熱交換器と緩衝部４３の間のダクト４２にはバーナー５７から構成
される熱ヒータ５６が取り付けられており、エア・エア熱交換器４１から送られ
てくるプレッシャ・エアは熱交換器コイル５８を通過すると、温度、圧力および
／または体積が著しく増加する。
される熱ヒータ５６が取り付けられており、エア・エア熱交換器４１から送られ
てくるプレッシャ・エアは熱交換器コイル５８を通過すると、温度、圧力および
／または体積が著しく増加する。
【００５５】 図１５から１８は、高速道路を走行する場合はガソリンまたはディーゼル・オ
イルなどの従来のフューエルを使用し（エア／フューエル混合気によるシングル
・モード動作）、低速走行時、特に都市部および郊外において走行する場合は、
プレッシャ・エアを燃焼室に加える、二種類のエネルギを使用したデュアル・モ
ード原則の発明に従って動作する、本発明の別の態様に従ったエンジンの断面図
を示している。シリンダ１６内部を摺動するピストン１５はプレッシャ・レバー
により制御されており、プレッシャ・レバーの説明および動作は図１の記載と同
様である。
イルなどの従来のフューエルを使用し（エア／フューエル混合気によるシングル
・モード動作）、低速走行時、特に都市部および郊外において走行する場合は、
プレッシャ・エアを燃焼室に加える、二種類のエネルギを使用したデュアル・モ
ード原則の発明に従って動作する、本発明の別の態様に従ったエンジンの断面図
を示している。シリンダ１６内部を摺動するピストン１５はプレッシャ・レバー
により制御されており、プレッシャ・レバーの説明および動作は図１の記載と同
様である。
【００５６】 これらのピストン、コネクティング・ロッド、およびクランクシャフトの集合
の上部に位置するシリンダ・ヘッド１１は、一方の側には開閉を排気バルブ２０
により制御される排気ポート１９と、対の膨張室２を備え、他方の側には、開閉
をバルブ１４Ａにより制御される吸気ポート１３Ａを備えている。エンジンが二
次プレッシャ・エアを加えたエア・モードで動作する場合、吸気バルブ１３Ａは
作動せず、閉じたままになるため、エンジンは図１１から図１３記載のもののよ
うに動作するが、一定の速度、たとえば６０ｋｍ／ｈを越えると、エア・フュー
エル混合気による熱モードに切り替わり、排気バルブ２０の開閉のサイクルは変
更し、エンジンが二回転するうち一回だけピストンが上り行程の間に排気バルブ
２０は開くようになり、吸気バルブ１３Ａも同様に、エンジンが二回転するうち
一回だけピストン１５の下り行程の間に開くようになる。こうしてエンジンはモ
ードとサイクルを切り換えることができる。図１５には、バルブ１３Ａが開き、
下り行程のピストンが、インジェクタ２４から送られるエアとガソリンの混合気
を吸い込んでいるところを示している。図１６は、こうして吸い込まれた混合気
を上り行程のピストン１５が燃焼室２で圧縮し、スパーク・プラグ３により点火
しているところを示している。図１７は、スパーク・プラグ３により点火されて
膨張した混合気が、ピストン１５を下死点まで押し戻して出力を発生している出
力ストロークの図である。図１８は、ピストンが上り行程になり、排気バルブ２
０が開き、混合気が排気ダクト１９を介して放出している図である。ピストンが
上死点に位置すると、吸気バルブ１３Ａは開き、サイクルは再開する（図１５）
。エンジンはこのように従来のフォー・サイクル・エンジンとして動作する。
の上部に位置するシリンダ・ヘッド１１は、一方の側には開閉を排気バルブ２０
により制御される排気ポート１９と、対の膨張室２を備え、他方の側には、開閉
をバルブ１４Ａにより制御される吸気ポート１３Ａを備えている。エンジンが二
次プレッシャ・エアを加えたエア・モードで動作する場合、吸気バルブ１３Ａは
作動せず、閉じたままになるため、エンジンは図１１から図１３記載のもののよ
うに動作するが、一定の速度、たとえば６０ｋｍ／ｈを越えると、エア・フュー
エル混合気による熱モードに切り替わり、排気バルブ２０の開閉のサイクルは変
更し、エンジンが二回転するうち一回だけピストンが上り行程の間に排気バルブ
２０は開くようになり、吸気バルブ１３Ａも同様に、エンジンが二回転するうち
一回だけピストン１５の下り行程の間に開くようになる。こうしてエンジンはモ
ードとサイクルを切り換えることができる。図１５には、バルブ１３Ａが開き、
