(57)【要約】      （修正有）【課題】状態の変化に対する潜熱を使用し、その潜熱を機械エネルギーへ変換するモータ・ビークル向けエンジンアセンブリを提供する。【解決手段】液体空気、または液化状態で実質的に不活性の他のガス上で動作するタイプであり、モータ・ビークル一般およびバス１やタクシーのような特に都会のモータ・ビークル向けエンジンアセンブリ６であって、スターリングエンジン９を備え、当該エンジン９内では、液体状態から圧縮気体状態への状態変化に対する潜熱の運動機械エネルギーへの変換を伴って液体空気の気化が生じており、さらに容積型モータまたはフローモータ１１を備え、当該モータ１１内では、機械的圧力エネルギーから運動機械エネルギーへの変換を伴って圧縮状態の空気が実質的に大気圧に等しい圧力まで膨張する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ・ビークル（１）向けエンジンアセンブリ（６）であって、液体空気で動作するタイプのものであり、液体空気タンク（２９）を備え、
コールドシリンダ（１６）とホットシリンダ（２１）を有するスターリングエンジン（９）と、前記液体空気タンク（２９）との間で流体伝播がなされ、かつ前記コールドシリンダ（１６）との間で熱交換の関係にある熱交換器（３７）とを備え、
前記スターリングエンジン（９）から出力されてくる圧縮空気が供給される容積形モータまたはフローモータ（１１）を備えることを特徴とする、
モータ・ビークル向けエンジンアセンブリ。
【請求項２】
前記熱交換器（３７）は環境から断熱されていることを特徴とする、
請求項１に記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項３】
高熱の流体のタンク（４３）との間で流体伝播がなされ、かつ前記ホットシリンダ（２１）との間で熱交換の関係にある熱交換器（４２）とをさらに備えることを特徴とする、
請求項１または２に記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項４】
前記熱交換器（４２）は環境から断熱されていることを特徴とする、
請求項３に記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項５】
前記高熱の流体のタンク（４３）はヒータ（４５）に接続されていることを特徴とする、
請求項３または４に記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項６】
前記ヒータ（４５）はマグネトロン（４５ａ）であることを特徴とする、
請求項５に記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項７】
前記高熱の流体が通り抜ける回路（４０）上の迂回路（４９）と、環境と熱交換の関係にあり前記迂回路（４９）に沿った熱交換器（５２）とを備えることを特徴とする、
請求項３〜６のいずれかに記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項８】
前記スターリングエンジン（９）と前記容積形モータまたはフローモータ（１１）は、モータ・ビークル（１）の車輪（４，５）を駆動するために各々のクランクシャフト（１２，１３）に接続されていることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれかに記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項９】
クランクシャフトと車輪の間の位置に、電気ジェネレータ（９０）を含む電気シャフト（７）と、スーパーキャパシタ（９２）と、電気モータ（９３）とを備えることを特徴とする、
請求項８に記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項１０】
前記スターリングエンジン（９）と、前記容積形モータまたはフローモータ（１１）と、前記電気ジェネレータ（９０）と、前記スーパーキャパシタ（９２）と、を支持するために、モータ・ビークル（１）の牽引輸送車（１００）を備えることを特徴とする、
