エンジンの改良方法およびエンジン

【課題】エンジン胴体に発生する（＋）電位から（−）電位間を通電させることにより渦電流を解消させて燃費の向上を図ることを可能とするエンジンの改良方法およびエンジンを提供する。
【解決手段】エンジン２胴体に稼動中のピストン７やクランクシャフト８等の運動によって生じる電位差を通電させることにより解消させることで、ピストン７やクランクシャフト８への制動が減少され、燃費が向上するとともに騒音の原因となる振動が小さくなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの改良方法およびエンジンに関する。詳しくはピストン摩擦で発生する渦電流を放電させることにより燃費を向上させるエンジンの改良方法およびエンジンに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりガソリンエンジンなどの内燃機関の燃費改良を目的とするエンジンの燃費の改良が提案されており、例えば特許文献１に記載されている。具体的には図７に示すように、エンジンの動力の一部で発電する発電機と、この発電機により充電されるバッテリと、このバッテリのマイナス（―）側とプラス（＋）側間にショットキ・バリヤ・ダイオードを接続し、エンジンおよび発電機から発生する静電気を放電させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１２８７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで内燃式エンジンでは、シリンダー内をピストンが往復運動を行い、このピストンの往復運動をクランクシャフトによって回転運動に変換している。したがってシリンダーとピストン、あるいはクランクシャフトとピストンとの連結軸では摩擦が生じ、この摩擦により絶えず静電気や磁界が発生することが知られている。この磁界内をピストンやクランクシャフトが動くことにより、電磁誘導効果によりアルミニウム合金より形成されるエンジン胴体内に渦電流が発生し、この渦電流によりピストンやクランクシャフトの運動を抑える力が生じることによる出力低下によって燃費の低下や騒音の原因となっている。
【０００５】
ここで、特許文献１の発明では、静電気放電用モジュールのカソードをバッテリ（＋）側に接続、静電気放電用モジュールのアノードをバッテリ（−）側に接続することで、バッテリ（−）側に重畳した電位がバッテリ（＋）側より高い電位になった時、即電流として流すことで、バッテリ本来の（＋）、（−）の働きが出来、点火系統の正常化が図れる、また静電気の発生を即放電することで、ピストン、クランクシャフト等でストレスがなくなり、燃費の向上が図れるとあるが、エンジンに発生する静電気が飽和以上となった場合のみに放電するために、エンジン胴体内に発生する静電気、あるいは渦電流を充分に解消することはできない。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、エンジン胴体に発生する（＋）電位から（−）電位間を通電させることにより渦電流を解消させて燃費の向上を図ることを可能とするエンジンの改良方法およびエンジンを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係るエンジンの改良方法は、エンジンの胴体の任意の４地点のそれぞれを、他の３地点と、導電性材料から構成された通電部材で接続する工程を備える。
【０００８】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るエンジンは、エンジンの胴体の任意の４地点のそれぞれが、他の３地点と、導電性材料から構成された通電部材で接続された。
【０００９】
ここで、稼動中のピストン、クランクシャフト等の運動によってエンジン胴体に生じる電位差を通電させることにより解消させ、ピストンやクランクシャフトへの制動が減少され、燃費が向上するとともに騒音の原因となる振動が小さくなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、稼動中のエンジンにおけるピストン、クランクシャフト等の運動によって生じる（＋）電位と（−）電位との電位差を通電させて渦電流を解消させることによってピストン、クランクシャフト等へのストレスがなくなり、燃費が向上するとともに騒音の原因となる振動が小さくなる。
【００１１】
また、ガソリンエンジンの他に船舶のタービンや発電機など回転、あるいはピストン運動をするいかなる動力源において発生する渦電流を解消することにより燃費を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のエンジンにおける渦電流整流回路を適用した自動車エンジンバッテリ回路を示すブロック説明図である。
【図２−１Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック下とミッション側間の電流波形測定図である。
【図２−２Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック中央とミッション側間の電流波形測定図である。
【図２−３Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック上とプーリー側間の電流波形測定図である。
【図２−３Ｂ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック下とプーリー側間の電流波形測定図である。
【図２−４Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック上とミッション側間の電流波形測定図である。
