"電源と、エアタンクと、前記電源に電気的に結合されて、圧縮エアを前記エアタンクに供給するエアコンプレッサと、エアエンジンであって、駆動シャフトに動力を与える複数のピストンを複数のシリンダ内に含むエンジンブロックと、前記エンジンブロックに結合されてエアポートを有する少なくとも1つのヘッドプレートと、前記エアタンク内の圧縮エアからのエア入力を前記ヘッドプレートの前記エアポートを通じて前記エンジンブロックの前記複数のシリンダへと供給するとともに、前記エンジンブロックの前記複数のシリンダからの排気エアを前記ヘッドプレートの前記エアポートを通じて供給するために、前記ヘッドプレートのエアポートに結合される複数のエアソレノイドと、前記複数のエアソレノイドを作動させて、動力を前記駆動シャフトへ与えるタイミング機構と、を備えるエアエンジンと、前記駆動シャフトに機械的に結合されるとともに、前記電源に電気的に結合され、その速度が前記駆動シャフトの速度を決定するモータと、前記モータに電気的に結合されて当該モータの速度を制御する加速器と、を備える装置。請求項1記載の装置において、前記電源が複数の直流DCバッテリを備える装置。請求項1記載の装置において、前記タイミング機構は、前記エアエンジンの状態を検出するセンサを備える装置。請求項1記載の装置において、前記モータおよび前記加速器に電気的に結合されるとともに、前記加速器からの入力を受けてそれに応じて前記モータの速度を決定する速度コントローラを更に備える装置。エアエンジンを制御するための方法において、A電源を設ける工程と、Bエアタンクを設ける工程と、C前記電源に電気的に結合されて、圧縮エアを前記エアタンクに供給するエアコンプレッサを設ける工程と、Dエアエンジンを設ける工程であって、前記エアエンジンが、D1前記エアタンクから圧縮エアを受ける工程と、D2駆動シャフトに動力を与えるために複数のエアソレノイドを作動させるタイミング機構によって制御される前記複数のエアソレノイドの制御下で前記エアエンジンの吸気口へ圧縮エアを導入する工程と、を行う工程と、E前記駆動シャフトに機械的に結合されるモータを設ける工程と、F前記エアエンジンの前記駆動シャフトの速度の設定に前記モータを関与させる工程であって、前記モータの関与により前記エアエンジンを回転させることにより、前記タイミング機構が、前記エアタンクからの圧縮エアを前記エアエンジンの前記吸気口へ供給し、それにより、前記エアエンジンが回転する工程と、G前記モータの速度を変えて、前記エアエンジンの速度を変える工程と、を備える方法。請求項5記載の方法において、前記モータに電気的に結合される速度コントローラを設ける工程と、前記モータの速度を決定する前記速度コントローラに電気的に結合される加速器を設ける工程と、を更に備え、前記工程Gが前記加速器を変えることにより行われる方法。請求項5記載の方法において、前記電源が複数の直流DCバッテリを備える方法。請求項5記載の方法において、前記タイミング機構は、前記エアエンジンの状態を検出するセンサによって駆動される電子タイミング機構を備える方法。請求項5記載の方法において、前記駆動シャフトに機械的に結合されるとともに、前記電源に電気的に結合され、前記駆動シャフトにより回転されるときに前記電源を充電する充電器を設ける工程を更に備える方法。2つのヘッドを有する内燃機関を圧縮エアで作動するようにレトロフィットするための方法において、前記内燃機関のエンジンブロックから前記2つのヘッドを除去する工程と、前記2つのヘッドのそれぞれの代わりに前記エンジンブロックに2つのヘッドプレートを設置する工程であって、前記各ヘッドプレートが複数の冷却剤出力ポートと複数のエアポートとを含む工程と、前記2つのヘッドプレートの前記複数のエアポートに複数のエアソレノイドを設置する工程であって、前記複数のエアソレノイドのそれぞれが、圧縮エア源に結合される第1の入力ポートと、エア排気ラインに結合される第2の入力ポートと、前記ヘッドプレートの前記複数のエアポートに結合される出力ポートとを有し、前記複数のエアソレノイドのそれぞれが、コイルが励磁されるときに前記第1の入力ポートを前記出力ポートに接続するとともに、コイルが励磁されないときに前記第2の入力ポートを前記出力ポートに接続する工程と、前記複数のエアソレノイドの前記コイルを選択的に励磁するためにタイミング機構を設置する工程と、冷却剤ラインを前記2つのヘッドの前記複数の冷却剤出力ポートに接続する工程と、冷却剤が冷却剤源から前記エンジンブロックと前記2つのヘッドの前記冷却剤出力ポートとを通じて冷却剤源へと流れるようにする電気的な送水ポンプを接続する工程と、前記エンジンブロックの駆動シャフトをモータに機械的に結合する工程であって、前記モータの速度が前記駆動シャフトの速度を決定し、当該モータの速度を変えることにより前記エアエンジンの速度を変える工程と、を備える方法。請求項10記載の方法において、前記内燃機関の以下の構成要素、すなわち、排気マニホールド、排気パイプ、マフラー、触媒コンバータ、排気クランプおよびスタッド、スパークプラグ、スパークプラグ配線、ディストリビュータ、ディストリビュータキャップ、ディストリビュータロータ、コイル、燃料タンク、燃料ライン、燃料フィルタ、燃料ポンプ、ガスキャップ、ガスネックおよびホース、吸気口、スロットル本体/キャブレター/噴射システム、点火システムを制御するための電子制御モジュール、エアフィルタアセンブリ、エアフィルタ、ラジエータ、冷却ファン、ファンクラッチ、ラジエータシュラウド、機械的な送水ポンプ、ラジエータキャップ、およびサーモスタット、のそれぞれを除去する工程を更に備える方法。請求項10記載の方法において、以下のそれぞれ、すなわち、複数のバッテリを備える電源と、電気的な油ポンプと、エアエンジンによって回転されて前記複数のバッテリに充電電流を供給する充電器と、前記モータの速度を決定する速度コントローラと、前記モータの速度を決定する前記速度コントローラに結合される加速器と、を設置する工程を更に備える方法。既存の内燃機関を圧縮エアで作動するようにレトロフィットするためのキットにおいて、前記内燃機関から除去するための構成要素のリストであって、当該内燃機関のヘッドを含むリストと、除去されたヘッドに取って代わるように構成され、それぞれが複数の冷却剤出力ポートと複数のエアポートとを含む複数のヘッドプレートと、第1の入力ポートと、第2の入力ポートと、出力ポートとをそれぞれが有する複数のエアソレノイドであって、前記複数のエアソレノイドのそれぞれが、前記エアソレノイドのコイルが励磁されるときに前記第1の入力ポートを前記出力ポートに接続するとともに、前記コイルが励磁されないときに前記第2の入力ポートを前記出力ポートに接続する、複数のエアソレノイドと、を備えるキット。請求項13記載のキットにおいて、必要とされるバッテリの数およびタイプに関する仕様と、前記複数のエアソレノイドを励磁するためのタイミング機構と、モータと、前記モータのための速度コントローラと、前記モータの速度を決定する前記速度コントローラのための加速器と、前記既存の内燃機関の駆動シャフトを前記モータのシャフトに機械的に結合するためのカプラと、エアコンプレッサと、エアタンクと、充電器と、を更に備えるキット。請求項13記載のキットにおいて、前記タイミング機構は、複数のセンサを有する固定プレートと、少なくとも1つの磁石を有する回転プレートとを備え、前記各センサは、磁石が前記センサに近接しているときに信号を送るキット。請求項14記載のキットにおいて、フライホイールと、電気的な送水ポンプと、前記複数のヘッドプレートの前記冷却剤出力ポートを冷却剤源に接続するための取付具およびチューブと、を更に備えるキット。請求項16記載のキットにおいて、電気的な油ポンプと、排気エアを受けるための排気タンクと、前記複数のヘッドプレートから排気エアを引き抜いて、排気エアを前記排気タンクへ押し込む電気的な真空ポンプと、を更に備えるキット。