JPH10507803A - イオン電磁エンジン - Google Patents

イオン電磁エンジン

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JPH10507803A
JPH10507803A JP8513967A JP51396796A JPH10507803A JP H10507803 A JPH10507803 A JP H10507803A JP 8513967 A JP8513967 A JP 8513967A JP 51396796 A JP51396796 A JP 51396796A JP H10507803 A JPH10507803 A JP H10507803A
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Abstract

(57)【要約】 レシプロイオン電磁エンジンにおいて、ピストンを収容する閉鎖室内に封入された不活性ガスと触媒との混合気に点火して、ピストンを駆動するエネルギーを発生する方法及び装置が提供される。一対のピストン(44a、44b)が往復運動可能に配置され、第1ピストン(44a)が第1位置(上死点)にある時に第2ピストン(44b)が第2位置(下死点)に位置し、第2ピストン(44b)が第1位置にある時に第1ピストン(44a)は第2位置に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】 イオン電磁エンジン この一部継続出願は、1994年10月20日に出願された米国特許出願No .08/326、786の継続出願である。米国特許出願No.08/326、 786を参考文献としてここに挙げる。 背景 自動車、飛行機、芝刈機などの多くの装置の使用において、社会はエンジンに 大きく依存している。その結果、より高性能で効率的なエンジンの開発のために 莫大な時間と費用とが費やされてきた。エンジン設計の2つの通常のアプローチ は、例えば、ソーラー及びバッテリーを動力源とする電気エンジンと、ガソリン を動力源としてピストンを駆動する周知の燃焼エンジンと、を含む。これらのア プローチはいずれも欠点を有する。 電気エンジンは距離に限界がある。例えば、出発点から目的地まで50マイル と目的地から出発点までの帰りの50マイルというようにである。更に、電気エ ンジンは、例えば車両を急坂で推進するために必要とされる、燃焼エンジンのト ルク及びパワーを有しない。電気エンジンが動作する車両は典型的に30個のバ ッテリーを積載する。重大な衝突時には、望ましくないバッテリーの酸性物質が バッテリーから噴出する可能性が大きい。ソーラーによる電気エンジンは、多く のバッテリーを必要とはしないが、同様に、例えば軽車両を急勾配で推進し、バ スのような重車両を比較的平坦又は平らに近い坂で推進し、また、トラクタなど の軽車両を荒地で推進するために必要なトルク及びパワーを有しない。 現代の燃焼エンジンは現代車両において距離並びにトルク及びパワーの点から 人気が高いが、多くの部品を必要とし、危険で爆発性のある可燃性燃料であるガ ソリンを使用する。更に燃焼エンジンは、触媒コンバータを有するとはいえ、や はり空気を汚染する。また、ガソリンの燃焼は回復不能な資源を枯渇させる。つ いに、来るべき50年の間に多くの石油生産国はガソリンを精製するために使用 する原油を消費し尽くしてしまう。経済的見通しからは、一旦石油資源が枯渇し 始めるとガソリンの価格はほぼ間違いなく上昇する。加えて、現代の燃焼エンジ ンは、典型的には水及び/又は不凍液を有するラジエターである冷却システムを 必要とする。 従って、車両や変化する重量を変化する地面上で推進する必要なトルク/パワ ーを作り出し、走行距離が長く、汚染源とならず、爆発性/可燃性燃料を使用せ ず、冷却装置を要しないエンジンの要求がある。 代替的エンジンを開発する試みは、1984年にPappに付与された米国特 許4、428、193号に記載されている。Pappのエンジンは燃焼室内で点 火する不活性ガスを使用し、磁界を発生する電気コイルを有し、燃焼室内で点火 する複数の電極を有する2シリンダエンジンであるが、Pappのエンジンは分 裂(ヘリウム原子の分裂)及び融合(一億度の温度と高密度化)を伴う実行可能 な発想についての動作物理学的欠陥を有する。さらに、Pappの負電極に当業 者が必要な充電を与える方法についての合理的な説明が無いため、Pappのエ ンジンは実行可能な教示を欠くものである。 概要 本発明によれば、レシプロイオン電磁エンジンにおいて、ピストンを収容する 閉鎖室内に封入された不活性ガスと触媒との混合気に点火して、ピストンを駆動 するエネルギーを発生する実行可能な方法及び装置が提供される。 ヘッドは閉鎖室の一端部を規定する。ピストンは閉鎖室の他端部を規定する。 閉鎖室の容積はヘッドに対するピストンの相対位置によって決定される。ピスト ンはヘッドに対して、第1位置(上死点9から第2位置(下死点)へ至り第1位 置へ戻るように同軸状に移動可能である。一対のピストンが、第1ピストンが第 1位置にあるとき第2ピストンは第2位置にあり、第2ピストンが第1位置にあ るとき第1ピストンは第2位置にあるように、往復運動可能に設けられる。 初期点火は、第1位置にある第1ピストンに印加される点火コイル電圧により 生じる。以下の第1乃至第3工程を同時に行うことにより、第1ピストンが第1 位置にあるときに第1ピストン室内の前記不活性ガスと触媒との混合気に点火が なされる:(i)各々が第1ピストン室内へ延び、且つ、第1ピストンキャパシタ 手段を有する複数の第1ピストン電極により、点火コイルにより印加される点火 コイル電圧と、点火時の第1ピストンキャパシタ電圧との電圧差を受け取る第1 工程;(ii)各々が第1ピストン室内へ延びる第1ピストンアノード及びカソー ドに高周波電圧を供給する第2工程;(iii)第1ピストン室と略同軸状に形成 された第1ピストン電気コイル手段を、第1ピストン室の廻りに巻き付けて、第 1ピストン室内に第1ピストン磁界を生成することにより、第1ピストン脈動電 流を発生する第1ピストン脈動磁界を生成する第3工程。 それから、第1ピストン室内の不活性ガスと触媒との混合気に印加される第1 ピストン磁界を反転し、且つ、第2位置にある第1ピストンの第1ピストン磁界 からの電気エネルギーを、第2ピストン磁界と、各々が第2ピストン室内へ延び る複数の第2ピストン電極に接続された第2ピストンキャパシタ手段と、第1位 置にある第2ピストンの第2ピストンアノード及びカソードと、に接続して第1 位置にある第2ピストンの第2ピストン室内の不活性ガスと触媒の混合気の点火 を補助することにより、点火に応答して第1ピストンが第2位置に至った時に、 第1ピストンの第1ピストン磁界からの電気エネルギーを第2ピストン室に伝達 する。 同様に、以下の工程により、第1位置にある第2ピストンの第2ピストン室内 の前記不活性ガスと触媒の混合気に点火する:(i)複数の第2ピストン電極により 、点火コイルにより印加される電圧と点火時の第2ピストンキャパシタ手段によ り印加される電圧との電圧差を受け取る工程;(ii)各々が前記第2ピストンの 第2ピストン室内に延びる第2ピストンアノードと第2ピストンカソードに高周 波電圧を供給する工程;(iii)第2ピストン室と略同軸状に形成された第2ピ ストン電気コイル手段を前記第2ピストンの閉鎖室の廻りに巻き付けて第2ピス トンの第2ピストン室内に磁界を発生させる工程を伴って、第2ピストン脈動電 流を生成する第2ピストン脈動磁界を発生する工程。 