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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024031912
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】内燃エンジンを備える自動車
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/20 20060101AFI20240229BHJP
   F01B 3/00 20060101ALI20240229BHJP
   B62D 35/02 20060101ALI20240229BHJP
   B62D 25/10 20060101ALI20240229BHJP
【FI】
B62D25/20 N
F01B3/00
B62D35/02
B62D25/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023135262
(22)【出願日】2023-08-23
(31)【優先権主張番号】102022000017628
(32)【優先日】2022-08-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(71)【出願人】
【識別番号】519463178
【氏名又は名称】フェラーリ エッセ.ピー.アー.
【氏名又は名称原語表記】FERRARI S.p.A.
【住所又は居所原語表記】Via Emilia Est, 1163, 41100 MODENA, Italy
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ファブリツィオ ファヴァレット
【テーマコード(参考)】
3D004
3D203
【Fターム(参考)】
3D004AA12
3D004BA02
3D004CA06
3D004CA12
3D004DA02
3D203AA10
3D203AA33
3D203BB03
3D203CB09
3D203CB28
3D203DA03
3D203DA05
3D203DA06
3D203DA07
3D203DA08
3D203DA09
3D203DA11
3D203DA13
3D203DA32
3D203DA38
3D203DB07
(57)【要約】      (修正有)
【課題】必要なときに内燃エンジンに理想的にアクセスすることができ、同時に、所与の同じ全体的な剛性において、質量の低減を確実にする、内燃エンジンを備える自動車を提供する。
【解決手段】自動車(1)であって、2つの前輪(2)と、2つの後輪(4)と、各ピストンが内部で摺動する複数のシリンダ、及びピストンに連結されたクランクシャフトを備える内燃エンジンと、内燃エンジンが配置されるエンジンコンパートメントと、自動車(1)の最下部であり、使用時に、自動車(1)が移動する路面に面する底部(14)と、を備える、自動車(1)であって、本体には、エンジンコンパートメントへのアクセスを可能にする、開閉可能なカバーを有しておらず、エンジンコンパートメントの領域内に配置された開口部(79)に、開口部(79)を閉じる、着脱可能なパネル(80)を備える。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車(1)であって、
2つの前輪(2)と、
2つの後輪(4)と、
各ピストン(19)が内部で摺動する、複数のシリンダ(18)、並びに、前記ピストン(19)に連結されたクランクシャフト(20)を備える、内燃エンジン(5)と、
車体(12)と、
前記内燃エンジン(5)が配置される、エンジンコンパートメント(78)と、
前記自動車(1)の最下部であり、使用時に、前記自動車(1)が移動する路面に面する底部(14)と、を備え、
前記本体(12)が、前記エンジンコンパートメント(78)へのアクセスを可能にする開閉可能なカバーを有しておらず、
前記底部(14)が、前記エンジンコンパートメント(78)の領域内に配置された開口部(79)、並びに、着脱可能に固定されて、前記開口部(79)を閉じる、着脱可能なパネル(80)を備えることを特徴とする、自動車(1)。
【請求項2】
前記本体(12)が、前記エンジンコンパートメント(78)の上方に配置されたカバーを有さない、請求項1に記載の自動車(1)。
【請求項3】
前記開口部(79)が、前記エンジンコンパートメント(78)のサイズと同様のサイズを有する、請求項1に記載の自動車(1)。
【請求項4】
前記着脱可能なパネル(80)が、少なくとも部分的に透明である、請求項1に記載の自動車(1)。
【請求項5】
前記着脱可能なパネル(80)が、中央部に透明な窓(81)を有する、請求項1に記載の自動車(1)。
【請求項6】
フレーム(76)を備え、前記着脱可能なパネル(80)がそこに直接固定される、請求項1に記載の自動車(1)。
【請求項7】
前記着脱可能なパネル(80)が、複数のねじ(82)によって固定される、請求項1に記載の自動車(1)。
【請求項8】
路面(14)に面して、前記着脱可能なパネル(80)の背後に配置され、かつ前記着脱可能なパネル(80)に隣接する、後部空力ディフューザ(75)を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載の自動車(1)。
【請求項9】
前記クランクシャフト(20)が前記シリンダ(18)よりも高く配置された状態で、前記内燃エンジン(5)が垂直に方向付けられる、請求項1から7のいずれか一項に記載の自動車(1)。
【請求項10】
前記内燃エンジン(5)が、下方に開口しており、そこに前記シリンダ(18)が得られるクランクケース(17)、並びに、前記シリンダ(18)のクラウンを構成し、前記クランクケース(17)の下部に配置される、シリンダヘッド(21)を備える、請求項9に記載の自動車(1)。
【請求項11】
前記内燃エンジン(5)が、長手方向に配置される、請求項1から7のいずれか一項に記載の自動車(1)。
【請求項12】
前記内燃エンジン(5)が、中央位置又は後方位置に配置される、請求項1から7のいずれか一項に記載の自動車(1)。
【請求項13】
前記内燃エンジン(5)において、前記シリンダ(18)のそれぞれが直列に配置される、請求項1から7のいずれか一項に記載の自動車(1)。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本特許出願は、2022年8月25日に出願されたイタリア特許出願第102022000017628号の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本発明は、内燃エンジンを備える自動車に関する。