下り行程のピストンが、インジェクタ２４から送られるエアとガソリンの混合気
を吸い込んでいるところを示している。図１６は、こうして吸い込まれた混合気
を上り行程のピストン１５が燃焼室２で圧縮し、スパーク・プラグ３により点火
しているところを示している。図１７は、スパーク・プラグ３により点火されて
膨張した混合気が、ピストン１５を下死点まで押し戻して出力を発生している出
力ストロークの図である。図１８は、ピストンが上り行程になり、排気バルブ２
０が開き、混合気が排気ダクト１９を介して放出している図である。ピストンが
上死点に位置すると、吸気バルブ１３Ａは開き、サイクルは再開する（図１５）
。エンジンはこのように従来のフォー・サイクル・エンジンとして動作する。
【００５７】 図１９は、熱ヒータにより加熱された二次プレッシャ・エアを加えたプレッシ
ャ・エアで動作し、負荷が小さい場合には二次プレッシャ・エアを加えたエアで
動作するが、前記の二つのモードは、エンジン一回転あたり一つの出力行程を有
するサイクルで動作するが、この他に二回転ごとに一つの出力行程を有する内燃
モードでフューエルを加えた熱エアで動作するモードを加えた、本発明に従った
デュアル・エネルギ、スリー・モード・エンジン・アセンブリの図である。この
図では、前述の動作を行うためのすべての構成要素、すなわち、プレッシャ・レ
バーにより制御されながら、シリンダ１６内を摺動するピストン１５の動作およ
び説明は図１の記載と同様である。
ャ・エアで動作し、負荷が小さい場合には二次プレッシャ・エアを加えたエアで
動作するが、前記の二つのモードは、エンジン一回転あたり一つの出力行程を有
するサイクルで動作するが、この他に二回転ごとに一つの出力行程を有する内燃
モードでフューエルを加えた熱エアで動作するモードを加えた、本発明に従った
デュアル・エネルギ、スリー・モード・エンジン・アセンブリの図である。この
図では、前述の動作を行うためのすべての構成要素、すなわち、プレッシャ・レ
バーにより制御されながら、シリンダ１６内を摺動するピストン１５の動作およ
び説明は図１の記載と同様である。
【００５８】 これらのピストン、コネクティング・ロッド、およびクランクシャフトの集合
の上部に位置するシリンダ・ヘッド１１は、一方の側には開閉を排気バルブ２０
により制御される排気ポート１９と、対の膨張室２を備え、他方の側には、開閉
をバルブ１４Ａにより制御される吸気ポート１３Ａを備えている。エンジンには
周囲の熱エネルギを回収する装置が備えられており、リザーバ２３に蓄積された
高圧のプレッシャ・エアは膨張時に、伝達装置２１Ａによりエンジン・クランク
シャフト１８と連結したクランクシャフト１８Ｃに直接連結したコネクティング
・ロッド５３と作業ピストン５４からなるアセンブリで仕事を行う。このピスト
ン５４はブラインド・シリンダ５５内を摺動し、作業室３５の動作を決定する。
すなわち、電動バルブ３８により開閉が制御される高圧エア吸気ダクト３７と、
ダクト４２により一定の最終使用圧力の緩衝部４３に連結したエア・エア熱交換
器またはラジエタ４１に連結する排気ダクト３９のどちらを開くかが決定される
。動作時に作業ピストン５４が上死点に位置すると、電動バルブ３８は開いてか
ら閉じ、超高圧のプレッシャ・エアの塊を吸い込む。吸い込まれた超高圧のプレ
ッシャ・エアの塊はシリンダ内で膨張し、ピストン５４を下死点まで押し戻し、
クランクシャフト１８Ｃをコネクティング・ロッド５３を介して駆動し、エンジ
ン・クランクシャフト１８を伝達装置２１Ａを介して駆動する。ピストン５４の
上り行程時、電動排気バルブ４０は開き、作業室に入っている膨張して超低温の
プレッシャ・エアはエア・エア交換器またはラジエタ４１に排気される（矢印Ｆ
の方向）。このエアは周囲温度の近くの温度まで加熱されて、体積が増加し、大
気から膨大な量のエネルギを回収して緩衝部４３に入る。
の上部に位置するシリンダ・ヘッド１１は、一方の側には開閉を排気バルブ２０
により制御される排気ポート１９と、対の膨張室２を備え、他方の側には、開閉
をバルブ１４Ａにより制御される吸気ポート１３Ａを備えている。エンジンには
周囲の熱エネルギを回収する装置が備えられており、リザーバ２３に蓄積された
高圧のプレッシャ・エアは膨張時に、伝達装置２１Ａによりエンジン・クランク
