(57)【要約】［課題］    より小型なエンジンで以てより大きな馬力を引き出すようにするのは、エンジン科学者の夢であった。しかし、内燃機関には「カルノーの法則（力学的エネルギーはこれを完全に熱に変えることができるが、熱エネルギーはこれを全部仕事に変えることはできない」と言われる熱効率限界がある。この制約の中で、熱効率を上げるには、シリンダー内で完全燃焼を達成すること、そして排気の熱を可能な限り、その完全燃焼の為に使用することにある。今日まで、その夢を達成しえたエンジン科学者は無かった。［解決手段］    排気タービンで発電機を回転させその電力を順次蓄電池に貯え、同時にその蓄電池から順次安定電力を取り出して、発電機式回転数計などで以て、エンジン回転数の刻々の変化を知り、それによって作動する回路の助けを借りて圧縮機の電動機の回転を刻々制御して圧縮空気の量を刻々制御して必要適切な過給を行なえるようにした、モータースーパーチャージャーと呼ぶことにする、ターボ式発電機・蓄電池式安定器・電動機式圧縮機から成る（エンジンの）過給機。［選択図］    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車エンジンにおいて、「過給機（スーパーチャージャー）とは、エンジンの出力を向上させる為に、シリンダー内に多くの混合気あるいは空気を送り込み、完全燃焼させる為にある。スーパーチャージャーレスにおけるシリンダーの通常の吸入量は、吸入工程時の吸入負圧に左右される為、充填率は６５〜８５％である。この限界を超えて強制的に１００％以上の混合気あるいは空気をシリンダーに供給する方法を過給（スーパーチャージング）と言い、これらの装置を包含して過給機と言う（自動車工学入門７８頁、理工学社、１９９１年）と言われている。
私のジャガーＳ３ｌは、エンジン回転数が信号待ち停車の場合大体１０００ｒ．ｐ．ｍ（半回転０．０３秒）であり、６５〜７０ｋｍ／ｈで２０００（半回転０．０１５秒）くらい、８０ｋｍで２５００（半回転０．０１２秒）くらいである。
従って、これらの場合のピストンの速度は、その行程が７９．５ｍｍであるから、１０００回転では、７９．５ｍｍ÷０．０３ｓ＝２６５０ｍｍ／ｓであり、２０００回転では５３００ｍｍ／ｓ、２５００回転では６６２５ｍｍ／ｓである。２５００回転のピストンスピードは１０００回転の場合の２．５倍に達する。従って、この場合、ターボスーパーチャージャーにおいて、２．５倍の風速を得るには、２．５２＝６．２５倍のファン回転数を必要とする。しかし、この場合の排気の流通速度はピストンの速度倍率に従って２．５倍にしかならない。
従って、ターボスーパーチャージャーは２０００回転なら２０００回転と定めた特定回転数にしか正確には機能させうる物ではない。この場合、２０００回転未満では低下して行くに従って過給効果は低下して行くし、２０００回転を超えるに従って過給超過となって空燃バラスが崩れる。
この難題を克服するには、ターボスーパーチャージャーと言う技術思想を卒業しなくてはならない。
以上の資料から考察して、スーパーチャージャーと言う物は、エンジンの刻々の回転数に従って刻々に順応しなくてはならないことが解かる。
そこで、排気タービンで発電機を回転させ、その電力を順次蓄電池に貯え、同時にその蓄電池から順次安定電力を取り出して、エンジン回転数に適応した回転数が刻々得られるように電動機を回転させて圧縮機を作動させて必要適切な量の圧縮空気をシリンダーに刻々供給するようにしたい。
この場合、刻々変化するエンジンの回転数をその都度知ることは中々難しいが、ここでは、回転遠心振り子をエンジンの回転軸に設けて、その振り子の遠近で以て可変抵抗器を作動させて、或いは、発電機式回転数計をエンジンの軸に設けて、それらから得られる電流を回路で以て上手く利用して、圧縮機の電動機の入力電流を制御してその回転数をエンジン回転数適応するように刻々制御して圧縮機の作動をエンジン回転数に刻々適応するように制御して刻々必要適切な過給を行なえるようにしたい。
以上のように構成された、モータースーパーチャージャーと呼ぶことにする、タービン式発電機（ｔｕｒｂｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ）・蓄電池式安定器・電動機式圧縮機から成る（エンジンの）過給機。
【発明の詳細な説明】
【発明の説明】
