JPS5925850B2 - 推進方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は汚染物質排出量を最小化しながら車両推進系の
負荷範囲およびｒ ｐ ｍ （車速）範囲について燃料
消費を経済的ならしめる内燃機関−蒸気エンジン結合型
システムに関するものである。

高効率と低汚染という相反する最終目的を同時に達成す
ることは従来の非結合型（ｎｏｎ−ｈｙｂｒｉｄ）シス
テムでは不可能であった。

本発明による結合型推進システムは、一般的に言って、
内燃機関シリンダにおける熱損失をスチームエンジン等
のランキンサイクルエンジンを用いて機械的エネルギー
に変換することができる。

本発明のシステムによる内燃機関は、空気−燃料混合物
を不燃性汚染物質（ＮＯｘ）が最小化するように作動設
定するとともに、アフタバーナを用いて事実上全ての可
燃性汚染物質を除去しながら排気中の化学的エネルギー
を回収する。

アフターバーナは第２の熱源として内燃機関の排気温度
を上昇させるはたらきをする。

排気ガスは次に水蒸気発生装置（スチームゼネレータ）
に送られ、ここで高圧ボイラ内の予熱された冷却用流体
を加熱して過熱状態にしたうえ高圧膨張装置（エキスパ
ンダ）に送入してここで機械的動力を発生させるのに用
いられる。

高圧エキスパンダからの排出流体は冷却系に生成した蒸
気と一緒にされて排気ガスとの熱交換により再熱される
。

こうして一緒にされた流体は次で低圧エキスパンダを動
作させて追加の推進力を発生するのに用いられる。

低圧エキスパンダからは排出ガスは従来の凝縮用のラジ
ェータと同様の凝縮器（コンデンサ）に還流されてから
エンジンシリンダをとり囲む冷却ジャケットに戻りさら
に排気ガススチーム中のスチームゼネレータ装置（ボイ
ラ）に還流される。

本発明は図示実施例に従って以下詳述する。

本発明の好適な実施例は第１図のブロック図に略示され
ている。

空気および燃料はスロットル１１を有する通常の気化器
１０に送給されてから、混合物は内燃機関１２に供給さ
れる。

気化器１０で作られた混合物は燃料−空気比が化学量論
的な値よりも大きな０．０７５ないし０．１２０の範囲
特に約０．０９０程度になるようにされる。

内燃機関からの排気ガスは、高負荷中速では５３８℃な
いし７３２℃の温度範囲に入り、また燃空比０．０９０
の場合エンジンへの流入物は約３．５％の水素および８
％の一酸化炭素を含み、排気管１６またはアフタバーナ
１７の一方に設けた空気供給源１４（補機により駆動さ
れる送風機であってよい）からの空気と混合され可燃性
の混合物はアフタバーナ１７内で燃焼された。

この燃焼により相当な熱が放出され排気ガス温度は約１
２６０°Ｃに上昇する。

内燃機関からの排気ガスは可燃物の濃度が十分に高くこ
れに十分な空気を混合するとスパークによって燃焼反応
が開始され適当な燃焼室でこの燃焼が維持され得るので
ある。

フレームホールダ、対向ジェットその他害循環をもたら
す公知の方法で高温燃焼排気に新しい混合ガスを還流混
合（ｂａｃｋ ｍｉｘｉｎｇ）することは上記排気を燃
焼す有効適切な方式と言える。

内燃機関シリンダの膨張行程が完了した後は、２行程エ
ンジンでは過剰掃気ガスとして、シリンダとアフターバ
ーナとの間の配管系またはアフターバーナそれ自体内で
は、４行程エンジン内で開く排気弁によって開口される
複数のポートから、排気ガス中に空気を導入することが
できる。

内燃機関系統により点火される普通の点火栓は排気ガス
−空気混合物の初期燃焼のための低速の流体の流れ内に
設置される。

主燃焼が起きてこれが完了した後にも循環されない流体
領域が出来ていることが有用である。

アフターバーナからこれに関連するスチームゼネレータ
１８への移入はこれをもたらす。

アフターバーナに適した寸法は燃焼室の容積が１６３９
〜３−２７７ｃｃとなるものである。

燃焼ずみの排気ガスは適当なケーシング内に設けた内径
約６．３５ｍｍ、外径約９．５３ｍｍ、長さ約４５．７
ｍの鋼管からなるスチームゼネレータ１８に案内され
る。

上記の鋼管の配置は、２本の隣接したコイルを約１０層
巻き、これらのコイルの内径を約７．６２αにし外径を
約２５．４ ｃｆｒＬ、各コイルの長さ約１２．７函に
するのがよい。