請求項17記載のキットにおいて、前記内燃機関用の当初のモータマウントに取って代わるための剛体モータマウントと、前記モータを装着するためのブラケットと、前記充電器を装着するためのブラケットと、複数のバッテリを接続するためのケーブルおよびコネクタと、を更に備えるキット。請求項13記載のキットにおいて、前記内燃機関から除去するための構成要素のリストは、排気マニホールド、排気パイプ、マフラー、触媒コンバータ、排気クランプおよびスタッド、スパークプラグ、スパークプラグ配線、ディストリビュータ、ディストリビュータキャップ、ディストリビュータロータ、コイル、燃料タンク、燃料ライン、燃料フィルタ、燃料ポンプ、ガスキャップ、ガスネックおよびホース、吸気口、スロットル本体/キャブレター/噴射システム、点火システムを制御するための電子制御モジュール、エアフィルタアセンブリ、エアフィルタ、ラジエータ、冷却ファン、ファンクラッチ、ラジエータシュラウド、機械的な送水ポンプ、ラジエータキャップ、およびサーモスタット、を更に含むキット。複数の直流DCバッテリと、エアタンクと、前記複数のDCバッテリに電気的に結合されて、圧縮エアを前記エアタンクに供給するエアコンプレッサと、エアエンジンであって、駆動シャフトに動力を与える複数のピストンを複数のシリンダ内に含むエンジンブロックと、前記エンジンブロックに結合される少なくとも1つのヘッドプレートと、前記ヘッドプレートのエアポートに結合されて、前記エアタンク内の圧縮エアからのエア入力を前記エアポートを通じて前記エンジンブロックの前記複数のシリンダへと供給するとともに、前記エンジンブロックの前記複数のシリンダからの排気エアを前記エアポートを通じて供給する、複数のエアソレノイドと、前記複数のエアソレノイドを作動させて、車両の車輪に動力源を与える前記駆動シャフトに対して動力を与えるタイミング機構と、を備えるエアエンジンと、前記駆動シャフトに機械的に結合され、その速度が当該駆動シャフトの速度を決定するモータと、前記モータに電気的に結合され、加速度の位置にしたがって当該モータの速度を決定する速度コントローラと、を備える車両。0006エアエンジンシステムは、エアエンジンの速度を制御するためにエアエンジンの駆動シャフトに結合される電気モータを含む。加速器は電気モータの速度を制御し、電気モータはエアエンジンの速度を制御する。エアエンジンは、エアコンプレッサにより供給される圧縮エア源からの圧縮エアを使用する。エアエンジンは車両で使用されてもよく、それにより、清浄な環境に優しい移動手段がもたらされる。0007従来の内燃機関は、本明細書中に開示されるように圧縮エアで動作するようにレトロフィットされる場合がある。内燃機関の部品の多くは、ヘッドを含めて、エアエンジンとなるようにレトロフィットした後は不要になる。ヘッドは、吸気機能および排気機能の両方をシリンダに与えるソレノイドに結合されるヘッドプレートに置き換えられ、それにより、ヘッドのバルブが置き換えられる。キットは、圧縮エアで動かすべく既存の内燃機関をレトロフィットするための部品および取扱説明書を与える。0008前述のおよび他の特徴および利点は、添付図面に示されるような以下の更に特定の説明から明らかとなる。0009同様の符号が同様の要素を示す添付図面を参照して、本開示について説明する。0031エアエンジンシステムは、エアエンジンの速度を制御するためにエアエンジンの駆動シャフトに結合されるモータを含む。エアエンジンは、バッテリ駆動のエアコンプレッサによって供給される圧縮エア源からの圧縮エアを使用する。モータの速度は、速度コントローラへ入力される加速器によって制御される。モータの速度はエアエンジンの速度を決定する。エアエンジンは車両で使用されてもよく、それにより、清浄な環境に優しい移動手段がもたらされる。0032従来の内燃機関は、本明細書中に開示されるように圧縮エアで動作するようにレトロフィットされる場合がある。内燃機関の部品の多くは、ヘッドを含めて、エアエンジンとなるようにレトロフィットした後は不要になる。ヘッドは、吸気機能および排気機能の両方をシリンダに与えるソレノイドに結合されるヘッドプレートに置き換えられ、それにより、ヘッドのバルブが置き換えられる。キットは、圧縮エアで動かすべく既存の内燃機関をレトロフィットするための部品および取扱説明書を与える。0033図1を参照すると、エアエンジンシステム100は、エアコンプレッサ120に給電する電源110を含む。電源110は、ディープサイクル車両バッテリなどの1つ以上のバッテリによって形成される直流DC電源であることが好ましい。エアコンプレッサ120は、その吸気口で外気を受けて、その出力で圧縮エアをエアタンク130へ出力する。エアタンク130は、エアコンプレッサ120によって与えられる圧縮エアのための格納容器である。エアタンク130からのエアは1つ以上のエアソレノイド140へ与えられる。各エアソレノイドは、タイミング機構150によって制御される電気作動のエアゲートである。エアソレノイド140は、タイミング機構150により作動されると、エアタンク130内の圧縮エアをエアエンジン160の吸気口へ供給する。エアエンジン160は、エアソレノイド140から入力される圧縮エアを受けるとともに、該圧縮エアを使用して、圧縮エアのエネルギーを変換し、駆動シャフト162を駆動させる。エアエンジン160には燃焼が存在しないため、エアエンジンからの排ガスは、炭化水素放出がゼロで大気へ排出され得るエアである。0034タイミング機構150は、エアエンジン160の状態にしたがってエアソレノイド140を作動させる。タイミング機構150は、機械的に動作されてもよく、電子的なタイミング機構であってもよく、あるいは、機械的機構と電子的機構との任意の適した組み合わせであってもよい。タイミング機構150は、圧縮エアを適した時間点でエアエンジン160へ供給してパワーストロークをエアエンジン160に与える。タイミング機構150に関する更なる詳細については以下で与えられる。0035エアエンジン160は駆動シャフト162を駆動させる。駆動シャフト162は、機械的作用をもたらすためにパワードライブ196を備える。エアエンジンシステム100が車両で使用される場合、パワードライブ196は、一般に、変速装置と、車両の車輪のうちの1つ以上に対して動力を与える差動装置とを含む。0036エアエンジン160の駆動シャフト162は、適したカプラ194を使用して電気モータ190のモータシャフト192に結合される。電気モータ190は直流DCモータであることが好ましい。カプラ194は、剛体カプラであってもよく、あるいは、ユニバーサルジョイントなどのフレキシブルなカプラであってもよい。1つの特定の実施において、エアエンジン160およびモータ190は、駆動シャフト162およびモータシャフト192がカプラ194と直接に結合され得るようにそれらの長手方向軸に沿って一直線となるように位置される。別の実施において、カプラ194は、モータ190のモータシャフト192にチェーンを介して結合される駆動シャフト162上のギアであってもよい。また、カプラ194は、駆動シャフトおよび/またはモータシャフトの回転速度を増大させあるいは減少させるのに適したギアボックスなどの手段を含むことができる。カプラ194は、モータシャフト192の速度が駆動シャフト162の速度を制御するように駆動シャフト162をモータシャフト192に機械的に結合させるために任意の適した態様にまで及ぶ。0037モータ190は、加速器170に結合される速度コントローラ180により駆動される。速度コントローラ180は、加速器170の状態にしたがってモータ190の速度を設定する。加速器170は、エアエンジンシステム100の操作者が加速器170の状態を変えることによりエアエンジン160の速度を増大させあるいは減少させることができるようにし、加速器170の状態を変えることにより、速度コントローラ180は、モータ190を所望の速度で駆動させる。