前記第2ピストン室の前記不活性ガスと触媒の混合気に印加される磁界を反転 し、且つ、第2位置にある第2ピストンの第2ピストン磁界からの電気エネルギ ーを第1ピストン磁界と、第1位置にある第1ピストンの第1アノード及びカソ ードと、に接続して第1位置にある第1ピストンの第1ピストン室の前記不活性 ガスと触媒との混合気の点火を補助することにより、点火に応答して第2位置に 移動した第2ピストンの第2ピストン磁界から第1ピストンへ電気エネルギーを 伝達する。 図面の簡単な説明 図1aは、2シリンダイオン電磁エンジンの概略平面図である。 図1bは、2シリンダイオン電磁エンジンの概略背面立面図である。 図1cは、2シリンダイオン電磁エンジンの左側面立面図である。 図1dは、2シリンダイオン電磁エンジンの前面立面図である。 図2は、イオン電磁エンジンの右側断面図である。 図3は、垂直面に沿った第1点火ヘッドアセンブリの右断面図である。 図4は、垂直面に沿った第2点火ヘッドアセンブリの正面断面図である。 図5aは、下端部にアノード/カソードコンテナを有する導電性ロッドの垂直 面に沿った断面図である。 図5bは、下端部に電極を有する導電性ロッドの垂直面に沿った断面図である 。 図5cは、第1又は第2シリンダを90度回転させ底部断面図である。 図6は、スカートアダプタに連結した第1下部ピストンの一部除去正面図であ る。 図7aは、電気制御キャビネットの正面図である。 図7bは、電気制御キャビネットの背面図である。 図7cは、電気制御キャビネットの左側面立面図である。 図8aは、本発明の好適な実施例の電気回路部を示す。 図8bは、本発明の好適な実施例の電気回路部を示す。 図8cは、本発明の好適な実施例の電気回路部を示す。 図9は、シリンダが上死点から下死点を経て上死点へ戻る移動中の様々の状態 を示すテーブルである。 好適な実施例の詳細な説明 I.エンジン構造の詳細な説明 図1a、1b、1c及び1dは、2シリンダ式イオン電磁エンジンの4つの概 略図である。図1aは平面図である。図1bは背面図である。図1cは左側立面 図である。図1dは正面図である。図2は、イオン電磁エンジンの右側断面図で ある。イオン電磁エンジンは6個の側面を有する:頂面、底面、前面、背面、左 側面、及び右側面である。 エンジン上部は点火ヘッドアセンブリ部により構成され、それは第1点火ヘッ ドアセンブリ14Aと第2点火ヘッドアセンブリ14Bとを有する(図1c及び 2参照)。第1及び第2点火ヘッドアセンブリ14A及び14Bは同一のもので ある。エンジンの下部はエンジンブロック15により構成される(図1c及び2 参照)。点火ヘッドアセンブリ部及びエンジンブロック15は各々6個の面を有 する:頂面、底面、前面、背面、左側面、及び右側面である。 エンジンブロックプレート19は、磁化不能とすべきであり、エンジンブロッ ク15を点火ヘッドアセンブリ部から分離する(図2参照)。エンジンブロック 15上部は、第1及び第2の下部ピストン44A及び44Bを収容するシリンダ ブロック部である(図2参照)。エンジンブロック15の下部は、クランクシャ フト56を有するクランク軸アセンブリ23(図2参照)を収容するクランクケ ース部である。 エンジンブロック15は、鉄、鋼鉄、アルミニウム、又はその他の当業者に既 知の材料を使用することができる。好ましくは、クランクケース部は鋼鉄又はア ルミニウムにより製作される。エンジンブロック及びクランクケース部は、磁化 可能であっても磁化不能であってもよい。 下部ピストン44A及び44Bも、磁化可能であっても磁化不能であってもよ い。しかし、好ましくは下部ピストン44A及び44Bの各々は、導電性放電点 36近傍部が好ましくは1144ハイストレス鋼により製作されることを除いて 、304ステンレス鋼により製作される。下部ピストン44A及び44Bの各々 は好ましくは一体溶接し、内部をホーニングし、外部を磨き、スカートアダプタ 25と適合するようにねじ山を設ける。 天板1をエンジンの頂部、具体的にはシリンダヘッド26A及び26Bの頂部 に取り付け、エンジンの頂部を構成する(図1c参照)。天板1は、磁化可能な 材料であっても磁化不能な材料であってもよい。しかし、好ましくは天板1はT 6アルミニウムにより製作し、8個のボルト53(図1a及び1c参照)などの 取付け手段によってエンジン頂部に取り付ける。シリンダヘッド26A及び26 Bは、磁化可能な材料により製作すべきであり、好ましくは1144ハイストレ ス鋼により製作する。 カバーパネル2を、エンジン、具体的には点火ヘッドアセンブリ部の前面、背 面、左側面及び右側面に取り付ける(図1c及び2参照)。カバーパネル2は、 磁化可能材料であっても磁化不能材料であってもよいが、好ましくは厚さ0.1 87インチのアルミニウムシートにより構成する。 第1ヘッドアセンブリ14Aはシリンダヘッド26Aを有し、第2ヘッドアセ ンブリ14Bはシリンダヘッド26Bを有する。シリンダヘッド26A及び26 Bには、それぞれ下部ピストン44A及び44Bが関連している。シリンダヘッ ド26A及びそれに関連する下部ピストン44Aはシリンダ室55Aの対向する 端部を規定する。同様に、シリンダヘッド26B及びそれに関連する下部ピスト ン44Bはシリンダ室55Bの対向する端部を規定する。図2には2つのシリン ダ55A及び55Bのみが示されているが、エンジンはあらゆる数のシリンダを 備えることができる。好ましくは、エンジンは偶数のシリンダを備え、それらが 対になって一体的に動作する。 下部ピストン44A及び44Bは、対応するシリンダヘッド26A及び26B に対して同軸状に、第1位置(図2の下部ピストン44Aの位置)から第2位置 (下部ピストン44Bの位置)へ移動し、戻る。下部ピストンの各々は適当にク ランクシャフト56に接続されている。図2に示すように、適当な接続は好まし くはスカートアダプタ25、コネクティングロッド22、リストピン20、及び クランクシャフトアセンブリ23を有する。分離した下部ピストンを使用する場 合、下部ピストン44A及び44Bはオーブン溶接、ばね式の圧力嵌め込み又は 他の当業者に既知の連結手段により適当にスカートアダプタに連結される。下部 ピストン44A及び44Bはクランクシャフトに対して相互に180度ずれて取 り付けられ、それにより一つの下部ピストンが上死点(TDC)(図2の下部ピ ストン44B参照)に位置すると、他方は下死点(BDC)(図2の下部ピスト ン44A参照)に位置し、またその逆になる。希望により追加のペアのピストン を設けることができるが、個々のペアの下部ピストンはクランクシャフトに対し て相互に180度ずれて取り付けられるべきである。 個々の下部ピストン44A及び44Bが上下すると、コネクティングロッド2 2が上下し、これによりクランクシャフトアセンブリ23にエネルギーを伝達し てクランクシャフト56を運動させる。