排気ガスは第１のコイルの中央の空間に導本されて鋼管
面を半径方向外向きに流動して第４のコイルを出てから
第２のコイルを半径方向内向きに案内されて流れる。

第２のコイルの中央を出ると、鋼管内を流れる流体に熱
エネルギーが伝達されるためかなり排気ガスは冷却され
大気中に放出できるまでになる。

ボイラー給水ポンプ２０からの水は第２のコイルの中央
にある配管に導入されて、この第２のコイルを通ってら
せん状外向きに流れてから第１のコイルを通ってらせん
状内向きに流れた後スチームとしてスロットル弁２２に
吐出される。

上記の排気ガスはスチームゼネレータ１８内の水に伝熱
する過程で約２６０℃に才で冷却される。

この水と排気ガスはスチームゼネレータ１８内で事実上
向流式の伝熱関係にあることが望ましい。

スチームゼネレータ１８に適した動作条件では、ホイル
給水ポンプ２０から１０５．５ｋｇ／ｃｒｉｔ、８２．
２ ’Ｃの送給水を導入してこのゼネレータ１８が４８
２°Ｃの過熱水蒸気を発生できるものでなくてはならな
い。

このスチームゼネレータ１８は概念的に４つの部分、す
なわち過熱的１８ａ、ボイラ１８ｂ、給水加熱器または
エコノマイザ１８Ｃ１切換式の再熱器１８ｄである。

上記の第２のコイルは通常上記エコノマイザ１８ｃであ
り、上記の第１のコイルはボイラ１８ｂおよび過熱器１
８ａのはたらきをする。

再熱器１８ｄは第１のコイルと第２のコイルとの間の配
管に挿設されたまたはケーシングに組み込んである付属
配管からなる。

給水は先ずエコノマイザ１８Ｃに入り、ここで１０５．
５ｋｇ／ｉのとき３４３．３℃に相当する沸点まで加熱
される。

高温化された水はボイラ一部分１８ｂに通されここで伝
達された熱で水を水蒸気に変える。

この水蒸気はボイラーを出て過熱器１８ａに進み、ここ
でさらに加熱されて水蒸気が過熱される。

スチームゼネレータの実際の型式は水を熱源流体の流れ
に向流させる配管に圧入するｒ −過式Ｊのものが多い
。

この種のゼネレータでは、給水加熱器とボイラーとの境
界およびボイラーと過熱器との間の境界がスチームゼネ
レータの動作に関する限り動作条件が著しく変化し得る
。

スチームゼネレータ１８は水が流通する比較的小さな高
圧用鋼管からなり、水はこの内部で沸騰温度まで上昇し
て進みながら一定温度で水蒸気に変わり完全に気化した
後さらに外淵してからスチームゼネレータ１８から送出
される。

スチームスロットル弁２２は高圧区間２４ａおよび低圧
区間２４ｂを有するスチームエキスパンダ２４への高圧
水蒸気の導入量を制御する。

内燃機関１２には大気圧よりも高い圧力ではたらくよう
に配設された水冷ジャケット（またはこれに近い液冷ジ
ャケット）３０が設けである。

補機として駆動されるボイラ給水ポンプ２０の低圧吐出
接続部または別設のボイラ給水ポンプ（図示せず）によ
って給水される。

内燃機関のシリンダ壁および頭部の熱損失はジャケット
水の一部を水蒸気に変え蒸気／水セパレータ３２内の水
からこの水蒸気を分離させる。

この水蒸気は、接続部３４内でエキスパンダ２４の高圧
部分２４ａの第２段にあたる中間圧カシリンダから排気
される低圧水蒸気と一緒にされ、スチームゼネレータ１
８の再熱部１８ｄを通ってエキスパンダ２４の低圧シリ
ンダ部分２４ｂ内で膨張させられる。

