(57)【要約】  排出媒体において変調される熱ポテンシャル熱流の、空気吸入への最適量のフィードバックを備えることによって、燃焼における熱ポテンシャル熱流を最大化する内燃機関であって、フィードバックを備えるという方法は、耐高熱性ワイヤ面モデムの逆側における、排出媒体パルスと吸入空気パルスとの衝撃波の生成を構成し、それによって、上記熱ポテンシャル熱流を、上記排出媒体から上記空気吸入へと運ぶ。
2013506788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明において開発された２つの方法に基づく動作過程を有する、最適フィードバック熱エネルギー内燃機関であって、
最大熱ポテンシャル熱流ＴＰＨｍｍａｘを与え、上記機関は燃焼においてＴＰＨｍｍａｘ生成へと近づく傾向がある、第１の方法と
最適フィードバック熱ポテンシャル熱エネルギーの流れを与え、上記機関は比較可能な任意の従来型内燃機関よりもより高いパワー出力を生成する、第２の方法と
を含む最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項２】
請求項１の機関の機関ユニットは、
上記熱ポテンシャル熱流を生成するアクティブグループと、
当該アクティブグループで生成された上記熱ポテンシャル熱流を、上記機関のパワー出力へと変換するパッシブグループ
という２つの構造的グループを含んでいる。
【請求項３】
請求項２のアクティブグループの動作過程は、
燃焼力学的系と熱力学的系という２つの相互協調的な力学的系を含み、
燃焼力学的系は、燃焼生成物である媒体上で変調される熱ポテンシャル熱エネルギーの流れＴＰＨｍを生成し、
熱力学的系は、当該ＴＰＨｍを操るのみであり、
ＴＰＨとは、流体の流れにおいて変調される、温度ｔと圧力ｐと速度ｖという３つのパラメータを有する熱ポテンシャル熱流という用語の略であり、
当該３つのパラメータは、ＴＰＨが変調される流体の流れが有する３つのパラメータと値が等しく、
ＴＰＨｍの添え字ｍは、媒体によって運ばれるＴＰＨを指しており、
同様に、ＴＰＨａの添え字ａは、空気によって運ばれるＴＰＨを指している。
【請求項４】
請求項１の機関の設計及び構成の基本として、請求項３に従って開発された２つの方法であって、
第１の方法は、「最大熱ポテンシャル熱エネルギーの流れＴＰＨｍｍａｘは、燃焼力学的系２０１への、ＴＰＨｍ１０５の損失がない状態での、フィードバックＴＰＨｍ１０５を伴う燃焼力学的系によって生成される」というものであり、
第２の方法は、「アクティブグループ１０１のフィードバックＴＰＨｍ制御システムは、燃焼生成物である媒体からのＴＰＨｍの復調と、上記燃焼力学的系に参加する外気上でのＴＰＨｍの変調とによって最適化され、当該最適フィードバックＴＰＨｍ過程は、燃焼力学的系によって生成されるＴＰＨｍのレベルを、ＴＰＨｍｍａｘに近づくほどに引き上げ、当該フィードバックＴＰＨｍ過程は自己充足的であり、図８Ａの８０１のオットーおよびディーゼルサイクルのピストンおよびクランクシャフトという補助も、航空機用ジェットエンジンの図８の８０７のローターおよびシャフトという補助も必要とせず、媒体からのＴＰＨｍの復調および外気上でのＴＰＨｍの変調は、上記燃焼力学的系に参加する媒体と外気との間の衝撃波を導くことによって実行される」というものである
という２つの方法を含んでいる。
【請求項５】
請求項４の第１の方法は、
ａ．当該第１の方法により、適切な燃料／空気の割合を伴って、燃焼力学的系によって生成されるＴＰＨｍｍａｘは、ＯＦＨＥ内燃機関に用いられる燃料に依存し、当該ＯＦＨＥ内燃機関に用いられる任意の特定燃料について、ＴＰＨｍｍａｘは、アクティブグループの動作過程を実験室で観察する試験によって決定することができ、
ｂ．当該第１の方法により、内燃機関の熱効率についての合理的な基準として、
η＝機関のパワー出力／ＴＰＨｍｍａｘ３０１
が与えられ、当該基準は請求項１の機関の設計についての主たる指針である
という重要な側面を含んでいる。
【請求項６】
請求項４の第２の方法は、図４によって物理的に説明される。
【請求項７】
請求項１の機関の、輸送装置における応用は図９に説明される。
【請求項８】
請求項１の機関は、
燃焼室の吸排気システムのダクトの構造と、
燃料室へのフィードバックＴＰＨｍの制御システムの構造と、
ＴＰＨｍを媒体から外気へと移すための衝撃波を生成するシステムの構造
という３つの構造的システムを含んでいる。
【請求項９】
請求項８に従って開発された上記アクティブグループの吸排気ダクトは、
燃焼室と、
燃焼室に接続された排気ダクトと、
当該燃焼室に接続された、ＴＰＨｍパルスおよび空気パルスの形成ダクトとを含み、
上記ダクトは全て、図９の固定スタンド４０７の内部に据え付けられ、または耐高熱性物質から作られて、アクティブグループの固定スタンドの内部に挿入されている。
【請求項１０】
請求項８に従って開発された、燃焼室へのフィードバックＴＰＨｍの制御システムは、ＴＰＨｍパルスおよび空気パルスの流れを導くためのバルブを含んでいる。
【請求項１１】
請求項８に従って開発された、ＴＰＨｍを媒体から外気へと移すための衝撃波を生成するシステムは、
耐高熱性ワイヤスクリーンから組み立てられたＴＰＨｍモデム本体と、
媒体および空気の最終パルスの前部の圧力を感知し、両パルスをＴＰＨｍモデムの逆側へと同期させ、それによって媒体パルスと空気パルスとの間に衝撃波を生成し、ＴＰＨｍを媒体から空気へと移す周辺シンクロナイザと
を含んでいる。
【請求項１２】
請求項７に従って開発された、図９の輸送装置における請求項１の機関の一般的構成は、
当該輸送装置の好適な位置に取り付けられたアクティブグループの固定スタンド４０７と、
当該アクティブグループの固定スタンド４０７から離されて、当該輸送装置の好適な位置に取り付けられたパッシブグループの固定スタンド９０２とを含み、
パッシブグループの固定スタンド９０２は、動力操作メカニズムによって輸送装置の一部と連動されたパワー出力ジェット構造とともに振る舞う垂直回転メカニズムを提供し、それによって、ジェットパワー出力の垂直運動は輸送装置の姿勢と協調し、
アクティブグループの固定スタンド４０７の排気ダクトは、パッシブグループの固定スタンドの吸気ダクトと、図９のフレキシブルなダクト９０１によって接続されている。
【請求項１３】
請求項２から１２に従う、請求項１の機関の本質的特徴は、
高い熱効率と、
低い重量／パワー出力比と、
独立の動力生成部とパワー出力部と
を含んでいる。
【請求項１４】
請求項１から１３に従って開発された航空機であって、
変化し、折り畳む羽を含み、
それによって、航空機の離着陸は垂直に操縦され、空気力学的に高速飛行に適した姿勢で操縦されて飛行する航空機。
【請求項１５】
請求項１４に従う、刷新された航空機を採用する空港という基盤施設。
【請求項１６】
請求項１から１３に従って開発された自動車であって、
小さな折り畳み羽を含み、
ジェット形式と電気形式とのハイブリッド動力を備え、
それによって、水陸両用となる自動車。
【請求項１７】
請求項１６に従う、刷新された自動車を採用する道路という基盤施設。
【請求項１８】
請求項１から１３に従って開発された機関車および列車であって、
空中浮揚列車を含み、
それによって、ひじょうに高速で、そして環境において安全に操縦される機関車および列車。
【請求項１９】
請求項１８に従う、刷新された機関車および列車を採用する線路という基盤施設。
【請求項２０】
請求項１から１３に従って開発された船舶であって、現在の船舶に比べ、操作においてより良い性能を含む船舶。
【請求項２１】
請求項２０に従う、刷新された船舶を採用する埠頭という基盤施設。
【請求項２２】
請求項１から１３に従う、コンピュータによって調整される動作部であって、
全てのバルブの動作部と、
媒体パルスおよび空気パルスの周辺シンクロナイザとを含み、
それによって、ＴＰＨｍモデムの逆側に同時に到り、媒体のＴＰＨｍを外気へと運ぶための衝撃波を生成し、
ジェットパワー出力の動作部は、輸送装置の姿勢と協調的である
動作部。
【請求項２３】
請求項１から１３に従う、請求項１の機関から動力を供給される輸送装置であって、
従来型内燃機関から動力を供給される輸送装置に比べて、排出する二酸化炭素およびその他の排気ガスがより少ない
輸送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内燃機関
応用分野
航空機、自動車、鉄道機関車、列車、船舶を含む輸送装置。
【０００２】
［0003］関連する装置および応用例
最適フィードバック熱エネルギー内燃機関に類似する、関連する内燃機関はない。最適フィードバック熱エネルギー内燃機関から動力を供給される輸送装置はない。
【背景技術】
【０００３】
［0004］従来型内燃機関の動作過程は、１世紀前に発明され、運動力学的メカニズムの仲介によって示される従来型内燃機関の動作過程であった。運動力学的メカニズムの仲介、往復動エンジンについての動作過程は、ピストンおよびクランクシャフトの形式となっている。航空機用ジェットエンジンについていえば、動作過程はローターおよびシャフトの形式となっている。現在の従来型内燃機関が、大きな変化なしに１世紀前の動作過程に追従していることに気付くのは驚きである。内燃機関から動力を供給される現在の輸送装置で、年数を経た古い動作過程が未だ支配的である。
【０００４】
［0005］従来型内燃機関の年数を経た古い動作過程から引き継がれた欠点が２つある。
【０００５】
第１に、本発明において開発された方法が提供する合理的基準の下では、従来型内燃機関の総合熱効率は極めて低い。明らかに、極めて低い熱効率は燃料の過剰消費を意味し、環境に対しより多くの汚染物質を排出する。
【０００６】
従来型内燃機関の別の欠点は、図８Ａの８０１または図８Ｂの８０７の、稚拙な運動力学的メカニズムが、エンジンユニット構造の大部分を構成していることである。これは、ピストンおよびクランクシャフト、またはローターおよびシャフトが内燃機関の動力の象徴であるという誤った印象を示す。実際には、内燃機関の動力は、燃焼生成物である媒体によって生み出される熱エネルギーの流れに関係している。本発明において開発された方法は、内燃機関の燃焼の性質が、それ自体の力によって最大パワー出力を発揮することができ、外部運動力学的メカニズムを必要としないということを、証明するだろう。逆に、仲介する運動力学的メカニズムは、上記媒体によって育まれたパワー出力を消費し、パワー出力を上記媒体から解き放つ最大キャパシティを制限する。過去何十年、内燃機関の製造は、エンジンおよびそのアクセサリという運動力学的メカニズムを洗練することに捧げた。それは産業の主たる投資であり、天然資源および人的資源を浪費する。従来型内燃機関の欠点についての更なる議論は、［００４１］を見て下さい。上記ＯＦＨＥ内燃機関の実施形態をたどった後であれば、理解することは容易である。
【０００７】
従来型内燃機関の欠点は、輸送装置における内燃機関の利用開始時点では認知できなかったが、今では明らかであり、容認できるものではない。従来型内燃機関は輸送装置の刷新を制限してきた。
【０００８】
［0006］本特許は、下記の動作過程によって動かされるＯＦＨＥ内燃機関を提供する。すなわち、燃料の流れの潜在的熱エネルギーのキャパシティを十分に発揮させ、媒体上で有効熱エネルギーの流れを生むＯＦＨＥ内燃機関である。ＯＦＨＥ内燃機関の動作過程は、往復動エンジンと航空機用ジェットエンジンとについて、従来型内燃機関の継承されてきた欠点を全て消去する。
【０００９】
［0007］現在の輸送装置の性能を向上するためになされてきた試みを示す報告がある。上記の努力が頼りなく思われるのは、従来型内燃機関の下記の欠点が原因である。すなわち、極めて低い熱効率、パワー出力に比して大きい重量比、動力の生成部分と出力部分とが、大型運動力学的メカニズムによって相互に結合されているという欠点である。
【発明の概要】
【００１０】
［0008］ここに示される実施形態は、分析的かつ総合的な論理的手法によるＯＦＨＥ内燃機関ユニットの開示である。
【００１１】
［0009］本実施形態において、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、上記エンジンユニットの動作過程においてエンジンの各部が果たす役割に従って、アクティブグループとパッシブグループという２つのグループに分けられる。エンジンユニットのアクティブグループは、媒体の熱ポテンシャル熱流ＴＰＨｍの生成に直接参加するエンジンの各部を含む。媒体は燃焼生成物である。上記ユニットのパッシブグループは、ＴＰＨｍを消費し、ＴＰＨｍをＯＦＨＥ内燃機関のパワー出力へと変換する、エンジンの各部を含む。ＴＰＨは、流体の熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ（ｔｈｅｒｍｏ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｈｅａｔ  ｅｎｅｒｇｙ  ｆｌｏｗ  ｏｆ  ｆｌｕｉｄ）という用語の略である。ＴＰＨｍの添え字ｍは、媒体（ｍｅｄｉａ）によって運ばれるＴＰＨを示す。同様に、ＴＰＨａは空気（ａｉｒ）によって運ばれるＴＰＨを示す。
【００１２】
ＴＰＨは、流体の流れにおいて変調される熱エネルギーの実質的な流れである。ＴＰＨは、温度ｔ、圧力ｐ、速度ｖという３つのパラメータを有する。これらのパラメータは、ＴＰＨが変調される流体の流れのパラメータと値が等しい。ＴＰＨｍとともに変調される流体の流れは、熱動力生成能を有する。エンジンの動作過程において、燃焼過程だけが、ＴＰＨｍを生成し、ＴＰＨｍのレベルを上昇させ、燃焼生成物である媒体上でＴＰＨｍを変調することができる。
【００１３】
［0010］アクティブグループの分析の実施形態において、２つの手法が、アクティブグループの動作過程のために開発されている。
【００１４】
［0011］上記実施形態において、第１の手法はＴＰＨｍｍａｘを与える。ＴＰＨｍｍａｘは下記の点において、全ての内燃機関の発展に非常に重要である。
【００１５】
１）  内燃機関に使用される任意の特定の燃料についてＴＰＨｍｍａｘがあり、アクティブグループの動作過程を実験室で観察する試験によって決定可能である。
【００１６】
２）  ＴＰＨｍｍａｘは、ＴＰＨｍｍａｘに対する内燃機関の実際のパワー出力の比として、全ての内燃機関の熱効率に対する合理的基準を与える。
【００１７】
３）  第１の手法は、ＯＦＨＥ内燃機関の改良の手引きを与える。
【００１８】
［0012］上記実施形態において、第２の手法は、アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムを与える。
【００１９】
［0013］上記実施形態において、上記２つの手法は、ＯＦＨＥ内燃機関の設計と構成との基礎である。
【００２０】
［0014］上記実施形態において、アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムは、段階を踏んで細部にわたって開発され、現在の技術の実施が伴う。
【００２１】