【背景技術】
【0003】
自動車には、(前方位置又は中央/後方位置に)エンジンコンパートメントがあり、そこに内燃エンジンが配置される。作業者が、(定期保守、又はよりまれには修理のために)内燃エンジンにアクセスできるように、エンジンコンパートメントの上部には、開閉可能なカバーがある。すなわち、このカバーを開けることにより、作業者は上方から内燃エンジンにアクセスすることができる。しかしながら、上方から内燃エンジンにアクセスすることは、いくつかの領域では、作業者が常に車の輪郭の脇に立っていなければいけないため、問題がある。
【0004】
更に、本体には、必然的にエンジンコンパートメントの領域に大型の「開口部」がなければならず、その「開口部」は通常、本体にヒンジ止めされたカバーによって閉じられる。この「開口部」の存在により、車体の連続性が妨げられるため、必然的に自動車の構造の全体的な剛性が著しく低下する(カバーは、1つの側では本体の他の部分にヒンジ止めされ、他の3つの側では本体の残りの部分に載置されるため、決して構造要素とはならない)。結果として、エンジンコンパートメントの領域にある本体の「開口部」によって引き起こされる脆弱化を補うために、更なる構造要素が存在しなければならず、質量の増加を余儀なくされる。
【0005】
自動車モデル「BajaBug」(例えば、ウェブサイト、https://www.aircooledcommunity.com/blog/vw-baja-bug/、に記載されているもの)では、内燃エンジンは後方位置に設置され、常に露出している、すなわち、いかなるカバーによっても囲まれていない。
【0006】
自動車モデル「メルセデス・ベンツCLK GTR Roadster」(例えば、ウェブサイト、https://www.sportscarmarket.com/profile/1998-mercedes.benz-clk-gtr-roadster、に記載されているもの)では、内燃エンジンは中央位置に設置され、本体の後部によってカバーされる。結果として、内燃エンジンにアクセスするためには、本体の後部を必ず完全に取り外さなければならない。
【発明の概要】
【0007】
本発明の目的は、上述した欠点の影響を受けない、すなわち、内燃エンジンに(必要なときに)理想的にアクセスすることができ、同時に、所与の同じ全体的な剛性において、質量の低減を確実にする、内燃エンジンを備える自動車を提供することである。
【0008】
本発明によれば、特許請求の範囲に記載の、内燃エンジンを備える自動車が提供される。
【0009】
添付の特許請求の範囲は、本発明の好ましい実施形態を説明し、説明の不可欠な部分を形成するものである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
ここで、本発明のいくつかの非限定的な実施形態を示す、添付の図面を参照して、本発明の説明を行う。
図1】内燃エンジンを備える自動車の斜視図である。
図2図1の自動車の上面図である。
図3図1の自動車の底面図である。
図4図1の自動車の概略平面図である。
図5図1の自動車の、内燃エンジンの概略図である。
図6】より明瞭にするために部品を取り除いた、図1の自動車の、フレームの斜視図である。
図7図1の自動車の、空力ディフューザの斜視図である。
図8図1の自動車の、空力ディフューザの側面図である。
図9】内燃エンジンの斜視図である。
図10】内燃エンジンの別の斜視図である。
図11】内燃エンジンの上面図である。
図12】内燃エンジンの背面図である。
図13図1の自動車の、ドライブトレインシステムの斜視図である。
図14図1の自動車の、ドライブトレインシステムの側面図である。
図15図13及び図14のドライブトレインシステムの概略図である。
図16図1の自動車の、内燃エンジンの圧縮機アセンブリの斜視図である。
図17図1の自動車の、内燃エンジンのタービンアセンブリの斜視図である。
図18】内燃エンジンの代替的な実施形態の、斜視図である。
図19】内燃エンジンの代替的な実施形態の、別の斜視図である。
図20】内燃エンジンの代替的な実施形態の、上面図である。
図21】内燃エンジンの代替的な実施形態の、底面図である。
図22図18から図21の内燃エンジンに結合された、ドライブトレインシステム及び圧縮機アセンブリの斜視図である。
図23図18から図21の内燃エンジンに結合された、ドライブトレインシステム及び圧縮機アセンブリの背面図である。
図24図22及び図23の圧縮機アセンブリ、及び対応する作動システムの斜視図である。
図25図22及び図23の圧縮機アセンブリ、及び対応する作動システムの別の斜視図である。
図26図24及び図25の作動システムの、一部の概略図である。
図27】潤滑ポンプ及び冷却ポンプの配置を強調した、内燃エンジンの2つのカムシャフトの斜視図である。
図28】潤滑ポンプ及び冷却ポンプの配置を強調した、内燃エンジンの2つのカムシャフトの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1において、番号1は、全体として、(少なくとも)1つの電気機械3(図4に概略的に示されているもの)からトルクを受け取る、2つの前駆動輪2、並びに、内燃エンジン5(図4に概略的に示されているもの)からトルクを受け取る、2つの後駆動輪4を備えた、ハイブリッド自動車(正確には、ハイブリッド推進力を用いる自動車)を示す。
【0012】
図4によれば、電気機械3は、フロントディファレンシャルを備えた、(公知のものであり、したがって図示されていない)ドライブトレインシステムによって、2つの前駆動輪2に接続される。同様に、内燃エンジン5は、(図15に概略的に示す)ギアボックス7及びリアディファレンシャル8を備えたドライブトレインシステム6によって、2つの後駆動輪4に接続される。
【0013】
電気機械3は、好ましくは可逆機械である(すなわち、電気モータとして、したがって電気エネルギーを吸収して機械的トルクを発生させること、並びに、発電機として、したがって機械的エネルギーを吸収して電気エネルギーを発生させることの両方として機能することができる機械である)。本明細書に示されていない他の実施形態によれば、電気機械3は存在しない。
【0014】