内燃機関ジャケット３０およびセパレータ３２から低圧
シリンダへの供給蒸気を制御するためにスロットル弁５
０が設けられている。

逆止め弁５２はこのライン内に配設されていて系のウオ
ーミングアツプ中、中間シリンダ排気が蒸気／水セパレ
ータ３２および内燃機関ジャケット３０に逆流しないよ
うにされている。

低圧シリンダの排気は凝縮器３６およびこれに関連する
ホットウェル３８に向かいここで水蒸気は凝縮させられ
て水になり凝縮熱は冷却ファン３９に助けられて大気中
に放出される。

過熱された高圧水蒸気は約ｉ ０５．５ ｋｇ／ｉ 。

４８２℃でスチームエキスパンダ２４に送入され、ここ
で水蒸気の熱エネルギーの一部が動力に変換される。

水蒸気の膨張は何段階かに分けて行われることが望まし
い。

一例によればスチームエキスパンダーは４つのシリンダ
ーをそなえ、そのうち１つは高圧、１つは中間圧用、残
りの２つは低圧用である。

高圧シリンダの中心水蒸気圧は入口で１０５、５ ｋｇ
／ｃｒｉｌ、出口で２８．１２ｋｇ／ｃｒｉｔであり、
中間圧シリンダの水蒸気圧は入口で２８．１２ｋｇ／ｄ
、出口で７．０３ ｋｇ／ｃｒｉｔ、また上記２つの低
圧シリンダでは入口で７．０３ ｋｇ／ｃｒＡ、出口で
１．４１に９Ｉ／ｃｗｔである。

スチームエキスパンダー２４の機械的出力はオーバラニ
ングクラッチ４２を経て出力軸４０から内燃機関回転軸
４４に伝えられる。

２つのエンジンの合計された動力がトランスミッション
または変速装置４６に伝えられここで動力が車両の駆動
ホイルに伝達される。

重量約１９８９ｋｇの中型の米国製車両では内燃機関１
２の排気容積が１３１１〜１６３９ｃｃに、（これは、
従来の普通の内燃機関の排気容積の了〜■となっている
。

）またスチームエキスパンダ２４の排気容積は約２０６
５ｃｃにされる。

このスチームエキスパンダの排気容積は高圧シリンダに
９８．３４ｃｃ、中間圧シリンダに３２７．８ｃｃ、
２つの低圧シリンダにそれぞれ８１９．５ｃｃというよ
うに分布させることが望ましい。

４つの上記シリンダに直列にしてもよく、また適当な機
械的配置を付設してもよい。

各シリンダは図示していないが、自動車業界で慣用され
ているものと同様なカム作動型ポペット弁を好適とする
従来の水蒸気吸排気弁をそなえている。

動力制御は高圧シリンダについては水蒸気吸入遮断制御
部２３でなされることが望ましく、水蒸気吸入弁の遮断
が１行程の約３０％のところで行われる必要のある低圧
シリンダについては水蒸気−水セパレータ３２から水蒸
気供給用スロットル弁５０を経て絞ることが望ましい。

停車時からスチームエンジンを回転させるためには、１
行程の７０％まで遮断を延ばす手段を設けたうえ高圧水
蒸気供給部から少し抽気して始励時に中間圧および低圧
の水蒸気供給ができるようにしてもよい。

高圧水蒸気スロットル２２も吸入弁の遮断が実際上最小
にまで落ちたとき、動力制御範囲を拡げるとともに所要
時にエンジンへの水蒸気供給を完全に遮断するために設
けられている。

高圧シリンダへの水蒸気供給の導入時間の調節は周知の
方式で行われる。

すなわち、クランク軸に噛合った３次元カムで吸入弁を
動作させて導入角度を所要に応じて変化するのである。

直列にしたポペット弁の一方を導入の制御、他方のポペ
ット弁を遮断に用いるようにしてもよい。

水蒸気が両方の弁が開いたときだけシリンダに入り、上
記２つの弁の位相差はそれぞれのカム軸の適当な差動回
転によって公知のごとく作り出される。

トルク負荷条件が一杯のときの高圧シリンダに許される
正規のスチーム導入期間は１行程の２０％〜３０％の範
囲内にあり、また、車を流して走らせている間は１行程
の５％〜２０％になる。