【図２−４Ｂ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのミッション固定ボルト下とＩＮ側間の電流波形測定図である。
【図２−５Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのミッション固定ボルト下とＥＸ側間の電流波形測定図である。
【図２−６Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのインテークマニホールドとプーリー側間の電流波形測定図である。
【図２−７Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのインテークマニホールドとミッション側間の電流波形測定図である。
【図２−８Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのインテークマニホールドと中央ボルトシリンダー中央間の電流波形測定図である。
【図２−８Ｂ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのオイルパンとミッション側間の電流波形測定図である。
【図２−９Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのオイルパン中央とＩＮ側間の電流波形測定図である。
【図２−９Ｂ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロックとＥＸ側間の電流波形測定図である。
【図２−１０Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのオイルパンとプーリー側間の電流波形測定図である。
【図２−１０Ｂ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのトランスミッションと中央上部フック固定ボルト間の電流波形測定図である。
【図２−１１Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーヘッドとミッション側間の電流波形測定図である。
【図２−１２Ａ】図１の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーヘッドとプーリー側間の電流波形測定図である。
【図３】本発明のエンジンにおける渦電流放電回路を適用した他の例を示す回路図である。
【図４−１Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック下とミッション側間の電流波形測定図である。
【図４−２Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック中央とミッション側間の電流波形測定図である。
【図４−３Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック上とプーリー側間の電流波形測定図である。
【図４−３Ｂ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック下とプーリー側間の電流波形測定図である。
【図４−４Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロック上とミッション側間の電流波形測定図である。
【図４−４Ｂ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのミッション固定ボルト下とＩＮ側間の電流波形測定図である。
【図４−５Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのミッション固定ボルト下とＥＸ側間の電流波形測定図である。
【図４−６Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのインテークマニホールドとプーリー側間の電流波形測定図である。
【図４−７Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのインテークマニホールドとミッション側間の電流波形測定図である。
【図４−８Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのインテークマニホールドと中央ボルトシリンダー中央間の電流波形測定図である。
【図４−８Ｂ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのオイルパンとミッション側間の電流波形測定図である。
【図４−９Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのオイルパン中央とＩＮ側間の電流波形測定図である。
【図４−９Ｂ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーブロックとＥＸ側間の電流波形測定図である。
【図４−１０Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのオイルパンとプーリー側間の電流波形測定図である。
【図４−１０Ｂ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのトランスミッションと中央上部フック固定ボルト間の電流波形測定図である。
【図４−１１Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーヘッドとミッション側間の電流波形測定図である。