図1及び図2によれば、自動車1は、2つの前輪2と2つの後輪4との間に配置された、(図4に概略的に示す)コックピット10を内部に含む、車室9を備える。コックピット10は、左側に配置される(あるいは、右側に配置することもできる)。図4によれば、コックピット10は、ステアリングホイール11、運転者席(図示せず)、及び、運転者が操作することのできる、(公知のものであり、したがって図示しない)一連の制御装置を備える(例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、及びギアを選択するための、少なくとも1つのレバーなど)。
【0015】
図1及び図2によれば、自動車1は、(とりわけ)車室9を境界付ける、本体12を備え、そこに少なくとも2つのドア13が得られる。左ドア13により、コックピット10へ直接出入りすることが可能となる。
【0016】
図3によれば、自動車1は、自動車1の最も低い部分であり、使用時に自動車1が移動する路面に面する、底部14を備える。
【0017】
実現可能な実施形態によれば、内燃エンジン5には、水素(又は別の気体燃料)が供給される。別の実施形態によれば、内燃エンジン5には、ガソリン(又は別の液体燃料)が供給される。
【0018】
図4によれば、内燃エンジン5には水素が供給され、水素は4つの異なるタンク15及び16に高圧で貯蔵される(例えば、約700バールの最大圧力)。2つのタンク15は球形であり、同じサイズを有するが、2つのタンク16は円筒形であり、異なるサイズを有する(すなわち、一方のタンク16は他方のタンク16よりも大きい)。
【0019】
2つの(球状の)タンク15は、内燃エンジン5のエンジンブロックの隣で、それ自体の両側に配置される。すなわち、一方のタンク15は、内燃エンジン5のエンジンブロックの右側に配置され、他方のタンク15は、内燃エンジン5のエンジンブロックの左側に配置される。言い換えれば、2つの(球形の)タンク15は、同じ垂直高さに配置され、同じ長手方向位置に配置され、横方向に(内燃エンジン5を挟んで)互いに分離している。すなわち、横方向にのみ互いに離間している。
【0020】
2つの(円筒形の)タンク16は、内燃エンジン5の上方で、前後に配置される。言い換えれば、2つの(円筒形の)タンク16は、(ほぼ)同じ垂直高さに配置され、同じ横方向位置に配置され、互いに長手方向に分離している。すなわち、長手方向にのみ互いに離間している(正確には、一方が他方の前に配置される)。特に、両方の(円筒形の)タンク16は横方向に方向付けられている、すなわち、それらの中心対称軸線は横方向に方向付けられている。図4に示す実施形態では、正面(正確には、前方より)に配置されたタンク16は、背後(正確には、後方より)に配置されたタンク16よりも大きい。
【0021】
図5によれば、内燃エンジン5はクランクケース17を備え、ここで、複数のシリンダ18が得られる(それらのうちの1つのみを図5に示してある)。好ましくは(これが必須ではないが)、このソリューションにより、内燃エンジン5の横方向寸法が低減されるため、シリンダ18は直列に配置され、したがって、とりわけタンク15のためにより多くの空間が残る。添付の図面に示す実施形態では、6つの直列型シリンダ18があるが、シリンダ18の数及び配置が異なっていてもよいことは明らかである。
【0022】
各シリンダ18は、それぞれの燃焼室、並びに、燃焼によって生成された力をクランクシャフト20に伝達するように、(それぞれのコネクティングロッドによって)クランクシャフト20に機械的に接続された、それぞれのピストン19を有する。クランクケース17は、シリンダ18のいわゆるクラウン(すなわち、いわゆる「火炎デッキ」を伴うシリンダ18の上部閉鎖部)を構成する、シリンダヘッド21に結合(接続)される。シリンダ18を直列配置する場合には、単一のシリンダヘッド21が存在し、一方、シリンダ18を「V」字状に配置する場合には、シリンダ18の2つの列のために、ツイン式の2つのシリンダヘッド21が存在する。
【0023】
クランクケース17及びシリンダヘッド21によって形成されるアセンブリは、内燃エンジン5のエンジンブロックを構成する。
【0024】
添付の図面に示す実施形態では、内燃エンジン5は長手方向に配置され(方向付けられ)、すなわちクランクシャフト20は長手方向に配置される(方向付けられる)。このソリューションによって、内燃エンジン5の横方向寸法が低減され、したがって、とりわけタンク15のためにより多くの空間が残る。本明細書に示されていない他の実施形態によれば、内燃エンジン5は、横方向に配置される(方向付けられる)。
【0025】
添付の図面に示す実施形態では、内燃エンジン5は、中央位置又は後部位置に配置される。すなわち、内燃エンジン5は、車室9の背後に配置され、前輪2と後輪4との間に設置される(添付の図面に示されているような中央配置)か、又は、後輪4を越えて設置される(図示されていない後方配置)。
【0026】
各シリンダ18は、カムシャフト23によって制御される2つの吸気バルブ22を備え、カムシャフト23は、(図27に示す)ベルト伝動装置24によって、クランクシャフト20から運動を受け取る。ベルト伝動装置24の代わりに、チェーン伝動装置、又は歯車伝動装置を使用することもできる。更に、各シリンダ18は、カムシャフト26によって制御される2つの排気バルブ25を備え、カムシャフト26は、(図27に示す)ベルト伝動装置24によって、クランクシャフト20から運動を受け取る。吸気バルブ22、排気バルブ25、及び対応する制御手段(すなわち、リターンスプリング及びカムシャフト23、26)は、シリンダヘッド21内に収容される。
【0027】
各シリンダ18は、シリンダ18内に燃料を周期的に噴射する、(少なくとも)1つの燃料噴射器27を更に備える。図5は、シリンダ18内への燃料の直接噴射を示しているが、シリンダ18内への燃料噴射は、(部分的又は完全に)間接的なものであってもよい。各シリンダ18は、圧縮行程の終わりに、燃焼室内に存在する空気(酸化剤)と燃料との混合物の点火を引き起こすために周期的に作動される、(少なくとも)1つの点火プラグ28を備える。
【0028】
添付の図面によれば、内燃エンジン5は、クランクシャフト20がシリンダ18よりも高く配置された状態で、垂直に方向付けられる。言い換えれば、内燃エンジン5は、シリンダ18が上部に配置され、かつ、クランクシャフト20が下部に配置される従来の配置に対して、「上下反対」に配置される。結果として、シリンダ18のクラウンを構成するシリンダヘッド21は、クランクケース17の下に配置され、内燃エンジン5の最下部となる。
【0029】