［0015］上記実施形態において、アクティブグループの動作過程が分析される。オットーおよびディーゼルサイクルのピストンおよびクランクシャフトはなく、また航空機用ジェットエンジンのローターおよびシャフトもない。パッシブグループのためのパワー出力について３つの選択肢がある。１つ目の選択肢は、ジェットパワー出力である。ジェット動力の、ｐとｖとｔという３つのパラメータは、アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムによる制御の下にある。パッシブグループのパワー出力の２つ目の選択肢は、電力の形式である。ターボ発電機がジェット動力に採用され、電気を生成する。パッシブグループのパワー出力の３つ目の選択肢は、ジェット動力と電力とのハイブリッドである。
【００２２】
［0016］上記実施形態において、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程は、上記エンジンユニットのアクティブグループおよびパッシブグループの動作過程の統合であり、［００３４］から［００４０］で分析される。上記エンジンユニットの性質は、上記２つのグループの性質の結合である。
【００２３】
［0017］ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの設計および構成の手順は、上記アクティブグループおよびパッシブグループの設計および構成の手順の結合である。
【００２４】
［0018］ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの上記実施形態において、アクティブグループとパッシブグループとの間を連結するのは、フレキシブルなダクトである。従来型内燃機関におけるような、運動力学的メカニズムはそこにはない。これは、従来型内燃機関から動力を供給される輸送装置の設計に課されてきた制約を取り除く、望ましい特徴である。ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送装置の設計および構成は、輸送装置を大きく一歩前進させる助けとなるだろう。
【００２５】
［0019］上記実施形態において、輸送装置分野におけるＯＦＨＥ内燃機関の応用を説明する。輸送装置分野におけるＯＦＨＥ内燃機関の応用は、ＯＦＨＥ内燃機関の下記の特別な特徴に基づいている。
【００２６】
それは、従来型内燃機関におけるような、図８Ａおよび８Ｂの８０１または８０７の運動力学的メカニズムを有さない。
【００２７】
それは、従来型内燃機関に比べ、総合熱効率が極めて高い。
【００２８】
それは、従来型内燃機関に比べ、重量／パワー出力の比が極めて小さい。
【００２９】
ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、動力を生成するアクティブグループとパワー出力を供給するパッシブグループという、２つのグループを有する。上記２つのグループ内には、硬直的な力学的連結はない。それは、輸送装置の設計者に、動力生成グループとパワー出力グループとを適所に別々に配置することを与える。
【００３０】
上記パッシブグループのパワー出力について、ジェットパワー出力と、電力出力と、ジェットパワー出力および電力出力のハイブリッドという３つの選択肢がある。
【００３１】
［0020］上記実施形態は、ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される全ての輸送装置の刷新を与える。
【００３２】
［0021］上記実施形態は、ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される刷新された輸送装置を採用する基盤の、その恩恵を発展させるための再構築の必要性を与える。
【００３３】
［0022］上記実施形態は、比較可能などんな従来型内燃機関よりも少ない、ＯＦＨＥ内燃機関による二酸化炭素および他の有毒ガスの排出を与える。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
［0023］以下の発明の詳細な説明において、添付の図面を参照することで、より良く理解ができるであろう。図面は以下の通りである。
【００３５】
［00024］［図１］２つのグループに分離された、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。
【００３６】
［00025］［図２］アクティブグループのフローチャートの開いたフローである。
【００３７】
［00026］［図３］アクティブグループの理想的なフィードバックＴＰＨｍ制御システムである。
【００３８】
［00027］［図４］アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの概略図である。
【００３９】
［00028］［図５］５Ａ〜５Ｃは、アクティブグループの３つの異なるフィードバックＴＰＨｍ制御システムを比較する概略図である。
【００４０】
［00029］［図６］６Ａと６Ｂとは、上記ＯＦＨＥ内燃機関のパッシブグループ１０２の動作過程の概略図である。
【００４１】
［00030］［図７］７Ａと７Ｂとは、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程の概略図である。
【００４２】
［00031］［図８］８Ａと８Ｂとは、従来型内燃機関の動作過程の概略図である。
【００４３】
［00032］［図９］輸送装置におけるＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
ＯＦＨＥ内燃機関とその応用
［0033］本発明を分析的かつ総合的な論理的手法において説明するために、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、エンジンの各部が上記エンジンユニットの動作過程において果たす役割に従って、アクティブグループとパッシブグループという２つのグループに分けられる。エンジンユニットのアクティブグループは、燃料と空気との燃焼による、媒体上で変調される、熱ポテンシャル熱流ＴＰＨｍの生成に直接参加するエンジンの各部を含む。媒体は燃焼生成物である。ユニットのパッシブグループは、ＴＰＨｍを消費し、ＴＰＨｍを上記ＯＦＨＥ内燃機関のパワー出力へと変換する、エンジンの各部を含む。［００３４］から［００３８］は、アクティブグループの分析である。［００３９］は、上記ＯＦＨＥ内燃機関のパッシブグループの分析を与える。［００４０］は、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの上記２つのグループの統合を与える。
【００４５】
ＴＰＨは、流体の熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ（ｔｈｅｒｍｏ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｈｅａｔ  ｅｎｅｒｇｙ  ｆｌｏｗ  ｏｆ  ｆｌｕｉｄ）という用語の略である。ＴＰＨｍの添え字ｍは、媒体（ｍｅｄｉａ）によって運ばれるＴＰＨを示す。同様に、ＴＰＨａは空気（ａｉｒ）によって運ばれるＴＰＨを示す。
【００４６】
ＴＰＨは、流体の流れにおいて変調される熱エネルギーの実質的な流れである。ＴＰＨは、温度ｔ、圧力ｐ、速度ｖという３つのパラメータを有する。これらのパラメータは流体の流れのパラメータと値が等しく、上記流体の流れにおいて、ＴＰＨは変調され、上記流体の流れの熱ポテンシャルを示す。エンジンの動作過程において、燃焼過程だけが、ＴＰＨｍを生成し、ＴＰＨｍのレベルを引き上げ、燃焼生成物である媒体上でＴＰＨｍを変調することができる。
【００４７】
図１は、２つのグループに分けられたＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。上記概略図において、１０１はアクティブグループであり、１０２はパッシブグループである。１０３は上記アクティブグループの燃料吸入の流れであり、１０４はアクティブグループの空気吸入の流れである。１０５は、アクティブグループによって生成され、引き上げられるＴＰＨｍであり、媒体上で変調される。媒体はアクティブグループにおける燃焼生成物である。１０６はパッシブグループのパワー出力である。
【００４８】
［0034］アクティブグループの動作過程
燃料の流れと空気の流れとがアクティブグループの燃焼室に誘導され、点火された後、燃料と空気との燃焼が始まり、燃料の潜在的熱エネルギーがＴＰＨｍを解放し、燃焼生成物である媒体上でＴＰＨｍが変調する。アクティブグループの動作過程は、燃焼力学的系と熱力学的系という２つの力学的系から成る。燃焼力学的系はＴＰＨｍを生成し、熱力学的系は燃焼生成物とともにＴＰＨｍを運ぶ。
【００４９】
図２は、図１のアクティブグループ１０１の動作過程のフローチャートの開いたフローを示す。以下のことがわかるであろう。すなわち、燃焼力学的系２０１はＴＰＨｍ１０５を生成することはできるが、ＴＰＨｍ１０５を蓄えることはできず、一方、熱力学的系２０２はＴＰＨｍ１０５を運ぶことはできるが、ＴＰＨｍ１０５を生成することはできない。
【００５０】
しかし、仮に燃焼過程に参加する燃料の潜在的熱エネルギーが完全に解放された場合であっても、動作過程のフローチャートの開いたフローにおけるアクティブグループの燃焼力学的系は、パッシブグループによって現実的な利用のためのパワー出力へと変換されるに足る、十分なレベルのＴＰＨｍを生成することはできない。ＴＰＨｍのレベルを引き上げ、技術的利用のためのパワー出力へと変換するのには、人の手間が必要である。上記燃焼力学的系を強化するための、空気の流れに対するフィードバックＴＰＨｍは、アクティブグループのＴＰＨｍのレベルを引き上げる唯一の方法である。
【００５１】
［0035］上記アクティブグループは、上記エンジンの燃焼過程に参加する燃料の流れの潜在的熱エネルギーを、有効熱エネルギーの流れＴＰＨｍ１０５へと開放する。アクティブグループ１０１の効率性は、燃焼力学的系２０１と、熱力学的系２０２との相互協調に依存する。燃焼力学的系２０１は、燃焼過程の生成物である媒体上で変調されるＴＰＨｍ１０５を生成する。熱力学的系２０２は、ＴＰＨｍ１０５とともに振る舞う媒体を操作し、ＴＰＨｍ１０５をパワー出力１０６へと変換するパッシブグループ１０２へ、ＴＰＨｍ１０５を搬送する。
【００５２】
図３は、アクティブグループの理想的なフィードバックＴＰＨｍ制御システムである。燃焼力学的系によって生成されたＴＰＨｍは、最高レベル３０１に達し、熱力学的系のフィードバックによって、空気の流れへと促進され、燃焼力学的系に参加するＴＰＨａのレベルを引き上げる。図３の点線は、フィードバックＴＰＨｍ制御のないアクティブグループを示している。ＴＰＨｍ１０５のレベルは３０１よりも極めて低い。
【００５３】
エンジンの燃焼過程２０１で生成された熱ポテンシャル熱流ＴＰＨｍ１０５のレベルは、燃料の潜在的熱エネルギーの放出の十分さではなく、燃焼の強さ、または潜在的熱エネルギーの放出率に依存する。燃焼過程へのフィードバックＴＰＨｍ１０５は燃焼過程を強化し、潜在的熱エネルギー放出率を増加させ、それによって、ＴＰＨｍ１０５のレベルを引き上げる。上記ＯＦＨＥ内燃機関の設計および構成のための基礎として２つの方法が開発される。
【００５４】
［0036］第１方法
第１方法は下記に示すＴＰＨｍｍａｘを与える。
【００５５】
最大熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ３０１である、ＴＰＨｍｍａｘは、燃焼力学的系２０１において、下記の場合にのみ生成される。すなわち、熱力学的系２０２による、燃焼力学的系２０１へのフィードバックＴＰＨｍ１０５が、ＴＰＨｍ１０５を喪失しない場合である。
【００５６】
上記方法は下記の通り説明され得る。
【００５７】
熱力学的系によるフィードバックＴＰＨｍ１０５は、上記燃焼過程を、上記燃焼に参加する特定の燃料に関する燃焼の強さの限界まで強化するであろう。燃焼の強さをさらに幾らかでも増加させることは、燃焼力学的系へＴＰＨｍ１０５をフィードバックする熱力学的系によっては、不可能である。これは、ＴＰＨｍｍａｘ３０１を生成する燃焼力学的系２０１の事情である。
【００５８】
他方で、熱力学的系２０２は、燃焼力学的系によって生成された以上の、そして上記燃焼力学的系２０１へのフィードバックＴＰＨｍ１０５以上の、ＴＰＨｍ１０５を運ぶことはできない。力学的系２０１と２０２とは、共に、下記の場合にのみＴＰＨｍｍａｘ３０１で維持することができる。すなわち、上記方法が述べるように、熱力学的系２０２による、燃焼力学的系２０１へのフィードバックＴＰＨｍ１０５が、ＴＰＨｍ１０５を喪失しない場合である。
【００５９】
上記方法は、試験によって証明することもできる。
【００６０】
ＴＰＨｍｍａｘ３０１を与える上記方法は、下記の見地において、ＯＦＨＥ内燃機関の発展において重要である。
【００６１】
１）  上記方法は、適切な燃料／空気の比で燃焼力学的系によって生成されるＴＰＨｍｍａｘは、ＯＦＨＥ内燃機関で用いられる燃料に依存することを意味する。ＯＦＨＥ内燃機関で用いられる任意の特定の燃料について、上記アクティブグループの動作過程を実験室で観察する試験によって、ＴＰＨｍｍａｘを決定することができる。
【００６２】
２）  上記方法は、内燃機関の熱効率について、下記の合理的な基準を与える。
【００６３】
η＝エンジンのパワー出力／ＴＰＨｍｍａｘ３０１
これは、上記ＯＦＨＥ内燃機関の設計についての主たる指針である。
【００６４】
今まで、教科書における内燃の熱効率は過大評価されている。上記合理的基準によれば、従来型内燃機関の熱効率は極めて低い。
【００６５】
３）  上記方法は、従来型内燃機関の動作過程における運動力学的メカニズムの仲介が、従来型内燃機関の熱効率の低さの主原因であることを指摘した。
【００６６】
ａ）  燃焼力学的系への上記フィードバックＴＰＨｍは２回低下される。ＴＰＨｍは最初に力学的動力へと変化し、力学的動力は再びＴＰＨｍへと変化し、そして燃焼力学的系へのフィードバックになる。
【００６７】
ｂ）  上記燃焼力学的系は常に、燃焼力学的系によって生成された、低下後のＴＰＨｍの下で動作する。
【００６８】
ｃ）  上記動作過程における、従来型内燃機関の運動力学的メカニズムの仲介は、上記エンジンをして、上記特定燃料の大幅に少ないＴＰＨｍｍａｘを生成せしめる。
【００６９】
従来型内燃機関のこれらの欠点は、従来型内燃機関の枠組みの中で修正することはできない。
【００７０】
内燃機関についての標準的な教科書は、従来型内燃機関の解説である。それはＴＰＨｍｍａｘという考え方を含まない。１世紀前、内燃機関の発明者は多分、上記エンジンの動作過程におけるフィードバック制御ＴＰＨｍの必要性に気付かなかった。しかし、上記発明者は、フィードバックＴＰＨｍ過程を備えるため、無意識のうちに、力学的メカニズムを彼らのエンジンの中に含めた。しかし、ＴＰＨｍのフィードバック過程に仲介する運動力学的メカニズムは、上述のＴＰＨｍｍａｘを与える上記方法に反する。それは燃焼によって生成されたＴＰＨｍを消費し、上記燃焼過程がＴＰＨｍを最大限に生成することを抑制する。これが従来型内燃機関の重大な欠点の根本である。従来型エンジンの欠点について更なる議論は、［００４１］に開示する。
【００７１】
実際には、上記ＯＦＨＥ内燃機関のフィードバックＴＰＨｍ制御サイクルにおいて、ＴＰＨｍの弱冠のロスはある。上記ＯＦＨＥ内燃機関のフィードバックＴＰＨｍ制御システムは、全ての内燃機関において、最適なＴＰＨｍを確保する。上記ＯＦＨＥ内燃機関の最適なフィードバックＴＰＨｍ制御システムの方法と、その方法を実現する技術とは、［００３７］で開示される。
