JP2000512358A - 都市バスおよび他の車両における低公害エンジンとその設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、独立した吸気兼圧縮室（１）と、一定容量を持つ独立した膨張室（２）と、独立した膨張兼排気室（４）とからなり、そこでは、燃料供給方式が不要とされ、圧縮室（１）のピストン（９）により引き入れられ高温で圧縮され木炭濾過装置（２４）を通じてまたはその他の浄化方法で清浄にされた空気を容れられている膨張室（２）内にある大気温度の少量の追加圧縮空気の噴射で、一段方式で運転される低公害エンジンのための方法を開示している。追加圧縮空気が、膨脹室の大量の高温空気と接触して加熱され、高温空気として膨張させられた時、容量と圧力を増大して、仕事を生み出し、排出管接続口（１９）を介して大気中に清浄で且つ浄化されたまま排出される。追加圧縮空気は、超高圧下で貯蔵室（２３）に室温で蓄積される。本発明はまた、都市バスおよび都市内の他のサービス車両のエンジンの設置法にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 都市バスおよび他の車両における低公害エンジン とその設置方法 本発明は、都市バスおよび他の車両の独立した膨張室を持つ低公害エンジンと その設置方法に関する。 本発明者は、国内登録番号第95/02838号で登録されたその発明者のフランス特 許出願において、独立した外部燃焼室を持つエンジンの公害を低減するための方 法を説明しており、その方法において、混合気を、独立した吸気兼圧縮室の中に 引き入れ、そしてその中で圧縮し、次に混合気を独立した燃焼室の中へ移送し（ まだ、圧力を受けたままで）、前記混合気の温度と圧力とを上昇させるため、エ ンジンの場合、均一な混合気に対して火花を用いるか、またはディーゼルエンジ ンの場合、均一な混合気に対して自発点火によるかのいずれかで、その中で点火 し、前記独立した燃焼室が膨張兼排気室（それもまた、独立している）と連接し ている移送部の開口部を経て進んだ混合気を、その膨脹兼排気室の中で、そこで 仕事を生み出すために、膨脹させ、次に、排気管を通って大気へ排出し、その方 法において、都市内で（または、低出力で）運転される時、燃料噴射装置はもは や作動せず、そしてこの場合、吸気兼圧縮室からの無燃料圧縮空気を燃焼室の中 へ入れたやや後に、圧縮空気が超高圧で蓄積されている外部貯蔵器から燃焼室の 中へ少量の追加圧縮空気を導入する。この大気温度の少量の圧縮空気は、燃焼室 に容れられている大量の高温空気と接触して加熱され、そしてその圧縮空気が、 燃焼室内で圧力を上げるように膨張し、膨張の間、仕事を分配することができる 。したがって、このエンジンは、二段方式(duel-mode)または二段エネルギー(du el-energy)の運転に従事することができる。 都市および都市近郊において、公共輸送機関には、非常に多くの場合、従来型 のエンジンで、通常は特に汚染を与える異成分からなる混合気を持つディーゼル エンジンで、推進される都市バスが用意されている。 汚染を少なくすると言われる燃料（ジエステル、液化石油ガス他）で運転され る都市車両を、製造する試みが行われてきたが、しかし、公害という点から見た 結果としては、特に不十分である。 都市バスにおいて、低公害エンジンおよびその設置方法は、汚染ガスの放出を すべて排除できる都市バスを製造するだけでなく、都市の空気から汚染を部分的 にでも、またかなり除去することができるようにすることである。 それは、使用する方法によって、またさらに詳しくは、追加圧縮空気の噴射を 用いた一段方式(mono-mode)の運転を持つ単純性のために、上述のようなエンジ ンの燃料回路を排除することによって、また、ごみおよび他の止められた屑だけ でなく、エンジンの中に入る空気を浄化させ、それらから汚染を取り除くことが できる１以上の木炭濾過装置、または分子ふるい、化学的方法またはそれに類す るような任意の他の濾過および浄化方法を、エンジンの吸気兼圧縮室への空気吸 入の上流に取り付けることによって、特徴付けられる。 