揺れの激しいから回り状態ではこのスチーム導入期間は
１行程の最大約７０％〜８０％に増加する。

水蒸気上キスパンダ２４のスチーム消費およびそれに伴
う動力は高圧スロットル２２、低圧スロットル５０、高
圧シリンダの吸入弁のスチーム導入遮断制御装置（図示
せず）によって制御される。

スチームエンジンにさらに大きな動力が必要になると、
２つの上記スロットルがさらに大きく開き水蒸気の導入
時間が延長される。

部分２４ａの高圧シリンダと中圧シリンダのクランクは
たがいに１８０°の角度をなして配設することができ、
この場合高圧シリンダの排気弁は中圧シリンダの吸入弁
としてすなわち切換弁としてはたらく。

中圧シリンダからの排出スチームは水蒸気／水セパレー
タ３２からのスチームと接続要素３４の部分で一緒にさ
れてからスチームゼネレータ１８の再熱部１８ｄに通さ
れる。

所要動力の低い状態では、中圧シリンダからの排気ガス
はエンジンジャケットからの供給スチームよりも低圧で
あり、このため逆止め弁３３が中圧シリンダの排出部と
スチームライン接続要素３４との間に配設される。

凝縮器３６は普通の自動車用ラジェータと同程度の大き
さでありまた同様の部位に設けることができる。

伝熱条件は幾分大きくなるが、普通の自動車のラジェー
タよりもそれほど大きくなくてよい。

凝縮器３６は強度が内部の圧力に耐えるとともに凍結時
に損傷を来たさない形状にした垂直の鋼管にフィンを外
設して構成することが望ましい。

この凝縮器の垂直管は上部と底部の管寄せにさし渡して
設けられ、また底部空間の両側は水の凍結中たまった水
による体積膨張を可能にするように十分にフレキシブル
に作られている。

この底部空間は、閉鎖中に垂直管に水が入って上昇する
ことなく水が凝縮器内に十分たまる程度に大きくなされ
ている。

凝縮器の底部空間はホットウェル３８としてはたらくが
、別な可撓壁の容器を設けてもよい。

ホットウェル３８からの水は２０などのボイラー給水ポ
ンプで内燃機関冷却ジャケット３０およびスチームゼネ
レータ１８に圧送される。

真空ライン５４は凝縮器３６およびホットウェル３８か
ら逆止め弁５６を経て内燃機関吸入マニホールドに接続
されてスチームシリンダの潤滑油の分解や不完全なシー
ルからくる空気の漏れ込みによるスチーム系統における
非凝縮物の捕集および処理を行う。

この流れは適当に制限されて内燃機関に過剰なスチーム
が導入されないようにする。

すなわち逆止め弁５６に絞りオリフィスを設けて運転状
態で内燃機関の吸気口における混合物を乱すことなく一
方向にたけ制限された流れを作り出すようにする。

内燃機関１２およびスチームエキスパンダ２４の動力の
協調的な制御は第２図に示すように制御装置によって達
成することができる。

第２図の装置において、連接棒６１は車の運転者が操作
する足踏み式の制御ペタルに連結されている。

スロット付きのアーム６２，６４は、軸６５ａ 、６５
ｂによって連結されていて、連接棒６１の運動で基部６
３に装定された軸６５ｂの軸線のまわりを回転するよう
に１工されている。

第１図の７１ ＣＩ＋なる点でのスロットルおよび遮断
制御部に接続された制御棒６７．６９は制御アーム６２
．６４のスロット内にはめ込んだピン６６．６８をそな
えている。

リンク７１で結合されたリンク７０．７２によって構成
される連結部はロット１３により起動されて内燃機関と
スチームエキスパンダに課された相対的な所要動力を制
御して動力制御ペダル従って連接棒６１の運転者による
起動の度合に応じた動力を発生させる。

ロッド７３はばね８４に抗してシリンダ８２内のピスト
ン８０に印加されるライン８１内スチーム圧力の上昇に
つれて上方に移動する。

この上昇移動により、スチームエキスパンダの動力制御
棒６９のピン６８は、アーム６４のスロット内を上り、
また内燃機関スロットル制御棒６７のピン６６は、アー
ム６２のスロット内を下がる。