シャフト１８と連結したクランクシャフト１８Ｃに直接連結したコネクティング
・ロッド５３と作業ピストン５４からなるアセンブリで仕事を行う。このピスト
ン５４はブラインド・シリンダ５５内を摺動し、作業室３５の動作を決定する。
すなわち、電動バルブ３８により開閉が制御される高圧エア吸気ダクト３７と、
ダクト４２により一定の最終使用圧力の緩衝部４３に連結したエア・エア熱交換
器またはラジエタ４１に連結する排気ダクト３９のどちらを開くかが決定される
。動作時に作業ピストン５４が上死点に位置すると、電動バルブ３８は開いてか
ら閉じ、超高圧のプレッシャ・エアの塊を吸い込む。吸い込まれた超高圧のプレ
ッシャ・エアの塊はシリンダ内で膨張し、ピストン５４を下死点まで押し戻し、
クランクシャフト１８Ｃをコネクティング・ロッド５３を介して駆動し、エンジ
ン・クランクシャフト１８を伝達装置２１Ａを介して駆動する。ピストン５４の
上り行程時、電動排気バルブ４０は開き、作業室に入っている膨張して超低温の
プレッシャ・エアはエア・エア交換器またはラジエタ４１に排気される（矢印Ｆ
の方向）。このエアは周囲温度の近くの温度まで加熱されて、体積が増加し、大
気から膨大な量のエネルギを回収して緩衝部４３に入る。
【００５９】 エア・エア熱交換器と緩衝部４３の間のダクト４２にはバーナー５７から構成
される熱ヒータ５６が取り付けられており、エア・エア熱交換器４１から送られ
てくるプレッシャ・エアは熱交換器コイル５８を通過すると、温度、圧力および
／または体積が著しく増加する。
される熱ヒータ５６が取り付けられており、エア・エア熱交換器４１から送られ
てくるプレッシャ・エアは熱交換器コイル５８を通過すると、温度、圧力および
／または体積が著しく増加する。
【００６０】 さらに、このシリンダ・ヘッド１１には、開閉をバルブ１４Ａにより制御され
る吸気ポート１３Ａが備えられている。エンジンが二次プレッシャ・エアを加え
たエア・モードで動作する場合、吸気バルブ１３Ａは動作せず、閉じたままにな
るため、エンジンは図１１から図１３記載のもののように動作し、周囲から熱エ
ネルギーを回収する装置も同モードで動作する。一定の速度、たとえば５０ｋｍ
／ｈを越えると、ヒータ装置はバーナー５７を点火して出力を向上しながら、触
媒による燃焼を継続させて、超低公害を維持することができ、一定の高速度、た
とえば７０ｋｍ／ｈを越えると、二次プレッシャ・エア・インジェクタは作動し
なくなり、バーナー５７は消え、エア・フューエルの混合気を使用した熱（内燃
）モードとなり、排気バルブ２０の開閉サイクルは、エンジンが二回転するごと
に一回だけピストンの下り行程のときに開くようになり、吸気バルブ１３Ａも同
様に、エンジンが二回転するごとに一回だけピストンの下り行程の間に開くよう
に変更することができる。図１５は、バルブ１３Ａが開き、下り行程のピストン
１５が、エアとガソリンの混合気を吸い込んでいるところを示している。図１６
は、こうして吸い込まれた混合気を上り行程のピストン１５が燃焼室２で圧縮し
、スパーク・プラグ３により点火しているところを示している。図１７は、スパ
ーク・プラグ３により点火されて膨張した混合気が、ピストン１５を下死点まで
押し戻して出力を発生している出力ストロークの図である。図１８は、ピストン
が上り行程になり、排気バルブ２０が開き、混合気が排気ダクト１９を介して放
出されている図である。この後、吸気バルブは開き、サイクルは再開する（図１
５）。エンジンはこのように従来のフォー・サイクル・エンジンとして動作する
。
る吸気ポート１３Ａが備えられている。エンジンが二次プレッシャ・エアを加え
たエア・モードで動作する場合、吸気バルブ１３Ａは動作せず、閉じたままにな
るため、エンジンは図１１から図１３記載のもののように動作し、周囲から熱エ
ネルギーを回収する装置も同モードで動作する。一定の速度、たとえば５０ｋｍ
／ｈを越えると、ヒータ装置はバーナー５７を点火して出力を向上しながら、触
媒による燃焼を継続させて、超低公害を維持することができ、一定の高速度、た
とえば７０ｋｍ／ｈを越えると、二次プレッシャ・エア・インジェクタは作動し
なくなり、バーナー５７は消え、エア・フューエルの混合気を使用した熱（内燃
）モードとなり、排気バルブ２０の開閉サイクルは、エンジンが二回転するごと