【図４−１２Ａ】図３の渦電流整流回路におけるエンジンのシリンダーヘッドとプーリー側間の電流波形測定図である。
【図５】本発明のエンジンにおける渦電流放電回路においてダイオードを付けない場合の例を示す回路図である。
【図６】本発明の渦電流整流回路を付けない場合と、ダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合との速度とエンジン出力との比較実験の結果を示すグラフ図である。
【図７】従来のエンジンの燃費向上を目的としたバッテリ直流回路の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用したエンジンにおける渦電流放電モジュールを使った自動車エンジンバッテリ回路を示すブロック説明図である。
【００１４】
ここで示すエンジン回路では、バッテリ１は正極端子（＋）と負極端子（−）を備え、負極は車体にアースとして接続される。いっぽう、正極端子側には、車に搭載される各種電子機器（図示せず。）に供給される。
【００１５】
この各種電気機器は、例えばヘッドライト、ブレーキランプ、方向指示器等のランプ類、ワイパーやパワーウインドーなどのモーター類、エンジン制御等の電子制御装置、更に昇圧回路（図示せず。）を経てエンジン２の点火プラグに接続されている。
【００１６】
また、エンジン２は、吸気バルブ３や排気バルブ４および点火プラグ（図示せず。）を備えたシリンダーヘッド５とシリンダー６と、このシリンダー６内を往復運動するピストン７およびピストン７の往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト８から構成される。
【００１７】
ここで、エンジン駆動時にはシリンダーヘッド５、シリンダー６およびクランクシャフト８が内包されるオイルパンなどのエンジン胴体９の各部位には絶えず（＋）電位、あるいは（−）電位が帯電している。
【００１８】
具体的には、エンジン胴体のシリンダーブロック下ミッション側１Ａ、シリンダーブロック中央２Ａ、シリンダーブロック上プーリー側３Ａ、シリンダーブロック下プーリー側３Ｂ端子を集束してコード１５Ａとし、シリンダーブロック上ミッション側４Ａ、ミッション固定ボルト下４Ｂ、ミッション固定ボルト下５Ａ、インテークマニホールドプーリー側６Ａ端子を集束してコード１５Ｂ、インテークマニホールドミッション側７Ａ、インテークマニホールド中央ボルトシリンダー中央８Ａ、オイルパンミション側８Ｂ、オイルパン中央９Ａ、シリンダーブロック９Ｂ端子を集束してコード１５Ｃ、オイルパンプーリー側１０Ａ、トランスミッション中央上部フック固定ボルト１０Ｂ、シリンダーヘッドミッション側１１Ａ、シリンダーヘッドプーリー側１２Ａ端子を集束してコード１５Ｄとし、それぞれのコード１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ端子間に、渦電流整流回路１０が接続されるものである。この渦電流整流回路１０は、一対の整流コード１６により四辺方向および対角方向に接続される。
【００１９】
そこで、一対の整流コード１６にはダイオード１３が互いに逆方向となるように接続されている。これによりダイオード１３のアノード側に接続されるエンジン端子に一定量以上の（＋）電位が帯電し、ダイオード１３のカソード側に一定量以上の（−）電位が帯電することにより電位差（電圧）が生じて電流が流れることにより渦電流を解消することが可能となる。
【００２０】
ここで、福岡県工業技術センター機械電子研究所（北九州市八幡西区則松３−６−１）において５５０ｃｃクラスのホンダライフのエンジン稼動中のエンジンの各部位（１Ａ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ、５Ａ、６Ａ、７Ａ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１２Ａ）に流れる電流波形の測定結果を図２−１Aから図２−１２Aにそれぞれ示す。
【００２１】
図２−１Aから図２−１２Aにそれぞれ示す測定結果からエンジンの各部位の電流波形から波形が（＋）領域、あるいは（−）領域に波形が観測されていることにより電位差による通電状態であることを確認することができる。
したがって、シリンダーブロック部位（１Ａ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ）およびシリンダーヘッド部位（１１Ａ、１２Ａ）では、観測される波形の幅および高さが（＋）領域、あるいは（−）領域に大きく形成されることから（＋）と（−）の帯電量が大きいために電流値が大きいことが分かる。
【００２２】
次に、図３に示すように、ダイオードを使用しない渦電流整流回路として１Ａ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ端子を集束してコード１５Ａとし、４Ａ、４Ｂ、５Ａ、６Ａ端子を集束してコード１５Ｂ、７Ａ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ端子を集束してコード１５Ｃ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１２Ａ端子を集束してコード１５Ｄとし、それぞれのコード１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ端子を整流コード１６によって接続される。
【００２３】
これにより、ダイオード１３のアノード側に接続されるエンジン端子に一定量以上の（＋）電位、あるいは（−）電位が帯電することにより電位差（電圧）が生じて電流が流れることにより渦電流を解消することが可能となる。