クランクシャフトアセンブリ23はコネ クティングロッド22の直線運動を回転運動に変換する。標準的なフライホイー ル16がクランクシャフト56の一端に取り付けられる。フライホイール16は 磁化可能又は磁化不能のいずれとすることもできるが、好ましくはねずみ鋳鉄( 重量タイプ)により製作し、毎分の回転数(RPM)を低くする。フライホイー ル16はピン及びパッキン押さえナットによりクランクシャフト56に取り付け ることができる。 クランクシャフト56の他端は発電機アセンブリ9に連結され、クランクシャ フト56が運動するとエネルギーを発電機アセンブリ9に伝達する。オイルパン 12内に配置された典型的なオイルポンプ(図示せず)によりクランクシャフト 23にオイルが供給され、過剰なオイル又は使用後のオイルがオイルパン12に 収集される。 シリンダスリーブ21は、エンジンブロックの上部を通じてエンジンブロック プレート19に至るまでエンジンブロックのクランクケース部から上方に延びて いる。コイルスリーブ59は、磁化不能でなければならず、それはエンジンブロ ックプレート19から天板1まで延び、運動する下部ピストン44A及び44B から磁気コイル17を保護する。下部ピストン44A又は44Bが下死点から上 死点に移動する時、それは先ずシリンダスリーブ21内を移動し、それからコイ ルスリーブ59内を移動する。各々のシリンダスリーブ21は圧力により嵌め込 み、段をつける。シリンダスリーブ21は、スカートアダプタ25並びに特殊形 状の下部ピストン44A及び44Bともに動作し、オイルが磁界に入り込むこと を防止する。各々のシリンダスリーブ21は磁化可能な材料であっても磁化不能 な材料であってもよく、好ましくは3404ステンレス鋼により製作される。1 個以上のテフロンリング35がガイドとして作用し、コイルスリーブ59内で下 部ピストン44A及び44Bを正しい位置に維持する。 180度のクランクピン61を有するクランクシャフトアセンブリ23は、好 ましくは4340ハイストレスAC鋼により製作される。スカートアダプター2 5は磁化可能又は磁化不能な材料より製作することができ、好ましくは軽量の7 075 T6又は6061 T6アルミニウムにより製作することができるが、 それらは鋼鉄により製作することもできる。コネクティングロッド22は、好ま しくは7075 T6アルミニウムにより製作され、青銅/アルミニウム製ピン ブッシング、鉛/青銅製又は銅/鉛製ベアリングインサート、並びにナット及び ボルトを有する。クランクシャフトアセンブリ23、クランクピン61、スカー トアダプタ25、及びコネクティングロッド25は、また、当業者に既知である 他の磁化可能又は磁化不能な材料により製作することができる。 エンジンは2つの並列火花放電器3、196を有し、その一つ一つがシリンダ 44A及び44Bに対応する。一方の並列火花放電器はエンジンの背面部に取り 付けられ(図1b参照)、他方の並列火花放電器はエンジンの正面部に取り付け られる(図1d参照)。その代わりに、エンジンは一つの並列火花放電器3を有 するように構成することもできる。一つ一つが各々シリンダ44A及び44Bに 対応する2つの点火コイル4、198は、エンジンの左側面部に取り付けられる (図1a参照)。その代わりに、エンジンは一つの点火コイル4を有するように 構成することもできる。ボルテージレギュレータ7は通常の12ボルト直流レギ ュレータとすることができ、エンジンブロック15の左側面部に取り付けられる (図1c参照)。スタータ8は、通常の12ボルト直流スタータとすることがで き、エンジンブロック15の左側面部に取り付けられる(図1a参照)。 エンジンブロック15の右側面には、発電機9、高周波発振器10、及び増幅 器11が取り付けられる(図1a参照)。発電機は標準的な直流発電機(好まし くは12ボルト発電機)とすることができる。発振器10は24ボルト直流可調 発振器とすることができる。増幅器11は、24ボルト、300ワット、8.5 アンペアの直流高周波増幅器とすることができる。発電機9は、2個の12ボル ト直流バッテリー(図示せず)を再充電し、磁気コイル17(図2参照)のため の電流を発生し、10−30MHzの電気を電極33A、33B及びアノード/ カソードコンテナ34A、34Bに供給するように動作する。 標準的な発電機9、発振器10、及び増幅器11の代わりに高周波発電機を使 用することができる。また、高周波発電機は2個の12ボルト直流バッテリーを 再充電し、磁気コイル17(図2参照)のための電流を発生し、高周波(10− 30MHz)の電気を電極33及びアノード/カソードコンテナ34に供給する ように動作可能である。 磁気コイル17は、第1点火ヘッドアセンブリ14A及び第2点火ヘッドアセ ンブリ14B(図2参照)を取り囲む。点火ヘッドアセンブリ14A用の磁気コ イル17は、上部コイル17A、中心コイル17B、及び下部コイル17Cを有 する。点火ヘッドアセンブリ14B用の磁気コイル17は、上部コイル17D、 中心コイル17E、及び下部コイル17Fを有する。好ましくは、各々の磁気コ イルは、例えばエネルギートランスフォーメーションシステムズ(Energy Tra nsformation Systems)社により製造される、約1050巻きで、100MHz のインダクタンスを有し、19−ゲージワイヤにより製作されたものとする。 コイルキャパシタ18が、点火ヘッドアセンブリ14A及び14Bの近傍(好 ましくは取り囲むように)配置される。各々の点火ヘッドアセンブリ(14A又 は14B)は好ましくは2つのコイルキャパシタ18により取り囲まれるが(図 2参照)、一つのキャパシタを使用することもできる。その代わりに、キャパシ タ13をエンジンブロック15の左側面に取り付けることもできる(図1b参照 )。コイルキャパシタ18が使用される場合にはキャパシタ13は不要となり、 キャパシタ13が使用される場合にはコイルキャパシタ18は不要となる。好適 な実施例では、キャパシタ13はシリンダA用のキャパシタ13A、及びシリン ダB用のキャパシタ13Bを有する(図8a及び8bの回路図に示され、後に説 明されるように)。 図3は、点火ヘッドアセンブリの垂直面に沿った右側断面図である。図3の下 部ピストンは上死点と下死点との間にある。図4は、第2点火ヘッドアセンブリ の垂直面に沿った正面断面図である。図4の下部ピストン44Bは上死点にある 。 図3及び4はシリンダヘッド26A及び26Bを示し、それら各々は4個の導 電性ロッド27を収容する空洞を有し、それら導電性ロッド27の各々はロッド スリーブ28内に収容されている。導電性ロッド27は低抵抗の導電性材料によ り製作されるべきである。導電性ロッド27は好ましくは、黄銅、銅、又は他の 低抵抗の導電性材料により製作される。図3では2個の導電性ロッドが示され、 図4でも2個の導電性ロッドが示されている。図3、4及び5cに示されるよう に、4個の導電性ロッド27は点火ヘッドアセンブリ(14A又は14B)の中 央垂直軸にから略等距離に離隔し、これに対して略平行に配置される。各々のシ リンダ室55A、55B内には4個の導電性ロッド27の各々が隣接する2個の 導電性ロッドから90度ずれて配置される。 