請求項９に記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項１１】
前記液体空気タンク（２９）とコールドシリンダ（１６）の前記熱交換器（３７）との間に、前記モータ・ビークルの加速のための速度の増加を調節可能な低温貯蔵型ポンプ（３５）を備えることを特徴とする、
請求項１〜１０のいずれかに記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項１２】
前記スターリングエンジンのコールドシリンダ（１６）とホットシリンダ（２１）の間の相互連結のダクト（９ａ）上に配置された比例ゲート弁（９ｃ）を備え、当該弁は、前記モータ・ビークルにブレーキを掛けるために、開位置から閉位置に調節可能であることを特徴とする、
請求項１〜１１のいずれかに記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項１３】
前記容積形モータまたはフローモータ（１１）の供給ダクト（６０）上に配置された、所定の容積の静止チャンバ（６３）を備えることを特徴とする、
請求項１〜１２のいずれかに記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項１４】
前記容積形モータまたはフローモータ（１１）のための補助供給ダクト（７０）を備え、当該モータに、所定量で環境から取り込まれ、かつコンプレッサ（７４）によって所定の温度と圧力に至らされた空気を供給することを特徴とする、
請求項１〜１３のいずれかに記載されたエンジンアセンブリ（６）。
【請求項１５】
液体状態の気体の潜熱を機械エネルギーに変換する方法であって、モータ・ビークル向けに使用可能であり、液体状態のガスをスターリングエンジンのコールドエンジンとの間の熱交換の関係におく段階を備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状空気または他の実質的に液化した状態の不活性ガスで作動するタイプのエンジンアセンブリであって、モータ・ビークル一般、およびバスやタクシーのような特に都会のモータ・ビークル向けエンジンアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで特筆すべきことは、上で特定されるタイプのエンジンアセンブリは、圧縮空気のトラクションによって代表される先行技術に優るということであって、その先行技術は、より環境親和性があるものの、低自律性、さらには凝縮物および氷の形成という欠点を備えている。
【０００３】
上述したタイプのエンジンアセンブリは公知であり（ＥＰ１４８９３４７）、自律性の点で、また、石油、ディーゼル燃料、メタン、水素その他で動くいわゆる内燃機関と比較して、都会の公害を低減させる点で、さらには、凝縮物および氷を除去する点で、良い結果を得ている。しかしながら、そのような公知のエンジンアセンブリを装備したモータ・ビークルは未だに、低下したレベルにもかかわらず公害の源を代表している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の基礎をなす課題は、上述したタイプのエンジンアセンブリであって、先行技術の欠点を克服するような構造的および機能的特徴を備えたものを考案するという課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題の解決の考え方は、状態の変化に対する潜熱を使用することであって、その潜熱を機械エネルギーへ変換する。
【０００６】
そのような解決の考え方に基づき、上述した技術上の課題を解決するために、本発明は、特定のタイプのエンジンアセンブリを提供するが、それは、液体空気と熱交換にあるいわゆるコールドシリンダであるシリンダを有するスターリングエンジンを備える点で特徴付けられる。
【０００７】