【００２４】
ここで、福岡県工業技術センター機械電子研究所において５５０ｃｃクラスのエンジン稼動中のエンジンの各部位（１Ａ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ、５Ａ、６Ａ、７Ａ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１２Ａ）に流れる電流波形の測定結果を図４−１Aから図４−１２Aにそれぞれ示す。
【００２５】
図４−１Aから図４−１２Aにそれぞれ示す測定結果からエンジンの各部位の電流波形から波形が（＋）領域、あるいは（−）領域に波形が観測されており、通電状態であることを確認することができる。
したがって、シリンダーブロック部位（１Ａ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ）およびシリンダーヘッド部位（１１Ａ、１２Ａ）では、観測される波形の幅および高さが（＋）領域、あるいは（−）領域に大きく形成されることから（＋）と（−）の帯電量が大きいために電流値が大きいことが分かる。
【００２６】
また、図５に示すように、シリンダーガスケット２０を導電性に優れた銅を用い、このシリンダーガスケット２０よりエンジン２の各部をコード１５によって接続する。
これによりシリンダー内部で発生する渦電流をシリンダーガスケット２０を通して効率良く解消することができ、前述した図４−１Aから図４−１２Aで電流値測定と同様の結果を得ることが確認できた。
【００２７】
また、５５０ｃｃクラスのホンダライフにより走行距離２００ｋｍ（太宰府・由布院往復）において、本発明の渦電流整流回路を付けない場合と、ダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合とダイオード無しの渦電流整流回路を付けた場合との燃費比較実験を行った結果を下記表１に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
以上の結果より、従来の渦電流整流回路を付けない場合の平均燃費が１４．８ｋｍ／ｌに対してダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合の平均燃費が１８．８ｋｍ／ｌ、ダイオード無しの渦電流整流回路を付けた場合の平均燃費が１８．１ｋｍ／ｌであることが判明した。これにより平均燃費が２２．２％〜２７．０％の著しい燃費向上をすることが確認できた。
【００３０】
また、ダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合の平均燃費が１８．８ｋｍ／ｌに対してダイオード無しの渦電流整流回路を付けた場合の平均燃費が１８．１ｋｍ／ｌであることからダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合の燃費が良いことが確認できた。
【００３１】
また、２６００ｃｃクラスのオペルシグマにより走行距離２００ｋｍ（太宰府・由布院往復）において、本発明の渦電流整流回路を付けない場合と、ダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合との燃費比較実験を行った結果を下記表２に示す。
【００３２】
【表２】

【００３３】
以上の結果より、従来の渦電流整流回路を付けない場合の平均燃費が９．３ｋｍ／ｌに対してダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合の平均燃費が１０．０ｋｍ／ｌであり、平均燃費が約１０．７％向上をすることが確認できた。
【００３４】
また、本発明の渦電流整流回路を取付けた場合ではエンジンの騒音が極端に小さくなり、クーラーを付けて走行した場合でも馬力が落ちることなくスムーズな走行を行うことができるようになった。
【００３５】
次に、２５００ｃｃクラスのオペルオメガにより本発明の渦電流整流回路を付けない場合と、ダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合との速度とエンジン出力との比較実験の結果を図６に示す。
【００３６】
ここで、図６中A線がダイオードによる渦電流整流回路を付けた場合における出力線であり、図６中B線が本発明の渦電流整流回路を付けない場合における出力線である。速度が２０ｋｍ〜６０ｋｍまでの間（特に４０ｋｍ前後）ではA線はB線に比べてエンジン出力に大きな差が生じている。すなわち、低速でのエンジン出力を大きく出せることから燃費の向上とエンジンへの負担を軽減させることが判明した。
【００３７】
また、速度が１１０ｋｍ〜６０ｋｍまでの間においてもA線はB線に比べてエンジン出力に大きな差が生じている。すなわち、高速でのエンジン出力を保持することができるためにエンジンへの負荷を軽減させることが判明した。
【符号の説明】
【００３８】
１バッテリ
２エンジン
３吸気バルブ
４排気バルブ
５シリンダーヘッド
６シリンダー
７ピストン
８クランクシャフト
１０渦電流整流回路
１３ダイオード
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄコード
１６整流コード

【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの胴体の任意の４地点のそれぞれを、他の３地点と、導電性材料から構成された通電部材で接続する工程を備える
エンジンの改良方法。
【請求項２】
エンジンの胴体の任意の４地点のそれぞれが、他の３地点と、導電性材料から構成された通電部材で接続された
エンジン。

【図１】