に一回だけピストンの下り行程のときに開くようになり、吸気バルブ１３Ａも同
様に、エンジンが二回転するごとに一回だけピストンの下り行程の間に開くよう
に変更することができる。図１５は、バルブ１３Ａが開き、下り行程のピストン
１５が、エアとガソリンの混合気を吸い込んでいるところを示している。図１６
は、こうして吸い込まれた混合気を上り行程のピストン１５が燃焼室２で圧縮し
、スパーク・プラグ３により点火しているところを示している。図１７は、スパ
ーク・プラグ３により点火されて膨張した混合気が、ピストン１５を下死点まで
押し戻して出力を発生している出力ストロークの図である。図１８は、ピストン
が上り行程になり、排気バルブ２０が開き、混合気が排気ダクト１９を介して放
出されている図である。この後、吸気バルブは開き、サイクルは再開する（図１
５）。エンジンはこのように従来のフォー・サイクル・エンジンとして動作する
。
【００６１】 本発明は上述した実施例に限定されることなく、特許請求範囲に定義した本発
明の精神から逸脱することなく変化可能である。
明の精神から逸脱することなく変化可能である。
【図１】 膨張排気室はピストンのストロークを制御するシステムにより制御され、二つ
の燃焼室から構成される、本発明に従った一つの実施例のエンジンの断面図の概
略図を示す。
の燃焼室から構成される、本発明に従った一つの実施例のエンジンの断面図の概
略図を示す。
【図２】 エア・フューエル混合気が燃焼室に送り込まれた後、点火時の前記エンジンの
図を示す。
図を示す。
【図３】 膨張段階の開始時の前記エンジンの図を示す。
【図４】 排気および圧縮時の前記エンジンの図を示す。
【図５】 プレッシャ・エアを蓄積する緩衝部をコンプレッサおよび燃焼室の間に取り付
けた別のモードで動作するのエンジンにおいて、圧縮されたエア・フューエル混
合気が燃焼室に吸気される際の断面図の概略図を示す。
けた別のモードで動作するのエンジンにおいて、圧縮されたエア・フューエル混
合気が燃焼室に吸気される際の断面図の概略図を示す。
【図６】 点火時の前記エンジンの図を示す。
【図７】 膨張時の前記エンジンの図を示す。
【図８】 排気終了時の前記エンジンの図を示す。
【図９】 デュアル・モード・デュアル・エネルギ動作の動作用の補助エア噴射装置を装
備した本発明に従ったエンジンの断面図の概略図を示す。
備した本発明に従ったエンジンの断面図の概略図を示す。
【図１０】 排気段階開始時の下死点の前記エンジンの図を示す。
【図１１】 本発明に従ったプレッシャ・エア・エンジンにおいて、上死点時の断面図の概
略図を示す。
略図を示す。
【図１２】 排気時の前記エンジンの図を示す。
【図１３】 再圧縮時の前記エンジンの図を示す。
【図１４】 周囲の熱エネルギ回収用装置および連続燃焼加熱装置を備えた前記エンジンの
断面図を示す。
断面図を示す。
【図１５】 本発明に従ったデュアル・エネルギ内部燃焼エンジンの吸気時の断面図を示す
。
。
【図１６】 点火時の前記エンジンの図を示す。
【図１７】 膨張時の前記エンジンの図を示す。
【図１８】 排気時の前記エンジンの図を示す。
【図１９】 デュアル・エネルギ・スリー・モード動作の装備を備えた本発明に従ったエン
ジンの縦方向の断面図の概略図を示す。
ジンの縦方向の断面図の概略図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3G023 AA02 AB03 AC03 AC04 AC06 AD03 AD11 AD22 AF03 3H075 AA03 AA14 BB03 BB13 CC25 DA04 DB04 DB35 DB43 DB45 EE04 EE16 EE18
Claims (23)
- 【請求項１】 往復ピストンを使用した独立した吸気圧縮室、往復ピストンを使用した独立した
膨張排気室、および独立した燃焼室を備えたエンジンの動作方法において、少な
くとも一つの膨張排気室には、該ピストンが上死点で停止するように、前記室内
の該ピストンの行程を制御する装置が備えられており、燃焼室は膨張排気シリン
ダの上部にシャッターなしで対になって取り付けられており、前記ピストンが燃
焼室と膨張排気室とを実質的に分離することを特徴としたエンジンの動作方法。 - 【請求項２】 クレーム１に記載のエンジンの動作方法において、吸気圧縮シリンダのピストン