特に都市バスに設置される時、本発明に基づく低公害エンジンの運転と、従来 型のエンジンを越えた生態学上の利点とが、したがって理解されるだろう。車両 の貯蔵器内に超高圧で蓄積された追加圧縮空気は、圧縮前に木炭濾過装置または それに類するものを通じて濾過され、浄化され、エンジンによって吸気兼圧縮室 の中に引き入れられる周囲の空気（その他の車両によって汚染されている）は、 木炭濾過装置または濾過装置類（すなわちそれを浄化できる任意の他の方法）を 通じて濾過され、浄化される；したがって、膨張させられ、排気口を通じて排出 される空気は、まだ濾過され、浄化されているので清浄である。さらにその上、 エンジンを従来燃料で運転する方式は、排除されてきているので、燃焼室（その ため、この燃焼室は膨張室となる）に、最早、従来の燃焼から生じるどのような 微粒子もまたは他の残留物も残らない。 本発明に基づくこのエンジンの方法は、すべての車両に適用できるが、しかし その方法は、大量の追加圧縮空気と、車両の車体内に比較的大きな蓄積用貯蔵器 とを必要とする。一方では、汚染を実在する大量の空気から除去できるエンジン で大量の空気を引き入れるため、他方では、バスに追加圧縮空気の大容量の貯蔵 器を設置できるため、都市バスに設置する方法は特に魅力的であり、またその理 由は、付随的ではあるが、バスには多くの停留所が作られるので、充填用の根拠 地をバスの停留所またはバス発着所に設置することにより、車両に設置される単 数または複数の追加圧縮空気の貯蔵器に対して非常に度々補充することが可能で あるからである。 実際、サービス用車両（ごみ収集車や都市環境で運転されるタクシーまたは小 形のワゴン車のような他の車両）でも同様である。 本発明のその他の目的、利点および特徴は、本発明の１実施例の制約されない 説明を読むことにより明らかになってくるし、このことは、添付の図面を参照す れば分かるし、その図面では： −たった一枚の図面が、概略で、かつ断面図として、本発明に基づくエンジンの １実施例を描いており、その実施例では、吸気兼圧縮室と膨張兼排気室とが、連 接棒と、クランクと、シリンダー内を摺動するピストンとを連接する方式で、そ れぞれ制御されており、また吸気兼圧縮室１と、追加圧縮空気のための噴射装置 ２２が取り付けられこの噴射装置により超高圧貯蔵器内に蓄積された圧縮空気が 送り込まれる一定容量の膨脹室２と、膨張兼排気室４とを見ることができる。吸 気兼圧縮室１は、管接続口５で膨張室２に連接され、その管接続口の開口部とそ の閉鎖部とを耐漏洩性シャッター６で制御する。膨張室２は、開口部（原文のま ま）にある管接続口すなわち移送部７で膨張兼排気室４に連接され、閉鎖部を耐 漏洩性シャッター８で制御する。吸気兼圧縮室１は、吸気管接続口１３を介して 空気を供給され、その吸気管接続口１３の開口部を、弁１４で制御し、吸気管接 続口１３の上流には公害除去用木炭濾過装置２４を設置する。吸気兼圧縮室１は 、往復運動をする圧縮装置のように作動し、吸気兼圧縮室１では、シリンダー１ ０の中で摺動するピストン９を連接棒１１およびクランク軸１２で制御する。膨 張兼排気室４は、シリンダー１６内で摺動するピストン１５を持つ従来型のピス トン−エンジン装置を制御し、そのピストン１５が、連接棒１７を介して、クラ ンク軸１８を回転させる。膨張した空気は、排気管接続口１９を通って排出され 、その排出管接続口１９の開口部を弁２０で制御する。吸気兼圧縮室１のクラン ク軸１２の回転は、機械的操作の連接環２１を通じて、膨張兼排気室４の動力ク ランク軸１８によって成し遂げられる。誘導圧縮サイクルが、ピストン／連接ロ ッド／クランク装置（９、１０、１１）で作動する間、浄化され汚染を排除され た 空気が、木炭濾過装置を通って膨張室２に引き入れられ、圧縮されており、管接 続口が、耐漏洩性シャッター６で閉鎖されいる時のエンジンを描いている。