JP2014526651A - Method and apparatus for operating an engine with natural air - Google Patents
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Abstract
本発明は、自然の空気圧で作動するエンジンに関し、より詳細には、汚染の問題を緩和するために車両エンジンを自然の空気圧で作動させるための方法及び装置に関する。本発明は、エンジンを自然空気で適切な圧力で作動させる確実な方法及び装置を提供し、これはエンジン速度の上昇に伴って継続的に自然空気量を増加させてエンジンに供給するために効果的であり、内燃機関を自然空気で作動させるように変換するために標準の内燃機関に簡単に適合可能である。 The present invention relates to an engine operating at natural air pressure, and more particularly to a method and apparatus for operating a vehicle engine at natural air pressure to alleviate the problem of contamination. The present invention provides a reliable method and apparatus for operating an engine with natural air at an appropriate pressure, which is effective for continuously increasing the amount of natural air to supply the engine as the engine speed increases. It can be easily adapted to a standard internal combustion engine to convert the internal combustion engine to operate with natural air.
Description
本発明は、自然空気圧で作動するエンジンに関し、より詳細には汚染の問題を緩和するために自然空気圧で車両エンジンを作動させるための方法及び装置に関する。 The present invention relates to an engine operating at natural air pressure, and more particularly to a method and apparatus for operating a vehicle engine at natural air pressure to alleviate the problem of contamination.
大気汚染は、現在世界が直面する最も深刻な問題の1つである。大気汚染の主な原因の1つが一般的な内燃機関であるが、これは今日ほとんどの自動車に用いられている。法律によって義務付けられている多くのものを含め、内燃機関が大気に排出する汚染物質を制限するために様々な装置が提案されてきた。しかし、これらの装置のほとんどではわずかな成果しか得られておらず、またこれらは多くの場合極めて高価で複雑である。車両及びその他の機械装置に動力を供給するため、内燃機関に代わるクリーンな代替装置が必要とされる。 Air pollution is one of the most serious problems facing the world today. One of the main causes of air pollution is the common internal combustion engine, which is used in most automobiles today. Various devices have been proposed to limit the pollutants that internal combustion engines emit into the atmosphere, including many required by law. However, most of these devices have achieved little success and are often very expensive and complex. In order to power vehicles and other mechanical devices, a clean alternative to the internal combustion engine is required.
内燃機関から排出される通常の汚染物質を除去するため、圧縮ガス、好適には空気が、エンジン用の理想的な動力流体となり得る。内燃機関を圧縮空気で作動させるように変換するための装置が、1975年5月27日発行のSimingtonによる米国特許第3,885,387号で開示されている。このSimingtonによる特許は、圧縮空気源と、複数の機械式のポペット弁を開閉する回転式弁アクチュエータとを含む装置を開示している。弁により、点火プラグホール内に配置されるアダプタを通ってエンジンのシリンダに順次圧縮空気が供給される。しかし、機械弁の速度により、及びエンジン速度の上昇に応じて各弁を開いたままにしておく時間の長さを変更することができないという事実によりこの種のエンジンの出力速度は制限されてしまう。 In order to remove the usual pollutants exhausted from internal combustion engines, compressed gas, preferably air, can be an ideal power fluid for the engine. An apparatus for converting an internal combustion engine to operate with compressed air is disclosed in US Pat. No. 3,885,387 issued May 27, 1975 to Simington. The Simington patent discloses an apparatus that includes a compressed air source and a rotary valve actuator that opens and closes a plurality of mechanical poppet valves. The valve sequentially supplies compressed air to the engine cylinders through an adapter disposed in the spark plug hole. However, the output speed of this type of engine is limited by the speed of the mechanical valves and the fact that the length of time each valve remains open as the engine speed increases cannot be changed. .