が上死点に到達する前に膨張排気シリンダのピストンが先行して上死点に到達す
るように、吸気圧縮シリンダの動作ストロークは膨張排気シリンダのストローク
に対して遅延しており、以下の動作の間、すなわち： ― 燃焼室および吸気圧縮室の間の連通を開始する、 ― 前記燃焼室を、吸気圧縮室のピストンが上死点に達することにより圧縮され
たエア・フューエル混合気で充填する、 ― 燃焼室および吸気圧縮室の間の連通を終了する、および ― 混合気を点火および燃焼させて混合気の圧力を増加する、 期間、膨張排気シリンダのピストンは上死点に停止して、下り行程が開始すると
、速やかに混合気の増加した圧力により仕事を行うことを特徴とすることを特徴
としたエンジンの動作方法。 - 【請求項３】 クレーム１および２のいずれか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法にお
いて、前記エンジンは自己点火式の不均一な混合気で動作し、燃焼室が吸気圧縮
室から分離されるとフューエル・インジェクタが速やかに作動して燃焼を起こす
ことを特徴とするエンジンの動作方法。 - 【請求項４】 クレーム１から３のいずれか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法におい
て、膨張排気室と対となる燃焼室は球の一部の形状をしていることを特徴とする
エンジンの動作方法。 - 【請求項５】 クレーム１から４のいずれか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法におい
て、燃焼行う室および膨張を行う室の少なくとも一つは断熱材による断熱性の層
で被覆していることを特徴とするエンジンの動作方法。 - 【請求項６】 クレーム１から５のいずれか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法におい
て、フレッシュ・ガスの吸気および圧縮用の室と、対となる独立した燃焼室の間
に、圧縮されたガス用の緩衝部を設け、コネクティング・ダクトおよび該コネク
ティング・ダクトの開閉を制御するシステムは緩衝部と燃焼室の間に位置し、室
間にガス移動がない場合、または燃焼室に充填しているときにガスが部分的に膨
張することによる圧力の低下およびサージ効果を防止することを特徴とするエン
ジンの動作方法。 - 【請求項７】 デュアル・エネルギおよびデュアル・モードで動作するクレーム１から６のいず
れか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法において、低出力時、たとえば
市街において走行する場合は、フューエルが吸気圧縮室に供給されず、吸気圧縮
室でプレッシャ・エア（フューエルの入っていない）が生成された後に、吸気圧
縮室で生成されたプレッシャ・エアと、高圧、たとえば２００バール、周囲温度
のエアを蓄積した外部リザーバから二次プレッシャ・エアの塊が燃焼室に送り込
まれ、この周囲温度の二次プレッシャ・エアの塊が燃焼室に入っている高温のエ
アの塊と接触すると、加熱され、膨張し、燃焼室の内部の圧力は増加し、燃焼室
は膨張室となり、膨張の際に動力が伝達され、一方で高出力時、たとえば高速道
路において走行する場合、エンジンはフューエルが供給されることを特徴とする
エンジンの動作方法。 - 【請求項８】 二次プレッシャ・エアを加えたエアによるシングル・エネルギまたはシングル・
モードで動作するクレーム１から６のいずれか一つのクレームに記載のエンジン
の動作方法において、エンジンに従来のフューエルを供給するために必要なすべ
ての構成要素を除外し、吸気圧縮室でプレッシャ・エア（フューエルの入ってい
ない）が生成された後に、吸気圧縮室で生成されたプレッシャ・エアと、高圧、
たとえば２００バール、周囲温度のエアを蓄積した外部リザーバから二次プレッ
シャ・エアの塊が燃焼室に送り込まれ、この周囲温度の二次プレッシャ・エアの
塊が燃焼室に入っている高温のエアの塊と接触すると、加熱され、膨張し、燃焼
室の内部の圧力は増加し、燃焼室は膨張室となり、膨張の際に動力が伝達される
ことを特徴とするエンジンの動作方法。 - 【請求項９】 シリンダ内を摺動するピストンの働きにより動作する膨張排気室と、排気ポート