1つの適した実施では、加速器170が可変抵抗器であり、速度コントローラ180は、可変抵抗器の抵抗に対応する速度でモータ190を駆動させる。加速器170および速度コントローラ180は、モータ190の速度を決定するように任意の適した態様にまで及ぶ。0038エアエンジンシステム100は、1つ以上のソーラーパネル108、フライホイール164、充電器198、および、エアタービン166を含む随意的な構成要素を含んでもよい。ソーラーパネル108は電源110を充電するために使用される。フライホイール164は、エンジンがその速度を様々な負荷にわたって維持できるようにエンジンからのエネルギーを蓄えるために使用される。充電器198は、電源110を充電するために駆動シャフト162により給電される。エアタービン166は、エアエンジン160からのエア排気経路内に配置されて、エアエンジンから出る排ガスからのエネルギーを回転エネルギーへと変換し、回転エネルギーは、電源110を充電するために電気へと変換される。ソーラーパネル108およびエアタービン166は、更なるエネルギーを電源110へ供給することによってエアエンジンシステム100の動作時間を延ばす。0039図1のエアエンジン160に適した1つの実施が図2に示される。エアエンジン200は、エアソレノイド140からエアエンジンのスパークプラグポート230へとエアを入力する。この特定の実施において、エアエンジン200は、内部燃焼を全く伴わずに圧縮エアで動作するように変換された内燃機関である。エアエンジン200内で燃焼がないため、スパークプラグが不要である。吸気バルブ210が閉じられる。吸気バルブが常に閉じられたままとなるようにする1つの方法は、通常は吸気バルブを開放するカムシャフトのローブを除去することである。タイミング機構150は、適時にエアソレノイド140を作動させて、エアソレノイド140を通じた圧縮エアをスパークプラグポート230を介してシリンダ240へと供給する。タイミング機構は、シリンダ240内のピストンが上死点またはその近傍にあるときにエアソレノイド140を作動させることが好ましい。結果として、圧縮エアは、シリンダを押し下げて、エアエンジンのパワーストロークを与える。排気バルブ220は、シリンダ240から排気エアを放出するために開放する。シリンダ内で燃焼がないため、タイミング機構150は、ピストンの各サイクルによりエアソレノイドを作動させてもよく、ピストンの各サイクルで排気バルブ220を同様に作動させてもよく、これにより、ピストンのすべてのストロークがエアエンジン200においてパワーストロークとなる。ピストンの各サイクルで排気バルブ220を作動させるための1つの適した方法は、排気バルブ220を作動させるカムシャフトを2つのローブを含むように改変することである。この態様では、排気バルブ220は、ピストンの1つおきのサイクルではなく、ピストンの各サイクル中の適した時に開放する。図2のエアエンジン200は、単一のエアソレノイド140、吸気バルブ210、排気バルブ220、スパークプラグポード230、および、シリンダ240を含むように示されているが、当業者であれば分かるように、これらは、シリンダの数にしたがってエンジンで複製される。0040図1のエアエンジン160に関する別の実施が図3に示されている。エアエンジン300では、エアソレノイド140が、エアタンクからの圧縮エアをエアエンジンの吸気バルブ310へ入力する。スパークプラグポート330が閉じられる。スパークプラグポートを塞ぐための1つの適した方法は、スパークプラグを点火配線に接続されない場所にとどめておくことである。他の適した方法は、スパークプラグにおけるものと同じネジを有するプラグを使用することである。エアエンジン300は、図2のエアエンジン200との類似性を幾つか有する。タイミング機構150は、ピストンの各サイクルで吸気バルブ210および排気バルブ320を作動させて、各サイクルでパワーストロークをもたらすことが好ましい。タイミング機構150が吸気バルブ310および排気バルブ320を各ストロークで作動させるための1つの方法は、吸気バルブのための2つのローブと排気バルブのための2つのローブとを備えるようにカムシャフトを改変することである。無論、タイミング機構150を電子的機構にすることもできる。0041図1のエアコンプレッサ120の1つの適した実施が図4に示されている。エアコンプレッサ120は、外気を受けてその外気を直流DCコンプレッサ機構430へ入力する吸気口410を含み、DCコンプレッサ機構430は、図1の電源110に適した1つの実施であるDC電源440により給電される。DCコンプレッサ機構430は、エアタンク190に結合されるその圧縮エア出力420へ圧縮エアを出力する。DC電源440に適した1つの実施は、レクリエーショナルビークルで使用されるような1つ以上のディープサイクルバッテリである。0042図1に示されるエアソレノイド140に適した1つの実施が図5にエアソレノイド500として示される。エアソレノイド500は、エアゲート520を作動させる電気入力を受けるコイル510を含むことが好ましい。電圧がコイル510に供給されると、エアゲートは、エア入力530をエア出力540に接続するように作動する。電圧がコイル510から除去されると、エアゲートは、エア入力530をエア出力540から切断するために閉じる。このように、エアソレノイド500は、所望時に圧縮エアをエアエンジンに供給するためにタイミング機構150によってONされてOFFされる電気的に制御されるエアスイッチである。前述したエアソレノイドは、通常は閉じられており、適した電圧がコイルに接続されるときにエアゲートを開放するが、もう一つの方法として、タイミング機構150が適時に適した電圧をコイルに供給する場合には、電圧がコイルに接続されるときにエアゲートを閉じる常時開のエアソレノイドを使用することができる。0043タイミング機構150に適した1つの実施が図6に示される。タイミング機構600は、タイミングベルトまたはチェーンを介してカムシャフトを回転させるクランクシャフトを含む。カムシャフトは、カムシャフト620が回転するときにバルブ640を機械的に開閉するリフタ630を作動させるローブを含む。カムシャフト620は、ポイント660を作動させるプッシュロッド650も作動させる。ポイント660は電圧Vをエアソレノイドのコイルに供給し、それにより、ポイント660によって決定される時にエアエンジンへ圧縮エアが注入される。マルチシリンダエンジンでは、プッシュロッド650がカムシャフト620により駆動されるディストリビュータに取って代えられ、ディストリビュータは、適時にすべてのシリンダのためのエアソレノイドを駆動させるためにポイント660を駆動させる。0044タイミング機構150に適した第2の実施が図7に示されている。タイミング機構700は、クランクシャフト710の回転を検出するセンサ720を含む。センサは電子タイミング機構730へ信号を供給し、電子タイミング機構730は駆動信号をエアソレノイドのコイルへ供給する。複数のシリンダを含むエアエンジンでは、センサ720が、各シリンダのためのそれぞれのエアソレノイドを作動させるべきときに信号を電子タイミング機構730へ送るべくクランクシャフト710の異なる位置を検出できることに留意されたい。別の方法では、センサ720は、電子タイミング機構730へ送るクランクシャフト710の単一の位置を検出でき、その後、電子タイミング機構730は、すべてのエアソレノイドのコイルへと適したタイミング信号を次々に発生させることができ、それにより、クランクシャフトの1つの位置を検出するだけで、マルチシリンダエンジンのすべてのシリンダが駆動される。図13に示されるような他の別の方法では、シリンダに対応するエアソレノイドをそれぞれが制御する複数のセンサを設けることができる。0045なお、タイミング機構150は、機械的機構であろうが、電子的機構であろうが、あるいは、2つの何らかの組み合わせであろうが、エンジンの速度が変化するにつれてエアソレノイドを作動させるためのタイミングを変えるタイミング調整機構を含んでもよい。