図3及び4に示すように、個々の導電性ロッド27は、保持ナット37の如き 固定手段により点火ヘッドアセンブリ(14A又は14B)の頂部に固定される 。各々の導電性ロッド27はシリンダヘッド(26A又は26B)の開口下端部 に向かって延びている。各々のロッドの下端部には電極33又はアノード/カソ ードコンテナ34のいずれか一方が設けられる。電極33は低抵抗の導電性材料 により製作すべきである。電極33は好ましくは黄銅、タンタル、タングステン 、又はそれらの合金により製作される。 各々の導電性ロッド27の頂部はロッドスリーブ28内に収容され、それは各 々のロッドの長さだけシリンダヘッド(26A又は26B)の下端部に向かって 延びている。ロッドスリーブ28は絶縁体として作用し、当業者に既知のあらゆ る絶縁材料を使用することができる。ロッドスリーブ28は好ましくはプラスチ ック又はテフロンにより製作される。 図3及び4に示すように、真空シール32が各々の導電性ロッド27の底部に 巻き付けられている。真空シール32は当業者に既知のあらゆる材料により製作 することができる。真空シール32は好ましくはガラスエポキシにより製作され 、高温シリコンによりコートされる。真空を維持することの他に、真空シール3 2は電極33及びアノード/カソードコンテナ34を適正な位置に維持する。加 えて、1以上のテフロンリング35がシリンダヘッド(26A又は26B)の壁 部下端を取り囲み、シリンダヘッド(26A又は26B)と下部ピストン(44 A又は44B)の間に挟持される。真空シール32及びテフロンリング35は、 シリンダヘッド(26A又は26B)の下端部と下部ピストン(44A又は44 B)の底部との間の開き部分内でシリンダの真空部(54A又は54B)を維持 する のに役立ち、下部ピストンの底部に導電性放電点36が配置される。導電性放電 点36は低抵抗のあらゆる導電性材料により製作することができる。導電性放電 点は好ましくは、黄銅、銅、又は低抵抗のあらゆる導電性材料により製作するこ とができる。シリンダの真空部(54A又は54B)は、下部ピストン(44A 又は44B)が上死点及び下死点間で上下運動をするエンジン動作中において維 持される。 図3及び4において、各々の導電性ロッド27について点火ヘッド31がシリ ンダヘッド(26A又は26B)底端部に取り付けられる。点火ヘッド31は好 ましくは2組のねじにより取り付けられる。点火ヘッド31の位置は、好ましく はテフロンリング35と真空シール32との間に設けられてこれらを加圧し、そ れによりシリンダ室54A、54Bの真空を維持することを補助する。 燃料噴射管29は、各々の点火ヘッドアセンブリ14A、14Bの中央垂直軸 とほぼ一致する。燃料スタックアセンブリ30は各々の点火ヘッドアセンブリ1 4A、14Bと関連付けられる。各々の燃料スタックアセンブリ30は、チェッ クバルブ60及びゲージ61を有し、空気を含む燃料及びガスを燃料噴射管29 を通じて、シリンダ室54A、54Bへ噴射させ、またそこから抽出させる。ゲ ージ61は燃料の量、及び、シリンダ真空部(54A又は54B)内の真空度を 測定する。空気は燃料スタックアセンブリによって燃料噴射管29を通じて抽出 され、シリンダ室54A、54Bを真空にする。 図5aは、下端部にアノード/カソードコンテナ34を有する導電性ロッド2 7の垂直面に沿った断面図である。図5bは、下端部に電極33を有する導電性 ロッド27の垂直面に沿った断面図である。図5a及び5bは各々の導電性ロッ ド27がロッドスリーブ28内に入れられた状態を示す。真空シール32が各々 の導電性ロッド27の下端部に巻き付けられている。図5bに示すように、電極 33は導電性プレート42(好ましくは良く磨かれた)を有し、それを通じて導 電性チップ41が圧力により嵌め込まれている。導電性プレート42は導電性の 耐熱材料により製作される。導電性プレート42は好ましくはタングステン、チ タン、又はそれらの合金により製作される。導電性チップ41は耐熱性、導電性 材料により製作される。導電性チップ41は好ましくは、タングステン、トリウ ムタングステン、チタン、又はそれらの合金により製作される。導電性チップ4 1は好ましくはチタンによっては製作されない。真鍮製の鋲40が導電性チップ 41を導電性ロッド27に連結する。 図5cは、第1又は第2シリンダを90度回転した底面断面図である。2個の 電極33を結ぶ線と2個のアノード/カソードコンテナ34を結ぶ線は、シリン ダの中央垂直軸にほぼ沿った焦点53で約90度に交差する。燃料噴射管29は シリンダの中央垂直軸とほぼ一致し、シリンダにガス42を噴射する。 図5cに示すように、各々のシリンダには2個のアノード/カソードコンテナ 34が設けられる。一方のコンテナはアノードコンテナであり、他方のコンテナ はカソードコンテナである。アノード/カソードコンテナ34は好ましくは軟ら かい導電性材料(例えば、アルミニウム及び/又は銅)により製作される。アノ ードコンテナは正に充電され、約10−30MHzの周波数で動作する電源に接 続される。アノードコンテナは、石油内の約2グラムのルビジウム−37と2グ ラムの唖りん酸−15により満たされる。カソードコンテナは負に充電され、約 10−30MHzの周波数で動作する電源に接続される。カソードコンテナは、 石油内の約2.5グラムのトリウム−232により満たされる。 図6は第1下部ピストン44Aの前面断面図であり、その第1下部ピストンは ねじ45によりスカートアダプター25のギザギザを付けた部分と連結される。 下部ピストン44Aはスカートアダプタ25にねじ込まれて組立を容易にし、代 替的な燃料供給方法を提供する。 スカートアダプタ25は段差部分57を有し、それはスカートアダプタ25の ギザギザを付けた部分よりも広い。段差を付けた部分57は、リストピン49に よりコネクティングロッド22(図6には示さず)に連結される。 図6に示すように、スカートアダプター25の段差部分57は、幾つかのオイ ル制御リング48、少なくとも一つのスクレーパリング47、及び少なくとも一 つのオイルシール46を有し、それら全ては一体的に作用して、スカートアダプ タ25の段差部分47から上昇するオイルをできる限り少なくするようにする。 オイルは磁界内では凝結すると考えられるので、それはスカートアダプタ25の 段差部分57より下方に維持される。こうして、磁気コイル17(図6には図示 せず)により発生する磁界からオイル十分にを遠ざけ、凝結を防止する。各々の オイル制御リング48は好ましくは、2個の鋼鉄レール間の鋼鉄部分により製作 される。オイル制御リング48、スクレーパリング47、及びオイルシール46 は真空に維持する必要はない。当業者に既知なように、オイル制御リング48、 スクレーパリング47、及びオイルシール46は、オイルが磁気コイル17によ り生成される磁界近傍で凝結することを防止するためのあらゆる手段と交換する ことができる。 図7は、電子制御キャビネット63の正面図である。図7bは伝製制御キャビ ネット63の背面図である。図7cは、電子制御キャビネット63の左側立面図 である。