内燃機関を蒸気または圧縮空気での作動用に変換するための別の装置が、1978年7月25日発行のStricklinによる米国特許第4,102,130号で開示されている。このStricklinによる特許は、吸気弁及び排気弁がエンジンの1回おきの回転毎ではなく、エンジンの1回転毎に1回開くように従来式の4ストロークエンジンのバルブタイミングを変更する装置を開示している。吸気弁に生蒸気または圧縮空気を供給し、続いて逆転することにより排気弁が膨張した蒸気または空気を大気へ供給させる逆転弁が設けられている。しかしこの種の逆転弁は、エンジン速度を上昇させうようとする際に、シリンダ内に注入される動力流体の量を変更させるための確実な装置とはならない。さらに、Stricklinによる特許に開示されるこの種の装置では、多気筒エンジンにおいてシリンダが連続して点火される場合に複数の逆転弁を使用する必要がある。 Another apparatus for converting an internal combustion engine for operation with steam or compressed air is disclosed in US Pat. No. 4,102,130 issued to Sticklin issued July 25, 1978. The Stricklin patent discloses a device that changes the valve timing of a conventional four-stroke engine so that the intake and exhaust valves open once every engine revolution, rather than every other engine revolution. ing. A reversing valve is provided for supplying live steam or compressed air to the intake valve and subsequently supplying the steam or air expanded by the exhaust valve to the atmosphere by reversing. However, this type of reversing valve is not a reliable device for changing the amount of power fluid injected into the cylinder when attempting to increase engine speed. Furthermore, this type of device disclosed in the Stricklin patent requires the use of multiple reversing valves when the cylinders are ignited continuously in a multi-cylinder engine.
したがって、本発明の1つの目的は、エンジンを適切な圧力で、自然空気を用いて作動させるための信頼性のある方法及び装置を提供することである。 Accordingly, one object of the present invention is to provide a reliable method and apparatus for operating an engine with natural air at an appropriate pressure.
本発明のもう1つの目的は、エンジン速度の上昇に伴って自然空気の量を継続的に増加させてエンジンに供給するために効果的な方法及び装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an effective method and apparatus for continuously increasing the amount of natural air to supply an engine as the engine speed increases.
本発明のさらなる目的は、自然空気を利用して、通常の自動車を高速道路の速度で運転するために十分な速度でエンジンを作動させる方法及び装置を提供することである。 It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for utilizing natural air to operate an engine at a speed sufficient to drive a normal automobile at highway speeds.
本発明のまたさらに別の目的は、内燃機関を自然空気で作動させるように変換するために、標準の内燃機関に容易に適合可能にする方法及び装置を提供することである。 Yet another object of the present invention is to provide a method and apparatus that can be easily adapted to a standard internal combustion engine for converting the internal combustion engine to operate on natural air.
本発明に係るエンジンを作動させるための方法及び装置の好適な実施形態を添付の図面に基づいて説明する。その際、同種の部材は同様の符号を有する。
本発明は、自然空気圧で作動するエンジンに関し、より詳細には、汚染の問題を緩和するため車両エンジンを自然空気圧で作動させるための方法及び装置に関する。以下に、本発明の実施形態について詳細に説明し、その例を添付の図面に示す。 The present invention relates to an engine operating at natural air pressure, and more particularly to a method and apparatus for operating a vehicle engine at natural air pressure to alleviate the problem of contamination. Embodiments of the present invention will be described in detail below, and examples thereof are shown in the accompanying drawings.
図1から図6に示すように、本発明は、高圧の空気により作動するエンジン(10)を提供する。空気圧によりモータが始動し、該モータの動作より、それ自体がコンプレッサとして機能するエンジンが始動する。 As shown in FIGS. 1-6, the present invention provides an engine (10) that operates with high pressure air. The motor is started by the air pressure, and the operation of the motor starts an engine that functions as a compressor.