旧来の内燃機関では、エンジン速度が増大するときに、ディストリビュータを推進する真空がタイミングを調整する。電子点火装置を含む最新の内燃機関では、エンジンの検出された速度にしたがって、スパークプラグの点火が電子的に調整される。これらの機構のいずれも、エアエンジンの速度が変化するにつれてエアソレノイドの作動を調整するために使用され得る。言うまでもなく、タイミング機構150は、エアエンジンの速度が変化するにつれてエアソレノイドの作動のタイミングを変えるために任意の適した手段にまで及ぶ。0046図1の加速器170に適した1つの実施が図8に示される。加速器810は、速度コントローラに結合される適した可変抵抗器または、レオスタットである。この実施の速度コントローラは、加速器810の抵抗にしたがってモータ190の速度を変える。エアエンジンシステム100が車両で使用される場合には、加速器170がリニアプランジャを有する可変抵抗器であることが好ましく、リニアプランジャは、車両のドライバがフットペダルを押すときにモータの速度を増大させるべく抵抗が変化するとともに、車両のドライバがペダルから足を離すときにモータがエアエンジンをアイドル回転数で駆動させるようにする抵抗に対応するその非押下位置へとリニアプランジャをスプリングが戻すように、フットペダルをリニアプランジャに結合できるようにする。このようにすると、リニア可変抵抗器は、既知の車両の既知の加速器ペダルと同様の態様で機能できる。0047電源910に適した1つの実施が、レクリエーショナルビークルで使用されるものと同様の4つの12ボルトディープサイクルバッテリを含むように図9に示される。図9に示される特定の構成では、2つのディープサイクルバッテリが並列に接続され、他の2つが並列に接続された後、それらの2つの組が直列に接続される。これは、24ボルトDC電源とともに、2つの12ボルトDC電源を与える。0048図10を参照すると、エアエンジンを動作させるための方法1000は、エアエンジンの速度の設定にモータを関与させることによって始まる工程1010。エアエンジンの回転によってタイミング機構150がエアソレノイド150を作動させ、それにより、エアエンジン160がモータにより決定される速度で作動する。その後、モータの速度は、エアエンジンの速度を変えるために加速器を使用して変えられてもよい工程1020。0049既知のエアエンジンは、複数の圧縮段階とエンジンへのエア入力を変えるための加速器バルブなどの手段とを含む、エアエンジンの速度を制御するための複雑な手段を使用する。エアエンジンへのエア圧力およびエア流量を変えてエアエンジンの速度を制御するには、エアエンジンの複雑さおよびコストを増大させる高性能で複雑な制御器が必要である。本明細書中に開示されて特許請求の範囲に記載されるエアエンジンシステム100は、エアエンジンの外部のモータに給電してエアエンジンの速度を設定することにより、エアエンジンの速度を制御するための複雑な手段を回避する。モータがエアエンジンの速度を決定すると、エンジンの速度を変えるためにエンジンへのエア流量を変えようとすることなく、その速度で、エアタンクから直接に、エアがパワーストロークをエアエンジンに与えることができる。その結果、モータは、かなりの量の電力を電源から引き出すことなく回転する。これは、動力の大部分がエアエンジンによって供給されるからである。動力を供給するためのエアエンジンとエアエンジンの速度を容易に設定するためのモータとの組み合わせは、エアエンジンに結合されるモータの速度を制御する加速器を使用してエアエンジンの速度を容易に変えることができるエアエンジンシステムをもたらす。モータは、良好なローエンドトルクを有するが、高速ではかなり低いトルクを有する。一方、エアエンジンは、不十分なローエンドトルクを有するが、高速では大きなトルクを与える。したがって、モータを使用してエアエンジンを始動させるとともにエアエンジンの速度を制御することにより、モータは、エアエンジンが通常の動作速度で仕事の大部分を与えることができるようにしつつ、エアエンジンの速度を制御できる。なお、モータはエアエンジンのためのスターターとしても作用し、そのため、従来のスターターを使用する必要性が排除される。試作品0051本明細書中に開示されるエアエンジンシステムの構造を検査するために試作品が形成された。試作品のエアエンジンの構成は図6に示される構成と同様である。ゴルフカートのエンジンは、KohlerK-181シリーズ1気筒8馬力hp内燃機関であった。カムシャフトは、吸気バルブを駆動させるローブを除去して排気バルブのための更なるローブを付加するように改変された。その結果、図2に示されるように吸気バルブが常に閉じられ、一方、排気バルブはピストンのすべてのサイクル中に開放する。使用されるエアソレノイドは、ParkerHannifin,6035ParklandBlvd,Cleveland,Ohio44124から入手できる24ボルトコイルを有するParkerエアソレノイド、部品番号N3553904553であった。エアソレノイドは、1つの入力と、2つの出力とを有しており、使用されない出力が塞がれている。使用されるエアコンプレッサは、150ポンド/平方インチPSIで10.1立方フィート/分CFMを与えるOasis24ボルトDCエアコンプレッサ、部品番号XD4000-24であった。DCモータは、24ボルトで作動するOasis1.7hpモータである。エアコンプレッサおよびモータは、OasisManufacturing,23011AlcaldeDr.,SuiteP,LagunaHills,CA92653から入手できる。速度コントローラは、LeesonElectricCorporation,Grafton,Wisconsin53024によって製造された24ボルト入力を有する部品番号174298.00D09である。加速器は、0~1Kオームの可変抵抗を伴う速度コントローラを搭載し且つゴルフカートのドライバがそれを手で容易に回転させることができるようにシートの下側に装着された可変抵抗器レオスタットである。エアタンクは25.5インチ×14.75インチ×5.5インチであり、それにより、約2070立方インチの総容量が与えられる。使用されるバッテリは、12ボルト電力および24ボルト電力の両方を供給するために図9に示されるように接続される4つのディープサイクルバッテリである。選択されるエアソレノイドは回路を閉じることによって作動される必要があるため、また、ポイントは、通常は閉じられており、エアソレノイドを作動させる必要があるときに開放するため、通常は開放してエアソレノイドを作動させる必要があるときに閉じるようにKohlerエンジンのファクトリーポイントに取って代わるべくカスタムポイントが設計されて形成された。0052試作品ゴルフカートが動作されると、エアタンクを150PSIの圧力まで圧縮エアで満たすためにエアコンプレッサが最初に作動される。エアタンクが150PSIまで加圧されると、エアコンプレッサは、エアの圧力が100PSIに降下するまでOFFになり、100PSIに降下するとコンプレッサがONに戻る。トグルスイッチが電力を速度コントローラへ供給する。加速器ノブが最小位置にある場合には、トグルスイッチが切り換えられ、それにより、速度コントローラは、加速器ノブにより規定される最小速度までモータを駆動させる。モータを用いてエアエンジンを回転させることにより、ポイントが閉じ、それにより、エンジンを通じたエアの流れが始まる。エア流により、エンジンは、モータの最小速度により決定される速度でアイドリング運転する。モータのための可変抵抗器加速器ノブは、エアエンジンの速度を直接に制御するモータの速度を設定するべく回転されてもよい。エアエンジンが高速で作動していると、圧縮エアが動力の大部分を与え、一方、モータは、バッテリから多量の電力を消費することなく所望の速度で回転する。