【００７２】
［0037］第２方法
アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムと、アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ
上記ＯＦＨＥ内燃機関の最も重要な貢献の一つは、上記アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの方法の開発と、現在の技術を用いたその実現とである。
【００７３】
一般的な自動フィードバック制御システムは、当該システムのエネルギー源の外にある力学的系のパラメータ対象を制御している。上記ＯＦＨＥ内燃機関のフィードバック制御の課題は、燃焼力学的系のエネルギー源と、上記ＯＦＨＥ内燃機関の熱力学的系のパラメータとを制御することである。
【００７４】
第２方法
上記アクティブグループ１０１のフィードバックＴＰＨｍ制御システムは、燃焼生成物である媒体からＴＰＨｍを復調し、燃焼力学的系に参加する外気上でＴＰＨａを変調することによって、最適化される。最適フィードバックＴＰＨｍ過程は、燃焼力学的系で生成されたＴＰＨｍのレベルを、ＴＰＨｍｍａｘに届くまで引き上げる。上記フィードバックＴＰＨｍ過程は自己充足的な過程であり、図８Ａの外部運動力学的メカニズム８０１の補助も、または航空機用ジェットエンジンのローターおよびシャフトという図８Ｂの外部運動力学的メカニズム８０７の補助も、必要としない。
【００７５】
媒体からの復調および外気上でのＴＰＨ変調は、上記燃焼力学的系に参加する媒体と外気との間に衝撃波を通すことによって、実行される。
【００７６】
図４はアクティブグループ１０１の最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの概略図であり、上記フィードバックシステムの設計および構成を示す。上記動作過程は下記の通り説明される。
【００７７】
１）  上記アクティブグループにおいて、燃料の流れ１０３と空気の流れ１０４とは、別々に、ポンプ４０１と４０２とによって、燃料源４０３と空気源４０４とから、燃焼室４０５へとそれぞれ駆動される。吸入燃料と吸入空気とは個別に調整される。
【００７８】
２）  燃料の流れ１０３と空気の流れ１０４とが燃焼室４０５へと伝えられた後、スパークプラグ４１５がスパークし、燃焼を開始する。アクティブグループの動作過程は単一の流れであるため、燃焼過程が一度始まると、次の開始動作までスパークは必要ない。
【００７９】
３）  燃焼力学的系２０１はＴＰＨｍ５０６を生成し、ＴＰＨｍ５０６は燃焼生成物である媒体上で変調され、ダクト４０６を介して、パワー出力のためにパッシブグループへとＴＰＨｍ５０６を送る。ダクト４０６はアクティブグループ１０１の固定スタンド４０７に据え付けられている。
【００８０】
４）  バルブｖ１４０８は、媒体上で変調されたＴＰＨｍ５０６の一部のフィードバックを、フィードバックダクト４１０を介して媒体パルス形成ダクト４０９へと導くために備えられている。フィードバック媒体パルス形成ダクト４０９とフィードバックダクト４１０とは、アクティブグループ１０１構造体の固定スタンド４０７の内部に据え付けられている。
【００８１】
波形化された媒体パルス形成の数と波の形とは、燃焼室で生成される媒体の量に依存する。
【００８２】
５）  従って、フィードバック媒体パルスの形が固定される。
【００８３】
６）  バルブｖ２４１１は、ＴＰＨｍ５０６の一部をフィードバックダクト４１０内に導くために備えられ、ＴＰＨｍ５０６の一部はパルス形成ダクト４０９の最終の谷で射出される。ＴＰＨｍ５０６の噴射は、最終媒体パルスの前部のｐ２を調整するのに用いられる。
【００８４】
７）  同様の形成空気パルスダクト４１２が、ＴＰＨｍモデムの逆側に配置されている。
【００８５】
８）  独立し調整された空気が、ステップ６の形成空気パルスダクト４１２に供給され、ＴＰＨｍ５０６の媒体パルスに対応して、ステップ５の形成空気パルスダクト４１２で固定化された空気パルスを生成する。ただし、ステップ４のｖ１にあたるバルブはない。
【００８６】
９）  バルブｖ３４１３が、ステップ６のバルブとして備えられ、ステップ６のＴＰＨｍ５０６に応じた空気パルスとして、最終空気パルスの前部のｐ１を調整する。
【００８７】
１０）  ステップ６のＴＰＨｍ５０６の媒体パルス前部と、空気パルス前部４１２とは、シンクロナイザを用いるＴＰＨｍモデム４１４の逆側へと向けられる。上記シンクロナイザは、バルブｖ３とｖ２とによって、空気パルスと媒体パルスとの前部のパラメータｐ１とｐ２とを、それぞれ等しい値で、感知し、制御し、空気パルスと媒体パルスとはＴＰＨｍモデム４１４の逆側で出会う。
【００８８】
１１）  ＴＰＨｍ５０６媒体パルスと空気パルスとの間の衝撃波は、ＴＰＨｍモデムで生成し、ＴＰＨｍ５０６は媒体から復調され、上記空気で変調される。
【００８９】
１２）  復調された媒体は、バルブｖ４（図示しない）を通って排出され、変調された空気はバルブｖ５（図示しない）を通って燃焼室４０５へと通される。
【００９０】
１３）  アクティブグループ１０１のフィードバックＴＰＨｍ制御システムの１サイクルが完了し、上記サイクルを連続的に続ける。
【００９１】
１４）  ダクト４０６、４１０、４０９と４１２とは、耐高熱性の剛性材料から製造することができ、アクティブグループ４０７の固定スタンドに差し込まれることができる。
【００９２】
フィードバックＴＰＨｍの動作過程において、全てのバルブと、シンクロナイザと、ＴＰＨｍモデムで発生する媒体パルスと空気パルスとの間の衝撃波のタイミングとは協調しており、コンピュータによって制御される。
【００９３】
上記アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ過程は、上記過程自体のＴＰＨｍによって実現され、オットーおよびディーゼルの動作過程のピストンおよびクランクシャフト、または航空機用ジェットエンジンのローターおよびシャフトを用いない。
【００９４】
図４において、４１４は、ＴＰＨｍモデム４１４の逆側にあるパルス形成ダクト４０９と４１２との拡大図である。４０９と４１２とがＴＰＨｍモデムに近傍しているが接触していないことが確認できる。４１４を中心として、形成４０９および４１２と、バルブｖ４およびｖ５とは、ＴＰＨｍの媒体からの復調と、空気への変調との過程のための閉室を形成する。媒体の復調と、空気の変調との過程の後、バルブｖ５は媒体を排出するために開き、ｖ４は高温の空気を燃焼室４０５へと移すために開く。
【００９５】
上述の全ての動作は、開始動作後の通常の動作条件の下にある。上記開始動作のために、スタータが用いられるべきである。
【００９６】
図４は、最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの設計および構成の原理を示すために用いられたということには注意すべきである。最終設計は、詳細な設計および構成において作られるべきである。
【００９７】
［0038］図５Ａ〜５Ｃは、アクティブグループの３つの異なるフィードバックＴＰＨｍ制御システムを比較する概略図である。
【００９８】
図５Ａは、アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作過程に仲介する運動力学的メカニズム８０１または８０７を示しており、ＴＰＨｍ５０５＜＜ＴＰＨｍｍａｘ３０１である。
【００９９】
図５Ｂは、理想的ＴＰＨｍモデム５０６が、アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作過程に使用されることを示す。燃焼力学的系２０１で生成されたＴＰＨｍはＴＰＨｍｍａｘ３０１を生成する。
【０１００】
図５Ｃは、実際のＴＰＨｍモデム４１４が、アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作過程に使用されることを示す。燃焼力学的系２０１で生成されたＴＰＨｍはＴＰＨｍ５０６を生成し、ＴＰＨｍ５０６＜ＴＰＨｍｍａｘ３０１である。
【０１０１】
［0039］図６Ａと６Ｂとは、上記ＯＦＨＥ内燃機関のパッシブグループ１０２の動作過程の概略図である。従来型内燃機関のような、上記パッシブグループの動作過程に仲介する、例えば図８Ａの８０１または図８Ｂの８０７のような、運動力学的メカニズムはない。上記パッシブグループのためのパワー出力について、３つの選択肢が与えられている。
【０１０２】
１つ目の選択肢は、図６Ａに示されるようなジェットパワー出力６０２である。アクティブグループ１０１における燃焼力学的系２０１によって生成されたＴＰＨｍ５０６は、熱力学的系２０２によってジェット構造体６０１へと伝えられ、ジェットパワー出力６０２を形成する。ジェットパワー出力の、温度ｔ、圧力ｐ、速度ｖという３つのパラメータは、図４に示されるアクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの制御下にある。
【０１０３】
２つ目の選択肢は、図６Ｂに示される。ジェットパワー出力６０２がターボ発電機６０３によって取り入れられ、パワー出力として電気６０４を送出する。
【０１０４】
３つ目の選択肢は、ジェットパワー出力と電力出力とのハイブリッドである。
【０１０５】
［0040］上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程は、上記エンジンユニットのアクティブグループとパッシブグループとの動作過程の統合であり、［００３４］〜［００３９］で既に分析した。上記エンジンユニットの性質は、上記２つのグループの性質の結合である。
【０１０６】
図７Ａと７Ｂとは、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程の概略図である。燃料の流れ１０３と空気の流れ１０４とは、別々の動力ドライバ４０１と４０２とによって、各々、燃料源４０３と空気源４０４とから、アクティブグループ１０１へと伝えられる。アクティブグループ２０１の燃焼力学的系は、ＴＰＨｍ５０６を生成する。ＴＰＨｍ５０６は、熱力学的系２０２によって、パッシブグループ１０２へと運ばれる。熱力学的系２０２のＴＰＨｍ５０６の一部は、モデム４１４による、燃焼力学的系へのフィードバックとなる。上記パッシブグループはジェット構造体６０１である。パッシブグループのパワー出力は下記の３つの選択肢を有する。１つ目の選択肢は、図７Ａのジェットパワー出力６０２である。別の選択肢は、電力出力６０４であり、この場合、ターボ発電機６０３が図７Ｂのジェット６０２に取り入れられる。３つ目の選択肢は、ジェットパワー出力と電力出力とのハイブリッドである。上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの独自の性質は以下の通りである。
【０１０７】
１）  上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、そのアクティブグループとパッシブグループとの間に力学的連結が無く、各グループは各自の動作過程を有する。
【０１０８】
２）  上記ＯＦＨＥ内燃機関は、上記アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの過程から区別される。上記過程はそれ自身のエネルギーによって完了される。
【０１０９】
３）  上記ＯＦＨＥ内燃機関の総合熱効率は、上記アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの方法に基づいて、最適である。
【０１１０】
４）  エンジン本体に燃料と空気とを供給するための別々の動力ドライバ。
【０１１１】
［0041］従来型内燃機関の欠点
上記アクティブグループの性質と、［００３６］と［００３７］とにおいて発展された２つの方法とは、全ての内燃機関に適用し得る。上記従来型内燃機関もまた、上記アクティブグループと上記パッシブグループとに分けることができる。上記従来型内燃機関の動作過程は図８Ａおよび８Ｂで分析され得る。
【０１１２】
上記従来型内燃の欠点は明らかである。
【０１１３】
１）  図８Ａは、例えばオットーサイクルおよびディーゼルサイクルエンジンのような、往復動サイクル型従来型エンジンの動作過程の概略を示す。上記エンジンは、図８の８０１に示すようなピストンおよびクランクシャフトの運動メカニズムを有する。動力の流れの形式の変化を示すため、ピストンシリンダおよびクランクシャフトメカニズムは２重形式で示される。ＴＰＨｍ５０５が運動メカニズム８０１に入った後、熱エネルギーの流れＴＰＨｍ５０５は、力学的動力８０２へと変化していることに注意すべきである。これはパワーストロークと呼ばれる。力学的動力８０２は、同じ運動力学的メカニズム８０１へと再び入り、熱動力の流れ８０３へと変化しており、燃焼力学的系２０１へのフィードバックになっている。従って、これは圧縮ストロークと呼ばれる。従来型内燃機関におけるフィードバックＴＰＨｍ５０５は２回低下され、上記パワー出力は８０６である。
【０１１４】
航空機用ジェットエンジンの動作過程は、従来型往復動エンジンの動作過程と同じである。それは、図８Ａに類似する図８Ｂに示される。上記動作過程に仲介する運動力学的メカニズムは、ローターおよびシャフト８０７であり、上記パワー出力はジェット動力８０８である。フィードバックＴＰＨｍ５０５は同様に２回低下される。往復動エンジンにおいてもジェットエンジンにおいても、動力生成のアクティブグループとパワー出力のパッシブグループとは、点線８０９で示される運動力学的メカニズムによって硬直的に結合されている。
【０１１５】
２）  図８Ａの８０１または図８Ｂの８０７の、稚拙な運動力学的メカニズムが、点線８０９で示されるように、燃料と空気との吸入制御から、出力パワーの制御までエンジン全体に広がっている。ＴＰＨｍは、広範囲にわたる伝播において失われ、それによって、パワー出力として利用可能であったＴＰＨｍのレベルが低下される。
【０１１６】
３）  燃料と空気との吸入制御メカニズムと、出力パワーの制御メカニズムとは全て、同じピストンおよびクランクシャフト、またはローターおよびシャフトに共有されている。点線８０９で示されるように、上記動力生成部と全ての動力消費部とが一緒に結合される。それは、輸送装置の設計とその性能とを大きく制限した。
【０１１７】
４）  上記従来型内燃機関の製造所において、力学的稼働部分はほとんど、上記エンジンの、上述のピストンおよびクランクシャフト、またはローターおよびシャフトの運動力学的メカニズムである。上記輸送装置のメンテナンス作業は、同じメカニズムである。上記ＯＦＨＥ内燃機関の対応する稼働部分に比べ、総コストが極めて大きい。
【０１１８】
［0042］図９は、上記輸送装置における上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。燃料１０３の独立型供給管と、空気１０４の独立型供給管とはアクティブグループ４０７の固定スタンドの入力である。媒体上で変調されるＴＰＨｍのダクト９０１は、アクティブグループ４０７の固定スタンドの出力であり、輸送装置の好適な位置に取り付けることができる。
【０１１９】
ジェットパワー出力６０１は、垂直回転メカニズムに取り付けられ、後者はパッシブグループ９０２の固定スタンドに取り付けられる。パッシブグループの固定スタンドは、上記輸送装置の好適な位置に、アクティブグループの固定スタンドと離して、取り付けられる。
