(57)【要約】  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。
2014526651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然空気で車両エンジンを作動させるための方法及び装置であって、
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。
【請求項２】
該空気タンクの接続の１つが該空気圧モータと結合しており、１つの弁接続がステアリング、クラッチ、ブレーキ及びアクセルに結合しており、
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。
【請求項３】
エンジンヘッドから該空気タンクへ４つの接続が設けられており、これによって空気量の移動、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が該空気量を該空気タンク内に供給する、
請求項１に記載の方法及び装置。
【請求項４】
タンクの内側の空気が外に出ることを回避する不可逆弁が空気タンクに固定されており、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、
請求項１に記載の方法及び装置。
【請求項５】
前記空気タンク内で弁の一方の側が、空気タンクから該空気圧モータへ該空気が送られるように配置されており、
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。
【請求項６】
コンプレッサを作動させるヘッドが空気の冷却を可能にし、これは８つの弁により接続されており、その４つは空気を吸収するためのものであり、残りの４つの弁は内側の空気を外へ出すために使用される、
請求項１に記載の方法及び装置。
【請求項７】
エンジン本体が４つのシリンダと、４つのコネクティングロッドとを有し、４つのピストンも結合され、該エンジンのこれらの４つのピストンが、該ピストンが下がると該外気が該エンジンに入り、該ピストンが上がると入っている空気が出されることを可能にするよう該空気を吸収する、
請求項１に記載の方法及び装置。
【請求項８】
前記エンジンのすべての回路にオイルを供給するためのオイルポンプが該エンジンの本体内に設けられており、これにより該エンジンのすべての部品が潤滑され、部品の固着の問題を克服し、該部品の寿命が長くなる、
請求項１に記載の方法及び装置。
【請求項９】
空気圧モータがクランクシャフトに連結し、さらに前記モータの始動を可能にする空気弁が設けられており、前記空気圧モータの接続の１つが下方へ向けられ、余剰の空気を外へ向けて出し、該エンジンを冷却状態に保ち、凡そ、０から１００の速度で作動可能にする、
請求項１に記載の方法及び装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
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。
【図１】あるエンジンの本発明に係る１つの装置の概略図である。
【図２】本発明に係るあるエンジン及び空気圧モータの一形態の概略図である。
【図３】あるエンジンに配置された本発明の平面図である。
【図４】ある車両に配置された本発明に係る自然空気で作動するエンジンを有する車両の断面図である。
【図５】本発明に係るあるヘッド及びあるエンジン本体の平面図である。
【図６】本発明に係る４つのタンクの断面の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
（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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【図１】
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【図２】
2014526651.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014526651.tif 000006
2014526651.tif 000007
【図６】
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【国際調査報告】
2014526651.tif 000009
2014526651.tif 000010