エアエンジンの速度は、加速器として作用する可変抵抗器のノブを回転させることによって容易に変えることができる。ノブを時計回りに回転させると、モータおよびエアエンジンの速度が増大し、一方、ノブを反時計回りに回転させると、モータおよびエアエンジンの速度が減少する。その結果、簡単で効果的な速度制御を行うとともに8hp内燃機関よりもかなり良好なエネルギー消費量をもたらす非常に簡単なエアエンジンが得られる。エアエンジンの速度を制御するためのモータを備えることで、エアエンジンの速度を変えるために圧縮エアの圧力またはエア流量を変える必要なく、図示して前述した簡単なシステムによりエアエンジンの動力を供給できる。したがって、この構造は、非常に簡単で洗練されており、非常に低いコストで非常に良好な性能をもたらす。実測性能0054ゴルフカート試作品は53度の外気温度で作動された。バッテリの開始電圧は25.3ボルトであった。加速器ノブがその最大値に設定され、それにより、モータがエアエンジンを約2700回転/分RPMで回転させた。ゴルフカートは、バッテリが放電される前に1時間10分にわたって作動され、放電時のバッテリを測定すると24.3ボルトであった。検査の終わりのエアエンジンヘッド温度はカ氏151度であり、エアエンジン排気温度はカ氏107度であった。0055ここで、その内燃機関を使用するゴルフカートと、本明細書中に開示されて特許請求の範囲に記載されるエアエンジンシステムを用いて改変されたゴルフカートとを比較することができる。8hp1気筒エンジンは、負荷を受けた状態で、1時間当たり約1ガロンのガソリンを消費する。ガソリンの1ガロン当たりの価格が2.75であると仮定すると、このことは、ガソリンを使用してゴルフカートに動力を与えるための燃料コストが1時間当たり約2.75であることを意味する。前述したエアエンジンシステムを有する試作品ゴルフカートに関しては、最大モータ電流が24ボルトで90アンペアであり、最大エアコンプレッサ電流が24ボルトで90アンペアである。その結果、24ボルトで180アンペアの理論最大値が得られ、それにより、180アンペア×24ボルト、すなわち、4320ワット/時の理論最大電力消費量がもたらされる。バッテリを再充電するために85の充電効率を有する高効率充電器が使用されると仮定すると、また、90のバッテリ効率を仮定すれば、このことは、4320ワットを供給するために必要とされる総エネルギーが4320/0.85×0.90=5650ワットであることを意味する。1キロワット時当たり0.10のコストでは、これにより、エアエンジンゴルフカート試作品に動力を与えるために必要とされるエネルギーが1時間当たり0.57となる。なお、この概算値は、エアコンプレッサおよびモータの理論最大電流引き込みに基づいている。検査実行中、エアコンプレッサは、ONおよびOFFを繰り返し、絶えずONの状態ではなかった。モータはエアエンジンの速度を設定するために常に駆動されていたが、動力の大部分はエアエンジン駆動シャフトによって供給された。そのため、モータからの電流引き込みは、モータに関して定められる90アンペア最大値よりもかなり低くなると概算される。しかし、コンプレッサおよびモータの両方による最大電流引き込みを仮定した場合であっても、ゴルフカートは、依然として、同じゴルフカートの同じエンジンをガソリンで動作させるコストの0.57/2.75、すなわち、21となるコストをもたらす。更なる試験においても、定められた最大値よりもかなり低いエアエンジンシステムへの電力入力を示し、それにより、エアエンジンシステムの効率が更に高められると考えられる。また、ガソリンの価格が増大するにつれて、エアエンジンの利点が益々明らかとなる。車両0057本明細書中に開示されて特許請求の範囲に記載されるエアエンジンシステムは、車両に動力を与えるために使用することができる。無論、複数のシリンダを有するエンジンにおいては、物事が必然的に拡大する。バッテリの数が必然的に増大し、モータ、エアコンプレッサ、および、エアタンクのサイズも必然的に増大する。しかし、ゴルフカート試作品から得られる検査結果に基づき、簡単な1つのシリンダ試作品に関して証明された概念は、4つ、6つ、あるいは、8つのシリンダあるいはそれ以上を有するエンジンにまでうまく拡大すると考えられる。結果は、化石燃料を燃やすことなく内燃機関のエネルギーコストの一部分だけで走行できる車両である。したがって、結果として得られるエアエンジンシステムは、車両の駆動に際してかなりの省エネをもたらすための環境に優しい方法を提供する。0058従来の車両の内燃機関は、本明細書中に開示されて特許請求の範囲に記載されるエアエンジンとして作動するようにレトロフィットされてもよい。350ccエンジンと700Rオートマチックトランスミッションとを有する19941/2トンシボレー二輪駆動ピックアップトラックが、圧縮エアで作動するようにレトロフィットされた。図11-図20の詳細は、どのようにしてこの車両が圧縮エアで作動するようにレトロフィットされたかを示しており、図21は、レトロフィットで使用される構成要素を含むレトロフィットキットを示している。0059図11は、レトロフィットされたシボレーピックアップトラックのためのエアフローシステム1100を示している。エアコンプレッサ1160は1つ以上の排気タンク1150からエア入力を受ける。エアコンプレッサ1160は、図1のエアコンプレッサ120に適した一例である。エアコンプレッサ1160は、175ポンド/平方インチPSIで43立方フィート/分CFMの能力を有するとともに96ボルトの直流DCで作動するAirbaseIndustriesコンプレッサ型番42-56である。エア入力からのエアは、エアコンプレッサ1160により、バルクエアタンク1170A内へと圧縮される。エアコンプレッサ1160およびバルクエアタンク1170Aはピックアップトラックの荷台に配置された。補助エアタンク1170Bがエンジン室内のフードの下側に置かれた。ラインがバルクエアタンク1170Aから運転室内の放出バルブ1172を経て補助エアタンク1170Bへと延ばされた。放出バルブ1172はエアタンク1170A,1170Bの減圧を可能にする。試作品が手動放出バルブを伴って形成されたが、図11に示される放出バルブ1172は手動であっても自動であってもよい。例えば、放出バルブ1172は、圧力が何らかの特定の閾値を超える場合にエアタンク1170A,1170Bからエアを自動的に放出する自動過圧バルブであってもよい。なお、エアタンク1170A,1170Bを互いに組み合わせることは、図1のエアタンク130における1つの特定の実施である。0060補助エアタンク1170Bが乾燥器1180に接続される。乾燥器1180は、ParkerHannifin乾燥器、部品番号P3NRA98BNTであり、エアソレノイドへと流れるエアを乾燥状態に維持する。乾燥器1180は、エア入力をヘッドプレート1110へ供給するエアソレノイド1190に接続される。ヘッドプレート1110はエンジンの従来のヘッドに取って代わり、このヘッドプレートについては以下で更に詳しく説明する。エアは、各シリンダ内に適時に圧縮エアを供給してシリンダ内のピストンにパワーストロークを与えるタイミング機構の制御下で、エアソレノイド1190により、ヘッドプレート1110を通じてエンジンブロック1120のシリンダ内へ導入される。エアは、シリンダからヘッドプレート1110を通じてDC真空ポンプ1130へと排出される。任意の適した真空ポンプを使用できる。1つの適した真空ポンプは、CompCams電気ブレーキブースタ5500真空ポンプである。DC真空ポンプは、シリンダからの排気エアを1つ以上の排気タンク1150内へと引き込むために真空圧を与える。エアが排気タンク1150からDC真空ポンプ1130の出口へと逆流しないようにするために、DC真空ポンプ1130と排気タンク1150との間にチェックバルブ1140が配置される。その後、排気タンク1150がエア入力をエアコンプレッサ1160へ与える。