より具体的には、スターリングエンジンは、温度手段によって異なる温度に維持され、かつ相互連結のダクトによって共に接続される、いわゆるコールドシリンダとホットシリンダの２つのシリンダと、トランスミッションを通してモータ・ビークルの車輪を駆動するためのクランクシャフトに接続している２つの各々のピストンとを備え、上記温度手段は、内部の流体が液体状態のガスとなっているタンクと、圧縮ガス状態の流体の流出のための排出口との間に延びている流体回路、さらには、いわゆるコールドシリンダと熱交換の関係にある、上記回路に沿った熱交換器を備え、シリンダから流体の気化熱を摂取し環境の温度よりもずっと低い温度でシリンダを維持する。
【０００８】
有利なことに、上記温度手段は、対流放熱器(thermoconvector)用の液体の閉回路、循環ポンプ、熱交換器、対流放熱器用の液体のタンク、上記回路に沿って配置されているゲート弁を備えており、熱交換器は、いわゆるホットシリンダと熱交換の関係にあり、環境の温度よりもずっと高い温度に上記シリンダを維持する。
【０００９】
注意すべきことに、対流放熱器用の液体のタンクは、対流放熱器用の液体自体を加熱するための加熱手段を関連付けている。好ましくは、加熱手段は、それ自体公知であるマグネトロンの構成であり、電磁スイッチと流体に対する加熱強度を調節するためのレギュレータを通して、電気ジェネレータによる電力が供給される。ジェネレータは、クランクシャフトによって作動させられる。熱交換器は、環境から断熱された関係にある。
【００１０】
温度手段は、マグネトロンのために働く対流放熱器用の液体のタンクに関連付けられたファンによって完成される。
【００１１】
本発明に係るエンジンアセンブリのさらなる特徴および利点は、一例の実施形態についての以下の説明によって添付された図面を参照して述べられるが、以下の説明は、例示的なものであって目的を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】添付されている単一の図１は、本発明に係るエンジンアセンブリの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面に関連して、１により全体的かつ概略的に示されるのはモータ・ビークル、例では都会向けバスであって、限定的に単一の駆動アクスル２が図示されており、駆動アクスル２には、デファレンシャルケース３と、車輪４および５と、いわゆる電子シャフト７を通して駆動アクスル２上で動作するエンジンアセンブリ６とが装備されている。
【００１４】
本発明に係るエンジンアセンブリ６は、スターリングエンジン９がある第１ユニット６と、ピストンエンジン１１がある第２ユニット１０とを備える。スターリングエンジン９およびピストンエンジン１１はそれぞれ、クランクシャフト１２および１３を有しており、これらのクランクシャフトは同一線上で描かれ、上述した電子シャフト７を通して駆動アクスル２上で動作する単一のシャフト１４を構成する。
【００１５】
以下でより詳細に見られるように、バス１において、エンジンアセンブリ６は、実質的に大気圧で液体状態の空気の気体状態の空気への推移からトラクション（牽引力）に必要なエネルギーを引き出す。より具体的には、エンジンアセンブリ６のユニット８は、液体状態の空気から圧縮状態の空気への状態変化からエネルギーを引き出し、ユニット１０は、圧縮された空気の状態から大気圧と実質的に等しい圧力の空気の状態への空気の変化からエネルギーを引き出す。
【００１６】
ユニット８はスターリングエンジン９を備えており、当該エンジンはシリンダピストンユニット１５を有し、当該ユニット１５はいわゆるコールドシリンダ(cold cylinder)であるシリンダ１６と、ピストン１７とを備え、コネクティングロッド１８とクランクシャフト１２上のクランク１９を通して動作する。上記エンジンはまた、シリンダピストンユニット２０を有し、当該ユニット２０はいわゆるホットシリンダ(hot cylinder)であるシリンダ２１と、ピストン２２とを備え、コネクティングロッド２３とクランクシャフト１２上のクランク２４を通して動作する。
【００１７】
２つのシリンダピストンユニット１５および２０は、平行の軸に配列されており、各コネクティングロッドは、９０°だけ離間した角度をなしてクランクに接続されている。特に、シリンダピストンユニット２０のクランク２４の角度の位相をＡで示し、シリンダピストンユニット１５のクランク１９の角度の位相をＢで示しており、２つの角度の位相は、９０°の角度をなした関係にある（Ｂ−Ａ＝９０°）。２つのシリンダピストンユニットを、それらの軸を垂直に配列することも可能である。この場合には、２つのコネクティングロッドは単一のクランク（あるいは角度上で一致した２つのクランク）に接続される。２つのシリンダピストンユニットを同一直線上、すなわち、各軸を単一の軸に一致させるようにすることも可能である。