電子制御キャビネット63は標準的なシャーシ/ドアのユニットであり 、ある便利な場所でエンジンアセンブリに取り付けることができ、また、適当な ワイヤによりエンジンアセンブリに接続される自立型外部ユニットとして維持す ることができ、図8a、8b及び8cにより示され、説明されるスイッチ、ダイ オード、ヒューズ等の多くの小さな電子部品ほとんどを収容する。ある種の大型 部品、例えば重量のある抵抗をキャビネットに、それぞれ図7b及び7cの位置 52及び64に示す位置、又は図1a、1b、1c及び1dに示す他の位置で配 置することができる。 エンジンシリンダ室55A及び55Bは、1気圧当たり約6立方インチ(10 0cm3)の不活性ガスの混合気により満たされる。好適な実施例では、混合気 は以下のガスを含む(体積中+/−5cm3):36cm3のヘリウム、26cm3 のネオン、24cm3のアルゴン、13cm3のクリプトン、及び8cm3。開始 位置においては、下部ピストン44Aは下死点にあり、下部ピストン44Bは上 死点にある。瞬間的に、下部ピストン44Bの電極33と導電性プレート42の 間に高電圧が生じる。従来の燃焼エンジンと同様に、導電性チップ41(図5c 参照)を通じて点火コイル4により高電圧(直流4万ボルト)が発生する。この 電圧はキャパシタプレートに印加されると、シリンダ内の電極間でイオン化され たガスを放電させる。シリンダの周りに巻き付けられた磁気コイル17がシリン ダ内に発生する磁界によってガスと触媒の混合気はさらに励起される。バッテリ ー又はオルタネータ(直流電圧)からの電力を使用して、2.057MHzか ら30MHzの周波数レンジで、出力電流8.5アンペアで、発振器によってア ノード/カソードコンテナ34を通じてシリンダ内に高周波電流が導入される。 高周波は、第1点火ヘッドアセンブリ14A及び第2点火ヘッドアセンブリ14 Bの磁気コイル17にも印加される。各々の点火ヘッドアセンブリ(14A及び 14B)のカソードコンテナ34は、4グラムの低放射性トリウム−232によ り満たされ、高質の石油によって満たされる。アノードコンテナ34は2グラム のルビジウム37(純度99.999%)及び3グラムの純度99.5%のリン −15により満たされる。励起が開始し、環状の回転が生じるようになる。アノ ード及びカソードから光線が放射され、強い脈動が生じる。 この段階では、予備励起段階でシリンダの真空部54A内のガスによりサイク ルが活性化されているので、磁気コイル17は未だ通電されない。シリンダヘッ ド54A及び54Bは常に正(北)極性に維持される。上死点ではシリンダヘッ ド54A及び54Bは同一の極性(北)の鉄製コアを構成する。分離点では、下 部ピストン44A又は44Bは磁気コイルの磁界から離れるにつれて南極性を獲 得し始めるが、シリンダヘッド54A及び54Bは正(北)極性を維持する。” 励起ガス”が正(北)極性を占めることにより、ピストンコンテナの壁部の原子 がエネルギーを放出する代わりに、エネルギーを獲得する。 この予備励起段階で、磁気コイル17は他のシリンダの磁気コイル17の全て の電圧を受け取る。サイクルは非常に短く、電流は巻き抵抗を克服するのでコイ ルを大きくは加熱しない。この段階中に、ガスは10−15%収縮(高密度化) するのみである。磁界は拡大し、その結果ガスは完全にイオン化し、励起する。 シリンダの真空部54A又は54B内の2個の電極33は鏡のような程度まで磨 かれた2個の対向する導電性プレートを有し、その中心には、より大きいタング ステンの高電圧スパークギャップがある。ガスがイオン化すると、直流電流が電 極間に流れる。点火コイル4及び並列火花放電器からの4万ボルトに至るパルス が正電極に印加し、アノードコンテナ34とカソードコンテナ34に高周波相互 作用が誘導される。放電は、2つの光線(アノードとカソード)の交差点の正確 な中心に生じる。放電が同時に起きる限り、その焦点はシリンダの丁度中心に位 置する。放電は、キャパシタ79、4万ボルトの効果、高周波放電、アノード及 びカソード放電、並びにキャパシタ13aからの放電により集合的に起きる。 II.パワーサイクルの詳細な説明 通常、シリンダBがアップストロークの間シリンダAが点火し爆発工程を生じ る。シリンダAのコイルは、点火によりピストンが下死点まで押し下げられる時 に、連続的に点火する。ピストンが下死点に至ると、シリンダAのコイルへの電 力はオフになり、丁度上死点に到達しパワーサイクルの準備ができたシリンダB に伝達される。シリンダBのコイルは抵抗及びキャパシタを介して電力を受け取 る。 ピストンAが上死点又は角度0度にあるとする。一方のピストンが上死点又は 0度にある時、他方のピストンは下死点又はクランクシャフト上の180度ずれ た点にある。開始位置(点火)では、下部ピストン44は上死点を5度過ぎた位 置にあり、キー/メインスイッチはメイン回路を起動し、スタータモータ8を起 動する。メインスイッチが閉とされると、スタータがクランクを回し、バッテリ ーによりガスのイオン化が開始する。点火コイル4(図1)が発生する初期高圧 パルス(4万ボルト)がシリンダA内の電極33A、33B間でイオン化したガ スを放電させる。ピストンの廻りの静止スリーブ26内には、電磁界を生成する ための3個の電気コイルが設けられている。これらのコイルは独立に通電される 。上部コイル17Aは常に通電している。その主目的はシリンダヘッドアセンブ リ14A及び14Bに対して北極性を維持することにある。中心コイル及び下部 コイルは両方ともオフである。シリンダAを囲む中心コイル及び下部コイルは、 ピストンAがシリンダを横切るにつれてその後順にオンとなる。ピストンBはそ の後下死点又は0度の位置になる。下部ピストン44及び点火ヘッド31は上死 点で結合し、同一極性(北+)の一つのコアを形成する。下部ピストンが下降を 開始すると、コアは分離し、それらの極性は変化する。中心コイル17Bは2個 の移動コアを有する。一方のコアはシリンダヘッド14A及び14Bであり、そ れらは下部ピストン44内部へ突出する磁化可能コアであり、他方のコアは下部 ピストン自身である。”励起した”不活性ガスは、統合化(電子軌道の変化)を 生じるために正極性空間を必要とする。よって、励起段階においてイオン化が生 じ、 電極導電性チップ41(図5)での放電及びアノード/カソードコンテナ34(図 4)へ印加される高周波を伴って、ガスが電磁界内で高密度化する。電極は、点 火コイルから正の4万ボルトの第1パルスを受け取る。24ボルトバッテリの正 端子はシリンダB内のカソードコンテナの負端子にも接続されている。シリンダ Bが下死点にある間、上部コイル及び下部コイルが、逆極性電流としてバッテリ ーから供給される負の直流により通電される。 シリンダAが上死点を僅かに、例えば5−45度過ぎて点火を開始し下降する と、シリンダ内で時間を合わせて”爆発”が起き、圧力の縦波がピストンヘッド に加わる。ピストンAが下降すると、それは磁界と交錯し、上部コイルに通電を 生じる。同時に、ピストンAが下降するとピストンBが上昇を開始し、シリンダ Bの通電した下部コイルの磁界と交錯し、そのエネルギーをシリンダAに伝達す る。クランクシャフトが40−45度の回転に近づくと、キャパシタ79は約1 000ボルトの脈動する直流を負電極に放電する。24ボルトまでの電圧を提供 するオルタネータにより負電極に交流が供給される。