と対になった独立した膨張室から構成し、プレッシャ・エアによるシングル・モ
ードで動作するエンジンの動作方法において、膨張排気室は、ピストンが上死点
で停止するように、ピストンの行程を制御する装置を備え、吸気圧縮シリンダは
なく、排気ストローク時、膨張排気室のピストンが上り行程の間、排気ポートは
閉じられて、膨張ストロークで膨張したガスの一部を再び圧縮して膨張室を高温
高圧にして、ピストンが上死点で停止している間に、ストレージ・リザーバから
の二次プレッシャ・エアの塊が噴射されて、膨張室の圧力が上昇し、ピストンが
下り行程に駆動される時に仕事が発生することを特徴とするエンジンの動作方法
。 - 【請求項１０】 クレーム７から９のいずれか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法におい
て、超高圧ストレージ・リザーバに入ったプレッシャ・エアは、膨張室に送り込
まれる前に、膨張して仕事を行い、温度を下げ、その後に熱交換器に送られて熱
交換器で大気と熱を交換して、熱エネルギを回収して加熱され、圧力および／ま
たは体積を増加することを特徴とするエンジンの動作方法。 - 【請求項１１】 クレーム７から１０のいずれか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法にお
いて、プレッシャ・エアを膨張室に送り込む前に、ストレージ・リザーバから直
接、またはエア・エア熱交換器を介して熱ヒータを通過させて、圧力および／ま
たは体積を増加させることを特徴とするエンジンの動作方法。 - 【請求項１２】 デュアル・エネルギで動作するクレーム９に記載のエンジンの動作方法において
、エンジンが一回転してピストンが上り行程の一部を動作するごとに開く排気バ
ルブの開閉のサイクルは、エンジンが二回転するうちに一回だけピストンの上り
行程の一部を動作するごとに開くように変化し、エンジンはエアおよびフューエ
ルの吸気口を備えており、従来のフォー・サイクル・エンジンのサイクルに従っ
て、キャブレターを通過した混合気の塊はピストンが下り行程のときに前記エア
およびフューエルの吸気口からシリンダに送られ、対になっている膨張室で圧縮
され、膨張室から燃焼室となり、混合気は燃焼して膨張し、ピストンが押し戻さ
れる際に仕事を発生してから排気されることを特徴とするエンジンの動作方法。 - 【請求項１３】 スリー・モードで動作するクレーム１から１１のいずれか一つのクレームに記載
のエンジンの動作方法において、エンジンは加熱していないプレッシャ・エアで
動作する、または、従来のフューエルを供給して熱ヒータにより外部で燃焼して
加熱したプレッシャ・エアで無公害に近く動作する、あるいは、従来のフォー・
サイクル・エンジンのサイクルに従ってエアおよびガソリンを吸引して内部燃焼
させ、すなわちキャブレターを通過したエアおよびガソリンの混合気は、ピスト
ンの下り行程時に吸い込まれまれ、膨張室で圧縮され、混合気は燃焼して膨張し
て、膨張室は燃焼室となり、ピストンが押し戻される際に仕事を発生して、その
後排気される動作からなる、三つのモード動作を実行することを特徴とするエン
ジンの動作方法。 - 【請求項１４】 クレーム１３に記載のスリー・モードで動作するエンジンの動作方法において、
前記のスリー・モード動作、すなわち二次プレッシャ・エアを加えたエア、バー
ナーにより加熱した二次プレッシャ・エアを加えたエア、フューエルを加えたエ
アを別個、あるいは組み合わせて使用することができることを特徴とするエンジ
ンの動作方法。 - 【請求項１５】 クレーム７から１３のいずれか一つのクレームに記載のエンジンの動作方法にお
いて、エンジンが吸気するエアを、活性炭による方法、機械的方法、化学的方法
、およびモレキュラー・シーブによる方法から選択した一つ以上の濾過行程を介
して濾過し、純化することにより、低公害エンジンとすることを特徴とするエン
ジンの動作方法。 - 【請求項１６】 クレーム１およびクレーム２のいずれか一つのクレームに記載の方法を実行する
エンジン装置において、前記エンジン装置は、燃焼室（２）と、燃焼室（２）と
対になった膨張室（４）から構成され、膨張室（４）はピストン（１５）を有し
、前記ピストン（１５）は一定の回転角度、たとえば１５０°の間だけピストン
が上死点で停止するように、ピストンの行程を制御する装置により制御され、前