空気は主に空気タンク(12)にあり、この中には約310ポンドの空気が充填される。初期段階では、モータ(14)が始動し、同時にこの力によりエンジンの始動がもたらされる。コンプレッサ(16)が、外気からの空気を吸収し、該空気タンク(18)内の適切な空気貯蔵量及び圧力を満足するための必要な量の空気をタンク(18)へ戻す。 Air is primarily in the air tank (12), which is filled with about 310 pounds of air. In the initial stage, the motor (14) is started, and at the same time, this force causes the engine to start. The compressor (16) absorbs air from the outside air and returns to the tank (18) the amount of air necessary to satisfy the proper air storage and pressure in the air tank (18).
本発明の一実施形態では、約300ポンドの空気が空気タンク(18)内に密に満たされる。空気タンク(18)の接続の1つは空気圧モータ(14)と結合しており、1つの弁(20)接続は、ステアリング(22)、クラッチ(24)、ブレーキ(26)、アクセル(28)に結合される。ロック(30)が解放されると、タンク(18)からの空気がモータ(14)内へ入り、これにより空気圧モータ及びエンジンが始動する。 In one embodiment of the present invention, approximately 300 pounds of air is tightly filled into the air tank (18). One connection of the air tank (18) is coupled to the pneumatic motor (14), and one valve (20) connection is the steering (22), clutch (24), brake (26), accelerator (28). Combined with When the lock (30) is released, air from the tank (18) enters the motor (14), which starts the pneumatic motor and engine.
さらに、エンジン(32)ヘッドから空気タンク(18)へ4つの接続が設けられている。これらの接続は、空気量の移動、空気供給の連続的な増減のバランスを保ち、エア・コンプレッサエンジンは該空気量を空気タンク(18)内へ供給する。 In addition, four connections are provided from the engine (32) head to the air tank (18). These connections balance the movement of the air volume and the continuous increase and decrease of the air supply, and the air compressor engine supplies the air volume into the air tank (18).
空気タンク(18)には不可逆式の弁(34)が固定されており、これはタンクの内側の空気が外に出ることを回避し、これにより約300ポンドの空気消費量が、この空気量が使用されてもなおタンク内に約300ポンドの空気が維持されるようバランスを保つ。 An irreversible valve (34) is secured to the air tank (18), which prevents the air inside the tank from exiting, which results in an air consumption of about 300 pounds. Balances so that about 300 pounds of air is still maintained in the tank even when used.
該空気タンク内では、弁(20)の一方の側は空気タンク(18)から空気圧モータ(14)へ空気が送られるよう配置されており、また該空気タンク内では、余剰の空気を外へ放出する片側の弁が固定されており、該弁は空気量が必要量よりも増加すると、タンクの破損を回避するために余剰の空気を放出する。 In the air tank, one side of the valve (20) is arranged to send air from the air tank (18) to the pneumatic motor (14), and in the air tank, excess air is discharged to the outside. The valve on one side to discharge is fixed, and when the amount of air increases beyond the required amount, the valve releases excess air to avoid damage to the tank.
本発明の別の実施形態は、コンプレッサ(16)を作動させるヘッドを提供し、これは、エンジン(32)において有用であり、空気の冷却を可能にし、8つの弁により接続され、そのうち4つは左側へそして残りの接続は右側へ向かう。ヘッド(36)の4つの弁は空気を吸収するためのもので、残りの4つは内側の空気を外へ出すために使用される。該ヘッド(36)では、6つの接続のための6つの穴(38)があり、これによりエンジン本体(32)とそのヘッド(36)とを結合する。 Another embodiment of the present invention provides a head for actuating the compressor (16), which is useful in the engine (32), allows air cooling and is connected by eight valves, four of which To the left and the remaining connections to the right. The four valves of the head (36) are for absorbing air and the remaining four are used for venting the inner air out. The head (36) has six holes (38) for six connections, thereby joining the engine body (32) and its head (36).