内燃エンジン5は、吸気系29を備え、この吸気系29は、空気をシリンダ18内に搬送するために、外部から空気を吸引する(シリンダ18内への空気の吸気は、吸気バルブ22によって調整される)。とりわけ、吸気系29は、すべてのシリンダ18に直接接続された、吸気マニホールド30を備える。吸気マニホールド30への吸気は、スロットルバルブ31によって調整される。
【0030】
内燃エンジン5は、シリンダ18から到来する排気ガスを大気中に放出する、排気系32を備える。とりわけ、排気系32は、(少なくとも)1つの排気ガス処理装置33(典型的には、触媒コンバータ)を備える。
【0031】
図9から図12によれば、吸気系29は、自動車1の両側に配置され(すなわち、右側に1つの吸気ダクト34が配置され、左側に別の吸気ダクト34が配置される)、本体12を通って得られるそれぞれの吸気口35から生じる、ツイン式の2つの別個の吸気ダクト34を備える。各吸気ダクト34に沿って、それぞれの吸気口35の近くには、エアフィルタ36がある。各吸気ダクト34は、シリンダ18の容積効率を高めるために空気圧を増加させる、圧縮機アセンブリ37内で終了する。1つ(単一)の吸気ダクト38が、圧縮機アセンブリ37から生じ、直列に配置された2つのインタークーラ39及び40を横切った後に、吸気マニホールド30内で終了する。すなわち、吸気ダクト38の最初のセグメントは、圧縮機アセンブリ37をインタークーラ39に接続し、次いで、吸気ダクト38の中間セグメントは、インタークーラ39をインタークーラ40に接続し、最後に、吸気ダクト38の最終セグメントは、インタークーラ40を吸気マニホールド30に接続する。
【0032】
好ましい実施形態によれば、インタークーラ39は空気/空気インタークーラであり、インタークーラ40も空気/空気インタークーラである。好ましい実施形態によれば、インタークーラ39の容積は、インタークーラ40の容積よりも大きい。これに関して、インタークーラ40は、対応する吸気口からより遠くに配置されているため、インタークーラ39は、インタークーラ40より不利である。インタークーラ39は、より大きな容積で、より高い吸気温度を有する空気を冷却しなければならないことの両方によって、この欠点を補うことを指摘しておくべきである(インタークーラ39は圧縮機アセンブリ37から空気を直接受け取るが、インタークーラ40は、インタークーラ39と直列に配置されているため、インタークーラ39によって既に部分的に冷却された空気を受け取る)。
【0033】
図9から図12によれば、排気系32は、それぞれのシリンダ18から排気ガスを受け取る、ツイン式の2つの別個の排気ダクト41を備え、それらは単独で接続される。特に、各排気ダクト41は、それぞれの導管によって3つのシリンダ18に接続される。それぞれの導管は、3つのシリンダ18から生じ、排気ダクト41の入口で終了する(別の観点からは、各排気ダクト41は、それぞれの3つのシリンダ18に接続できるように、最初に3つの部分に分割される)。各排気ダクト41に沿って、対応する排気ガス処理装置33(典型的には、触媒コンバータ)がある。したがって、排気系32は、全体として、ツイン式の2つの別個の排気ガス処理装置33を備える。
【0034】
排気ダクト41に沿って、それぞれが対応する排気ダクト41に結合された、(図17によりよく示されている)ツイン式の2つのタービン43を備えた、タービンアセンブリ42がある。すなわち、各排気ダクト41は、それぞれのタービン43を通過し、2つのタービン43は、タービンアセンブリ42を形成するように、並んで配置される。言い換えれば、各排気ダクト41に沿って配置され、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの隣に設置された、タービン43がある。
【0035】
2つの排気ダクト41は、両方の排気ダクト41から排気ガスを受け取る、単一の共通のサイレンサ44内で終了する。本明細書に示されていない他の実施形態によれば、それぞれが、それぞれの排気ダクト41からのみ排気ガスを受け取る、ツイン式の2つの別個のサイレンサ44が設けられる。
【0036】
添付の図面に示す好ましい実施形態では、サイレンサ44は、排気口開口部46に通じる単一の排気ガス管端45を有する。本明細書に示していない他の実施形態によれば、サイレンサ44は、それぞれが対応する排気口開口部46に通じる、2つ以上の管端45を有する。
【0037】
図16によれば、(過給内燃エンジン5で使用されるように設計された)圧縮機アセンブリ37は、回転軸48を中心に回転するように取り付けられた、単一のシャフト47を備える。添付の図面に示す実施形態では、シャフト47(したがって、回転軸48)は、横方向に方向付けられる。本明細書に示されていない別の実施形態によれば、シャフト47(したがって、回転軸48)は、横方向に対して長手方向に方向付けられる、又は、横方向に対して傾斜している(平行ではない)。
【0038】
圧縮機アセンブリ37は、それぞれがシャフト47と共に回転するようにシャフト47に一体化され、過給内燃エンジン5によって取り込まれる空気を圧縮するように構成された、ツイン式の2つの(同一の)圧縮機49を備える。特に、各圧縮機49は、それぞれの吸気ダクト34から空気を受け取る(すなわち、各吸気ダクト34は、対応する圧縮機49内で終了する)。
【0039】
圧縮機アセンブリ37は、単一の共通の電気モータ50を備える。電気モータ50は、シャフト47の回転を引き起こす(したがって、シャフト47に取り付けられた両方の圧縮機49を回転させる)ように、シャフト47に一体化される。添付の図面に示す実施形態では、電気モータ50は、2つの圧縮機49の間に配置され、2つの圧縮機49から完全に等間隔に離間される。本明細書に示されていない別の実施形態によれば、電気モータ50は、両方の圧縮機49に対して片側に配置される(すなわち、一方の圧縮機49に近く、他方の圧縮機49から遠い)。
【0040】
上述したように、2つの圧縮機49は同一のものであり、遠心圧縮機である。特に、各圧縮機49は、シャフト47の両側に配置され、それぞれの吸気ダクト34に接続された、軸方向吸気口51、並びに、径方向排気口52を備える。好ましい実施形態によれば、圧縮機アセンブリ37は、(図9から図12に示す)結合ダクト53を備える。結合ダクト53は、両方の圧縮機49によって圧縮された空気を受け入れて結合するように、2つの圧縮機49の両方の排気口52に接続される。結合ダクト53は吸気ダクト38内で終了する、すなわち吸気ダクト38は結合ダクト53から始まり、両方の圧縮機49によって圧縮された空気を受け入れて結合する。