【００１８】
スターリングエンジン９とともに、ユニット８は、２つのシリンダ１６および２１を所定の温度差に維持するために設けられる温度手段２５を備える。実際、スターリングエンジンが作動するのは、２つのシリンダ間において維持される温度差のおかげである。
【００１９】
温度手段２５は、いわゆるコールドシリンダであるシリンダ１６に関連付けられ、当該シリンダを環境温度よりもずっと低い温度に維持する冷却手段２６と、いわゆるホットシリンダであるシリンダ２１に関連付けられ、当該シリンダを環境温度よりもずっと高い温度に維持する加熱手段２７と、を備える。
【００２０】
冷却手段２６は、タンク２９から接続部３０まで延びる液体ダクト２８を備える。タンク２９は、タンクに液体空気を充填するための充填パイプ３１と、安全用解放バルブ３２とを装備している。
【００２１】
注意すべきことに、本発明の保護範囲から離れている理由のためではなく、液体空気に代わって、液体状態の酸素欠乏空気や、液体状態の窒素、さらには液体状態の混合気体を使用することは可能であるが、これらの気体は概して欠乏した、不活性の気体であり、価値のある可燃性の気体ではない。
【００２２】
液体のタンクへの再流(reflow)を防止するために適したゲート弁３３、チェック弁、図示しない電気モータによって駆動される低温貯蔵型ポンプ３５、ゲート弁３６、シリンダ１６の周辺に配置されて液体すなわち液体空気をシリンダ自体との間で熱交換の関係におくための熱交換器３７、液体の熱交換器３７への再流(reflow)を防止するために適したチェック弁３８、およびゲート弁３９は、ダクト２８に沿って配列されている。そのような複数の要素は、ダクト２８に沿ってタンク２９から始まり接続部３０に至るまで並べられ、上記と同一の順序で置かれている。
【００２３】
熱交換器３７は、外側に向いている側には環境から交換器への熱の推移を防止するための断熱体３７ａを、シリンダ１６に向いている側にはシリンダ内に含まれる液体との熱交換を促進するためのフィン３７ｂを備えている。
【００２４】
注意すべきことに、低温貯蔵型ポンプ３５は電気作動モータの適切な調節を通して速度を調節可能であり、スターリングエンジンの速度を調節する。特に、車両の一貫した加速によって増加する速度を調節可能である。
【００２５】
加熱手段２７は、例えば脱塩水などの対流放熱器(thermoconvector)用の液体の閉回路４０を備える。閉回路４０に沿って、図示しない電気モータによって駆動される循環ポンプ４１、シリンダ２１の周辺に配置されて対流放熱器用の液体すなわち脱塩水をシリンダ自体との間で熱交換の関係におくための熱交換器４２、タンク４３、および比例型のゲート弁４４が存在する。脱塩水の加熱のために、ヒータ４５、有利には、商業上の名前ではマグネトロン４５ａで知られるマイクロ波のヒータが設けられ、シャフト１４によって作動する電気ジェネレータ４７によって、遠隔制御スイッチ４６ａとレギュレータ４６ｂを通して電気が供給される。タンク４３内に含まれる水を攪拌し続けるために、図示しない電気モータによって駆動される図示しない攪拌装置が設けられる。マグネトロン４５ａのために動作するファン４８が設けられている。
【００２６】
電気ジェネレータ４７は、低温貯蔵型ポンプ３５、循環ポンプ４１の電気モータ、ファンおよび攪拌装置の電気モータに対してエネルギーを供給する。
【００２７】
熱交換器４２は、外側に向いている側には交換器から外部への熱の通路を防止するための断熱体４２ａを、シリンダ２１に向いている側にはシリンダ内に含まれる液体との熱交換を促進するためのフィン４２ｂを備えている。
【００２８】
閉回路４０には、比例ゲート弁４４とポンプ４１の間には、ゲート弁５０および５１の適切な制御によって作動可能な迂回路４９が好ましくは設けられ、熱交換器５２が迂回路４９上に設けられ、脱塩水を環境との間の熱交換の関係におく。