0061図1に示されるシステムと比べた図11に示されるシステムの利点のうちの1つは、閉じられたシステム内でのエア流れである。図1では、エアコンプレッサ120への吸気が大気からであり、タービン166を介したエアエンジン160からの排気が大気へと向かう。図11に示されるエアフローシステム1100では、エアが閉じられたシステム内で何度も繰り返して再循環され、そのため、乾燥器1180は、エアを乾燥状態に維持するために、かなりの量の水分を含む場合がある大気を取り込んでいるシステムと比べて過酷に働く必要がない。エアフローシステム1100は複数の排気タンク1150の使用をもくろむ。そのようなシステムにおいて、チェックバルブ1140の出力は、複数の排気タンク1150へのエアの流れを制御するエアソレノイドへと経路付けられる。例えば、DC真空ポンプ1130は、第1の排気タンクへエアを排出し始めることができる。第1の排気タンク内の圧力が何らかの所定の閾値に達すると、エアソレノイドは、DC真空ポンプ1130を第2の排気タンクに接続させるように作動され得る。第2の排気タンク内の圧力が何らかの所定の閾値に達すると、エアソレノイドは、DC真空ポンプを第3の排気タンクに接続させるように作動され得る。その後、制御システムにより、エアコンプレッサ120は、DC真空ポンプ1130が異なる排気タンクを加圧している間に、既に所定の圧力に達した排気タンクからエア入力を受けることができる。言うまでもなく、本明細書中の開示および特許請求の範囲は、排気タンクの任意の適した数にまで及ぶとともに、排気タンクとエアコンプレッサのエア入力との間を切り換えるための任意の適した機構および真空ポンプの出力と排気タンクとの間を切り換えるための任意の適した機構にまで及ぶ。エアエンジン内で燃焼がないため、排気エアとしてエアエンジンから出るエアは、エアソレノイドを介してエアエンジンに入るエアと質が著しく異ならない。内燃機関を用いる場合のように排気エアが炭化水素汚染物質を含まないため、排気エアをエアコンプレッサのエア入力へと直接に再循環させることができる。0062図12は、レトロフィットシボレーピックアップトラックにおける冷却剤システム1200を示している。従来のラジエータが除去される。エアエンジンによって発生される熱は、内燃機関によって発生される熱よりもかなり少なく、そのため、ラジエータ要件がかなり減少される。したがって、内燃機関用の大型のラジエータが、オートマチックトランスミッション液を冷却するために一般に使用されるラジエータなどの非常に小さいラジエータ1220に取って代えられてもよい。このとき、冷却剤システム1200のための充填ポイントとして内燃機関用のオーバーフローリザーバ1210が使用されてもよい。リザーバ1210はDC送水ポンプ1230に接続され、DC送水ポンプ1230はラジエータ1220に接続される。DC送水ポンプ1230は、冷却剤をリザーバから引き出して、冷却剤をラジエータ1220を介してエンジンブロック1120へ圧送する。冷却剤は、エンジンブロック1120およびヘッドプレート1110を通じて流れる。冷却剤はヘッドプレート1110からリザーバ1210へと流れる。1つの適したDC送水ポンプは、12VDCで作動するSummitRacing12-0018電気送水ポンプであるが、当業者に知られて入手できる多くのDC送水ポンプが存在する。なお、水および冷却剤という用語は、本明細書では置き換え可能に使用される。これは、当業者であれば分かるように、水が冷却剤であり、水とプロピレングリコール不凍液などの他の化学物質との様々な組み合わせも適した冷却剤を形成するからであり、エンジンの送水ポンプが適した冷却剤として作用する任意の液体を圧送するように形成されるからである。0063図13は、レトロフィットされたピックアップトラックのための図1のタイミング機構150を構成する2つの円形プレートを示している。固定プレート1310はエンジンブロック1120に固定され、そのため、その位置が変化しない。固定プレート1310は、エンジンのクランクシャフトが通過する中心穴1330を含む。中心穴1330の直径は、クランクシャフトが回転するときにクランクシャフトが固定プレート1310と接触しないように十分に大きい。また、固定プレート1310は、好ましくはエンジンのシリンダごとに1つずつ、センサ1320を含む。したがって、図13に示されるように、レトロフィットされたピックアップトラックの8気筒エンジンの場合には、固定プレートの周囲に等間隔で離間された8個のセンサ1320が存在する。なお、センサのうちの2つだけに参照番号1320が付されるが、他の6個のセンサも同じタイプのセンサであることは言うまでもない。1つの実施では、センサ1320が磁気リードスイッチであり、この磁気リードスイッチは、通常は開放しており、磁石に近づくと閉じる。なお、固定プレート1310の周囲のセンサ1320の位置は、エアがヘッドプレートを通じてシリンダ内へ導入される時期を決定し、したがって、センサは、各ピストンのストローク中にエアソレノイドにエアを適時に各シリンダ内へ注入させるように位置される。0064図13は回転プレート1340も示している。回転プレート1340は、エンジンのクランクシャフトが通過する中心穴1360を含む。中心穴1360は、クランクシャフトの回転が固定プレート1310へ近接する回転プレート1340の回転を引き起こすようにクランクシャフトと係合するべく構成される。回転プレート1340は、回転プレート1340が回転するときにセンサ1320が通過する磁石1350を含む。なお、磁石1350のサイズおよび形態は、磁気リードスイッチが閉じられる時間の長さを決定する。図13には円形磁石が1350で示されているが、図14は磁石1350に関する別の形態を示しており、この磁石1350は、図14に示される長さdを有する弓形の細長い構造を含む。磁石1350の長さdは、エアソレノイドを開放する必要がある時間の長さにしたがって変えられてもよい。したがって、より大きな磁石は、各シリンダ内への圧縮エアの更に長いバーストをもたらし、一方、より短い磁石は、各シリンダ内への圧縮エアの更に短いバーストをもたらす。そのため、図14の磁石1350の長さdは、最適な動力伝達をエアエンジンでもたらすように選択されてもよい。0065エアソレノイド140の第1の適した例が図5に示されるが、第2の適した例が図15に1510で示される。エアソレノイド1510は、図1に示されるエアソレノイド140に適した第2の例である。エアソレノイド1510は、2つのエア入力ポート1530,1532と、1つのエア出力ポート1540とを含む。第1のエア入力ポート1530は、図11の乾燥器1180からのエア入力に接続される。第2のエア入力ポート1532は、DC真空ポンプ1130の入力へと延びるエア排気ラインに接続される。エア出力1540は、ヘッドプレートの下側でシリンダに接続されるヘッドプレートの対応するエアポートに接続される。エアソレノイド1510のコイル1550が励磁されると、エアゲート1520が第2のエア入力1532をエア出力1540に接続する。エアソレノイドのコイル1550が励磁されると、エアゲート1520が第1のエア入力1530をエア出力1540に接続し、それにより、圧縮エアがシリンダへ供給される。したがって、エアソレノイド1510は吸気機能および排気機能の両方を与える。回転プレート1340上の磁石1350が固定プレート1310上のセンサ1320に位置合わせされると、センサ1320が閉じ、それにより、センサ1320に対応するエアソレノイド1510のコイル1550が励磁される。コイル1550を励磁することにより、圧縮エアは、第1のエア入力1530からエア出力1540へと送られて、シリンダに対応するヘッドプレート上のエアポートを通じて、シリンダへ送られる。