【0041】
添付の図面に示す実施形態では、結合ダクト53は、横方向に方向付けられる。本明細書に示されていない別の実施形態によれば、結合ダクト53は、横方向に対して長手方向に方向付けられるか、又は、横方向に対して傾斜している(平行ではない)。
【0042】
添付の図面に示す実施形態では、結合ダクト53は、シャフト47に(したがって、回転軸48に)平行に方向付けられる。本明細書に示されていない別の実施形態によれば、結合ダクト53は、シャフト47に(したがって、回転軸48に)平行には方向付けられない。
【0043】
図17によれば、タービンアセンブリ42は、同じ発電機54を一緒に動作させる、ツイン式の2つの(同一の)タービン43を備える。特に、2つのタービン43は、並んで配置され、互いに平行で離間した、2つのそれぞれの回転軸55を有する。タービンアセンブリ42は、両方のタービン43を同じ発電機54に接続する、伝動装置56を備える。伝動装置56は、それぞれがタービン43から回転運動を受け取るように、対応するタービン43のシャフトに一体化された2つの歯車、並びに、両方の歯車を一緒に同じ回転速度で回転させるように、2つの歯車を互いに接続する、接続要素(歯付きベルト、チェーン、歯車列)を備える。実現可能な実施形態によれば、伝動装置56の2つの歯車のうち、一方の歯車は、発電機54が2つのタービン43と同じ回転速度で回転するように、発電機54のシャフトに直接拘束される。あるいは、伝動装置56の2つの歯車のうち、一方の歯車は、発電機54が2つのタービン43の回転速度よりも低い回転速度で回転するように、(典型的にはギアを有する)減速機を介して、発電機54のシャフトに接続される。
【0044】
添付の図面に示す好ましい実施形態によれば、発電機54は、タービン43と同軸である。すなわち、一方のタービン43及び発電機54は、同じ第1の回転軸55を中心に回転し、他方のタービン43は、第1の回転軸55に平行で離間した、第2の回転軸55を中心に回転する。
【0045】
2つのタービン43は同一のものであり、遠心タービンである。特に、各タービン43は、それぞれの排気ダクト41の側に接続された径方向吸気口57、並びに、伝動装置56の反対側に配置され、それぞれの排気ダクト41の(サイレンサ44に通じる)別の側に接続された、軸方向排気口58を備える。
【0046】
図11及び図12によりよく示されている、好ましい実施形態によれば、サイレンサ44は、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの隣(排気バルブ25の側)に配置される。サイレンサ44の排気口開口部46は、(図1に示すように)自動車1の側面を通じて、又は、代替の実施形態によれば、(図3に示すように)自動車1の底部14を通じて得られる。
【0047】
言い換えれば、サイレンサ44の排気口開口部46は、自動車1の片側の領域に非対称に配置され、後輪4とドア13との間に設置される。好ましい実施形態によれば、サイレンサ44の排気口開口部46は、コックピット10が設置された側に配置される。このように、コックピット10に座った運転者は、サイレンサ44の排気口開口部46に近く、そのため、サイレンサ44の排気口開口部46から発生する排気音を理想的に知覚するのに、最適な位置にいることになる。
【0048】
図1に示す実施形態では、サイレンサ44の排気口開口部46は、本体12の側面を通して得られるが、図3に示す代替的な実施形態では、サイレンサ44の排気口開口部46は、底部14を通じて得られる。
【0049】
添付の図面に示す実施形態では、サイレンサ44は単一の排気口開口部46を備える。本明細書に示されていない他の実施形態によれば、サイレンサ44は、おおよそ並んで配置することができる、いくつかの排気口開口部46を備える(必要に応じて、サイレンサ44の一方の排気口開口部46を、本体12の側面を通じて得ることができ、サイレンサ44の他方の排気口開口部46を、底部14を通じて得ることができる)。
【0050】
図11及び図12によりよく示されている、好ましい実施形態によれば、サイレンサ44は、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの隣の自動車1の側面、かつ後駆動輪4の前方に配置される。
【0051】
図11及び図12によりよく示されている、好ましい実施形態によれば、タービンアセンブリ42は、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの隣(排気バルブ25の側)に配置される。特に、タービンアセンブリ42は、内燃エンジン5(すなわち、クランクケース17及びシリンダヘッド21からなるエンジンブロック)とサイレンサ44との間に配置される。このようにして、排気ダクト41は特に短く、曲がりくねることが比較的に少ない。
【0052】
図9から図12に示す実施形態では、(ツイン式の2つの圧縮機49で構成される)圧縮機アセンブリ37は、2つの吸気ダクト34及び2つの吸気ダクト38の間に接続され、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの背後に位置し、内燃エンジン5のエンジンブロックよりも高く配置され、電気モータ50によって作動される。
【0053】
図9から図12によりよく示されるように、(ツイン式の2つの圧縮機49で構成される)圧縮機アセンブリ37は、インタークーラ39の背後に配置される(すなわち、圧縮機アセンブリ37の2つの圧縮機49は、インタークーラ39の後方に配置される)。インタークーラ39は、水平に方向付けられ、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの背後(後方)に配置される。特に、インタークーラ39は、内燃エンジン5のエンジンブロックよりも上方に配置され、内燃エンジン5のエンジンブロックの背後に設置される。一方、(吸気ダクト38に沿ってインタークーラ39と直列に接続される)インタークーラ40は、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの隣の、自動車1の側方、かつ後駆動輪4の前方に配置される。特に、インタークーラ40は、サイレンサ44とは反対側の自動車1の側方に配置される。すなわち、インタークーラ40及びサイレンサ44は、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックによって隔てられた、自動車1の両側に配置される。言い換えれば、インタークーラ40及びサイレンサ44は、内燃エンジン5のエンジンブロックの両側に配置される。