同時に、24ボルトの直流 プラス高周波がバッテリーからアノード/カソードへ供給される。中心コイル1 7Bはここで通電される。アノードとカソードと電極との焦点で放電が生じる。 磁力線はシリンダ軸に平行かつこれに沿っており、ヘリウムをアノードとカソー ドの間のシリンダの磁界中心へ強制的に下降させる。6−8ガウスの弱磁界がガ スに乱流をおこし、これが励起状態での電子の分離を促進する。ガスの電子速度 は増加する。励起を突然に中止すると、電子は存在する最遠の軌道へとジャンプ し、過剰なエネルギーを放出してその元の軌道に戻り、弾性体に類似した爆発が シリンダ内のガスに圧力波(縦波)を加える。この圧力(力)は、爆発力の高温 と、ガスの圧力係数と、アノード/カソードから放射し、印加される電気的イン パルスにより加速した指向電子とによる結果生じる。これらの自由電子は、特殊 な性質によりこれらの電子を吸収することができるガスにより吸収される。この 環境で生成されるエネルギーの原因は電気的なものであり、拡散する電子により 連結され、改変された分子構造及び原子構造と関係がある。その拡散する電子は 、素子と、システムと相互作用する電気的又は電磁的力との相互作用により連続 的に結合され、又、解放される(即ち、これを衝突イオン化と呼ぶことができる )。 ピストンが移動すると、それは南極性の獲得を開始し、圧力が低下する。量子 レベルの一定の変化、充電及び放電、エネルギーの取得及び放出の結果、ガスは 交互に北極又は南極に向かって下降する。ピストンがクランクシャフト上で90 度の点に来ると、下部コイルが通電し、中心コイルがオフとなる。ピストンAが 90度を通過すると、それは燃焼を続け、下部コイルを通過して移動する。ピス トンAがほぼ下死点(例えば、175度)に達すると、シリンダAの中央及び下 部コイルはオフとなる。 ピストンが更に90度回転して下死点に達すると、縦の圧力波を吸収していた 真空部全体を反応が一掃し、熱がクリプトン及びキセノンガスにより吸収される 。注意すべきことは、キャパシタが放電するとキャパシタ79は一回のみ点火す るが、シリンダA内の火花はピストンが下死点に達するまで燃焼を維持すること である。ピストンの下降運動(爆発工程)の間、ガスにより生成された電流は他 のシリンダ(B)へ伝達される。この時間の間、上部及び下部コイルは十分な電 流を生成して磁界を形成し、それによりそれらコイルはガスの再結合により誘導 された後期電流を吸収することができる。下死点ではピストンは南極性(−)を 有する。ピストン”A”が下死点に達すると、ピストン”B”は上死点に位置し 、下降運動(爆発工程)の開始に備える。ここで、極性反転スイッチ84が切り 替わり、電流の極性が逆転して下部コイルがバッテリにより通電される。こうし て、ピストン下降運動中とピストン上昇中の両方でピストンは”南”極性となる 。3個のコイルによる脈動する磁界は、連続的スイッチングと、一つの量子レベ ル(軌道)から次のレベルへの電子ジャンプとして得られたエネルギーとによって 部分的に生成される。それが脈動する磁界のためのものでなかったならば、電流 を誘導することはできない。これらの磁界はガスの一定磁界と相互作用するので 、それら磁界は磁気音響振動を発生する。磁界は様々の粒子を制御し、一体に維 持する。シリンダ室Aから生成された電流は他方のシリンダBのシリンダ室内の ガスを励起することに使用される。 ピストン”A”が下死点に到達すると、シリンダBを取り囲む上部コイル及び 下部コイルはオンとなり、中心コイルはオフとなる。下死点では、電流の極性が 反転する。極性反転スイッチがオンされ、下部コイル17Cがバッテリーから逆 極性で給電される。中心コイルはオフとなる。上部コイルと下部コイルとの間で 励起が起きる。 ピストンAが上死点に戻ると、それは北極性(+)となる。ピストンAが上死 点に至るまで電流が発生し、ガスは乱流状態となる。これがピストンに逆圧力を 与える。こうして得られた電流は、シリンダBの爆発工程を補助し、シリンダB のキャパシタ80とシリンダBのアノード及びカソードを充電するために使用さ れる。過剰なアンペア数(即ち、300アンペアに至る)は大抵抗に分散させ、 電極の損傷を防止する。ガスの励起は磁気エネルギーと合焦した点火により創造 される。レーザー光線は使用しない。その代わり、アノード及びカソード光線に 高周波電磁振動が重畳される。これがアノード及びカソードコンテナ内の低レベ ル放射性物質の放射を変化させ、イオン化したガスの放電を補助する。シリンダ Aが下死点にある時、シリンダBは、ダウンストローク中にオルタネータにより 追加のパワーが与えられることを除いてシリンダAと同様の方法による爆発工程 に備えている。 ピストンAが下死点に至ると、ピストンBは上死点に至る。アップストローク 中、中心コイルは180度から360度の間でオフを維持する。それからピスト ンBは0度から開始し、ピストンAについて起きたシーケンスを行う。それから 、同様にピストンAは180度から始まり、ピストンBについて起きたシーケン スを行う。シリンダA上では、180度から360度へ上昇を開始すると電流の 極性が切り替わる。逆電流下で下部コイルがオンし、中心コイルがオフし、上部 コイルがオンする。バッテリは電流を流すのに十分で無いので、電流は引っ張ら れる。電流は電極を通され、点火位置(上死点)においてピストンAからピスト ンBへ送られ、ピストンBの点火位置で放電するキャパシタに流れる。キャパシ タは1000ボルトの電圧が充電される。生成される200−300アンペアの 電流は抵抗/ダイオードバンクへ分散し、電極の焼き付きを防止する。好適な実 施例では、適正な電流が生じ、1000ボルトの電圧が点火のためにキャパシタ に給電されるように抵抗値を定める。 キャパシタが放電すると、その電気的エネルギーは消費される。バッテリのみ しか使用しないとすると、キャパシタは24ボルトレベルまでしか充電されない 。 しかし、24ボルトレベルはシステムに点火するためには十分ではない。キャパ シタ13aに通電するために1000ボルトが必要であり、電極に通電するため に点火コイルから4万ボルトに至る電圧が必要となる。キャパシタ79から負電 極への補償電圧差、即ち300ボルトは、正電流が負電流を押さず、キャパシタ を短絡しないようにするために使用される。加えて、不活性ガスの混合気は触媒 として作用する。このガスは正充電を引き付ける”アンテナ”として作用する。 III.電気的システムの動作の詳細な説明 図8a、8b及び8cを参照して、本発明の好適な実施例の電気回路の動作を より詳細に説明する。 2個の24ボルトバッテリー100が直列に接続される。正端子は2個の安全 ヒューズ102を介してイグニッションキースイッチ104に接続され、そのイ グニッションキースイッチが閉とされるとスタータ8が始動する。イグニッショ ンとスタータの組み合わせはあらゆるタイプの自動車スタータシステムと同様に 作動する。 バッテリー100の負端子はボルテージレギュレータ7に接続され、そのボル テージレギュレータ7は24ボルトオルタネータ9に接続される。ボルテージレ ギュレータ7は、点火コイル4に通電する並列の火花放電器3に接続される。 ボルテージレギュレータ7はまた、2極性双投極性反転スイッチ84に接続さ れる。