これは、水蒸気圧が上昇するにつれて上記連接部の作動
により、内燃機関動力の割合を減らすとともにスチーム
エンジン動力の割合を増大させる効果をもつ。

こうして、水蒸気圧が所望とする予め定めた値より大き
くなると、ボイラーおよび冷却ジャケットから高速でス
チームが抜き出され、一方、内燃機関は、少ない燃料及
び空気量で運転され、それにより排気ガスが少なくなる
と同時にスチームゼネレータ１８とエンジンジャケット
３０への給熱が減少することになる。

従って、こうした２つの結果が一緒にはたらいて水蒸気
圧力を所望とする予め定めた値に設定させる。

同様にして水蒸気の圧力がこの所望とする予め定めた値
よりも低（なると、機構が逆に作動して内燃機関の動力
発生を増し排気ガスの流れを増大するとともにスチーム
エキスパンダのスチーム消費量を減らすようにする。

第３図はエンジンに供給される混合物の燃空比と２つの
異なる都市シンシナティー市とロスアンゼルス市におけ
る普通車のエンジンから発生する窒素酸化物量との関係
を示すグラフである。

このデータから明らかなように、内燃機関に供給するガ
ソリン−空気混合物の燃空比を普通の値０．０７１４か
ら本発明における好適な値０．０９０に変えるとシステ
ムにスチームエンジンによる推進力を加えなくても、Ｎ
Ｏｘの排出量は全体として約５．６４ｇ／／ａ１１から
約０．７０５ ｇ／ｌａｎにまで減少する。

そして、このスチームエンジンによる推進力を加えた場
合は、窒素酸化物は、全体として約１６分の１に減少す
る。

第４図は平均的な米国製自動車に取付けられる普通の内
燃機関の性能特性を示すグラフであり、グラフ上の破線
９０は、その定常走行負荷を表わしている。

この負荷条件は、図より明らかな如く内燃機関の最高効
率をもたらす範囲から外れている。

第４図では点９２が最高効率の点で、その時の正味平均
有効圧力（ＢＭＥＰ）は約７．０３ｋｇ／ｄで、ピスト
ン速度３０４．８ｍ／分である。

普通の自動車に普通の内燃機関を取付は高速段ギアで走
行（例えば、８０．４５Ｉａｒｌ／時）したとき、内燃
機関のピストン速度は約４５７．２ｍ／分となる。

第４図から、その時の正味平均有効圧力（ＢＭＥＰ）は
約１．５４７ ｋｇ／ｆｆｌで、正味燃料消費率（ＢＳ
ＦＣ）は約０．３６２９ｋｇ／馬力時となる。

尚、内燃機関の正味馬力Ｎｂは、一般的に次の式７式％ ） ｎ：エンジンの毎分回転数 ｉ：何回転毎に１回出力行程があるかという数（４サイ
クルの場合はｉ＝２ ； ２サイクルの場合は１−１） この普通の内燃機関を、例えば全行程容積が普通の内燃
機関の１である内燃機関を含む本発明に係る新規なエン
ジンシステムと置き換えて性能を比較する。

同様な条件下、すなわちピストン速度が約４５７．２ｍ
／分での本発明システムの内燃機関の正味平均有効圧力
（ＳＭＥＰ）Ｐｂは、その正味馬力が後述するように普
通の内燃機関の半分で良いから、上述した正味馬力を求
める一般式により、普通の内燃機関の正味平均有効圧力
の２倍、すなわち約３．０９４ ｋｇ／ｃｒｒＹとなる
。

この時の正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）は、普通の気化状
態であれば第４図から約０．２７２ｋｇ／馬力時となる
。

しかしながら、本発明システムでは前述した如く化学量
論的に導入すべき燃空比より大きな燃空比、例えば１．
４倍の熱料が内燃機関に供給される。

従って、本発明システムに供給される熱料は、約０．３
８０８ｋｇ／馬力時となる。

本発明システムにおけるスチームエンジン部分に、内燃
機関部分にほぼ等しい大きさの動力をもたらすため、一
体的に構成されたシステム全体としての正味燃料消費率
（ＢＳＦＣ）は、上述した本発明システムの内燃機関の
正味燃料消費率（０，３８０８ｋｇ／馬力時）の半分の
約９．１９０４に！９／馬力時となる。