(実施の形態3)
本発明のさらに別の実施形態では、ライナとも呼ばれる4つのシリンダ(40)を有するエンジン本体(32)が提供される。4つの真鍮キャップ(42)がエンジン(32)の本体に加えられ、これによりクランクシャフト(44)がしっかり保持される。該エンジンでは、クランクシャフトと共に別に4つのコネクティングロッド(46)がある。
4つのコネクティングロッドと共に、4つのピストン(48)も結合されている。エンジンのこれらの4つのピストン(48)は、空気を吸収するため使用される。これらは、ピストンが下がると、外の空気がエンジンに入り、ピストン(48)が上がると、入っている空気が出るように設計されている。これらの4つのピストンでは、径をなす4つの胴部がある。該エンジンの本体内にオイルポンプ(50)が設けられている。オイルポンプ(50)は、エンジンのすべての回路にオイルを供給し、これによりエンジンのすべての部品が潤滑され、部品が固着してしまう問題が克服されて、部品の寿命が長くなる。
(Embodiment 3)
In yet another embodiment of the present invention, an engine body (32) is provided having four cylinders (40), also called liners. Four brass caps (42) are added to the body of the engine (32) to hold the crankshaft (44) firmly. In the engine, there are four additional connecting rods (46) along with the crankshaft.
Along with the four connecting rods, four pistons (48) are also coupled. These four pistons (48) of the engine are used to absorb air. They are designed so that when the piston is lowered, outside air enters the engine and when the piston (48) is raised, the contained air exits. In these four pistons, there are four barrels that make a diameter. An oil pump (50) is provided in the main body of the engine. The oil pump (50) supplies oil to all the circuits of the engine, which lubricates all parts of the engine and overcomes the problem of the parts sticking, extending the life of the parts.
ローディングの問題を回避するため、クランクシャフト(44)と共にローディングホイール(52)もエンジンに設けられている。これは、該エンジン(32)の毎分の回転数を維持するのにも役立つ。このクランクシャフト(44)は、該空気圧モータ(14)とも連結しており、エンジンの後方には、ローディングホイールのさらに上側にクラッチプレート(24)が設けられている。径リング・ギアも設けられ、これはオルタネータ(54)に接続されている。このオルタネータは、バッテリを充電状態に保つことが可能にするのに役立つ。バッテリ(56)は照明用に使用されるため、該エンジンは外部の電源が不要である。 In order to avoid loading problems, the engine is also provided with a loading wheel (52) along with a crankshaft (44). This also helps to maintain the number of revolutions per minute of the engine (32). The crankshaft (44) is also connected to the pneumatic motor (14), and a clutch plate (24) is provided on the upper side of the loading wheel at the rear of the engine. A radial ring gear is also provided, which is connected to the alternator (54). This alternator helps to keep the battery charged. Since the battery (56) is used for lighting, the engine does not require an external power source.
本発明のさらに別の実施形態では、空気圧モータ(14)がクランクシャフト(44)に接続しており、空気エンジン(32)の上部ではモータの始動を可能にする空気弁が設けられている。該空気圧モータの接続の1つは下方へ向かい、余剰の空気を外へ向けて出して、エンジンを冷却状態に維持し、凡そ、0から100の速度で作動することを可能にする。このエンジンは空気で作動するため、大気に影響を及ぼさず、プラグ、消音器、ブッシュロッド、tepitiya、バッテリ、ラジエータ、キャブレタを必要としない。 In yet another embodiment of the present invention, a pneumatic motor (14) is connected to the crankshaft (44) and an air valve is provided above the air engine (32) to allow the motor to start. One of the pneumatic motor connections is directed downwards, expelling excess air outwards, keeping the engine cool and allowing it to operate at a speed of approximately 0-100. Since this engine operates with air, it does not affect the atmosphere and does not require plugs, silencers, bush rods, teptiya, batteries, radiators, or carburetors.