極性反転スイッチ84は、トランジスタスイッチにより構成することがで きる。エンジンのパワーダウンストロークでは、極性反転スイッチ84は起動さ れない。極性反転スイッチ84は同様にトランジスタであるスイッチ65に接続 し、そのスイッチ65はコイル17Aの負部分へ接続し、起動されて24ボルト を給電される。同様に、スイッチ66はシリンダAの下部コイルであるコイル1 7Cに接続され、これに給電する。 極性反転スイッチ84にはまた、降圧変圧器73が接続され、それは印加電圧 を24ボルトから、タイミングシステム130に供給される3.5ボルトまでス テップダウンする。 2極性沿双投極性反転スイッチ82はまた、ここではシリンダBを起動する極 性反転スイッチ84に接続される。極性反転スイッチ82では、負の線が正の線 に交差し、次に正の線が負の線に交差する。極性反転スイッチ82の正出力端子 はスイッチ69に接続される。スイッチ69はオフとされると、シリンダBの中 心コイル17Eに接続され、そのシリンダBはこの段階ではアップストローク中 である。 ボルテージレギュレータ7の正出力はダイオード138を介してコイル17F を駆動し、ダイオード142を介してコイル17Dを駆動する。シリンダBはこ こでアップストローク中であり、即ち、電力がかけられていない。中心コイル1 7Eはオフである。それが起動されていた時に存在した電力はシリンダAに向け られている。 バッテリー100に戻ると、電流コントローラ73がバッテリー100の正及 び負端子に接続され、電流を一方向、即ちキャパシタ79を介して電流コントロ ーラ81の負入力端子へ流れさせる。キャパシタ79は並列に接続され、300 ボルト、6マイクロファラドのキャパシタバンクを形成する。キャパシタバンク の代りに、単一の等価キャパシタを使用することができる。キャパシタ79のい ずれかの側に配置された電流コントローラは標準的な平滑電流制御部であり、異 なる方向への電流サージを防止する。電流コントローラ81から接地された電流 がシリンダAの負電極33Aへ流れる。 再度バッテリー100を参照すると、正端子はヒューズ102、キースイッチ 104を介してスタータ8へ接続される。正端子はまた、並列の火花放電器3に 接続され、火花放電器はさらに点火コイル4に接続する。点火コイル4は正電極 33Bに給電する。 オフである極性反転スイッチ84の正出力は、ダイオード160を介してコイ ル17Aの上部へ接続し、また、ダイオード162を介してコイル17Cの上部 へ接続する。上部及び下部コイルはここでは24ボルトの充電電圧を給電される 。極性反転スイッチ84の正出力はまた、ダイオード164に接続し、キャパシ タ13Aの正部分及び5オーム抵抗168、169に給電し、スイッチ67を介 してシリンダAの中心コイル17Bの底部に接続される。 極性反転スイッチ84の正出力端子はまた、スイッチ67を介して中心コイル 17Bへ、降圧変圧器73へ、及び極性反転スイッチ82へ接続する。極性反転 スイッチ82からの、結果として得られる負電圧はスイッチ71を介してコイル 17Dへ、またスイッチ72を介してコイル17Fへ送られる。 タイミング装置130に言及すると、タイミングクランクシャフト6は時計周 りに回転し、0度で示される上死点を有する。タイミングクランクシャフト6は 、2極性双投オン−オフスイッチ65、66、67及び68に接続されたオン及 びオフの接点を有し、それらオン−オフスイッチ65、66、67及び68は、 シリンダAのコイル及び2極性双投オン−オフスイッチ69、70、71及び7 2に接続され、それらオン−オフスイッチ69、70、71及び72はシリンダ Bのコイルに接続されている。ON/OFFの接触タイミングは、個々のシリン ダの上死点から下死点を通じて上死点に戻る推移として、コイルに接続されたス イッチと電流の極性が図9に示す条件を満足するように統合されている。 ダウンストローク(爆発工程)では、シリンダAのガスはイオン化され、その コイルはある時刻にオンとされ、オンを維持する。同時にシリンダBの中心コイ ルがオフとされる。180度の位置でシリンダAの上部及び底部スイッチ65、 66がオンとなる。270度の位置で、オフのスイッチがオンとなり、オンのス イッチがオフとなる。上死点手前の5度の位置で、シリンダBは点火して同一の 工程に進み、シリンダAは中心コイルをオフとする。シリンダA内のパワーが採 取され、制御スイッチ回路81を介してシリンダBへ伝達される。シリンダBは それから、上記のようにシリンダAが点火したのと同様に点火する。 制御スイッチ回路83は、シリンダBのパワーをシリンダAに伝達するのと類 似の伝達機能を実行する。制御スイッチ81、83は各々、反転防止ダイオード を有する固体リレースイッチである。 点火コイルタイミングシーケンス回転器78は分配器であり、一つのシリンダ については暗サイクルで点火し、ボトムサイクルでオフとなり、他方のシリンダ については逆となる。これは正電極の給電を行い、分配器と同様に伝統的な自動 車用点火プラグを点火する。 レオスタットアセンブリ186は、タイミング装置130及びクランクシャフ トを制御することによりエンジン速度を調整する。レオスタットアセンブリ18 6は、可変抵抗器10、ボルテージレギュレータ7の出力に接続された安全スイ ッチ107、及びパワーサージの際のためのヒューズアセンブリ190を有する 。また、標準的な平滑電流制御部75、76、及び、可変抵抗器10のいずれか の側に接続され、あらゆる電流サージを単一方向に制御するダイオード175、 176、177及び178を有する。 シリンダAの電極に接続されたキャパシタ79は、シリンダBの電極に接続さ れた比較キャパシタ80を有する。キャパシタ80はそのいずれかの側に、キャ パシタ79用のものと同様の電流コントローラ74を有する。 並列火花放電器3及び4と同様の選択的並列火花放電器196及びコイル19 8を追加し、シリンダBの点火を補助することができる。 シリンダAのキャパシタ13Aと、その相手側のキャパシタ13Bは、各々が 1000ボルト、3マイクロファラドのキャパシタであり、コイルのみに給電す る。キャパシタ13Bは、キャパシタ13Aのものと同様の、5オームの保護抵 抗140とダイオード142とを有する。一方、キャパシタ79及び80は点火 シーケンスのために電極に給電する。追加の5オームの抵抗150、151及び 152が追加の電流保護を提供する。 抵抗/ダイオードバンク180、182が設けられ、電流を分散させ、ダイオ ードの焼き付きを防止する。 要約すると、本発明は実行可能な2シリンダ式イオン電磁エンジンを提供し、 そのエンジンは以下のようである: 典型的に200−250馬力の現在の8シリンダ燃焼エンジン及び典型的に1 20−140馬力の現在の6シリンダ燃焼エンジンと比較すると、400馬を生 成することが可能である。 ガロン当たり50マイル、又はマイル当たりの距離がもっと少ない典型的燃焼 エンジンと比較すると、不活性ガスのキャニスター当たり2500マイルの走行 距離を有する。 環境を汚染する排気を伴う典型的な燃焼エンジンと比較すると、燃焼室内に密 閉された非汚染性燃料を有する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.