これは、前述した普通の内燃機関の正味燃料消費率（０
，３６２９ｋｇ／馬力時）のほぼ半分となる。

要するに本発明に係る新規なエンジンの燃料効率は、従
来の自動車動力機関のそれに比べて２倍である。

さらに可燃性の汚染物質は、アフターバ−ナにより、現
在の段階における大気汚染規制のなかで最も厳しい規制
値よりもはるかに低い値に減らすことができた。

またＮＯｘの排出量は、現存のエンジンの排出レベルよ
りも１０〜１６分の１に低減される。

このことは燃料経済を犠牲にしてではなく画期的な技術
改良の結果もたらされたものである。

エンジンを推進用として取り付けた本好適な例では、本
発明システムに可能な安定状態でのヒーク動力が従来の
内燃機関の場合よりも小さい。

しかし、スチームゼネレータ１８の高温の水および高温
化した金属部分に蓄えられたエネルギーが、所要動力の
激増時にここから引き出され得るかたちで蓄積されてい
るという利点によって、本発明のエンジンシステムは都
市部における加速特性、高速道の出入口部（ランプ）に
おける加速、そして高速道での走行時の加速性能を高め
ることができる。

本発明に係るエンジンシステムは、負荷性能の向上によ
り、９６．５４１ａｎ／時で１０％の重負荷に耐え、あ
るいは１６０．９１ａｒＬ／時以上の高速で車両を運転
し得るようにした。

本発明システムを法定車両などの特別な例に適用する場
合は、内燃機関およびスチームエンジンの排気量を燃料
経済上幾分のコストを払って少し太き目にする必要があ
る。

前述した第１図のエンジンシステムは本発明の好適な実
施例の概要を示したものであるが、ポンプ、ファン、送
風機などのエンジン補機についてはエキスパンダーまた
は内燃機関より動力を受けて回転軸駆動したり電気的に
モータで駆動することができる。