【０１２０】
パワー出力ジェット６０１とともに振舞う垂直回転メカニズムは、動力操作連携によって、上記輸送装置の一部と連動して操作され（例えば、航空機の羽を変化させ、折り畳む）、上記輸送装置の姿勢の制御に用いられる（例えば、航空機の離着陸動作である）。
【０１２１】
輸送装置の姿勢とジェットパワー出力の方向との調整はコンピュータにより制御される。
【０１２２】
アクティブグループの固定スタンドと、パッシブグループの固定スタンドとは、媒体上で変調されるＴＰＨｍのダクトによって連結される。上記ダクトには、運動力学的メカニズムも他の固定材料もない。両固定スタンドは上記輸送装置に別々に据え付けられることができる。
【０１２３】
図９は、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。アクティブグループの固定スタンド４０７と、パッシブグループの固定スタンド９０２と、ジェットパワー出力の垂直運動メカニズムと、輸送装置の姿勢の連携との詳細設計は、全て、一般的な力学的設計作業である。
【０１２４】
［0043］アクティブグループの設計および構成は、図４の最適フィードバック制御システムの現実化である。上記ＯＦＨＥ内燃機関と上記従来型内燃機関との根本的な違いは、上記ＯＦＨＥ内燃機関が、バルブとシンクロナイザとＴＰＨｍモデムとから成るシステムの動作に依存し、一方、従来型内燃機関は、運動力学的メカニズムを用いて、上記フィードバックＴＰＨｍを行う。従来型エンジンの欠点については、特に［００４１］において、既に分析を行った。
【０１２５】
フィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作は、バルブとシンクロナイザとＴＰＨｍモデムとであり、それらは、詳細設計において位置を変えられることができる。バルブとシンクロナイザとその周辺装置との動作は、力学的、または電気的、または流体力学的なシステムであり、装置でありうる。
【０１２６】
［００３７］で述べたように、ステップ１４において、全てのバルブとシンクロナイザとは協調的であり、コンピュータによって制御され、衝撃波がＴＰＨｍモデムで発生し、媒体から空気へとＴＰＨｍを移し、燃焼過程に参加することを確保する。
【０１２７】
［0044］ＴＰＨｍモデムサブユニットは、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットブロックの重要な部分である。機能および動作原理は［００３７］で説明した。上記サブユニットは、上記ＴＰＨｍモデム本体と、周辺装置とを含む。上記ＴＰＨｍモデム本体は、好適なワイヤで組み立てられた薄いネットである。上記エンジンの動作過程において、ネットは上記衝撃波の圧力と高温との下にあり、上記ネットの材料において引張応力は誘発されない。市販の耐食性と耐高熱性を有する材料が動作でき、長期間にわたって続くことはないだろう。現在の材料技術によって、上記ネットのための特別な材料が開発され得ることには確信がある。上記ＴＰＨｍモデム本体は、ＴＰＨｍモデムサブユニットにおいて、従来型エンジンのスパークプラグのように、取り換え容易であるべきである。周辺装置は、上記モデム本体に付加され、［００３７］で述べたように、媒体からのＴＰＨｍの復調と、上記燃焼に参加する空気の流れ上でのＴＰＨｍの変調との過程を行う。
【０１２８】
上記周辺装置の主たる部分は、シンクロナイザと流体バルブとを含む。流体回路設計の技術が、ＴＰＨｍモデムサブユニットの設計に利用することができる。上記ＴＰＨｍモデムサブユニットの全ての部分と、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットとは、燃焼温度と媒体の流れの温度とが従来型内燃機関の場合に比べて高いため、従来型内燃機関の場合に比べ高熱の環境下にある。
【０１２９】
［0045］新型エンジンの応用
１）  上記ＯＦＨＥ内燃機関の必須の特徴は下記の通りである。
【０１３０】
それは、オットーおよびディーゼルサイクルのピストンおよびクランクシャフトも、航空機用ジェットエンジンのローターおよびシャフトも有さない。
【０１３１】
それは、上記従来型内燃機関よりも極めて高い総合熱効率を有する。
【０１３２】
それは、上記従来型内燃機関よりも極めて低い重量／パワー出力の比を有する。
【０１３３】
上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、動力を生成するアクティブグループと、パワー出力を与えるパッシブグループという、２つのグループを有する。上記２つのグループ内に、硬直的な力学的連結はない。それは、輸送装置の設計者に、上記動力生成グループと上記パワー出力グループとを好適な位置に別々に配置することを与える。
【０１３４】
２）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送装置は、より良い性能と、安全性と、快適性とを備えた、刷新された輸送設備となるだろう。
【０１３５】
３）  上記新型エンジンから動力を供給される航空機は、変化し、折り畳むことのできる羽を有するだろ。従って、長く滑走することなく航空機の離着陸を実行することができる。空中での航空速度は、現在の航空機に比べ、極めて早いものでありうる。それは、上記従来型内燃機関から動力を供給される航空機には不可能である。
【０１３６】
４）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される自動車は、小さな折り畳み羽を携えることができ、持ち上げられることができ、水陸両用機として務めることができるだろう。現在の自動車が同じ作業をすることはできない。
【０１３７】
５）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される鉄道機関車および列車は、現在の列車速度よりも、極めて早い速度を有するであろう。空中浮揚列車が、現在運転されている磁気浮揚列車にとって代わるように、設計されることができる。上記空中浮揚列車は、上記磁気浮揚列車に比べて安全性が高い。上記従来型内燃機関から動力を供給される列車が、同じことをすることはできない。
【０１３８】
６）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される船舶は、より良い性能で、操縦されることができる。
【０１３９】
７）  上記従来型内燃機関から動力を供給される輸送装置特性に比べた、上記新世代エンジンから動力を供給される輸送装置の際立つ性能の特性を十分に発展させるために、相応しい設備が与えられるべきであり、上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送装置に対応する。空港、線路および鉄道駅、自動車運輸と埠頭という基盤は、刷新されるべきである。
【０１４０】
８）  ＯＦＨＥ内燃機関の構成は単純であり、信頼性が高く、重量／パワー出力の比が小さい。内燃機関および輸送装置に関連する製造業は、持続可能な発展の途につくだろう。
【０１４１】
９）  上記ＯＦＨＥ内燃機関および上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送装置は、従来型内燃機関の同様の動力に比べ、二酸化炭素およびその他の排出ガスの排出がより少ない。従ってそれは、グリーン自動車の要求を満たす。
【０１４２】
１０）上記ＯＦＨＥ内燃は新世代の輸送装置および関連製造業を開始するであろう。
【図１】
2013506788.tif 000003
【図２】
2013506788.tif 000004
【図３】
2013506788.tif 000005
【図４】
2013506788.tif 000006
【図５Ａ−５Ｃ】
2013506788.tif 000007
【図６Ａ】
2013506788.tif 000008
【図６Ｂ】
2013506788.tif 000009
【図７Ａ】
2013506788.tif 000010
【図７Ｂ】
2013506788.tif 000011
【図８Ａ】
2013506788.tif 000012
【図８Ｂ】
2013506788.tif 000013
【図９】
2013506788.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月25日(2011.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内燃機関
応用分野
航空機、自動車、鉄道機関車、列車、船舶を含む輸送装置。
【０００２】
［0003］関連する装置および応用例
最適フィードバック熱エネルギー内燃機関に類似する、関連する内燃機関はない。最適フィードバック熱エネルギー内燃機関から動力を供給される輸送装置はない。
【背景技術】
【０００３】
［0004］１世紀前に発明された従来型内燃機関の動作過程は、従来型内燃機関の動作過程における稚拙な力学的メカニズムの仲介によって示される。運動力学的メカニズムの仲介は、つまり往復動エンジンについての動作過程は、ピストンおよびクランクシャフトの形式となっている。航空機用ジェットエンジンについていえば、動作過程はローターおよびシャフトの形式となっている。現在の従来型内燃機関が、大きな変化なしに１世紀前の動作過程に追従していることに気付くのは驚きである。内燃機関から動力を供給される現在の輸送装置で、旧式の動作過程が未だ支配的である。
【０００４】
［0005］従来型内燃機関の旧式の動作過程から引き継がれた欠点が２つある。
【０００５】
第１に、本発明において開発された方法が提供する合理的基準の下では、従来型内燃機関の総合熱効率は極めて低い。明らかに、極めて低い熱効率は燃料の過剰消費を意味し、環境に対しより多くの汚染物質を排出する。
【０００６】
従来型内燃機関の第２の欠点は、図８Ａの８０１または図８Ｂの８０７の、稚拙な運動力学的メカニズムが、エンジンユニット構造の大部分を構成していることである。これは、ピストンおよびクランクシャフト、またはローターおよびシャフトが内燃機関の動力の源であるという誤った印象を与える。実際には、内燃機関の動力は、燃焼生成物である媒体上で変調される熱エネルギーの流れに関係している。本発明において開発された方法は、内燃機関の燃焼の性質が、それ自体の力によって最大パワー出力を発揮することができ、上述の外部運動力学的メカニズムの何らの仲介も必要としないということを、証明するだろう。逆に、仲介する運動力学的メカニズムは、上記媒体によって育まれたパワー出力を消費し、パワー出力を上記媒体から解き放つ最大キャパシティを制限する。過去何十年も、内燃機関の製造は、エンジンおよびそのアクセサリという運動力学的メカニズムを推進することに捧げられてきた。それは産業の主たる投資であり、天然資源および人的資源を浪費する。従来型内燃機関の欠点についての更なる議論は、［００４１］に記載している。最適フィードバック熱エネルギー内燃機関（以後、「ＯＦＨＥ内燃機関」とする）は熱動力ユニットである。ＯＦＨＥ内燃機関の実施形態をたどった後であれば、理解することは容易である。
【０００７】
従来型内燃機関の欠点は、輸送装置における従来型内燃機関の利用開始時点では認知できなかったが、今では明らかであり、容認できるものではない。従来型内燃機関は輸送装置の刷新を制限してきた。
【０００８】
［0006］本特許は、下記の動作過程によって動かされるＯＦＨＥ内燃機関を提供する。すなわち、燃料の流れの潜在的熱エネルギーのキャパシティを十分に発揮させ、媒体上で有効熱エネルギーの流れを生むＯＦＨＥ内燃機関である。ＯＦＨＥ内燃機関の動作過程は、往復動エンジンと航空機用ジェットエンジンとについて、従来型内燃機関の継承されてきた欠点を全て克服する。
【０００９】
［0007］現在の輸送装置の性能を向上するためになされてきた試みを示す報告がある。上記の努力が成果を生まなかったのは、従来型内燃機関の下記の欠点が原因である。すなわち、極めて低い熱効率、パワー出力に比して大きい重量比、動力の生成部分と出力部分とが、大きくて扱いにくい運動力学的メカニズムによって相互に結合されているという欠点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
［0008］ここに示される実施形態は、分析的かつ総合的な論理的手法によるＯＦＨＥ内燃機関ユニットの開示である。ＯＦＨＥとは、「最適フィードバック熱エネルギー（ｏｐｔｉｍａｌ  ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｈｅａｔ  ｅｎｅｒｇｙ）」という用語の略である。
【００１１】
［0009］本実施形態において、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、上記エンジンユニットの動作過程において上記エンジンの各部が果たす役割に従って、アクティブグループとパッシブグループという２つのグループに分けられる。上記エンジンユニットのアクティブグループは、上記媒体の熱ポテンシャル熱流ＴＰＨｍの生成に直接参加する上記エンジンの各部を含む。媒体は燃焼生成物である。上記ユニットのパッシブグループは、ＴＰＨｍを消費し、ＴＰＨｍをＯＦＨＥ内燃機関のパワー出力へと変換する、上記エンジンの各部を含む。ＴＰＨは、流体の熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ（ｔｈｅｒｍｏ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｈｅａｔ  ｅｎｅｒｇｙ  ｆｌｏｗ  ｏｆ  ｆｌｕｉｄ）という用語の略である。ＴＰＨｍの添え字ｍは、上記媒体（ｍｅｄｉａ）によって運ばれるＴＰＨを示す。同様に、ＴＰＨａは空気（ａｉｒ）によって運ばれるＴＰＨを示す。
【００１２】
ＴＰＨは、流体の流れにおいて変調される熱エネルギーの実質的な流れである。ＴＰＨは、温度ｔ、圧力ｐ、速度ｖという３つのパラメータを有する。これらのパラメータは、ＴＰＨが変調される流体の流れのパラメータと値が等しい。ＴＰＨｍとともに変調される流体の流れは、熱動力生成能を有する。上記エンジンの動作過程において、燃焼過程だけが、ＴＰＨｍを生成し、ＴＰＨｍのレベルを上昇させ、燃焼生成物である媒体上でＴＰＨｍを変調することができる。
【００１３】
［0010］上記アクティブグループの分析の実施形態において、２つの手法が、このアクティブグループの動作過程のために開発されている。
【００１４】
［0011］上記実施形態において、第１の手法はＴＰＨｍｍａｘを与える。ＴＰＨｍｍａｘは下記の点において、全ての内燃機関の発展に非常に重要である。
【００１５】
１）  内燃機関に使用される任意の特定の燃料についてＴＰＨｍｍａｘがあり、実験室で物理的に測定可能である。
【００１６】
２）  内燃機関の熱効率の合理的基準は、ＴＰＨｍｍａｘに対するエンジンのパワー出力の比であるべきである。ＯＦＨＥ内燃機関は、従来型内燃機関に比べ、高い熱効率を有する。
【００１７】
３）  第１の手法は、ＯＦＨＥ内燃機関の改良の指針を与える。
【００１８】
［0012］上記実施形態において、第２の手法は、アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムを与える。
【００１９】