【００２９】
スターリングエンジンは、シリンダ１５および２０の間で延びているダクト９ａによって完成され、このダクトは２つのシリンダ内に含まれる流体の一方から他方への転送の切り替えのためのものである。そのような流体は、例えば１４０気圧のヘリウムのような圧力が掛けられた気体である。必要なときにバスのブレーキを掛けるために、ダクト９ａに沿って、精密に分割され回生機能を備えた金属部材９ｂと、開位置から閉位置への遠隔制御が可能な比例ゲート弁９ｃとが存在する。
【００３０】
ユニット１０では、ピストンエンジン１１に、供給ダクト６０を通して圧縮空気が送り込まれ、排出ダクト６１を通して排出物が送り出される。ピストンエンジン１１では、圧縮空気が弾性ばねのように実質的に延び、各ストロークで除去される。実質的に、ばねの機械的な収率に等しい収率、すなわち、実質的にフリクションが無くまとまった(unitary)収率が存在する。
【００３１】
供給ダクト６０は、接続部３０からエンジン１１の流入口１１ａまで延びている。供給ダクト６０に沿って、環境と熱交換の関係にある熱交換器６２と、静止チャンバ６３と、電気的に駆動されるゲート弁６４と、チェック弁６５と、電気的に駆動されるゲート弁６６とが存在する。
【００３２】
適切な容量の静止チャンバ６３は、凝縮物の排出栓６３ａ、通気管６３ｂ、温度計６３ｃ、および圧力計(manometer)６３ｄを装備している。
【００３３】
排出ダクト６１は、エンジン１１の排出口１１ｂと外部に開口したエキゾースト６７の間に延びている。
【００３４】
注意すべきことに、ピストンエンジン１１は、圧縮空気のみによって供給される如何なる公知の交流あるいは回転式の容積形モータでありえるが、例えばタービンのような如何なる回転型フローモータ(rotary flow motor) でもありえる。
【００３５】
ユニット１０は、フィルタ７２が装備された環境空気の流入口７１と、供給ダクト６０に沿ってチェック弁６５とゲート弁６６の間の位置に配置される接続部７３との間で延びている補助供給ダクト７０によって完成される。
【００３６】
ダクト７０に沿って、シャフト１４、チェック弁７５、および電気的に駆動されるゲート弁７６によって作動させられるコンプレッサ７４が働く。
【００３７】
注意すべきことに、コンプレッサ７４は、ピストンを使用するタイプや、例えばターボコンプレッサなどのフロータイプであり得る。
【００３８】
周囲の圧力および温度と実質的に同一の圧力および温度で空気のエミッション（排気）の出力を自動的に得るために、閉ループ制御回路が設けられ、それは全体的に８０で示されており、電気的に駆動されるゲート弁６４、６６、７６を制御する。回路はそれ自体従来のものであるが制御ユニット８１を備え、当該ユニットには、エキゾースト６７から出てくる液体の圧力および温度に対する所望の値が取り込まれ、さらに温度計８２、８４、および圧力計８３、あるいはより正確には適切なトランスデューサ（変換器）によって測定される実際の温度および圧力の値が取り込まれ、上記実際の値を上記所望の値と比較し、結果としてその差分値によってゲート弁を制御するために適切なものとなっている。
【００３９】
いわゆる電気シャフトユニット７は、シャフト１４によって作動する電気ジェネレータ９０を備え、電気制御ユニット９１を通して充電するスーパーキャパシタ(supercapacitor)９２を保持し、駆動アクスル２上で動作する電気モータ９３へ電気エネルギーを供給する。
【００４０】
注意すべきことに、バス１は有利なことに、輸送車(tender)またはトレーラ１００を備え、その上にユニット８およびユニット１０、すなわち全体としてエンジンアセンブリ６が存在し、さらには、電気ジェネレータ９０、制御ユニット９１、およびスーパーキャパシタ９２に限定して、すなわち電気モータ９３を除いて電気シャフトユニット７が存在する。
【００４１】
注意すべきことに、単純化された変形例の実施形態では、シャフト１４は、電気シャフト７による代わりに、従来の速度変更を通して機械的にディファレンシャル３を制御する。輸送車１００が設けられる場合には、駆動シャフト１４は、例えばカルダンジョイントなどの適切な分節化されたジョイントにより伝達シャフトを通してディファレンシャル３を制御する。