第２図に示す装置についても、スチームエンジンのスロ
ットルその他の制御部とガスエンジンのスロットルその
他の制御部を連動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置のブロック概略図、第２図は
第１図の装置におけるスロットル制御機構の部分斜視図
、第３図は自動車エンジンの空燃比の関数としてＮＯｘ
生成量を示すグラフ、第４図は走行中の代表的な乗用車
の性能マツプを示すグラフである。 １２・・・・・・内燃機関、２４・・・・・・スチーム
エキスパンダー、１６，１７・・・・・・（後）燃焼装
置、１８・・・スチームゼネレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関とスチームエンジンとを組み合わせた移動
   体推進システムの燃料消費を節減しつつ、汚染物質の排
   出を減少するための方法であって、上記推進システムの
   公称定常負荷値を選定する行程； 所定の排気量とそれによる動力出力を有する内燃機関で
   あって、上記システムがその公称定常負荷で駆動してい
   る時には、上記内燃機関が燃料効率の優れた領域で作動
   するとともに重負荷に対してはそれを調整するように作
   動するようになされた内燃機関を提供する行程； 上記推進システムの公称定常負荷値の少なくともその一
   部を連続的に提供することができる程度の排気量とそれ
   にともなう動力出力を有するスチームエンジンを提供す
   る行程； 上記内燃機関に化学量論的に導入するべき燃空比よりも
   事実上きな燃空比を有する混合物を形成すべく燃料と空
   気とを混合する行程； 上記内燃機関を上記システムの定常負荷値よりも低い所
   定の動力レベルで、しかし、重負荷状態でそれを調整す
   る時には、同一の負荷、同一の速度で作動される移動体
   推進システムに同等の動力を加え得る従来の内燃機関よ
   りも高いシリンダ圧力で且つ高効率で作動させ、同時に
   高温の可燃物質を豊富に含む排気ガスを形成する行程：
   窒素酸化物の含有量の少ない上記内燃機関からの排気ガ
   スに、空気を混合する行程； アフターバーナー内で、上記排気ガスと空気との混合物
   の燃焼を完全に行なう行程； 燃焼した排気ガスの熱を用いて、スチームゼネレータ内
   でスチームを発生させる行程； 上記スチームエンジンから機械的動力を発生させるため
   、上記スチームを該スチームエンジンのスチームエクス
   パンダ−に送り込む行程；そして、上記内燃機関からの
   動力出力を補完する機械的な動力を発生させるため、該
   内燃機関に協働して上記スチームエンジンを作動しそれ
   により、上記推進システムが上記公称定常値を達成する
   行程；を含んで構成されてなる方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法において、さら
   に、平均的な且つ動力要求の小さな定常運転中に、上記
   スチームゼネレータ内にエネルギを蓄積しておく行程；
   そして、動力要求が頂点に達する短時間内に上記蓄積行
   程で蓄えたエネルギを取り出し、スチームエクスパンダ
   −からの機械的な追加動力を発生させる行程；を含んで
   構成されてなる方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前記
   可燃性混合物の燃空比が、０．０７５〜０．１２５の範
   囲内にしてなる方法。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の方法において、前記
   燃料と空気とがおよそ０．０９０の比で混和されてなる
   方法。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項才でのいずれか１
   項に記載の方法において、気化される流体の流れに対し
   て直列に配設した過熱器、ボイラおよびエコノマイザに
   順次前記燃焼ずみ排気ガスを送給することを特徴とする
   方法。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１
   項に記載の方法において、前記内燃機関の熱によってス
   チームを発生せしめる行程；そして、さらにこのスチー
   ムを加熱してスチームエキスパンダーに送入する行程；
   を含んで構成されてなる方法。 ７ 汚染物質の排出を減少させるにもかかわらず移動体
   の通常の負荷状態及び速度においては燃料消費を節減し
   得る移動体推進システムにおいて、内燃機関からの燃焼
   ずみ排気ガスが、れずかな窒素酸化物と豊富な可燃物質
   を含むように、化学量論的な燃空比よりも大きな燃空比
   をもつ燃料と空気との混合物を、該内燃機関のシリンダ
   に供給する手段を含む内燃機関であって、上記システム
   の動力出力と等しい動力出力をもつ内燃機関のみならな
   る内燃機関と必要とされる排気量よりもかなり小さな排
   気量を有すると共に、比較的高いシリンダ圧力で作動さ
   れる内燃機関； 上記内燃機関からの排気ガスに空気を加えるための装置
   ； 上記排気ガスの燃焼を完全に行なうため空気及び排気ガ
   スを受は入れるように連結された燃焼装置； 上記燃焼装置からの燃焼ずみの排気ガスと熱交換可能に
   連結されたスチームゼネレータ；上記スチームゼネレー
   タからのスチームを受けて、機械的な動力を発生させる
   ように連結されたスチームエクスパンダ−； 定常負荷状態において、上記内燃機関とスチームエクス
   パンダ−とが一緒になって上記移動体を推進することが
   できるよう両者を連続的に且つ機械的に連結する装置：
   そして、 上記内燃機関を、システムの定常状態における動力要求
   量よりもかなり低い所定の動力レベルで、しかし、該内
   燃機関の最も燃料効率の良い領域である動力レベルで作
   動し、上記システムの定常状態における動力要求量の残
   りの部分を上記スチームエクスパンダ−により調整し、
   それにより、上記システムの燃料消費を同一の動力を発
   生し得る内燃機関だけの機関に比較してかなり低減する
   第１の制御装置： を含んで構成されてなる移動体推進システム。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の移動体推進システム