［0013］上記実施形態において、上記２つの手法は、ＯＦＨＥ内燃機関の設計と構成との基礎である。
【００２０】
［0014］上記実施形態において、アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムは、段階を踏んで細部にわたって開発され、現在の技術によって実行される。
【００２１】
［0015］上記実施形態において、上記アクティブグループの動作過程が分析される。オットーおよびディーゼルサイクルのピストンおよびクランクシャフトのようなものはなく、また航空機用ジェットエンジンのローターおよびシャフトのようなものもない。パッシブグループのためのパワー出力について３つの選択肢がある。１つ目の選択肢は、ジェットパワー出力である。ジェット動力の、ｐとｖとｔという３つのパラメータは、上記アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの制御下にある。上記パッシブグループのパワー出力の２つ目の選択肢は、電力の形式である。ターボ発電機がジェット動力に採用され、電気を生成する。上記パッシブグループのパワー出力の３つ目の選択肢は、ジェット動力と電力とのハイブリッドである。
【００２２】
［0016］上記実施形態において、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程は、上記エンジンユニットの上記アクティブグループおよび上記パッシブグループの動作過程の統合であり、［００３４］から［００４０］で分析される。上記エンジンユニットの性質は、上記２つのグループの性質の結合である。
【００２３】
［0017］ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの設計および構成の手順は、上記アクティブグループおよびパッシブグループの設計および構成の手順の結合である。
【００２４】
［0018］ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの上記実施形態において、アクティブグループとパッシブグループとの間を連結するのは、アクティブグループで生成された媒体のＴＰＨｍの流れを伝え、パッシブグループにおいてパワー出力を生成するための、フレキシブルなダクトである。従来型内燃機関におけるような、運動力学的メカニズムはそこにはない。これは、従来型内燃機関から動力を供給される輸送装置の設計に課されてきた制約を取り除く、望ましい特徴である。ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送装置の設計および構成は、輸送装置を大きく一歩前進させる助けとなるだろう。
【００２５】
［0019］上記実施形態において、輸送装置分野におけるＯＦＨＥ内燃機関の応用を説明する。輸送装置分野におけるＯＦＨＥ内燃機関の応用は、ＯＦＨＥ内燃機関の下記の特別な特徴に基づいている。
【００２６】
それは、従来型内燃機関におけるような、それぞれ、図８Ａおよび８Ｂの８０１または８０７の運動力学的メカニズムを有さない。
【００２７】
それは、上記従来型内燃機関に比べ、総合熱効率が極めて高い。
【００２８】
それは、従来型内燃機関に比べ、重量／パワー出力の比が極めて小さい。
【００２９】
ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、動力を生成するアクティブグループとパワー出力を供給するパッシブグループという、２つのグループを有する。上記２つのグループ内には、硬直的な力学的メカニズムの連結はない。それは、輸送手段の設計者に、動力生成グループとパワー出力グループとを適所に別々に配置することを可能にする。
【００３０】
上記パッシブグループのためのパワー出力について、ジェットパワー出力と、電力出力と、ジェットパワー出力および電力出力のハイブリッドという３つの選択肢がある。
【００３１】
民間輸送手段および軍事輸送手段への動力供給源として、ＯＦＨＥ内燃機関および類似の特徴を応用してもよいことは明らかである。
【００３２】
［0020］上記実施形態は、ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される全ての輸送装置の刷新をし、それによって輸送装置を遠隔操作可能にするコンピュータプログラム制御の必要性を議論する。
【００３３】
［0021］上記実施形態は、ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される、刷新された輸送手段を、その使用を有益な方法で発展させるために、採用する基盤の再構築の必要性を示す。
【００３４】
［0022］上記実施形態は、ＯＦＨＥ内燃機関による二酸化炭素および他の有毒ガスの排出は、同じパワー出力の、比較可能などんな従来型内燃機関において発生するのよりも少ないことを示す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
［0023］以下の発明の詳細な説明において、添付の図面を参照することで、より良く理解ができるであろう。図面は以下の通りである。
【００３６】
［0024］［図１］２つのグループに分離された、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。
【００３７】
［0025］［図２］上記アクティブグループのフローチャートの開いたフローである。
【００３８】
［0026］［図３］上記アクティブグループの理想的なフィードバックＴＰＨｍ制御システムである。
【００３９】
［0027］［図４］上記アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの概略図である。
【００４０】
［0028］［図５］５Ａ〜５Ｃは、上記アクティブグループの上記ＴＰＨｍ制御システムのための３つの異なるフィードバックを比較する概略図である。
【００４１】
［0029］［図６］６Ａと６Ｂとは、上記ＯＦＨＥ内燃機関のパッシブグループ１０２の動作過程の概略図である。
【００４２】
［0030］［図７］７Ａと７Ｂとは、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程の概略図である。
【００４３】
［0031］［図８］８Ａと８Ｂとは、従来型内燃機関の動作過程の概略図である。
【００４４】
［0032］［図９］輸送装置におけるＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
ＯＦＨＥ内燃機関とその応用
［0033］本発明を分析的かつ総合的な論理的手法で説明するために、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、上記エンジンの各部がその動作過程において果たす役割に従って、アクティブグループとパッシブグループという２つのグループに分けられる。上記エンジンユニットのアクティブグループは、燃料と空気との燃焼による、媒体上で変調される、熱ポテンシャル熱流ＴＰＨｍの生成に直接参加する上記エンジンの各部を含む。媒体は燃焼生成物である。ユニットのパッシブグループは、ＴＰＨｍを消費し、ＴＰＨｍを上記ＯＦＨＥ内燃機関のパワー出力へと変換する、上記エンジンの各部を含む。［００３４］から［００３８］は、アクティブグループの分析である。［００３９］は、上記ＯＦＨＥ内燃機関のパッシブグループの分析を与える。［００４０］は、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの上記２つのグループの統合を与える。
【００４６】
ＴＰＨは、流体の熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ（ｔｈｅｒｍｏ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｈｅａｔ  ｅｎｅｒｇｙ  ｆｌｏｗ  ｏｆ  ｆｌｕｉｄ）という用語の略である。ＴＰＨｍの添え字ｍは、媒体（ｍｅｄｉａ）によって運ばれるＴＰＨを示す。同様に、ＴＰＨａは空気（ａｉｒ）によって運ばれるＴＰＨを示す。
【００４７】
ＴＰＨは、流体の流れにおいて変調される熱エネルギーの実質的な流れである。ＴＰＨは、温度ｔ、圧力ｐ、速度ｖという３つのパラメータを有する。これらのパラメータは流体の流れのパラメータと値が等しく、上記流体の流れにおいて、ＴＰＨは変調され、上記流体の流れの熱ポテンシャルを示す。上記エンジンの動作過程において、燃焼過程だけが、ＴＰＨｍを生成し、ＴＰＨｍのレベルを引き上げ、燃焼生成物である媒体上でＴＰＨｍを変調することができる。
【００４８】
図１は、２つのグループに分けられたＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。上記概略図において、１０１はアクティブグループであり、１０２はパッシブグループである。１０３は上記アクティブグループの燃料吸入の流れであり、１０４は上記アクティブグループの空気吸入の流れである。１０５は生成されたＴＰＨｍであり、そのレベルは上記アクティブグループによって引き上げられ、媒体上で変調される。媒体は上記アクティブグループにおける燃焼生成物である。１０６は上記パッシブグループのパワー出力である。
【００４９】
［0034］アクティブグループの動作過程
燃料の流れと空気の流れとがアクティブグループの燃焼室に誘導され、点火された後、燃料と空気との燃焼が始まり、燃料の潜在的熱エネルギーがＴＰＨｍを解放し、燃焼生成物である媒体上でＴＰＨｍが変調する。上記アクティブグループの上記動作過程の性質は、燃焼力学的系と熱力学的系という２つの力学的系から成る。燃焼力学的系はＴＰＨｍを生成し、熱力学的系は燃焼生成物とともにＴＰＨｍを運ぶ。
【００５０】
図２は、図１のアクティブグループ１０１の動作過程のフローチャートの開いたフローを示す。我々はすでに、ＯＦＨＥ内燃機関のアクティブグループの動作過程の性質を学んだ。すなわち、それは２つの相互協調的な力学的系から成り、上記ＯＦＨＥ内燃機関の上記エンジンユニットを動作させる。図２の２０１に示される第１の力学的系は、図２の２０１に示されるＯＦＨＥ内燃機関の燃焼室における燃焼力学的系である。燃焼力学的系は、図２の２０２で示されるＴＰＨｍを生成する。燃焼力学的系で生成されたＴＰＨｍは、燃料と空気との燃焼生成物である媒体上で変調される。
【００５１】
上記内燃機関の燃焼室を出た後、媒体上で変調されたＴＰＨｍは熱力学的系によって運ばれる。ＴＰＨｍとともに変調された媒体は熱エネルギーの流れである。媒体中で変調されたＴＰＨｍは、内燃機関の上記パッシブグループへと移され、上記エンジンのパワー出力を生み出す。ＴＰＨｍとともに変調された媒体の一部は、ＴＰＨｍモデムを介した、元の燃焼力学的系に対するフィードバックであり、ＴＰＨｍ生成のレベルを高める。
【００５２】
ＴＰＨｍは、燃焼室における燃焼力学的系によって生成されうるが、燃焼力学的系はＴＰＨｍを蓄えることができない。燃焼室を出た後、熱力学的系は媒体上で変調されたＴＰＨｍを移すことはできるが、ＴＰＨｍを生成することはできない。
【００５３】
媒体上で変調された熱エネルギーの一部は、元の燃焼力学的系に参加する外気に対するフィードバックであり、ＴＰＨｍ生成のレベルを引き上げる。媒体からのＴＰＨｍの復調と、上述の外気上での変調とは、ＴＰＨｍモデムを通る衝撃波に影響され、ＴＰＨｍモデムを通した上記復調および変調の過程は、実験室の試験によって実証され得る。モデムの設計および構成は［００４４］に後述する。
【００５４】
フィードバックの制御はコンピュータプログラムによって行われ、即応性および正確性が確保される。
【００５５】
しかし、仮に燃焼過程に参加する燃料の潜在的熱エネルギーが完全に解放された場合であっても、動作過程のフローチャートの開いたフローにおけるアクティブグループの燃焼力学的系は、現実的な利用のための十分な動力出力へとパッシブグループによって変換されるのに足りる、十分な高レベルのＴＰＨｍを生成することはできない。ＴＰＨｍのレベルを引き上げ、技術的利用に足る十分な動力出力へと変換するのには、人の手間が必要である。上記燃焼力学的系を強化するための、空気の流れに対するフィードバックＴＰＨｍは、上記アクティブグループのＴＰＨｍのレベルを上昇させる唯一の方法である。
【００５６】
［0035］上記アクティブグループは、上記エンジンの燃焼過程に参加する燃料の流れの潜在的熱エネルギーを、図１の有効熱エネルギーの流れＴＰＨｍ１０５へと開放する。図１のアクティブグループ１０１の効率性は、図２の燃焼力学的系２０１と、図２の熱力学的系２０２との相互協調に依存する。燃焼力学的系２０１は、燃焼過程の生成物である媒体上で変調されるＴＰＨｍ１０５を生成する。熱力学的系２０２は、ＴＰＨｍ１０５を運ぶ媒体を操作し、ＴＰＨｍ１０５をパワー出力１０６へと変換するパッシブグループ１０２へ、ＴＰＨｍ１０５を搬送する。
【００５７】
図３は、上記アクティブグループの理想的なフィードバックＴＰＨｍ制御システムである。燃焼力学的系によって生成されたＴＰＨｍは、最高レベル３０１に達し、熱力学的系のフィードバックによって、空気の上記流れへと促進され、上記燃焼力学的系に参加するＴＰＨａのレベルを引き上げる。図３の点線は、フィードバックＴＰＨｍ制御のないアクティブグループを示している。ＴＰＨｍ１０５のレベルは３０１よりも極めて低い。
【００５８】
図３の２０１へのＴＰＨｍ１０５フィードバックによって、上記エンジンの燃焼過程２０１で生成された熱ポテンシャル熱流ＴＰＨｍ１０５のレベルは、上記燃料の潜在的熱エネルギーの放出だけでなく、燃焼の強さ、または潜在的熱エネルギーの放出率に依存する。燃焼過程へのフィードバックＴＰＨｍ１０５は、燃焼過程を強化し、潜在的熱エネルギー放出率を増加させ、それによって、ＴＰＨｍ１０５のレベルを上昇させる。上記ＯＦＨＥ内燃機関の設計および構成のための基礎として２つの方法が開発される。
【００５９】
［0036］第１方法
第１方法は下記に示すＴＰＨｍｍａｘを与える。
【００６０】
最大熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ３０１である、ＴＰＨｍｍａｘは、燃焼力学的系２０１において、下記の場合にのみ生成される。すなわち、熱力学的系２０２による、燃焼力学的系２０１へのフィードバックＴＰＨｍ１０５が、ＴＰＨｍ１０５を喪失しない場合である。
【００６１】
この第１方法もまた実験室の試験によって証明することができ、物理的に計測され得る。
【００６２】
この第１方法はＴＰＨｍｍａｘ３０１を与え、下記の点でＯＦＨＥ内燃機関の発展において重要である。
【００６３】
１）  この第１方法は、適切な燃料／空気の比で燃焼力学的系によって生成されるＴＰＨｍｍａｘは、ＯＦＨＥ内燃機関で用いられる燃料に依存することを意味する。ＯＦＨＥ内燃機関で用いられる任意の特定の燃料について、上記アクティブグループの動作過程を実験室で観察する試験によって、ＴＰＨｍｍａｘを決定することができる。
【００６４】
２）  この第１方法は、内燃機関の熱効率ηｒａｔｉｏｎａｌについて、下記の合理的な基準を与える。
【００６５】
ηｒａｔｉｏｎａｌ  ＝  エンジンのパワー出力  ／  ＴＰＨｍｍａｘ
ここで、ＴＰＨｍｍａｘはエンジンで使用される燃料の最大ＴＰＨｍである。
【００６６】
この第１方法は、ＯＦＨＥ内燃機関の設計についての主たる指針である。
【００６７】