【００４２】
本発明に係るエンジンアセンブリ６の作用は、都市バスの巡航速度に関連し、タンク２９からエキゾースト６７を通して環境へ排出されるまでの通路の間のガスが経る可逆的な現象の連続に特別な配慮を施して、以下で説明される。
【００４３】
空気は、タンク２９内で液体状態で含まれており、安全バルブ３２のおかげで大気圧および−１９８℃の温度にて維持されている。
【００４４】
液体状態の空気は、タンク２９からダクト２８に沿って低温貯蔵型ポンプ３５によって所定量ｍ１で取り込まれるが、低温貯蔵型ポンプ３５の速度は、コールドシリンダ側のスターリングエンジンの作用のための必要に応じて可変である。そして、空気は、所望の圧力、好ましくは絶対の(absolute)５barで熱交換器３７へ伝達される。
【００４５】
交換器３７において、液体空気は、ガスになって燃える(gasfire)、すなわち、空気は状態を液体状態から圧縮ガス状態へと変化させる。そのような気化の過程で、空気は、シリンダ１６内に含まれるヘリウムガスから気化作用のエネルギーを受け取る。結果的に、シリンダ１６内に含まれるヘリウムは低温になる。
【００４６】
このようにして、シリンダ１６は、環境の温度よりもずっと低い温度に維持される。
ガス状になった空気は、ダクト２８を通して交換器３７を離れるが、この空気は、低温貯蔵型ポンプ３５を通して交換器３７へ注入される新規の液体空気によって押し出され、再びダクト２８を通して接続部３０まで達する。低温貯蔵型ポンプ３５は、液体空気に対して５バール絶対値までの圧力を上昇させるのに必要なパルスエネルギーを伝達し、ダクト２８に沿って、交換器６２を通り静止チャンバ６３に達するまで、空気の輸送動作を生成する。
【００４７】
閉回路４０において脱塩水が循環に回され、好ましくは１８０℃の温度でマグネトロン４５ａにより加熱される。熱水は交換器４２内を進みつつ熱を発し、シリンダ２１内に含まれるヘリウムガスの加熱に影響を及ぼす。このようにして、ヘリウムは、周囲の温度よりもずっと高い温度まで導かれる。
【００４８】
注意すべきことに、マグネトロンが活性化されていない場合に、水の循環はそれにもかかわらず、ゲート弁５０および５１の適切な操作のおかげで、ブランチ４９内で維持される。このようにして、水は、環境との熱交換の関係をもって、熱交換器５２を通って行くが、これは、ホットシリンダ内のヘリウムガスの温度が周囲の温度と実質的に等しく維持するようにして行われる。両方の場合でコールドシリンダ１６とホットシリンダ２１の間で温度差が発生する。第１の場合ではその差は３７８℃であり、第２の場合ではその差はおよそ２１０℃である。
【００４９】
両方の場合において、上述したコールドシリンダとホットシリンダの間の温度差のおかげで、スターリングエンジンは、その２つのシリンダの間のヘリウムガスの移動を交互に行い、かつ機械的なエネルギーのクランクシャフト１２への供給を行いつつ作動することができる。
【００５０】
注意すべきことに、スターリングエンジン９のおかげで、ユニット８は、液体状態から圧縮空気状態への状態変化に対する潜熱に対応して、運動機械エネルギーを提供し、さらにユニット８はまた、接続部３０に対して実質的に−１９８℃の温度の圧縮空気を供給し、当該圧縮空気は駆動ユニット１０のために意図されている。
【００５１】
ユニット１０に関する限り、接続部３０に供給される圧縮空気は、大気と熱交換の関係にある熱交換器６２を通り抜けるように押し出され、それため、圧縮空気の温度は実質的に、大気温度に近付くまで増加する。
【００５２】
そのため、空気は静止チャンバ６３に注入される。ここで、空気が停止すると、低温貯蔵型ポンプ３５を通して受け取られるパルスおよび運動エネルギーのすべてについて、内部エネルギーへの再変換が生じ、７０℃の平均温度に達する。静止チャンバ６３内の空気の圧力は実質的に５気圧である。
【００５３】
この時点で圧縮空気は、機械的なエネルギーを再び供給するのに十分なポテンシャルエネルギーを含んでいる。ダクト６０を通る圧縮空気はエンジン１１に流れ込み、そこからダクト６１を通して排出される。エンジン１１内の空気は内部エネルギーを発生させ、そのような内部エネルギー、つまり実質的な弾性エネルギーは、クランクシャフト１３上の有用な機械エネルギーに代わる。