センサが開放するように磁石1350がセンサ1320を通り過ぎた後は、コイル1550はもはや励磁されず、そのため、第2のエア入力1532がエア出力1540に接続され、それにより、シリンダからの排気エアがエア出力1540を通過して第2のエア入力1532を介してエア排気口へと向かうための経路が形成される。したがって、シリンダが圧縮エアを受けていないときは常に、エアソレノイドは排気モードである。そのため、エアソレノイド1510は、内燃機関の従来のヘッドの吸気バルブおよび排気バルブの両方に取って代わることができる。エアソレノイド1510に適した1つの例は、ParkerHannifinにより12VDCコイルを含む部品番号B5V7BDQ45C3WAY12DCとして製造される。0066ヘッドプレート1110に適する1つの実施が図16に示される。なお、特定の形態はレトロフィットされるべき内燃機関によって決まるが、ほぼすべてのヘッドに当てはまる一般概念が存在する。ヘッドプレート1110は、除去されるヘッドの代わりにヘッドプレート1110をエンジンブロック上に設置できるようにするネジが切られていない穴である穴Aを含む。適したヘッドガスケットがエンジンブロック上に配置され、ヘッドプレート1110は、従来のヘッドをエンジンブロックに固定するための製造メーカーの仕様に合わせてトルクが与えられる複数のボルトを使用して所定位置に固定される。ネジ穴Bの第1の組が、下側のシリンダに接続されるとともに、各エアソレノイドのエア出力1540からシリンダまでの接続を行う。穴Bのネジは、該穴およびエアソレノイドの出力ポート1540に対してネジ付きコネクタを接続できるようにする。0067ヘッドプレート1110の穴Cは、ネジ付きの冷却剤出力ポートである。これにより、冷却剤は、エンジンブロックからヘッドプレート1110の貫通穴Cを通じて流れることができる。穴Cは、これらのポートを冷却剤ラインに接続できるようにネジが切られている。3つの更なるネジが切られていない穴Dもヘッドプレート1110に設けられ、これらの穴Dは、ヘッドプレート1110が所定位置にボルト固定される前にヘッドプレート1110がエンジンブロック上の適切な位置にあるようにするためにエンジンブロックのダボを受ける直径を有する。0068図17は、シボレーのレトロフィットされたピックアップトラックにおける構成要素の配置の機械的な図を示している。内燃機関のための従来のモータマウントが、フレーム1720に剛体マウント1710と置き換えられた。剛体マウントは、モータ1780に対するエアエンジン1700の位置を固定するために必要とされる。なお、エアエンジン1700は図1のエアエンジン160に適した1つの実施であり、モータ1780は図1のモータ190に適した1つの実施である。この特定のエンジンのためのクランクシャフトである駆動シャフト162が図17に示されている。固定プレート1310がエンジンブロックに取り付けられ、一方、回転プレート1340は、駆動シャフト162に取り付けられて、駆動シャフト162の回転に伴って回転する。プーリ1740が駆動シャフト162に接続される。プーリ1740は、ベルト1730を介して、充電器198の対応するプーリ1750に動力を与える。ベルト1730は、Vベルト、溝付きベルト、切り欠き付きベルト、あるいは、任意の他の適したベルトであってもよい。図17にはプーリおよびベルトが示されているが、エアエンジンにより充電器198に動力を与えるための任意の適した方法が、スプロケットおよびチェーン等を含めて、本明細書中の開示の範囲内および特許請求の範囲内である。0069フライホイール164が駆動シャフト162に取り付けられる。フライホイールは任意の適したサイズおよび重量となり得る。小さくて軽いフライホイールは大きくて重いフライホイールよりも少ないエネルギーを蓄え、そのため、フライホイールのサイズおよび重量を車両の性能ニーズにしたがって調整できる。駆動シャフト162は磁気クラッチ1760にも接続される。磁気クラッチは、駆動シャフトとモータとの間の結合が必要に応じて滑ることができるようにする。例えば、車両が信号でアイドリング状態にあり、その後、信号が緑に変わってドライバが加速する場合には、加速器の位置にしたがって磁気クラッチの係合を変えることによって非常にスムーズな加速を行うことができる。なお、図17に示される磁気クラッチ1760は随意的である。0070カプラ194は、レトロフィットされたシボレーピックアップトラックのモータ1780のモータシャフト192とエアエンジンとの間の固定的な結合を行う。適したハイブリッド型のカプラは、RWAmericaL.P.,1120TowerLane,Bensenville,IL60106によって製造されるEK2シリーズ450カプラとEK6シリーズ450カプラとを組み合わせることにより形成され得る。このハイブリッドカプラは、レトロフィットされた車両に必要とされる性能を与えるはずである。レトロフィットされたピックアップトラックのモータ1780は、WarfieldElectricCo.,175IndustryAve.,Frankfort,IL60423によって製造されるWarP9モータ、部品番号00-08219である。WarP9モータは72~144VDCで作動できる。車両レトロフィット用途に必要な1分当たりの回転数RPMを達成するため、WarP9モータは、図20に示されるような144VDC電源から給電される。モータは、図20に示される加速器ペダル2060と冷却ファン2020とを備える。モータ1780は、除去された工場ラジエータの場所の近傍でフレーム1720にボルト固定されるブラケット1770に装着されるのが好ましい。図17に示されるこの形態により、エンジンブロック1120およびモータ1780を車両のフレーム1720に強固に接続でき、それにより、剛体カプラ194を使用できる。WarP9モータ1780により生み出される高いトルクに起因して、剛体カプラの使用は、フレキシブルなカプラの使用よりもかなり簡単であり、振動を低減する。なお、駆動シャフトは、図17に示されない変速装置へ向けてエンジンブロック1120の左側へ延びる。この場合、変速装置は、動力をエアエンジン1700から車両の2~4個の車輪へと伝える。0071図18は、図17の18-18線に沿うエアエンジン160の背面図である。エンジンブロック1120はV-8エンジンブロックであり、そのため、図18に示されるVの脚のそれぞれに4つのシリンダが存在する。それぞれの側が対応するヘッドプレート1110を有する。充電器198はブラケット1810に装着されるのが好ましく、この場合、ブラケット1810はエンジンブロック1120にボルト固定される。ヘッドがヘッドプレート1110に置き換えられてしまっているため、エンジンブロックのプッシュロッドも除去された。しかしながら、油圧を保つためにリフタがエンジンブロックに残され、エンジンブロックのプッシュロッド開口を覆って小プレートがボルト固定された。また、エンジンブロック内の油圧を保持するためにカムシャフトが所定位置に残されたが、カムシャフトはエアエンジン160が作動するときに回転しない。0072充電器198は、144VDCで少なくとも700アンペアを供給できるアースマグネット充電器である。充電器の正確なサイズおよび形状は、所望の電圧電流にしたがって、および、充電器の所望の全体セイズにしたがって異なり得る。例えば、ParkerHannifinは、直径が15インチで厚さが4インチのパッケージで先の電流仕様および電圧仕様を満たす充電器を製造できる。他の形態は、充電器の直径を減少させて充電器の長さを増大させることによって可能である。したがって、好ましい形態は細長い円柱である充電器であり、これにより、充電器はエンジン室内のフード下に更に容易に嵌合できる。0073図19は、ヘッドプレート1110に対する様々なエアおよび冷却剤の接続を示している。冷却剤出力ライン1910,1920が図16にCの符号が付された冷却剤出力ポートに結合される。