今まで、内燃の熱効率は教科書において過大評価されてきた。上記合理的基準によれば、従来型内燃機関の熱効率は極めて低い。
【００６８】
３）  この第１の方法は、従来型内燃機関の動作過程において、オットーおよびディーゼルエンジンのピストンとクランクシャフトとアクセサリとの仲介が、従来型内燃機関の熱効率の低さの主原因であることを指摘した。航空機のジェットエンジンは、オットーおよびディーゼルエンジンの延長であり、その力学的メカニズムはローターおよびシャフトである。従って、それは、上記と同じ欠陥を有する。
【００６９】
ａ）  燃焼力学的系への上記フィードバックＴＰＨｍは２回低下される。ＴＰＨｍは最初に力学的動力へと変化し、力学的動力は再びＴＰＨｍへと変化し、その後に燃焼力学的系へのフィードバックになる。
【００７０】
ｂ）  上記燃焼力学的系は常に、上記燃焼力学的系によって生成された、低下後のＴＰＨｍの下で動作する。
【００７１】
ｃ）  上記動作過程における、従来型内燃機関の上述の運動力学的メカニズムの仲介は、上記エンジンをして、上記エンジンで使用される特定の燃料についてのＴＰＨｍｍａｘに比べ、大幅に少ないＴＰＨｍを生成せしめる。
【００７２】
従来型内燃機関のこれらの欠点は、上記従来型内燃機関の枠組みの中で修正することはできない。
【００７３】
内燃機関についての標準的な教科書は、従来型内燃機関の標準的な解説を与える。ＴＰＨｍｍａｘという考え方はない。１世紀前、内燃機関の発明者は多分、上記エンジンの動作過程におけるフィードバック制御ＴＰＨｍの必要性に気付かなかった。しかし、上記発明者は、フィードバックＴＰＨｍ過程を備えるため、無意識のうちに、ピストンとクランクシャフトという力学的メカニズムを彼らのエンジンの中に含めた。しかし、ＴＰＨｍのフィードバック過程に介入する、ピストンおよびクランクシャフトという運動メカニズムは、上述のＴＰＨｍｍａｘを与える第１方法に反する。それは燃焼によって生成されたＴＰＨｍを消費し、燃焼室における燃焼力学的系を抑圧し、燃焼力学的系がＴＰＨｍを最大限に生成することを不可能にしてしまう。これが従来型内燃機関の重大な欠点の根本である。従来型エンジンの欠点について更なる議論は、段落［００４１］に開示する。
【００７４】
実際には、上記ＯＦＨＥ内燃機関のフィードバックＴＰＨｍ制御サイクルにおいて、ＴＰＨｍの弱冠のロスはある。上記ＯＦＨＥ内燃機関のフィードバックＴＰＨｍ制御システムは、輸送装置に用いられる現在の全ての内燃機関に比べ、ＴＰＨｍの最適なレベルを確保する。上記ＯＦＨＥ内燃機関の最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの方法と、その方法を実現する技術とは、［００３７］で開示される。
【００７５】
［0037］第２方法
アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムと、アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ
上記ＯＦＨＥ内燃機関の最も重要な貢献の一つは、上記アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの方法の開発と、現在の技術を用いたその実現とである。
【００７６】
一般的な自動フィードバック制御システムは、それらのシステムのエネルギー源の外にある力学的系のパラメータ対象を制御している。上記ＯＦＨＥ内燃機関のフィードバック制御の課題は、上記燃焼力学的系のエネルギー源と、上記ＯＦＨＥ内燃機関の熱力学的系のパラメータとを制御することである。
【００７７】
第２方法
上記ＯＦＨＥ内燃機関のアクティブグループのフィードバックＴＰＨｍは、媒体からＴＰＨｍを復調し、燃焼室における燃焼力学的系に参加する外気上でＴＰＨａを変調することである。上記過程は、ＴＰＨｍモデムの開口部を通る、媒体と上記外気との間の衝撃波によって、行われる。
【００７８】
ＴＰＨｍモデムの開口部を通る衝撃波による、熱エネルギーの流れの移動は、長期にわたって実験によって実証されている。
【００７９】
図４はアクティブグループ１０１の最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの概略図であり、上記フィードバックシステムの設計および構成を示す。詳細設計は最終構成において利用することができる。図示されている動作過程を下記に説明する。
【００８０】
１）  上記アクティブグループにおいて、燃料の流れ１０３と空気の流れ１０４とは、別々に、ポンプ４０１と４０２とによって、燃料源４０３と空気源４０４とから、燃焼室４０５へとそれぞれ駆動される。燃料と空気との吸入は個別に調整される。
【００８１】
２）  燃料の流れ１０３と空気の流れ１０４とが燃焼室４０５へと伝えられた後、スパークプラグ４１５がスパークし、燃焼を開始する。アクティブグループの動作過程は単一の流れであるため、燃焼過程が一度始まると、次の開始動作までスパークは必要ない。
【００８２】
３）  燃焼力学的系２０１はＴＰＨｍ５０６を生成し、ＴＰＨｍ５０６は燃焼生成物である媒体上で変調され、ダクト４０６を介して、パワー出力のためにパッシブグループへとＴＰＨｍ５０６を送る。ダクト４０６はアクティブグループ１０１の固定スタンド４０７に据え付けられている。
【００８３】
４）  バルブｖ１４０８は、媒体上で変調されたＴＰＨｍ５０６の一部のフィードバックを、フィードバックダクト４１０を介して媒体パルス形成ダクト４０９へと導くために備えられている。上記フィードバック媒体パルスの形成ダクト４０９とフィードバックダクト４１２とは、アクティブグループ１０１構造体の固定スタンド４０７の内部に据え付けられている。
【００８４】
波形化された媒体パルス形成の数と波の形とは、燃焼室で生成される媒体の量に依存する。
【００８５】
５）  従って、フィードバック媒体パルスの形が固定される。
【００８６】
６）  バルブｖ２４１１は、ＴＰＨｍ５０６の一部をフィードバックダクト４１０内に導くために備えられ、ＴＰＨｍ５０６の一部はパルス形成ダクト４０９の最終波形で射出される。ＴＰＨｍ５０６の噴射は、最終媒体パルスの前部のｐ２を調整するのに用いられる。
【００８７】
７）  同様の形成空気パルスダクト４１２が、ＴＰＨｍモデムの逆側に配置されている。
【００８８】
８）  独立し調整された空気が、ステップ６の形成空気パルスダクト４１２に供給され、ＴＰＨｍ５０６の媒体パルスに対応して、ステップ５の形成空気パルスダクト４１２で固定化された空気パルスを生成する。ただし、ステップ４のｖ１にあたるバルブはない。
【００８９】
９）  バルブｖ３４１３が、ステップ６のバルブとして備えられ、ステップ６のＴＰＨｍ５０６に応じた空気パルスとして、最終空気パルスの前部のｐ１を調整する。
【００９０】
１０）  ステップ６のＴＰＨｍ５０６の媒体パルス前部と、空気パルス前部４１２とは、シンクロナイザを用いるＴＰＨｍモデム４１４の逆側へと向けられる。上記シンクロナイザは、バルブｖ３とｖ２とによって、空気パルスと媒体パルスとの前部のパラメータｐ１とｐ２とを感知し、制御し、ｐ１とｐ２とはそれぞれ値が等しくなっている。空気パルスと媒体パルスとはＴＰＨｍモデム４１４の逆側で出会う。
【００９１】
１１）  ＴＰＨｍ５０６媒体パルスと空気パルスとの間の衝撃波は、ＴＰＨｍモデムで生成し、ＴＰＨｍ５０６は媒体から復調され、上記空気で変調される。
【００９２】
復調と変調との制御は、コンピュータプログラムによって即応性と正確性とが確保される。
【００９３】
１２）  復調された媒体は、バルブｖ４（図示しない）を通って排出され、変調された空気はバルブｖ５（図示しない）を通って燃焼室４０５へと通される。
【００９４】
１３）  アクティブグループ１０１のフィードバックＴＰＨｍ制御システムの１サイクルが完了し、上記サイクルを繰り返し続ける。
【００９５】
１４）  ダクト４０６、４１０、４０９と４１２とは、耐高熱性の剛性材料から製造することができ、アクティブグループ４０７の固定スタンドに差し込まれることができる。上記構造体は単純で信頼性が高い。
【００９６】
アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍの動作過程において、全てのバルブと、シンクロナイザと、ＴＰＨｍモデムで発生する媒体パルスと空気パルスとの間の衝撃波のタイミングとは協調しており、コンピュータプログラムによって制御される。
【００９７】
上記アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ過程は、上記過程自体の熱エネルギーの流れＴＰＨｍによって実現され、オットーおよびディーゼルの動作過程におけるピストンおよびクランクシャフト、または航空機用ジェットエンジンにおけるローターおよびシャフトを用いない。
【００９８】
図４において、４１４は、ＴＰＨｍモデム４１４の逆側にあるパルス形成ダクト４０９と４１２との拡大図である。４０９と４１２とがＴＰＨｍモデムにぴったりとフィットしていることが確認できる。４１４を中心として、形成４０９および４１２と、バルブｖ４およびｖ５とは、コンピュータプログラムによって、ＴＰＨｍの媒体からの復調と、空気への変調との過程のための閉室を形成する。媒体の復調と、空気の変調との過程の後、バルブｖ５は媒体を排出するために開き、ｖ４は高温の空気を燃焼室４０５へと移すために開く。
【００９９】
上述のバルブｖ５とｖ４とは、コンピュータプログラムによって制御され、即応性と正確性とが確保される。
【０１００】
上述の全ての動作は、上記開始動作後の通常の動作条件の下にある。上記開始動作のために、スタータが用いられるべきである。
【０１０１】
図４は、ＴＰＨｍ制御システムの最適フィードバックの設計および構成の原理を示すために用いられたということには注意すべきである。媒体パルスおよび空気パルスの形成の詳細が、最終的な設計と見なされるべきである。最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの設計および構成の本質は、ＴＰＨｍモデムにおいて媒体と外気との衝撃波を生成する第２方法を実現し、媒体からＴＰＨｍを復調し、燃焼室における力学的系に参加する外気でＴＰＨａを変調することである。
【０１０２】
［0038］図５Ａ〜５Ｃは、上記アクティブグループの３つの異なるフィードバックＴＰＨｍ制御システムを比較する概略図である。
【０１０３】
図５Ａは、上記アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作過程に仲介する運動メカニズム、図８Ａの８０１、または図８Ｂの８０７を示しており、ＴＰＨｍ５０５＜＜ＴＰＨｍｍａｘ３０１である。
【０１０４】
図５Ｂは、理想的ＴＰＨｍモデム５０６が、上記アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作過程に使用されることを示す。燃焼力学的系２０１で生成されたＴＰＨｍはＴＰＨｍｍａｘ３０１を生成する。
【０１０５】
図５Ｃは、実際のＴＰＨｍモデム４１４が、上記アクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作過程に使用されることを示す。燃焼力学的系２０１で生成されたＴＰＨｍはＴＰＨｍ５０６を生成し、ＴＰＨｍ５０６＜ＴＰＨｍｍａｘ３０１である。
【０１０６】
［0039］図６Ａと６Ｂとは、上記ＯＦＨＥ内燃機関のパッシブグループ１０２の動作過程の概略図である。パッシブグループのためのパワー出力について、３つの選択肢が与えられている。
【０１０７】
１つ目の選択肢は、図６Ａに示されるようなジェットパワー出力６０２である。図１のアクティブグループ１０１における、図２の燃焼力学的系２０１によって生成されたＴＰＨｍ５０６は、熱力学的系２０２によってジェット構造体６０１へと伝えられ、ジェットパワー出力６０２を形成する。ジェットパワー出力の、温度ｔ、圧力ｐ、速度ｖという３つのパラメータは、図４に示されるアクティブグループのフィードバックＴＰＨｍ制御システムの制御下にある。
【０１０８】
２つ目の選択肢は、図６Ｂに示される。ジェットパワー出力６０２がターボ発電機６０３によって取り入れられ、パワー出力として電気６０４を送出する。
【０１０９】
３つ目の選択肢は、ジェットパワー出力と電力出力とのハイブリッドである。
【０１１０】
［0040］上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程は、上記エンジンユニットのアクティブグループとパッシブグループとの動作過程の統合であり、［００３４］〜［００３９］で既に分析した。上記エンジンユニットの性質は、上記２つのグループの性質の結合である。
【０１１１】
図７Ａと７Ｂとは、ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの動作過程の概略図である。燃料の流れ１０３と空気の流れ１０４とは、別々の動力ドライバ４０１と４０２とによって、各々、燃料源４０３と空気源４０４とから、図１のアクティブグループ１０１へと伝えられる。図２のアクティブグループ２０１の燃焼力学的系は、ＴＰＨｍ５０６を生成する。ＴＰＨｍ５０６は、図２の熱力学的系２０２によって、図１のパッシブグループ１０２へと運ばれる。熱力学的系２０２のＴＰＨｍ５０６の一部は、図４のモデム４１４による、上記燃焼力学的系へのフィードバックとなる。上記パッシブグループはジェット構造体６０１である。上記パッシブグループのパワー出力は下記の３つの選択肢を有する。１つ目の選択肢は、図７Ａのジェットパワー出力６０２である。２つ目の選択肢は、電力出力６０４であり、この場合、ターボ発電機６０３が図７Ｂのジェット６０２に取り入れられる。３つ目の選択肢は、ジェットパワー出力と電力出力とのハイブリッドである。上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの独自の性質は以下の通りである。
【０１１２】
１）  上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、そのアクティブグループとパッシブグループとの間に力学的連結が無く、各グループは各自の動作過程を有する。
【０１１３】
２）  上記ＯＦＨＥ内燃機関は、上記アクティブグループの最適フィードバックＴＰＨｍ制御システムの過程から区別される。上記過程は力学的メカニズムの仲介がない。
【０１１４】
３）  上記ＯＦＨＥ内燃機関の総合熱効率は、従来型内燃機関よりも高い。
【０１１５】
４）  別々の動力ドライバがエンジン本体に燃料と空気とを供給する。
【０１１６】
［0041］従来型内燃機関の欠点
図１に示される動力発生の本質は、全ての内燃機関に当てはめることができる。従来型内燃機関ユニットもまた、アクティブグループとパッシブグループとに分けることができる。上記従来型内燃機関の動作過程は図８Ａおよび８Ｂで分析され得る。
【０１１７】
上記従来型内燃機関の欠点は明らかである。
【０１１８】