私は、去る平成１５年４月１５日「ターボステンレスエンジン（２００３−１４５５１２）」を特許出願している。その文章の中に、チャージャーとは「エンジンの出力を向上させる為に、シリンダー内に多くの混合気あるいは空気を送り込み、完全燃焼させる為にある。チャージャーレスにおける通常の吸入量は、吸入工程時の吸入負圧に左右される為、充填効率が６５〜８５％と限界が生じる。この限界を超えて強制的に１００％以上の混合気あるいは空気をシリンダーに供給する方法を過給と言い、これらの装置を包含して過給機と言う（自動車工学入門７８頁、理工学社、１９９１年）」。
この考察から言うと、常時過給が１３０％行なえるとすると、その出力は、大雑把に見て、２〜１．５３倍に向上することになり、その為、シリンダー容量は１／２〜１／１．５３くらい小さくすることが出来る。
しかし、現在のエンジンスーパーチャージャー（ＥＳチャージャー）やターボスーパーチャージャー（ＴＳチャージャー）では、上記の「常時」と言う所に難点がある。両者ともＳチャージャーとして有効に機能するには、エンジンが一定の回転速度に達しなくてはならない。すなわち、トラックでよく経験されていたように、カーブや坂に差し掛かるとスピードが自然に落ちる訳であるが、そこで運転手はアクセルを踏むことになるが、その場合、大変な黒煙を吐いていた。つまり、エンジンの回転が落ちてその場合の加速に必要な燃料は供給できるのであるが、その燃料にぴったりな空気を吸入する能力がエンジンに無く、そこで、完全燃焼が出来なく黒煙を吐くことになっていたのである。そこで、この場合、エンジンの吸入力を補うべくＳチャージャーを設けたい訳であるが、前記の両チャージャーではエンジンの回転数の低下に従って自己も回転数が低下してその場合に必要な過給力が落ちてしまって物にならなかった。
ＥＳチージャーと言うのは、ＴＳチャージャーのそう言う性質を察考して、私がそれではどうにかならないかと発案した物だったと思っているが、その性質を深く考察しないで企業化した所があるらしい。誰が考えても、ＴＳチャージャーと同じようなことになるので、それなら、排気をそのままにして使用しないＥＳチャージャーより排気を活用するＴＳチャージャーの方が宜しいことは理解できる。
こう見て来ると、Ｓチャージャーと言うものは、エンジンの回転状態とは独立して機能しうる物でないと、私のチェイサーターボディーゼルのように、エンジンの回転数が２０００回転／分だかに達しないと機能を開始しないとかにしなくてはならないことになる。
しかし、出来ることなら、排気ターボと言う廃物利用の仕方が実用化されて来ているのだから、この場合にもそれを使用して燃料の効率化は達成したい。
そこで、エンジンからの独立化と言うことになるが、その手段として、もう一台副エンジンをと言うことは無理であるから、どうしても、電動モーターでと言うことになる。然も、排気ターボを使用してと言うことになれば、ターボ発電機（ジェネレイター）で行く以外には無いことになる。その発電電力をバッテリーを介することによって常時ほぼ一定に使用したい。スターターやヘッドライトなどの電源もこのターボジェネレーターで以て全て発電することが可能ならば、そうして見たい。
しかし、発電量がそれに足りなければ、従来のエンジン直結のダイナモに加えてこのターボジェネレーターを設けたい。
蓄電池は一緒でも別々でも有利な方を選びたい。
これまで、私は、事ある度にＴＳチャージャーの有効性を説いて来た。しかし、こう見て来ると、従来のままでは、それを全面的に有効に使用することは困難であったことが判る。つまり、エンジンの回転数が落ちても、Ｓチャージャーの回転数はそれ程落ちてはならなかったのである。この問題を解決するに何か奇想天外なアイディアが必要であった。私は、それを成しえたと大いに自負することが出来る。
今後の自動車エンジンは全て本発明を避けては生存が否定されることになろう。
なお、本発明を避けうる道としては、過般特許出願している「超高速広軌曲線対応化ヌーベル新幹線列車（２００４−１６３８４８）」の中で、ジェットエンジン自動車やジェットエンジンオートバイを提案しているが、これらジェットエンジン車両くらいであろう。
しかし、私は、従来のジェットエンジンにおけるタービン圧縮法では確か６倍くらいにしか圧縮できず、ガソリンエンジンの１０倍や増してやディーゼルエンジンの２０倍に比べれば問題外に低く、従来の飛行機用の在り方をそのまま踏襲してはディーゼルエンジンに適う燃料効率は望めなかった。そこで、私は、発電用などの設備装置的な物にはターボ圧縮機に代えて別途なエンジンを添設してプランジャー式圧縮機で以て行ないたいと提案して来た。