記ピストンの行程を制御する装置はプレッシャ・レバー（１７，１７Ａ、１７Ｂ
、１７Ｃ）から構成され、前記プレッシャ・レバー（１７，１７Ａ、１７Ｂ、１
７Ｃ）自体は、軸（１８Ａ）のまわりを回転するエンジン・クランクシャフト（
１８）のリスト（１８Ａ）に連結したコネクティング・ロッド（１７Ｄ）により
制御され、コンプレッサ・クランクシャフト（１２）およびコネクティング・ロ
ッド（１１）を介して圧縮室（１）の吸気圧縮ピストン（９）を駆動し、前記圧
縮室（１）はダクト（５）により前記燃焼室（２）に連結しており、前記ダクト
（５）の開閉は密封シャッター（６）により制御されており、吸気圧縮室のクラ
ンクシャフト（１２）は機械的リンク（２１）を介してエンジン・クランクシャ
フト（１８）により駆動し、吸気圧縮室のクランクシャフト（１２）はエンジン
・クランクシャフト（１８）に対して遅延するため、膨張排気ピストン（１５）
は上死点に到達し、以下の行程、すなわち： ― シャッター（６）が開き、 ― 圧縮ピストン（９）が上死点に到達し、燃焼室は圧縮ピストン（９）により
圧縮された混合気で充填され、 ― シャッター（６）は閉じ、 ― スパーク・プラグ（３）は点火を行い、 ― 燃焼が起こり、燃焼室（２）の圧力は増加し、膨張ピストン（１５）を押し
戻し、周知の出力ストロークとなり仕事が発生する間、膨張排気ピストン（１５
）は上死点に留まることを特徴とするエンジン装置。 - 【請求項１７】 クレーム３に記載の方法を実行するエンジン装置において、前記エンジン装置は
、燃焼室（２）と、燃焼室（２）と対になった膨張室（４）から構成され、膨張
室（４）はピストン（１５）を有し、前記ピストン（１５）は長い回転角度の期
間、ピストンが上死点で停止するように、ピストンの行程を制御する装置により
制御され、前記ピストンの行程を制御する装置はプレッシャ・レバー（１７，１
７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）から構成され、前記プレッシャ・レバー（１７，１７Ａ
、１７Ｂ、１７Ｃ）自体は、軸（１８Ａ）のまわりを回転するエンジン・クラン
クシャフト（１８）のリスト（１８Ａ）に連結したコネクティング・ロッド（１
７Ｄ）により制御され、コンプレッサ・クランクシャフト（１２）およびコネク
ティング・ロッド（１１）を介して圧縮室（１）の吸気圧縮ピストン（９）を駆
動し、前記圧縮室（１）はダクト（５）により前記燃焼室（２）に連結しており
、前記ダクト（５）の開閉は密封シャッター（６）により制御されており、コン
プレッサとの間に緩衝部（２２）を備え、前記コンプレッサ（２２）はダクト（
２３）により前記緩衝部（２２）に連結し、スロットル・バルブ（２５）が緩衝
部と前記ダクト（５）の間に挿入され、前記ダクト（５）はフューエル・インジ
ェクタ（２４）を有し、ピストン（１５）が上死点に到達すると速やかに前記シ
ャッター（６）は開き、フューエル・インジェクタ（２４）は作動して圧縮され
た混合気の塊を室（２）に送り込み、その後、シャッターは再び閉じ、スパーク
・プラグ（３）により点火が介しして燃焼が起こり、室（２）内の圧力は増加し
て膨張ピストン（１５）は押し戻され、周知の出力ストロークとなり仕事が発生
することを特徴とするエンジン装置。 - 【請求項１８】 クレーム７に記載の方法を実行するエンジン装置において、燃焼室（２）は高圧
ストレージ・リザーバ（２３）に連結した二次プレッシャ・エア・インジェクタ
（２４Ａ）を有し、フューエル・インジェクタ（２４）が作動していない低出力
動作時、二次プレッシャ・エア・インジェクタ（２４Ａ）は二次プレッシャ・エ
アの塊を噴射し、燃焼室（２）の圧力を増加し、ピストンの下り行程時に膨張し
て仕事を発生することを特徴とするエンジン装置。 - 【請求項１９】 クレーム９に記載の方法を実行するエンジン装置において、膨張室（２）は膨張
室（４）と対になっており、膨張室（４）はピストン（１５）を有し、前記ピス
トン（１５）は長い回転角度の期間、ピストンが上死点で停止するように、ピス
トンの行程を制御する装置により制御され、前記ピストンの行程を制御する装置
はプレッシャ・レバー（１７，１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）から構成され、前記プ