レシプロイオン電磁エンジンにおいて、ピストンを収容する閉鎖室内に封入 された不活性ガスと触媒との混合気に点火してピストンを駆動するエネルギーを 発生する方法は以下の工程を備える: ヘッドを設けて閉鎖室の一端部を規定し、ピストンにより閉鎖室の他端部を規 定し、閉鎖室の容積はピストンのヘッドに対する相対的位置により決定され、ピ ストンをヘッドに対して同軸状に第1位置から第2位置へ至り第1位置へ戻るよ うに移動可能とし、前記ピストンの対を、第1ピストンが第1位置にあるときに 第2ピストンが第2位置に位置し、第2ピストンが第1位置にあるときに第2ピ ストンが第1位置に位置するように往復運動可能に設ける工程; 第1位置にある第1ピストンに供給される点火コイル電圧を利用して初期点火 を起こす工程; 以下の第1乃至第3工程を同時に行うことにより、第1ピストンが第1位置に あるときに、第1ピストン室内の前記不活性ガスと触媒との混合気に点火する工 程; 各々が第1ピストン室内へ延び、且つ、第1ピストンキャパシタ手段を有 する複数の第1ピストン電極により、点火コイルにより印加される点火コイル電 圧と、点火時の第1ピストンキャパシタ電圧との電圧差を受け取る第1工程; 各々が第1ピストン室内へ延びる第1ピストンアノード及びカソードに高 周波電圧を供給する第2工程; 第1ピストン室と略同軸状に形成された第1ピストン電気コイル手段を、 第1ピストン室の廻りに巻き付けて、第1ピストン室内に第1ピストン磁界を生 成することにより、第1ピストン脈動電流を発生する第1ピストン脈動磁界を生 成する第3工程; 第1ピストン室内の不活性ガスと触媒との混合気に印加される第1ピストン磁 界を反転し、且つ、第2位置にある第1ピストンの第1ピストン磁界からの電気 エネルギーを、第2ピストン磁界と、各々が第2ピストン室内へ延びる複数の第 2ピストン電極に接続された第2ピストンキャパシタ手段と、第1位置にある第 2ピストンの第2ピストンアノード及びカソードと、に接続して第1位置にある 第2ピストンの第2ピストン室内の不活性ガスと触媒の混合気の点火を補助する ことにより、点火に応答して第1ピストンが第2位置に至った時に、第1ピスト ンの第1ピストン磁界からの電気エネルギーを第2ピストン室に伝達する工程。 2.以下の工程により、第1位置にある第2ピストンの第2ピストン室内の前記 不活性ガスと触媒の混合気に点火する請求項1記載の方法: 複数の第2ピストン電極により、点火コイルにより印加される電圧と点火時の 第2ピストンキャパシタ手段により印加される電圧との電圧差を受け取る工程; 各々が前記第2ピストンの第2ピストン室内に延びる第2ピストンアノードと 第2ピストンカソードに高周波電圧を供給する工程; 第2ピストン室と略同軸状に形成された第2ピストン電気コイル手段を前記第 2ピストンの閉鎖室の廻りに巻き付けて第2ピストンの第2ピストン室内に磁界 を発生させる工程を伴って、第2ピストン脈動電流を生成する第2ピストン脈動 磁界を発生する工程; 前記第2ピストン室の前記不活性ガスと触媒の混合気に印加される磁界を反転 し、且つ、第2位置にある第2ピストンの第2ピストン磁界からの電気エネルギ ーを第1ピストン磁界と、第1位置にある第1ピストンの第1アノード及びカソ ードと、に接続して第1位置にある第1ピストンの第1ピストン室の前記不活性 ガスと触媒との混合気の点火を補助することにより、点火に応答して第2位置に 移動した第2ピストンの第2ピストン磁界から第1ピストンへ電気エネルギーを 伝達する工程。 3.ピストンを収容する閉鎖室内に封入された不活性ガスと触媒との混合気に点 火して、レシプロイオン電磁エンジン内の少なくとも一対のピストン各々を駆動 するエネルギーを発生する装置は、以下の構成を有する: 各々の閉鎖室の一端部を規定するヘッド; 各々の閉鎖室の他端部を規定する少なくとも一対のピストン、各々の閉鎖室の 容積はピストンのヘッドに対する相対的位置により決定され、前記一対のピスト ン各々はヘッドに対して同軸状に第1位置から第2位置へ至り第1位置へ戻るよ うに移動可能であり、前記ピストンの対は、第1ピストンが第1位置にあるとき に第2ピストンが第2位置に位置し、第2ピストンが第1位置にあるときに第1 ピストンが第2位置に位置する; 各々の閉鎖室について、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン を含む前記不活性ガスと触媒の混合気に点火する手段、前記点火手段は以下の構 成を有する: 閉鎖室内へ延びる複数の電極、前記電極の各々はキャパシタ手段を有し、 前記キャパシタ手段は、点火時に点火コイルとキャパシタ手段との間に電圧差を 提供する: 印加された高周波電圧を受け取るアノード及びカソード; 脈動する電流を生成する脈動磁界を提供する手段、前記脈動磁界提供手段 は、閉鎖室の廻りに閉鎖室と略同軸状に巻き付けられ、閉鎖室内に磁界を発生す る電気コイル手段を有する; 往復運動ピストンへの点火に応答して第2位置へ移動したピストンの磁界から 電気エネルギーを伝達する手段であって、以下の構成を有する: 前記不活性ガスと触媒の混合気に印加される磁界を反転する手段; 第2位置にある第1ピストンの磁界から、往復運動ピストンの磁界と、各 々が往復運動ピストン室内へ延びる複数の往復運動ピストンに接続された往復運 動ピストンキャパシタ手段と、第1位置にある往復運動ピストンのアノード及び カソードと、へ電気エネルギーを接続して第1位置にある前記往復ピストンの不 活性ガスと触媒の混合気の点火を補助する手段。 4.電極は前記閉鎖室の軸から略等間隔状に離隔して配置され、ピストンは、ピ ストンにより閉鎖室の軸にほぼ沿って保持される導電性放電点を有し、導電性放 電点はピストンが第1位置にある時に電極のほぼ中間で電極の近接して配置され 、ピストンが第2位置にある時に電極から離隔して位置する請求項3記載の装置 。 5.少なくとも4個の電極が閉鎖室内に設けられ、電極は閉鎖室の軸から略等間 隔状に離隔し、且つ、各々が隣接する電極とほぼ90度ずれて配置され、前記電 極の対向する組を結ぶ線がほぼ閉鎖室の軸上に位置して焦点を規定する請求項3 記載の装置。 6.前記電極のうちの2つは鋭利な端部を有し、ピストンは、ピストンにより閉 鎖室の軸にほぼ沿って保持される導電性放電点を有し、ピストンが第1位置にあ る時、鋭利な端部を有する電極とピストン上の導電性放電点とがスパークギャッ プを形成する請求項5記載の装置。 7.独立にコイルに通電する手段を有する請求項3記載の装置。 8.少なくとも3個のコイルを有し、前記通電手段は、ピストンが第1位置から 第2位置に移動する間は全てのコイルに通電し、ピストンが第2位置から第1位 置に移動する間はいずれかのコイルには通電しないように動作する請求項7記載 の装置。 9.前記通電手段は、ピストンが第1位置から第2位置に移動する時に所定の極 性で少なくとも1個のコイルに通電し、ピストンが第2位置から第1位置に移動 する時に逆の極性で少なくとも1個のコイルに通電する請求項7記載の装置。
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