１）  図８Ａは、例えばオットーサイクルおよびディーゼルサイクルエンジンのような、往復動サイクル型従来型エンジンの動作過程の概略を示す。上記エンジンは、図８の８０１に示すようなピストンおよびクランクシャフトの運動力学的メカニズムを有する。動力の流れの形式の変化を示すため、ピストンシリンダおよびクランクシャフトメカニズムは２重形式で示される。ＴＰＨｍ５０５が運動メカニズム８０１に入った後、熱エネルギーの流れＴＰＨｍ５０５は、力学的動力８０２へと変化していることに注意すべきである。これはパワーストロークと呼ばれる。力学的動力８０２は、同じ運動メカニズム８０１へと再び入り、熱動力の流れ８０３へと変化しており、燃焼力学的系２０１へのフィードバックになっている。従って、これは圧縮ストロークと呼ばれる。従来型内燃機関におけるフィードバックＴＰＨｍ５０５は２回低下され、上記パワー出力は８０６である。
【０１１９】
航空機用ジェットエンジンの動作過程は、従来型往復動エンジンの動作過程と同じである。それは、図８Ａに類似する図８Ｂに示される。上記動作過程に仲介する運動メカニズムは、ローターおよびシャフト８０７であり、上記パワー出力はジェット動力８０８である。フィードバックＴＰＨｍ５０５は同様に２回低下される。往復動エンジンにおいてもジェットエンジンにおいても、動力生成のアクティブグループとパワー出力のパッシブグループとは、点線８０９で示される運動力学的メカニズムによって硬直的に結合されている。
【０１２０】
２）  図８Ａの８０１または図８Ｂの８０７の、稚拙な運動力学的メカニズムが、点線８０９で示されるように、燃料と空気との吸入制御から、出力パワーの制御までエンジン全体に広がっている。ＴＰＨｍは、広範囲にわたる運動力学的メカニズムにおいて失われ、それによって、パワー出力として利用可能であったＴＰＨｍのレベルが低下され、ＴＰＨｍｍａｘよりも極端に低い。
【０１２１】
３）  燃料と空気との吸入制御メカニズムと、パワー出力の制御メカニズムとは全て、同じピストンおよびクランクシャフト、またはローターおよびシャフトに共有されている。点線８０９で示されるように、上記動力生成部と全ての動力消費部とが一緒に結合される。それは、輸送装置の設計とその性能とを大きく制限した。
【０１２２】
４）  上記従来型内燃機関の製造において、力学的稼働部分はほとんど、上記エンジンの、上述のピストンおよびクランクシャフト、またはローターおよびシャフトの運動力学的メカニズムである。上記輸送装置のメンテナンス作業は、同じ力学的メカニズムである。上記ＯＦＨＥ内燃機関の比較可能な稼働部分に比べ、総コストが極めて大きい。
【０１２３】
［0042］図９は、輸送装置に組み込まれた上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。燃料１０３の独立型供給管と、空気１０４の独立型供給管とはアクティブグループ４０７の固定スタンドの入力である。媒体上で変調されるＴＰＨｍのためのダクト９０１は、アクティブグループ４０７の固定スタンドの出力であり、輸送装置の好適な位置に取り付けることができる。
【０１２４】
ジェットパワー出力６０１は、コンピュータプログラムによって制御される垂直回転メカニズムへと取り付けられ、それによって、それは遠隔操作が可能である。後者はパッシブグループ９０２の固定スタンドに取り付けられる。上記パッシブグループの固定スタンドは、上記輸送装置の好適な位置に、上記アクティブグループの固定スタンドと離して、取り付けられる。
【０１２５】
パワー出力ジェット６０１とともに振舞う垂直回転メカニズムは、上記輸送装置の姿勢の制御に用いられる（例えば、航空機の離着陸動作である）。
【０１２６】
上記輸送装置の姿勢とジェットパワー出力の方向との調整はコンピュータプログラムにより制御される。
【０１２７】
上記アクティブグループの固定スタンドと、上記パッシブグループの固定スタンドとは、媒体上で変調されるＴＰＨｍのためのダクトによって連結される。上記ダクトには、運動メカニズムも他の固定材料もない。両固定スタンドは上記輸送装置に別々に据え付けられることができる。
【０１２８】
図９は、輸送装置に組み込まれた上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの概略図である。上記アクティブグループの固定スタンド４０７と、上記パッシブグループの固定スタンド９０２と、ジェットパワー出力の垂直運動メカニズムと、輸送装置の姿勢調整との詳細設計は全て、一般的な力学的設計作業であり、コンピュータプログラム技術である。
【０１２９】
［0043］アクティブグループの設計および構成は、図４の最適フィードバック制御システムの原理の現実化である。上記ＯＦＨＥ内燃機関と上記従来型内燃機関との根本的な違いは、上記ＯＦＨＥ内燃機関が、バルブとシンクロナイザとＴＰＨｍモデムとから成るシステムの動作に依存し、上記エンジンのアクティブグループでのみ、フィードバックＴＰＨｍ制御を行うことにある。一方、従来型内燃機関は、上記エンジンの燃料および空気の吸入からパワー出力までの全動作過程が同じメカニズムで共有されている。従って、従来型内燃機関は、ピストンおよびクランクシャフト、またはローターおよびシャフトの運動メカニズムを用いて、上記エンジンの出力からフィードバックＴＰＨｍを行う。従来型エンジンの欠点については、特に［００４１］において、既に分析を行った。
【０１３０】
ＯＦＨＥ内燃機関のフィードバックＴＰＨｍ制御システムの動作は、バルブとシンクロナイザとＴＰＨｍモデムとであり、それらは、詳細設計において位置を変えられることができる。バルブとシンクロナイザとその周辺装置との動作は、力学的、または電気的、または流体力学的なシステムであり、装置でありうる。
【０１３１】
［００３７］で述べたように、ステップ１４において、全てのバルブとシンクロナイザとは協調的であり、コンピュータプログラムによって制御され、衝撃波がＴＰＨｍモデムで発生し、媒体から空気へとＴＰＨｍを移し、内燃機関過程の動作過程に参加することを確保する。
【０１３２】
ＴＰＨｍモデム４１４は、上記ＴＰＨｍフィードバック制御システムの重要な装置である。ＴＰＨｍモデムの逆側で、媒体のパルスと空気のパルスとが出会い、衝撃波が生成され、それによってＴＰＨｍ５０６が媒体から復調し、空気で変調する。
【０１３３】
ＴＰＨｍモデムは、開口部を備える形式で、耐高熱性ワイヤにより組み立てられる。上記開口部の大きさは、媒体および空気のパルスに依存する。各開口部は、媒体の熱エネルギーをできるだけ多く空気へと変換することになる。それによって、上記ＴＰＨｍモデムは、媒体の熱エネルギーの大部分を空気へと変換するであろう。
【０１３４】
［0044］ＴＰＨｍモデムサブユニットは、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの重要な装置である。機能および動作原理は［００３７］で説明した。上記サブユニットは、上記ＴＰＨｍモデム本体と、周辺装置とを含む。上記ＴＰＨｍモデム本体は、好適なワイヤで組み立てられた薄いネットから成る。上記エンジンの動作過程において、ネットは上記衝撃波の圧力と高温との下にあり、上記ネットの材料において引張応力は誘発されない。市販の耐食性と耐高熱性を有する材料が利用できるが、長期間にわたって続けることはできないだろう。現在の材料技術によって、上記ネットのための特別な材料が開発されることには確信がある。上記ＴＰＨｍモデム本体は、ＴＰＨｍモデムサブユニットにおいて、従来型エンジンのスパークプラグのように、取り換え容易であるべきである。周辺装置は、上記モデム本体に付加され、［００３７］で述べたように、媒体からのＴＰＨｍの復調と、上記燃焼に参加する空気の流れ上でのＴＰＨｍの変調との過程を行う。
【０１３５】
上記周辺装置の主たる部分は、上記シンクロナイザと流体バルブとを含む。流体回路設計の技術が、ＴＰＨｍモデムサブユニットの設計に利用することができる。上記ＴＰＨｍモデムサブユニットの全ての部分と、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットとは、燃焼温度と媒体の流れの温度とが従来型内燃機関の場合に比べて高いため、従来型内燃機関の場合に比べ、高熱の環境下で動作する。
【０１３６】
［0045］ＯＦＨＥ内燃機関の応用
１）  輸送手段における上記ＯＦＨＥ内燃機関の応用は、ＯＦＨＥ内燃機関が含む、下記の顕著な技術的特徴に基礎付けられる。
【０１３７】
それは、オットーおよびディーゼルサイクルにおけるようなピストンおよびクランクシャフトも、航空機用ジェットエンジンにおけるようなローターおよびシャフトも有さない。
【０１３８】
上記従来型内燃機関について、つまりオットーエンジンおよびディーゼルエンジンと、航空機用ジェットエンジンとについて、エンジンは全て、同じ運動力学的メカニズムに共有された動力生成とパワー出力とを有し、それによって輸送装置の刷新を制限してきた。
【０１３９】
それは、上記従来型内燃機関よりも極めて高い総合熱効率を有する。
【０１４０】
それは、上記従来型内燃機関よりも極めて低い重量／パワー出力の比を有する。
【０１４１】
上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、動力を生成するアクティブグループと、パワー出力を与えるパッシブグループという、２つのグループを有する。上記２つのグループ内に、硬直的な力学的連結はない。それは、輸送手段の設計者に、上記動力生成グループと上記パワー出力グループとを最適な位置に配置する機会を与える。
【０１４２】
上記アクティブグループまたは動力生成部は、図９の固定スタンド４０７に含まれる。上記パッシブグループまたはパワー出力部は、図９の別の固定スタンド９０２に含まれる。両固定スタンドは、ＴＰＨｍとともに変調される媒体をパワー出力の生成へと通すためのフレキシブルなダクトによって連結されており、従って両固定スタンドは、上記輸送手段に、別々に据え付けることができる。
【０１４３】
輸送手段の動きはパワー出力の方向に従い、それにより、輸送手段の動きはコンピュータプログラムによって調整される。
【０１４４】
輸送手段の姿勢はコンピュータプログラムによって制御され、それにより輸送手段の操縦は、安全性と、即応性と、正確性とを確保され、従来型輸送手段における災害の主原因である手動操作のエラーを回避する。
【０１４５】
図９は、燃料および空気の入力と、アクティブグループのＴＰＨｍフィードバックシステムと、パッシブグループのパワー出力とが全て、コンピュータプログラムによって個々に制御され、全てのコンピュータプログラムは遠隔操作されることができることを示す。
【０１４６】
２）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送手段は、より良い性能と、安全性と、快適性とを備えて、輸送システムを刷新するだろう。
【０１４７】
３）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型航空機は、大きさを変化させ、折り畳むことのできる羽を有するだろ。それにより、航空機の離着陸またはホバリングはほとんど垂直に行うことができる。新型航空機の空中での航空速度は、現在の航空機に比べ、極めて早いものでありうる。上記従来型内燃機関から動力を供給される航空機が、上記新型航空機と同じことをすることはできない。
【０１４８】
燃料と空気との吸入が、独立して、上記アクティブグループの燃焼室へと駆動され、調整され、移されることで、上述の燃料空気吸入システムは下記の便益を含む。すなわち、経済的な液化燃料またはガス燃料、液化石油ガス（ＬＰＧ）とハイドロゲンとを含む、広範囲の燃料および燃料補助剤が、ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送手段用に利用できる。上記燃料および燃料補助剤は、高圧シリンダー内に蓄えることができる。衛星ナビゲータの誘導下にある新型航空機は、成層圏およびより高い緯度での航行が可能であり、世界中のあらゆる地点により短時間で到着することができる。
【０１４９】
４）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型自動車は、従来型自動車に比べ、より高い熱効率を有し、それにより、上記新型自動車は同じ燃料消費で従来型自動車よりも大きな動力を供給することができる。
【０１５０】
上記新型自動車は、動力に対する重量の比がより低く、ピストンもクランクシャフトもない。それにより、上記新型自動車の製造および維持コストは大幅に下がり、極めてより低コストで、人々は上記新型自動車を購入し、維持することができる。
【０１５１】
そして、上記新型自動車は、上述の新型航空機の羽のような、小さな羽を備えて造ることができ、それによって、上記新型自動車は、水上および渋滞した道路の上を飛ぶハイブリッド自動車として務めることができる。
【０１５２】
５）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型の鉄道機関車および列車は、従来型の機関車および列車に比べ、熱効率がより高い。それにより、上記新型の機関車および列車は、従来型の機関車および列車に比べ、同じ燃料消費で、より大きな動力を供給し、より早く走ることができる。
【０１５３】
上記ＯＦＨＥ内燃機関の、動力生成用アクティブグループとパワー出力用パッシブグループとは、上記新型の機関車および列車に、独立して別々に組み込むことができる。それにより、上記列車は線路から少し浮くことができ、上記新型の機関車および列車は、従来型のいかなる機関車および列車よりも速い速度で、浮かんで走る伝送手段であることができ、乗員と周辺の人々にとって無害である。対照的に、磁気浮揚機関車および列車は乗員および周辺の人々にとって有害である。
【０１５４】
６）  上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型船舶は、従来型船舶に比べ熱効率がより高く、それにより、上記新型船舶は従来型船舶に比べ、同じ燃料消費でより強い動力を供給し、より早く走ることができる。
【０１５５】
上記新型船舶の推進力は、［００３９］で述べた、ＯＦＨＥ内燃機関のパッシブグループのパワー出力についての３つの選択肢とともに、任意の位置に組み込むことができる。
【０１５６】
従って、上記新型船舶の姿勢調整はコンピュータプログラムによって巧みに制御することができ、それにより、上記新型船舶の性能は向上するだろう。
【０１５７】
７）  上記ＯＦＨＥ燃焼機関は軍事目的での利用も可能である。例えば、ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される特別ミサイルであって、上記ミサイルの姿勢を調整する技術的特徴を有し、レーダーシステムまたは衛星ナビゲータを用いて地上の人間によって遠隔操作され、任意の脅威に対して世界中を探索する特別ミサイルである。
【０１５８】
ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される上記特別ミサイルは空中でも、地上でも、戦艦でも、水面下の潜水艦でも発射されることができる。
【０１５９】
ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される、特別な軍事用戦闘航空機は、上述の新型航空機の優位な点とは別に、さらに下記の特別な技術的特徴を有する。すなわち、上記特別な軍事用戦闘航空機は、上記航空機の中に人間の操縦士を乗せずに、遠隔操作することができる。
【０１６０】
レーダーシステム装置、または衛星ナビゲータの誘導を利用して、地上の人間が敵の軍事目標を探索し、コンピュータプログラムの制御下で、上記航空機に据え付けられたカートリッジのトリガーを引くことにより、それを攻撃することができる。