本発明の好適な実施形態の原理を上述の明細書において説明してきた。しかし、保護対象の発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではない。各実施形態は、限定的というよりはむしろ例示的なものとしてみなされる。発明の精神から逸脱することなく、変形及び変更は他者により可能である。したがって、添付の請求項に規定される本発明の精神及び範囲に入るすべての変形及び変更が含まれるものとする。 The principles of the preferred embodiment of the present invention have been described in the foregoing specification. However, the invention to be protected is not limited to the specific embodiments disclosed. Each embodiment is considered to be exemplary rather than limiting. Variations and changes can be made by others without departing from the spirit of the invention. Accordingly, it is intended to embrace all such changes and modifications as fall within the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
Claims (9)
空気圧モータの空気タンクに該空気が入れられ、約310ポンドの空気が充填され、初期段階では該モータが始動し、これと同時にこの力により該エンジンが始動し、これに続いてコンプレッサにより外気から空気の吸収が行われ、前記空気タンク内の適切な空気貯蔵量及び圧力を満足するために必要な量の空気をタンクへ戻す、方法及び装置。 A method and apparatus for operating a vehicle engine with natural air comprising:
The air is put into the air tank of a pneumatic motor and filled with about 310 pounds of air, and the motor is started in the initial stage, and at the same time the engine is started by this force, followed by the compressor from the outside air. A method and apparatus in which absorption of air takes place and the required amount of air is returned to the tank to satisfy the proper air storage and pressure in the air tank.
ロックが解放されるとタンクからの該空気が該モータ内へ入り、これにより該空気圧モータ及び該エンジンを始動させる、
請求項1に記載の方法及び装置。 One of the air tank connections is coupled to the pneumatic motor, and one valve connection is coupled to the steering, clutch, brake and accelerator;
When the lock is released, the air from the tank enters the motor, thereby starting the pneumatic motor and the engine;
The method and apparatus of claim 1.
請求項1に記載の方法及び装置。 There are four connections from the engine head to the air tank, which keeps the balance of air volume movement and continuous increase / decrease of air supply, and the air compressor engine supplies the air volume into the air tank. To
The method and apparatus of claim 1.
請求項1に記載の方法及び装置。 An irreversible valve is affixed to the air tank to prevent the air inside the tank from exiting, so that about 300 pounds of air consumption is about 300 pounds in the tank even if this amount of air is used. To maintain the balance of the air
The method and apparatus of claim 1.
また前記空気タンク内で、余剰の空気を外へ放出する片側の弁が固定されており、前記弁は空気量が必要量より増加すると、該タンクの破損を回避するために余剰の空気を放出する、
請求項1に記載の方法及び装置。 One side of the valve in the air tank is arranged to send the air from the air tank to the pneumatic motor;
In addition, a valve on one side that discharges excess air to the outside is fixed in the air tank, and when the amount of air increases more than necessary, the valve releases excess air to avoid damage to the tank. To
The method and apparatus of claim 1.
請求項1に記載の方法及び装置。 The head that actuates the compressor allows cooling of the air, which is connected by eight valves, four for absorbing air and the remaining four valves for letting the inner air out. Used to put out,
The method and apparatus of claim 1.
請求項1に記載の方法及び装置。 The engine body has four cylinders and four connecting rods, and four pistons are also coupled, and when these four pistons of the engine are lowered, the outside air enters the engine and the pistons Absorbs the air so as to allow the incoming air to be vented when raised,
The method and apparatus of claim 1.
請求項1に記載の方法及び装置。 An oil pump for supplying oil to all circuits of the engine is provided in the body of the engine so that all parts of the engine are lubricated, overcoming the problem of component sticking, The lifespan of the
The method and apparatus of claim 1.
請求項1に記載の方法及び装置。 A pneumatic motor is coupled to the crankshaft, and an air valve is provided to allow the motor to start, one of the pneumatic motor connections being directed downwards, expelling excess air outwardly, Keep the engine cool and allow it to operate at a speed of about 0 to 100,
The method and apparatus of claim 1.
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