【0054】
図28によれば、内燃エンジン5は、内燃エンジン5のすべての可動部品に潤滑油を流す、ドライサンプ式潤滑系統59を備える。潤滑系統59は、潤滑油を流すように構成された潤滑供給ポンプ60を備える。すなわち、潤滑供給ポンプ60は、潤滑油を(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックに供給するために、オイルタンクから潤滑油を取り出す。潤滑系統59は、潤滑油を流すように構成された2つの潤滑回収ポンプ61を備える。すなわち、各回収ポンプ61は、前述した潤滑油を(シリンダヘッド21よりも高く配置された)タンクに供給するために、(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックから、特にエンジンブロックの最下部から、したがってシリンダヘッド21から、潤滑油を取り出す。
【0055】
好ましい実施形態によれば、2つの潤滑回収ポンプ61は、シリンダヘッド21の両側の領域で潤滑油を取り出すように、シリンダヘッド21の両側に配置される。
【0056】
図28によれば、内燃エンジン5は、冷却液(例えば、水とグリコールとの混合物)を内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロック内に流す、冷却系統62を備える。冷却系統62は、冷却液を流すように構成された、冷却ポンプ63を備える。
【0057】
図27及び図28によれば、カムシャフト23は、両側でシリンダヘッド21から軸方向に突出し、一方の潤滑ポンプ61は、カムシャフト23と同軸に配置され、カムシャフト23によって回転されるように、カムシャフト23に直接接続される。同様に、冷却ポンプ63は、潤滑ポンプ61の反対側でカムシャフト23と同軸に配置され、カムシャフト23によって回転されるように、カムシャフト23に直接接続される。
【0058】
図27及び図28によれば、カムシャフト26は、両側でシリンダヘッド21から軸方向に突出し、(カムシャフト23に接続された潤滑ポンプ61とは異なる)他方の潤滑ポンプ61は、カムシャフト26と同軸に配置され、カムシャフト26によって回転されるように、カムシャフト26に直接接続される。同様に、潤滑ポンプ60は、潤滑ポンプ61の反対側でカムシャフト26と同軸に配置され、カムシャフト26によって回転されるように、カムシャフト26に直接接続される。
【0059】
このように、4つのポンプ60、61及び63はすべて、それぞれのカムシャフト23及び26と同軸であり、それぞれのカムシャフト23及び26によって直接回転される。
【0060】
本明細書に示されていない他の実施形態によれば、例えば、潤滑回収ポンプ61は単一のものであり得るため、ポンプ60、61及び63の数は異なる(より小さい)。この事例では、(少なくとも)一方のカムシャフト23又は26が、シリンダヘッド21の片側のみから、軸方向に突出する。
【0061】
本明細書に示されていない他の実施形態によれば、ポンプ60、61及び63の配置は異なっていてもよく、すなわち変更することができる。例えば、冷却ポンプ63をカムシャフト26に接続することができ、又は潤滑ポンプ60をカムシャフト23に接続することができる。
【0062】
図15によれば、ギアボックス7が、内燃エンジン5のクランクシャフト20に直接接続され、内燃エンジン5と位置合わせされ、内燃エンジン5の背後に配置される。特に、ギアボックス7は、内燃エンジン5のエンジンブロックの上部と垂直に位置合わせされる。すなわち、ギアボックス7は、クランクケース17の上部と垂直に位置合わせされる。
【0063】
ギアボックス7は、デュアルクラッチ式であり、内燃エンジン5のクランクシャフト20と後駆動輪4との間に介在する。ギアボックス7は、クランクシャフト20によって回転されるドラム64、並びに、ドラム64から運動を受け取るためにドラム64内に互いに隣接して収容される、2つのクラッチ65を備える。更に、ギアボックス7は、互いに同軸であり、一方が他方の内部に挿入され、対応するクラッチ65から運動を受け取るように、対応するクラッチ65にそれぞれ接続された、2つの入力シャフト66を備える。各クラッチ65は、ドラム64に一体化された(したがって、常にドラム64が拘束されているクランクシャフト20と共に回転する)駆動ディスク、並びに、駆動ディスクと交互に配置され、対応する入力シャフト66に一体化された(したがって、常に対応する入力シャフト66と共に回転する)従動ディスクを備える。
【0064】
デュアルクラッチ65を有するギアボックス7のドラム64は、2つの入力シャフト66に対して内燃エンジン5の反対側(すなわち、クランクシャフト20の反対側)に配置される。更に、デュアルクラッチ65を有するギアボックス7は、クランクシャフト20をドラム64に接続し、2つの入力シャフト66と同軸であり、2つの入力シャフト66の内側に挿入される、伝動シャフト67を備える。言い換えれば、伝動シャフト67は、ドラム64の端壁の領域で終了し、ドラム64の端壁に拘束される。特に、第1の入力シャフト66は外側に配置され、伝動シャフト67は内側に配置され、もう一方(第2)の入力シャフト66は、伝動シャフト67と第1の入力シャフト66との間に配置される。言い換えれば、内側から外側に向かって、(中心にある)伝動シャフト67があり、かつ、(一方が他方の内部に挿入され、両方とも伝動シャフト67を囲む)2つの入力シャフト66が順々にある。
【0065】
添付の図面に示す好ましい実施形態によれば、ギアボックス7の各入力シャフト66及び伝動シャフト67は、内燃エンジン5のクランクシャフト20と同軸である。すなわち、内燃エンジン5は、ギアボックス7と位置合わせされる。
【0066】
デュアルクラッチ65を有するギアボックス7は、運動を後駆動輪4に伝達するデファレンシャル8に接続された、単一の出力シャフト68を備える。代替的かつ同等の実施形態によれば、デュアルクラッチのギアボックス7は、両方がデファレンシャル8に接続された、2つの出力シャフト68を備える。一対のアクスルシャフト69がデファレンシャル8から始まり、各アクスルシャフト69は後駆動輪4と一体化している。
【0067】