【０１６１】
ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される特別な装甲車および戦車は、地上から少し浮かぶ技術的能力を備え、従来型の装甲車および戦車よりも優れた機動性を有する。上記特別な装甲車および戦車は、地上の人間がレーダーシステムの助けを借りて、上記装甲車および戦車の中に人間の操縦者を乗せずに、遠隔操作することができ、コンピュータプログラムを使って、上記装甲車および戦車に据え付けられたカートリッジのトリガーを遠隔から引き、敵対象を攻撃することができる。
【０１６２】
８）  請求項１にかかる、上記新型航空機、新型自動車、新型機関車および列車、新型船舶の安全な利用と、その性能を十全に発揮することとを確保するには、空港、道路、線路、鉄道駅と港という、対応する技術的基盤は、技術的に適格な基盤であるべきである。本発明の発明者は、不適格な基盤における、上述の新型航空機、新型自動車、新型機関車および列車、新型船舶の利用の災害について、法的責任が無いことを明言する。
【０１６３】
９）  ＯＦＨＥ内燃機関の構成は単純であり、信頼性が高く、重量／パワー出力の比が小さい。内燃機関および輸送装置に関連する製造業は再編され、持続可能な発展の途につくだろう。
【０１６４】
１０）  ＯＦＨＥ内燃機関および、上記ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送装置は、パワー出力が同じで、類似した従来型内燃機関に比べ、二酸化炭素および他の排出ガスの排出が少ないだろう。従って、それは環境に優しい。
【０１６５】
ＯＦＨＥ内燃機関の開発は、現在のコンピュータ技術と十全に協調する輸送の新時代を始めるだろうし、人々は安全で快適でより早い輸送手段と共により好い生活を楽しむだろう。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの方法の原理に基づいたエンジンの動作過程によって特徴づけられる、最適フィードバック熱エネルギー内燃機関（以後、ＯＦＨＥ内燃機関と略する）であって、
上記２つの方法のうち第１の原理方法は、燃焼室における燃焼力学的系によって生成され、媒体（燃焼生成物）上で変調される、熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ（ＴＰＨｍと略記する）は、上記燃焼室における上記燃焼力学的系へのフィードバックであって、上記熱ポテンシャル熱エネルギーの流れのロスがなく、それによって、燃焼室で生成された上記熱ポテンシャル熱エネルギーは最大熱ポテンシャル熱エネルギーの流れ（ＴＰＨｍｍａｘと略記する）へと引き上げられるという方法であり、
上記２つの方法のうち第２の原理方法は、上記ＴＰＨｍが上記第１の方法のフィードバックによってＴＰＨｍｍａｘに近づくことで特徴づけられ、上記第１の方法のフィードバックは、上記第１の方法の原初の燃焼力学的系へのフィードバックであって、制御ハードウェアＴＰＨｍモデムの開口部を通る衝撃波によるフィードバックであり、
上記第２の原理方法の動作は全て、正確性と即応性とを確保するためのコンピュータ技術によって特徴づけられ、
ＴＰＨｍは、燃焼力学的系において生成のみが行われ、変調されるのは媒体上であり、上記媒体は燃料と空気との燃焼生成物であり、
上記燃焼室から出た後、ＴＰＨｍとともに変調された上記媒体は熱力学的系によって運ばれ、
ＴＰＨｍとともに変調された媒体を運ぶ熱力学的系は熱エネルギーの流れであり、
燃焼力学的系はＴＰＨｍを生成することはできるが、燃焼室内にそれを蓄えておくことはできず、
上記熱力学的系は熱エネルギーを移すことはできるが、ＴＰＨｍを生成せず、
上記燃焼力学的系と熱力学的系との相互協調は、ＯＦＨＥ内燃機関の動作を促す、推進用熱エネルギーのメカニズムであり、
上記ＴＰＨｍフィードバックシステムは、燃焼力学的系で生成するＴＰＨｍをＴＰＨｍｍａｘへと近づけるようにされ、そのことは上記ＯＦＨＥ内燃機関の長所であり、
上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットは、アクティブグループとパッシブグループという２つのサブグループへと分けられ、
上記アクティブグループは、ＴＰＨｍが生成される、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの一部であり、
上記パッシブグループは、上記アクティブグループで生成されたＴＰＨｍを上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットのパワー出力へと変換する、上記ＯＦＨＥ内燃機関ユニットの一部であり、
ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される航空機、自動車、機関車および列車、船舶は、新型航空機、新型自動車、新型機関車および列車および新型船舶である
最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項２】
上記第２原理方法によれば、上記ＯＦＨＥ内燃機関は、現在のオットーエンジン、またはディーゼルエンジン、または航空機用ジェットエンジンのいずれよりも大きなパワー出力を生成し、それによって、上記ＯＦＨＥ内燃機関の熱効率は、上記現在のエンジンよりも高い
請求項１の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項３】
上記ＯＦＨＥ内燃機関の動作過程は、ピストンおよびクランクシャフトがなく、現在の航空機用ジェットエンジンのローターおよびシャフトもないことによって特徴づけられ、それによって、上記ＯＦＨＥ内燃機関のパワー出力に対する重量の比は、同じパワー出力では、上記現在のオットーエンジンと、ディーゼルエンジンと、航空機用ジェットエンジンとに比べ、より小さい
請求項１の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項４】
上記ＯＦＨＥ内燃機関の上記アクティブグループおよびパッシブグループは、相対的に独立しており、ただし、上記アクティブグループで生成されたＴＰＨｍとともに変調される媒体を上記パッシブグループへと通すためのフレキシブルなダクトによって連結されており、従って、上記アクティブグループとパッシブグループとは、輸送手段の離れた別々の位置に配置することができ、
燃料と燃料の燃焼補助剤とは、請求項１のアクティブグループの燃焼力学的系へと、別々に駆動され、調整され、移され、
上記パッシブグループのパワー出力のパラメータである、ｔ（温度）と、ｐ（圧力）と、ｖ（速度）とは、上記アクティブグループの動作過程によって制御され、
上記アクティブグループの動作過程の媒体は、請求項１の燃焼力学的系と熱力学的系という、２つの相互協調的な系の熱力学的系の一部から導かれ、
上記熱力学的系の一部から導かれる上記媒体は、アクティブグループの物理構造におけるバルブまたは他の方法によって起動され、
アクティブグループの動作過程は、請求項１の第２の原理方法の動作過程であり、
上記アクティブグループの動作過程は、コンピュータプログラムによって制御され、動作の正確性と即応性が確保され、手動エラーを回避する
請求項１の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項５】
上記パッシブグループは、請求項１のＯＦＨＥ内燃機関のパワー出力の３つの選択肢を与え、１つ目の選択肢はジェットパワー出力であり、２つ目の選択肢は電力出力であり、３つ目の選択肢はジェットパワー出力と電力出力とのハイブリッドであり、上記選択肢はＯＦＨＥ内燃機関が組み込まれる輸送手段に応じて選ばれ、
上記パッシブグループの垂直運動のメカニズムはコンピュータプログラムによって制御され、それによって、上記パッシブグループの垂直方向の位置は遠隔制御されることができ、
上記パッシブグループは上記輸送手段の最適な位置に組み込まれ、上記輸送手段の運動は上記パッシブグループのパワー出力の方向に従い、それによって、パワー出力の上記方向と上記輸送手段の運動とは協調的であり、
輸送手段の上記協調は上記輸送手段の姿勢であり、それにより、上記輸送手段の姿勢はコンピュータプログラムによって制御され、全ての操作において、正確性を維持し、上記輸送手段の操縦における即応性を確保し、
上記コンピュータプログラムは遠隔制御されることができ、それによって、ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される上記輸送手段は遠隔制御されることができる
請求項１の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項６】
上記ハードウェアＴＰＨｍモデムは、耐高熱性ワイヤで製造され、開口部を備え、請求項１の第２方法に従い、媒体によって運ばれるＴＰＨｍは、媒体と外気との間の衝撃波をＴＰＨｍモデムの開口部を通して導くことによって、媒体から復調し、外気で変調し、それによって、空気の熱ポテンシャル熱エネルギーＴＰＨａは、上記燃焼室における燃焼力学的系に参加する
請求項１の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項７】
請求項１のＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型航空機は、下記によって特徴づけられる技術的特徴を有し、すなわち、
上記新型航空機の姿勢とジェットパワー出力との協調は、コンピュータプログラムによって制御されて上記新型航空機において別々に操縦され、それによって、航空機はほとんど垂直に離陸、または着陸、またはホバリングすることができ、高速飛行における航空力学的な要請にあわせて、羽の大きさを変化させ、または羽を折り畳んで、飛ぶことができ、従来型航空機に比べ非常に速い速度で飛行することができ、
上記新型航空機の動作はコンピュータプログラムによって制御され、動作の正確性と即応性とが確保され、それにより、従来型内燃機関から動力を供給される航空機の災害の主原因である、手動エラーを回避する
請求項２と３と５の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項８】
請求項１によれば、上記燃焼力学的系と上記熱力学的系との相互協調は、使用される燃料および燃料の燃焼補助剤燃料についての制限を有さず、一方、従来型内燃機関については燃料および燃料の燃焼補助剤は厳しい制限を有し、
請求項４によれば、燃料および燃料の燃焼補助剤燃料は、請求項１のアクティブグループの燃焼力学的系へと駆られ、調整され、運ばれ、
広範囲の燃料および燃料の燃焼補助剤が、請求項１のＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される輸送手段で使用可能であり、
上記燃料および燃料の燃焼補助剤の組合せは、例えばハイドロゲンと燃焼補助剤とのように、二酸化炭素排出の少ない種類を選ぶことができ、
燃料および燃料の燃焼補助剤の組合せは、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）とそれに対応する燃焼補助剤のように、経済的な液化またはガス燃料とそれに対応する燃焼補助剤を選ぶことができ、
十分な燃料およびそれに対応する燃焼補助剤があれば、上記新型航空機は成層圏とより高い緯度とで航行することができ、衛星ナビゲータシステムの誘導下で世界中の任意の地点により短時間で到着することができる
最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項９】
請求項１のＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型自動車は、下記によって特徴づけられる顕著な技術的特徴を有し、すなわち、
上記新型自動車は同じ燃料消費の従来型自動車よりも大きな力を供給することができ、
上記新型自動車は、従来型内燃機関のピストンおよびクランクシャフトのような稚拙な運動力学的メカニズムがなく、それにより、上記新型自動車の製造および維持コストは大幅に下がり、人々はより低コストで上記の新しい自動車を購入し、維持することができ、
上記新型自動車は、請求項７の新型航空機の羽のような、小さな羽を備えて建造することができ、それにより上記新型自動車は、水上および渋滞した道路の上を飛ぶハイブリッド自動車として務めることができる
請求項２と３と５の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項１０】
請求項１のＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型機関車および列車は、下記によって特徴づけられる顕著な技術的特徴を有し、すなわち、
上記新型機関車および列車は、同じ燃料消費で、従来型の機関車および列車に比べてより強い力を供給し、より早く走ることができ、
ＯＦＨＥ内燃機関の、動力生成アクティブグループとパワー出力パッシブグループとは、機関車および列車に、独立して別々に組み込むことができ、それにより、上記列車は線路から少し浮くことができ、上記新型機関車および列車は、従来型のいかなる機関車および列車よりも速い速度で、浮かんで走る伝送手段であることができ、乗員および周辺の人々にとって無害であり、このことは磁気浮揚機関車および列車にとっては真実ではない
請求項２と３と４の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項１１】
請求項１のＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される新型船舶は、下記によって特徴づけられる顕著な技術的特徴を有し、すなわち、
新型船舶の推進力は、上記新型船舶の任意の場所に、ローター、またはジェット、またはローターおよびジェットの両方という、推進力のいずれの形式でも組み込むことができ、それにより、上記新型船舶は従来型船舶に比べ、より良い操作性で動き、
上記新型船舶の姿勢調整はコンピュータプログラムによって巧みに制御されることができ、それにより、上記新型船舶の性能は向上するだろう
請求項２と４と５の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項１２】
請求項７、９、１０と１１の上記新型航空機、新型自動車、新型機関車および列車、新型船舶の、方法と、制御システムと、システム装置と、応用とは、軍事目的での利用が可能であり、軍部は、軍用機器のために上記特許発明のライセンスを購入することが必要となる
請求項１から１１の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【請求項１３】
ＯＦＨＥ内燃機関から動力を供給される、上記新型航空機、新型自動車、新型機関車および列車、新型船舶は、下記に特徴づけられる顕著な技術上の特徴を有し、すなわち、同じパワー出力において、従来型輸送手段に比べ、二酸化炭素の排出が少なく、従って、上記ＯＦＨＥ内燃機関と、その輸送手段における利用例とは、世界的な二酸化炭素削減プロトコルの政策に技術的に調和する
請求項７、９、１０および１１の最適フィードバック熱エネルギー内燃機関。
【国際調査報告】
2013506788.tif 000015
2013506788.tif 000016
2013506788.tif 000017