   において、上記スチームゼネレータが充分な熱容量を有
   しており、それにより、急速な加速が必要な時に蓄えら
   れた熱エネルギを上記スチームエクスパンダ内で機械的
   な動力に変換して短時間のピーク動力をつくり出すエネ
   ルギ蓄積器としての役割を果たすようにされてなるシス
   テム。 ９ 特許請求の範囲第７項又は第８項に記載の移動体推
   進システムにおいて、前記燃焼装置がアフターバーナよ
   り構成されてなるシステム。 １０特許請求の範囲第７項から第９項までのいずれか１
   項に記載の移動体推進システムにおいて、さらに、ボイ
   ラーと直列に接続され、該ボイラーの上流側にある前記
   燃焼室からの排気ガスを受は入れるように配設された過
   熱器を含むことを特徴とするシステム。 １１ 特許請求の範囲第７項から第１０項までのいずれ
   か１項に記載の移動体推進システムにおいて、前記内燃
   機関が水冷ジャケットを含むとともに、該ジャケットか
   らスチームを導出して前記スチームエキスパンダーに送
   入するための装置を備えることを特徴とするシステム。 １２特許請求の範囲第１１項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、さらに、前記水冷ジャケット内の水からス
   チームを分離するための装置およびこのスチームを前記
   スチームゼネレータからのスチームと混合して前記スチ
   ームエキスパンダーに送り込む装置を含むことを特徴と
   するシステム。 １３特許請求の範囲第７項から第１２項までのいずれか
   １項に記載の移動体推進システムにおいて、前記燃料と
   空気との混合物を作り出すための装置が、燃空比０．０
   ７５〜０．１２５の範囲内に設定されてなるシステム。 １４特許請求の範囲第１３項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、前記燃料と空気との混合物を発生せしめる
   ための装置が、燃空比約０．０９０に設定されてなるシ
   ステム。 １５特許請求の範囲第７項から第１４項までのいずれか
   １項に記載の移動体推進システムにおいて、前記スチー
   ムエキスパンダーは、高圧部分と低圧部分とを有する結
   合ユニットを含んでなり、さらに、前記高圧部分からの
   排気ガスを受は入れ再熱してからこれを前記低圧部分に
   送り込む再熱器を有してなるシステム。 １６特許請求の範囲第１５項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、前記再熱器は、前記スチームゼネレータの
   ボイラーの下流側を流れる排気ガスの流れから熱を吸収
   するように設けられてなるシステム。 １７特許請求の範囲第１０項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、さらに、前記ボイラーの下流側の排気ガス
   と熱交換可能に配設され、前記ボイラーに水を導入する
   前に前記排気ガスの熱で前記水を予熱するためのエコノ
   マイザ−を含むことを特徴とするシステム。 １８特許請求の範囲第１７項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、さらに、前記内燃機関への燃料と空気との
   混合物の送り込み量および前記スチームエキスパンダー
   への前記スチームの送入量ヲ制御するための動力制御装
   置を含むことを特徴とするシステム。 １９特許請求の範囲第１８項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、さらに、前記スチームゼネレータからのス
   チームの利用量に応じて前記動力制御装置の動作を調節
   する調節装置を含むことを特徴とするシステム。 ２、特許請求の範囲第１９項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、前記スチームゼネレータからのスチームの
   利用量に応じて前記エキスパンダーへのスチーム送大量
   対燃料と空気との混合物量を調節しつつ、運転者による
   調節入力に応答して前記動力調節装置を駆動せしめる連
   結機構を含むことを特徴とするシステム。 ２、特許請求の範囲第１６項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、運転者からの調節入力に応答して燃料と空
   気との混合物と、スチームエキスパンダーへのスチーム
   送大量との関係を、調節するためのスチームゼネレータ
   の圧力応答装置を含むことを特徴とするシステム。 ２、特許請求の範囲第７項から第２１項までのいずれか
   １項に記載の移動体推進システムにおいて、スチームエ
   キスパンダーからの排出水蒸気を凝縮せしめるための凝
   縮器を含むことを特徴とするシステム。 ２、特許請求の範囲第２２項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、さらに、前記凝縮器の不凝縮性生成物を除
   去してこれを前記内燃機関の吸入側に送り込み燃焼せし
   めるための装置を含むことを特徴とするシステム。 ２、特許請求の範囲第１９項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、さらに、前記除去装置は、前記内燃機関の
   運転を乱すことなく、前記凝縮器から前記内燃機関の吸
   入側への前記不凝縮性生成物を通過せしめるための絞り
   オリフィスを備えた逆止弁を含むことを特徴とするシス
   テム。 ２、特許請求の範囲第１５項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、第１の高圧シリンダおよび第２の中圧シリ
   ンダからなる前記スチームエキスパンダーの高圧部分、
   とはほぼ排気量が等しい１対の低圧シリンダからなる前
   記スチームエキスパンダーの低圧部分とを含むことを特
   徴とするシステム。 ２、特許請求の範囲第２５項に記載の移動体推進システ
   ムにおいて、前記高圧シリンダの排気量が９８．３ｃｃ
   、前記中圧シリンダの排気量が３２．７８ｃｃ、前記２
   つの低圧シリンダがそれぞれ８１７．５ｃｃの排気量を
   有するようにしたことを特徴とするシステム。