【００５４】
換言すると、加圧されたガスの機械エネルギーは、クランクシャフトへ供給される運動機械エネルギーに代わる。この変換の収率は、機械エネルギーからのまとまった、フリクションが無い機械エネルギーへのエネルギーの遷移の収率であって、単にフリクションのみに依存し、０．９８にさえ達しうる。
【００５５】
エンジン１１内で働く空気の排出が低温（−９０℃にもなる）で発生するのを防止するために、接続部７３において静止チャンバ６３から到着する圧縮空気は、コンプレッサ７４からの圧縮空気に加えられる。コンプレッサ７４はシャフト１３によって作動させられ、フィルタ７２を通して環境から空気をｍ２の量で取り込む。
【００５６】
コンプレッサ７４は、環境から取り込まれた空気を５気圧まで圧縮し、およそ４００℃の温度まで圧縮後にその空気を排出する。その圧縮された空気は、接続部７３に押し込まれる。この接続部において、ｍ１およびｍ２の２つの量の空気の混合が発生する。混合（ｍ１＋ｍ２）から生ずる空気は、ｍ２に対して選択された値に応じて３００℃に近い温度を備える。それゆえ、２つの空気（ｍ１＋ｍ２）の混合は、エンジン１１が空気を、エキゾースト６７を通して、エキゾーストの温度として許容できる値である−２０℃を下回ることなく環境へ排出することを可能にする。
【００５７】
注意すべきことに、エキゾースト６７から出て来る温度と圧力は、温度トランスデューサ８２および圧力トランスデューサ８３を通して絶えずモニタされている。同様に、トランスデューサ８４が設けられ、それはコンプレッサ７４の流入口においてダクト７０内の温度を測定する。トランスデューサからの出力における信号は絶えず、制御ユニット８１へ送出され、当該ユニットはその信号を参照信号と比較し、フローレートｍ１を制御する弁６４への信号と、フローレートｍ２を制御する弁７６への信号とを発生する。
【００５８】
車両がブレーキを掛けるのを必要とする場合には、本発明に係るエンジンによれば、ゲート弁９ｃを作動させることによって、いわゆるエンジンブレーキ効果を得ることができる。スターリングエンジンの２つのシリンダの間のヘリウムガスの移動が阻止され、ついには中断される。この結果として、スターリングエンジンは速度を低下させ、ついには停止する。
【００５９】
車両が加速するのを必要とする場合には、低温貯蔵型ポンプ３５の速度の適切な増加を通して加速の効果を得ることができる。
【００６０】
本発明は、より一般的には、液化した状態の空気あるいは実質的に不活性のガスの潜熱を、車両一般、および特に都市バスに使用可能な機械エネルギーへ変換する方法を提供する。この方法は、空気または液体状態のガスをスターリングエンジンのいわゆるコールドエンジンとの間の熱交換の関係におく段階を備える。
【００６１】
本発明に係る方法とエンジンアセンブリの主な利点は、それが都市バスの環境的に模範的な挙動を得る、すなわち、燃焼残留物の如何なる排出をも完全に除去されるという事実にある。言い換えれば、モータ・ビークルの唯一の排出は、実質的に環境の圧力および温度で放出される空気からなるということである。
【００６２】
本発明に係るエンジンアセンブリのさらなる重要な利点は、その増加した収率である。つまり、ガス状態から液体状態への状態変化に対する潜熱を含み、周囲の空気から液体空気を得るのに費やされたエネルギーは、フリクションによる損失とは無論無関係に、車輪における機械エネルギーへ変換される。換言すると、モータ・ビークルに装填される何らの種類の燃料も存在せず、何らの生成物あるいは燃焼残留物も環境に放出されない。
【００６３】
それゆえ全体として、本発明に係るエンジンアセンブリは高い自律性を備え、凝縮物および氷の形成が無く動作し、並外れた収率を獲得し、全体的に環境親和性がある。
【００６４】
勿論、当該技術の当業者は、不確定かつ特定の必要性を満足させるために上述したエンジンおよび方法に対して数々の変更および改変をもたらすことが可能であるが、それらのすべては、以下の請求項によって定義される本発明の保護範囲に属するものである。
【図１】
2014088877.tif 000003