今、やっとそのタービン式プランジャー（「タープ」と略称したい）圧縮機の設け方に妙案が浮かんだ。従来のものとは違えて、タービンを自動車のように側面向きとして回転軸を外に出してプランジャー式圧縮機と結合させても宜しいし、また、従来の向きのままで、亦軸の設け方もそのままで、ファン式圧縮機に代えてプランジャー式圧縮機を設けても宜しいことが判った。勿論、タービンは従来の物より相当大きくしなくてはならないのは当然である。そうであっても、その負担は圧縮能力の増大すなわちエンジン出力の増大から見れば相対的に少なくて済みつまり両者の増加割合の比すなわち圧縮機の寄与率は大いにプラスとなる。ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの在り方はその真実を実証してくれている。
そうならば、従来の方式で以て、タービンとファン式圧縮機との間に歯車を介入させてタービンを大きくしてファンの回転数を上げることも考えられる。しかしこの方法では、ジェットをガソリンエンジンくらいにはしえ得るが、ディーゼルエンジンほどにはしえ得まい。リッターカーやオートバイには利用できても大型車や鉄道列車には向くまい。と言うのは、ファンを高速回転させるとプロペラやスクリューと同じようにある点を超えると空気や水に対してスリップ現象が発生し始める。今日、高速飛行機がプロペラ機からジェット機に代っているのはその所為である。
勿論、この「タープ」は今日の高速飛行機用ジェットエンジンをも改新する。我国のジェットエンジン業界には、この「タープ」を引っ提げれば世界の飛行機産業に介入できる可能性が持て、やっと飛行機産業が興りうる夢が湧いてきた。
勿論、ロケットエンジンにおいても、亦私の提案しているジェットロケットエンジンにおいてもである。ジェットロケットエンジンとは、大気圏ではジェットエンジンとして大気圏外ではロケットエンジンとして機能して水素酸化剤たる酸素の積載量を大幅に軽減しエンジンを相対的に小型にしうる即ち相対的に貨物積載量を増大させうるロケットエンジンのことである。
今や、新エネルギーの確立と省エネルギーの促進はこれからの人類の生活向上の可能性を規定する程になっている。
私は、太陽熱直接的利用法である「太陽熱風力発電装置」と太陽熱間接的利用法である風力発電に「半円筒羽根風車式風力発電装置」とを発明し、自然エネルギーの利用に新しい可能性を提案しているが、ここにエンジンの省エネにも抜本的改新案を提案でき、まさに、「ナガイの夢はみんなの夢そして人類の夢」を構築する為の基盤発明がエネルギーの供給需要両面に提案でき、この世に生を受けて以来の私と私の広大な周囲との艱難辛苦がいままた一つ成果を挙げて洵に本懐であるし心の底からその多くの方たちに喜んで戴けよう。その苦難苦闘の連続の中で祖母や両親をはじめ多くの方々がこの成果を目に出来ず帰らぬ人となられてしまったことは、今生きていて下さればと洵に残念である。光陰は矢の如く去り行くが学は本当に中々成り難い。それでも、今日までの私の生涯の内に私が手本とする多くの優れた科学成果と又それを上回る程の怪しき製品とが犇めき合って私を刺激し続けて来ていたからこそそれらが稔ることとなった。人間の学も成り難いが、本当に科学製品の完成も成り難い。
科学製品への不満、社会制度や政治や経営の在り方への不満をそのままにして、それを繕ったり覆い隠したりすることで口を糊して来た日本全体の不良化が私と私の多くの周辺を常に改新派に回らせられた所に本発明などの現代文明・文化の行き詰まりの打開策の誕生があった。何時かは、正しい秩序に織りなされた自由な平和の時代を全ての国民が希求してくれるに違いないと信じる人間性善期待が、不良たちによってまだぼろぼろに全滅させられていないでいるこの今の内に、人類の生活文明文化の殆どの分野に亘って「ナガイの夢がみんなの夢にそして人類の夢に」稔り得たことは、私の多くの周囲の方たちの臥薪嘗胆な期待にまだ間に合いえたと心の底から本当に嬉しい。その沢山な方たちに明るい平和な未来が何百年間と約束されることを祈っている。少なし、私の膨大な発明・提案はその方たちに取り組んで生きて行って貰え子孫へ伝えて行って貰えるべき道々であると確信している。焦らず徐々に心を開いて生きて行って貰える確かな道々であるとも確信している。