汚染 が除去されており、浄化されており、そして膨張室２の中で圧縮されている空気 は、その結果、高温（選択された圧縮比によるが、数百度）であり、そして追加 圧縮空気の噴射装置２２を次に作動させ、その噴射装置２２が、膨脹室２の圧力 より若干高い圧力まで膨脹させられた大気温度の少量の圧縮空気を入れるので、 それにより、膨張室の中にその空気を入れることができる；この少量の圧縮空気 は、膨張室に容れられている多量の高温空気と接触して加熱されることとなり， 空気が膨張するにつれて仕事を生み出すように膨張し、圧力を上昇することとな るが、この膨張は、膨張兼排気室のピストン１５が上死点に達している時、耐漏 洩性シャッター８で制御されている移送管７を開けることにより、成し遂げられ る。動力クランク軸１８を駆動させる膨脹ピストン１５が下死点に達するまで、 膨張が加熱空気で起こり、そして、次に膨張し汚染していない浄化空気が、排出 管１９を通って大気に排出され、弁２０が開けられるが、その間、膨張兼排気室 ４のピストン１５は、上昇工程である。 本発明に基づくエンジンに入れられる空気を濾過するために使用する方法−木 炭濾過装置、分子ふるい、微小計量ふるい、(micrometric sieves)化学的方法ま たはそれに類するもの−および使用する若干の濾過装置類は、本発明の原理を部 分的に変更した任意の方法で濾過装置なしに変更できるし、まさに、作動要素を 代表する圧縮室と、膨張室と、膨張兼排気室とから作られる装置のように、従来 型の複シリンダーエンジンの例に従って二倍にすることもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 35/024 ５０１ Ｆ０２Ｍ 35/024 ５０１Ｆ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 混合気を、独立した吸気兼圧縮室(1)に引き入れ、そしてその中で圧縮 し、次に混合気を独立した一定容量の燃焼室(2)の中へまだ圧力を受けたままで 移送し、前記混合気の温度および圧力を上昇させるため、その中で点火し、前記 燃焼すなわち膨張室(2)が膨張兼排気室(4)と連接している移送部(7)の開口部を 経て進んだ混合気を、膨張兼排気室(4)の中で、そこで仕事を生み出すために膨 張させ、次に排気口(19)を通って大気に排出する低公害エンジンを運転する方法 において、また、低出力で運転される時、燃料噴射装置はもはや作動せず、そし てこの場合、吸気兼圧縮室(1)からの無燃料圧縮空気を燃焼室の中に入れたやや 後に、空気が超高圧で且つ大気温度で蓄積されている外部貯蔵器(23)から燃焼室 の中に少量の追加圧縮空気を導入し、そして大気温度のこの少量の圧縮空気が、 燃焼室すなわち膨脹室に容れられている大量の高温空気と接触して加熱され、そ の圧縮空気が、室(1)の中で膨張し、圧力を上昇させ、膨張の間、仕事を分配す ることができ、したがって、二段方式または二段エネルギーの運転を達成する低 公害エンジンを運転する方法において、エンジンを従来燃料で運転するための要 素をすべて省略し、このため膨張室となる燃焼室への追加圧縮空気の噴射を用い た一段方式のみで、エンジンを運転することを特徴とする低公害エンジンを運転 する方法。 ２． エンジンにより引き入られる空気は、木炭濾過装置(24)若しくは若干の 他の機械的または化学的方法、分子ふるい、またはそれに類するものを通じて濾 過され、浄化され、したがって、清浄且つ汚染されていない空気を大気中に排出 できることを特徴とする請求項１に記載の低公害エンジンを運転する方法。 ３． エンジンの設置法は、都市および都市近郊の環境において、汚染を大量 の空気から除去する点から、都市バスに行い、超高圧の追加圧縮空気のタンクを 充填するための根拠地を、バス発着所またはバス停留所のいずれかに設置するこ とを特徴とする請求項１および２に記載の方法を実行するためのエンジンの設置 法。 ４． エンジンの設置法は、都市および都市近郊の環境において、汚染を大量 の空気から除去する点から、都市のサービス車両に行うことを特徴とする請求項 １および２に記載の方法を実行するためのエンジンの設置法。