レッシャ・レバー（１７，１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）自体は、軸（１８Ａ）のま
わりを回転するエンジン・クランクシャフト（１８）のリスト（１８Ａ）に連結
したコネクティング・ロッド（１７Ｄ）により制御され、前記燃焼室はインジェ
クタ（２４Ａ）により高圧リザーバ（２３）から二次プレッシャ・エアを送り込
まれ、排気ダクト（１９）を閉じる排気バルブ（２０）はピストンが下死点に到
達したときに開き、前記ピストンが（１５）が上り行程時に再び閉じ、膨張室（
２）に残ったガスを圧縮して、高温のプレッシャ・エアの塊を生成し、ピストン
が上死点に停止すると速やかに、フレッシュな二次プレッシャ・エアの塊を噴射
し、前記室の圧力を増加して、ピストン（１５）が下り行程を開始すると、速や
かに仕事を発生することを特徴とするエンジン装置。 - 【請求項２０】 クレーム１０から１４のいずれか一つに記載の方法を実行するエンジン装置にお
いて、ストレージ・リザーバ（２３）と二次プレッシャ・エア・インジェクタ（
２４Ａ）の間に、駆動シャフト（１８）に直接連結したピストン（５４）を有し
、ピストン（５４）は、作業室（３５）を形成するブラインド・シリンダ（５５
）の内部を摺動して、電動バルブ（３８）により開閉が制御される高圧エア吸気
ダクト（３７）と、ダクト（４２）により一定の最終使用圧力の緩衝部（４３）
に連結したエア・エア熱交換器またはラジエタ（４１）に連結する排気ダクト（
３９）のどちらが開くかが決定され、超高圧プレッシャ・エアは膨張し、ピスト
ンを押し戻し、仕事を行って温度を下げて、その後エア・エア熱交換器（４１）
に排気されて（Ｆの方向）、加熱され、圧力および／または体積を増加すること
を特徴とするエンジン装置。 - 【請求項２１】 クレーム１０から１４のいずれか一つに記載の方法を実行するエンジン装置にお
いて、高圧ストレージ・リザーバ（２３）と二次プレッシャ・エア・インジェク
タ（２４Ａ）の間には、バーナー（５７）から構成される熱ヒータ（５６）が取
り付けられており、 高圧リザーバ（２３）から送られてくるプレッシャ・エアは、熱交換器コイル（
５８）を通過すると、温度、圧力および／または体積が著しく増加することを特
徴とするエンジン装置。 - 【請求項２２】 クレーム２１に記載のエンジン装置において、高圧リザーバ（２３）からのプレ
ッシャ・エアはクレーム２０に記載のエア・エア熱交換器を通過することを特徴
とするエンジン装置。 - 【請求項２３】 クレーム１３および１４のいずれか一つに記載の方法を実行するエンジン装置に
おいて、長い回転角度の期間、ピストンが上死点で停止するように、ピストンの
行程を制御する制御する装置は、プレッシャ・レバー（１７，１７Ａ、１７Ｂ、
１７Ｃ）から構成され、前記プレッシャ・レバー（１７，１７Ａ、１７Ｂ、１７
Ｃ）自体は、軸（１８Ａ）のまわりを回転するエンジン・クランクシャフト（１
８）のリスト（１８Ａ）に連結したコネクティング・ロッド（１７Ｄ）により制
御され、前記ピストンが摺動するシリンダ（１６）の上部にはシリンダ・ヘッド
（１１）が配置されており、さらに燃焼室（２）を備え、前記燃焼室（２）は一
方にフューエル・インジェクタ（２４）を有した吸気ダクトを備え、前記吸気ダ
クトの開閉はバルブ（１４Ａ）により制御され、他方に排気ダクト（１９）を備
え、前記排気ダクト（１９）の開閉はバルブ（２０）により制御され、動作モー
ドに応じて、前記バルブ（２０）はエンジンが二回転するごとに一回だけピスト
ンの上り行程のときに開く、またはエンジンが一回転するごとに一回だけピスト
ンの上り行程の一部のときに開くように動作し、さらに前記エンジンはスパーク
・プラグ（３）、および高圧プレッシャ・エア・ストレージ・リザーバ（２３）
からのプレッシャ・エアを送り込む二次プレッシャ・エア・インジェクタ（２４
Ａ）を備え、低出力時には二次プレッシャ・エアを供給し、高出力時にはキャブ
レターを通過して気化した従来のフューエルの塊を供給することにより、前記エ
ンジンが二つのモードで動作することを可能にしたことを特徴とするエンジン装
置。
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