図19のエアソレノイド1510の第1のエア入力ポート1530図15がエア入力ライン1930に接続され、エア入力ライン1930は図11に示される乾燥器1180から圧縮エアを供給する。エアソレノイド1510のエア出力ポート1540は、ヘッドプレート1110のポートBを介してシリンダに接続されるが、これらの接続は図19に示されない。図19のエアソレノイド1510の第2のエア入力ポート1532がエア排気ライン1940に接続され、それにより、シリンダから図11の真空ポンプ1130への排気経路が与えられる。0074図20は、レトロフィットされたピックアップトラックのための電気システムを示すブロック図である。電源2010は、図1の電源110の1つの適した例である。電源2010は、直列に接続される12個の12VDCバッテリにより供給される144VDCであることが好ましい。レトロフィットされたシボレーピックアップトラックでは、12個のバッテリが荷台に設置された。12個のバッテリは直列に配線されるため、12個のバッテリ系列の任意の適したタップは、特定の電圧を必要とする装置に給電するために使用されてもよい。電源2010は、各バッテリに接続されるパワーマネージャ2030に接続されて、各バッテリの状態を監視し、バッテリが充電されるが過充電されないようにする。パワーマネージャ2030はレトロフィットピックアップトラックにおいては望ましい。これは、モータ1780が144VDCで作動するが、エアコンプレッサ1160が96VDCで作動し、そのため、バッテリのうちの8個の放電速度が残りの4個のバッテリの放電速度よりも高いからである。また、多くの他の装置は12VDCで作動する。その結果、バッテリは、12個のバッテリ系列内でのそれらの位置に応じて様々な放電状態を有する。12個のバッテリのそれぞれで独立して充電を維持できる任意の適したパワーマネージャが使用されてもよい。別の方法では、パワーマネージャ2030を完全に省くことができる。007512VCDで作動する装置は、エアソレノイド1510、タイミング機構150、DC油ポンプ2040、DC送水ポンプ1230、DC真空ポンプ1130、および、モータ冷却ファン2020を含む。DC油ポンプ2010は、内燃機関の機械的な油ポンプを回転させるディストリビュータロータが除去されたため必要とされる。エアコンプレッサ1160は96VDCで作動する。速度コントローラ2050およびモータ1780は144VDCで作動する。加速器2060は、モータ1780を備えており、適したケーブルおよびコネクタを使用して速度コントローラ2050に接続する。速度コントローラ2050は、図1に示される速度コントローラ170の1つの適した例である。レトロフィットされたシボレーピックアップトラックにおいて、速度コントローラは、20474thAvenueSouth,SaintPetersburg,FL33712にあるevnetics,LLCから入手できるSoliton1速度コントローラである。磁気クラッチ1760は、磁気クラッチ1760がどの程度滑ることができるようにすべきかを決定するために加速器2060の状態を検出するのが好ましい。0076本明細書中の開示および特許請求の範囲は、図21に示されるレトロフィットキット2100も含む。レトロフィットキット2100は、特定の車両に固有のものであり、除去するための構成要素のリスト、バッテリの数およびタイプに関する仕様例えば、レトロフィットされたピックアップトラックに関しては12個の12VDCディープサイクルバッテリ、ヘッドプレート1110、エアソレノイド1510、タイミング機構150そのうちの1つの実施が図13,14に示されている、モータ1780、速度コントローラ2050、加速器2060、カプラ194、エアコンプレッサ1160、エアタンク130そのうちの1つの実施が図11に示される2つのエアタンク1170A,1170Bを含む、充電器198、パワーマネージャ2030、フライホイール164、DC送水ポンプ1230、ヘッドプレートを冷却剤源に接続するための取付具およびチューブ、ヘッドプレートをDC送水ポンプに接続するための取付具およびチューブ、DC油ポンプ2040、放出バルブ1172、チェックバルブ1140、乾燥器1180、1つ以上の排気タンク1150、DC真空ポンプ1130、剛体モータマウント1710、モータ装着ブラケット1770、充電器装着ブラケット1810、バッテリを直列に接続するとともにパワーマネージャに接続するためのバッテリケーブルおよびコネクタを含むことが好ましい。除去するための構成要素のリストは、燃料システム、点火システム、および、排気システムに関連する任意のものを一般に含むため、広範囲に及ぶ。レトロフィットされた1992年式シボレーピックアップトラックにおいては、以下の部品:排気マニホールド、排気パイプ、マフラー、触媒コンバータ、排気クランプおよびスタッド、スパークプラグ、スパークプラグ配線、ディストリビュータ、ディストリビュータキャップ、ディストリビュータロータ、コイル、燃料タンク、燃料ライン、燃料フィルタ、燃料ポンプ、ガスキャップ、ガスネックおよびホース、吸気口、スロットル本体/キャブレター/噴射システム、点火システムを制御するための電子制御モジュール、エアフィルタアセンブリ、エアフィルタ、ラジエータ、冷却ファン、ファンクラッチ、ラジエータシュラウド、機械的な送水ポンプ、ラジエータキャップ、およびサーモスタット、が除去された。0077本明細書中に開示されるエアエンジンシステムは内燃機関よりもかなり効率的であるため、車両の範囲を広げるべく、バッテリを充電するために小型の内燃機関を設けることができる。しかしながら、車両を充電するために必要とされる内燃機関のサイズは、通常において車両に給電する内燃機関のサイズよりもかなり小さいことに留意されたい。したがって、業務用の長距離輸送トラックトラクタで使用される大型ディーゼルエンジンを前述したように圧縮エアで作動するように改造できると期待され、この場合、バッテリを充電するための小型ディーゼルエンジンの付加は、かなりの燃料を節約しつつ、適切な距離にわたってトラックを走行させるために必要なレンジを与える。0078エアエンジンシステムの他の利点は燃焼の欠如であり、そのため、エアエンジンの寿命は、同様の内燃機関の場合よりもかなり長いはずである。エアエンジンの動作温度は、燃焼がないため、非常に低い。試作品ゴルフカートエアエンジンのエンジンオイルは10ウェイトオイルであった。そのため、油を汚す燃焼がないことから、内燃機関のオイルよりもかなり長く持続するはずである。0079本明細書中の説明は、エアエンジン、エアコンプレッサ、エアタンク等に関するものであるが、当業者であれば容易に分かるように、任意の適した気体を使用できる。本明細書中の開示および特許請求の範囲における用語エアは、言うまでもなく、空気、窒素、酸素、または、他の気体、あるいは、気体の組み合わせを含むがこれらに限定されない、圧縮され得る任意の適した気体にまで及ぶ。エアは、それが豊富であり無料であるため、好ましい圧縮気体である。0080前述した特定の実施例はピストンエンジンに関するものであるが、本明細書中の開示および特許請求の範囲は、現在知られているかあるいは将来開発されるかにかかわらず、任意の適したタイプのエンジンにまで及ぶ。本明細書中に開示されて特許請求の範囲に記載されるエアエンジンは、エア圧力を駆動シャフトを駆動させるためのエネルギーへと変換するための任意の適した手段を含むことができる。また、従来の内燃機関は、駆動シャフトを駆動させる回転クランクシャフトの形態で回転エネルギーを与えるが、本明細書中に開示されて特許請求の範囲に記載されるエアエンジンは、直線的な移動または楕円形の動きを含む他の形態の機械的な仕事を含むこともできる。0081当業者であれば分かるように、特許請求の範囲内で多くの変形が可能である。したがって、開示が特に図示されて前述されるが、当業者であれば分かるように、請求項の思想および範囲から逸脱することなく、形状および細部におけるこれらのおよび他の変更を成すことができる。"