ギアボックス7は、ローマ数字で示される7つの前進ギア(第1のギアI、第2のギアII、第3のギアIII、第4のギアIV、第5のギアV、第6のギアVI、及び第7のギアVII)、並びに、(Rで示される)後退ギアを有する。各入力シャフト66及び出力シャフト68は、複数のギアトレインによって互いに機械的に結合され、それぞれのギアを画定し、入力シャフト66に取り付けられた入力歯車70、並びに、出力シャフト68に取り付けられた出力歯車71を備える。ギアボックス7の正確な動作を可能にするために、すべての奇数ギア(第1のギアI、第3のギアIII、第5のギアV、第7のギアVII)は、同じ入力シャフト66に結合され、すべての偶数ギア(第2のギアII、第4のギアIV、及び第6のギアVI)はもう一方の入力シャフト66に結合される。
【0068】
各入力歯車70は、常に入力シャフト66と一体的に回転するように、それぞれの入力シャフト66にスプライン結合され、常時それぞれの出力歯車71と噛み合う。一方、各出力歯車71は、遊転するように出力シャフト68に取り付けられる。更に、ギアボックス7は、それぞれが出力シャフト68と同軸に取り付けられ、2つの出力歯車71の間に配置され、2つのそれぞれの出力歯車71を出力シャフト68に交互に嵌合させるように(すなわち、2つのそれぞれの出力歯車71を、交互に出力シャフト68と角度的に一体にするように)動作するべく設計された、4つの同期装置72を備える。言い換えれば、各同期装置72は、出力歯車71を出力シャフト68に嵌合させるために、一方向に移動することができ、又はもう一方の出力歯車71を出力シャフト68に嵌合させるために、他の方向に移動することができる。
【0069】
図13及び図14によれば、自動車1は収容体73を備え、収容体73は、(また)内側にデュアルクラッチのギアボックス7を収容する。収容体73は、後方に向かって先細りする形状であるため、その高さは、前方から後方に向かって漸進的に減少する。すなわち、収容体73の前壁は、収容体73の後壁よりも高い。特に、収容体73は先細りする形状であるため、底部に、水平に対して傾斜した底壁74を有する。
【0070】
(ギアボックス7の出力シャフト68から運動を受け取り、2つのそれぞれのアクスルシャフト69によって2つの後駆動輪4に運動を伝達する)デファレンシャル8は、前方位置、かつギアボックス7の下で、収容体73の内部に配置される。2つのアクスルシャフト69は、収容体73から横方向に突出する。
【0071】
上記のおかげで、ギアボックス7は、内燃エンジン5のクランクシャフト20に直接接続され、内燃エンジン5と位置合わせされ(すなわち、ギアボックス7の入力シャフト66及び伝動シャフト67は、内燃エンジン5のクランクシャフト20と同軸であり)、内燃エンジン5の後方に配置される。更に、インタークーラ39は、ギアボックス7の上方(すなわち、ギアボックス7が設置される収容体37の上方)に、水平に配置される。
【0072】
図3図7、及び図8によれば、自動車1は、後部空力ディフューザ75を備える。後部空力ディフューザ75は路面に面し、内燃エンジン5の(クランクケース17及びシリンダヘッド21からなる)エンジンブロックの後壁の領域で始まり、ギアボックス7の下(すなわち、ギアボックス7が位置する収容体73の下)に配置される。
【0073】
好ましい実施形態によれば、(ギアボックス7が設置される)収容体73の底壁74は、後部空力ディフューザ75と同じ傾斜を有する。すなわち、収容体73の底壁74は、同じ傾斜を有するため、後部空力ディフューザ75の形状を再現するものである。このようにして、後部空力ディフューザ75は、ギアボックス7の下(すなわち、ギアボックス7が設置された収容体73の下)で、利用可能なすべての空間を占めることになる。
【0074】
図6によれば、自動車1は、(図6に部分的に示す)フレーム76を備える。フレーム76の後部は、球形のタンク15を横方向の衝突から保護するために、球形タンク15の領域に配置された、サイドバー77を備える。サイドバー77は、より耐衝突性があるように、4面体を形成する。
【0075】
図6によれば、フレーム76内には、内燃エンジン5が収容される、エンジンコンパートメント78が得られる。図3によれば、自動車1の底部14は、エンジンコンパートメント78の領域内に配置された開口部79、並びに、着脱可能に固定され、かつ開口部79を閉鎖する、着脱可能なパネル80を備える。開口部79は、エンジンコンパートメント78のサイズと同様の形状を有する。すなわち、開口部79の寸法は、エンジンコンパートメント78のサイズとほぼ(最大限に)同じであり、その結果、開口部79を通じてエンジンコンパートメント78へ完全にアクセスすることが可能となる。
【0076】
好ましい実施形態によれば、着脱可能なパネル80は、少なくとも部分的に透明である。具体的には、着脱可能なパネル80は、中央に(例えば、ガラス製の)透明な窓81を有する。透明な窓81の機能は、着脱可能なパネル80を取り外すことなく、作業者が内燃エンジン5を視覚的に検査することを可能にするものであり、基本的に実用上の機能である。
【0077】
好ましい実施形態によれば、本体12には、エンジンコンパートメント78へのアクセスを可能にする(エンジンコンパートメント78の上方に配置される)開閉式のカバーがない。すなわち、エンジンコンパートメント78の上部は、本体12の固定された着脱不能なパネルによって常時閉じられているため、エンジンコンパートメント78には、開口部79を介して底部からしかアクセスすることができない。
【0078】
好ましい実施形態によれば、着脱可能なパネル80は、複数のねじ82(好ましくは、4分の1回転ねじ82)によって、フレーム76に直接固定される。
【0079】
後部空力ディフューザ75は、路面に面し、着脱可能なパネル80の後方に配置され、着脱可能なパネル80に隣接する。すなわち、後部空力ディフューザ75は、着脱可能なパネル80が終了するところから始まる。ギアボックス7の収容体73へのアクセスをより容易にするように、空力ディフューザ75も、同様に着脱可能である。
【0080】
図9から図12に示す実施形態では、タービンアセンブリ42は、発電機54によって電力を生成するように設けられ、圧縮機アセンブリ37は、タービンアセンブリ42の発電機54によって生成された電力を(少なくとも部分的に)使用する電気モータ50によって、2つの圧縮機49を動作させる。
【0081】
図18から図21に示す実施形態では、タービンアセンブリ42がなく、圧縮機アセンブリ37には電気モータ50がない。これは、ギアボックス7のクラッチ65のドラム64から運動を受け取ることによって、ギアボックス7が2つの圧縮機49を動作させるためである(以下で更に説明を行う)。言い換えれば、2つの圧縮機49は、ギアボックス7の伝動シャフト67によって作動される(伝動シャフト67は、クラッチ65のドラム64を直接回転させ、クランクシャフト20に直接連結される)。この実施形態は、(タービンアセンブリ42の排気ガス部を回収しないため)エネルギーの観点からはわずかに効率が劣るが、電気部品が完全に除去されるため、より軽量で、より小型で、より単純である(事実、タービンアセンブリ42の発電機54、及び圧縮機アセンブリ37の電気モータ50は、もはや存在しない)。
【0082】
図22から図26によれば、ギアボックス7のドラム64から運動を得るために、ギアボックス7のドラム64を圧縮機アセンブリ37に(正確には、圧縮機アセンブリ37の2つの圧縮機49に)接続して、圧縮機アセンブリ37の2つの圧縮機49を回転させる、作動システム83がある。一例として、作動システム83は、圧縮機アセンブリ37の2つの圧縮機49が常にギアボックス7のドラム64よりも速く回転するように、回転速度を増加させる。例えば、圧縮機アセンブリ37の2つの圧縮機49は、ギアボックス7のドラム64よりも、7倍から8倍速く回転することができる。
【0083】
図15によれば、作動システム83は、伝動シャフト67とは反対側の、ギアボックス7のドラム64の端壁に接続される。すなわち、ギアボックス7のドラム64は、片側で伝動シャフト67に接続され、反対側で作動システム83に接続される、端壁を有する。
【0084】
図24に概略的に示す実現可能な実施形態によれば、作動システム83は、ギアボックス7のドラム64と圧縮機49との間に介在し、可変のギア比を有する、可変装置84を備える。この可変装置84は、好ましくは、ギアボックス7のドラム64の回転速度に応じて、ギア比を自律的に変更するように、遠心式に作動する。特に、可変装置84は、ギアボックス7のドラム64の回転速度が増加するにつれて、ギア比を減少させるように構成される。すなわち、ギアボックス7のドラム64の回転速度が低いとき、ギア比はより高く、したがって(ドラム64のその回転速度において)圧縮機49はより速く回転し、一方、ギアボックス7のドラム64の回転速度が高いとき、ギア比はより低く、したがって、(ドラム64のその回転速度において)圧縮機49はより遅く回転する。このようにして、圧縮機49は、ギアボックスのドラム64がゆっくりと回転するときにも、効果的な圧縮を生成するように統御され、ギアボックスのドラム64が速く回転するときに、「吹き上げ」が起こらない。
【0085】
好ましい実施形態によれば、可変装置84は、2つの異なる変速比のみを有する。例として、可変装置84を用いて得られる2つの変速比は、互いに30%から40%異なっていてもよい。
【0086】
好ましい実施形態によれば、可変装置84は、遠心クラッチによって係合される直接駆動部、及び、直接駆動部からより低いギア比を生成する、遊星歯車部を備え、遠心クラッチは、クラッチのディスクを圧縮する遠心力によって操作され、したがって、ギアボックス7のドラム64の回転速度が閾値を超えたときに、直接駆動部に係合する(したがって、ギアボックス7のドラム64の回転速度が閾値を超えたときに、ギア比の減少が決定される)。好ましい実施形態によれば、可変装置84のギア比は、直接駆動(すなわち、1:1のギア比)に対応することができ、一方、他のギア比は、1:1.3から1:1.4の範囲とすることができる。
【0087】
好ましい実施形態によれば、可変装置84は、入力シャフト66及び伝動シャフト67の反対側で、ギアボックス7のドラム64に接続される。
【0088】
図22から図26に示す実施形態では、2つの圧縮機49は、2つの回転軸85を中心として回転するように、互いに平行に離間している。回転軸85は、互いに平行に離間しており、ギアボックス7のドラム64の回転軸86に平行である(回転軸86は、入力シャフト66、伝動シャフト67、及びクランクシャフト20と同軸である)。特に、ギアボックス7のドラム64の回転軸86は、圧縮機49の回転軸85の間に配置される。すなわち、2つの圧縮機49は、ギアボックス7のドラム64の、回転軸86の両側に配置される。
【0089】
図26に示す好ましい実施形態によれば、作動システム83は、中間シャフト87を備え、この中間シャフトは、ギアボックス7のドラム64から運動を受け取り、ギアボックス7のドラム64の回転軸86に平行であり、それから離間している、回転軸88を中心として回転する。特に、ギアボックス7のドラム64と中間シャフト87との間には、可変装置84が介在する。作動システム83は、中間シャフト87から運動を受け取る(正確には、中間シャフト87に拘束される)中央歯車89、並びに、中央歯車89の両側に配置され、中央歯車89と噛み合い、それぞれが対応する圧縮機49に運動を伝達する、2つの側方歯車90を備える(正確には、各側方歯車90は、対応する圧縮機49のシャフトに拘束される)。各側方歯車90と対応する圧縮機49との間には、圧縮機49が側方歯車90よりも速く回転できるように回転速度を増加させる、変速機91が介在する。
【0090】
全体として、圧縮機49は、クランクシャフト20よりも(正確には、ギアボックス7のドラム64よりも)、はるかに速く回転する。例えば、圧縮機49は、クランクシャフト20よりも約10倍速く回転する(正確には、クランクシャフト20の回転が1万回/分に達することができるのに対し、圧縮機49の回転は10万回/分に達することができる)。
【0091】
図22及び図25によれば、各圧縮機49は、作動システム83の反対側に配置された、軸方向吸気口51、及び、径方向排気口52を備える。上述したように、結合ダクト53(図22から図25には図示せず)が設けられ、これは、両方の圧縮機49から圧縮空気を受け取り、接合するように、2つの圧縮機49の各排気口52に接続される。
【0092】
図9から図12に示す実施形態では、シリンダ18から始まり、サイレンサ44内で終了し、シリンダ18からサイレンサ44にかけて完全に分離し独立している、2つの排気ダクト41がある。一方、図18から図21に示す実施形態では、両方の排気ダクト41に通じており、サイレンサ44内で終了する排気ダクト92がある。すなわち、排気ダクト41は、サイレンサ44の上流で互いに合流し、排気ダクト92内で一体となり、サイレンサ44に至る。言い換えれば、排気系32は、両方の排気ダクト41から排気ガスを受け取る、単一の排気ダクト92を備える。すなわち、2つの排気ダクト41は、前述した単一の排気ダクト92に向かって収束するように、互いに合流する。排気ダクト92は、2つの排気ダクト41の合流点から始まり、サイレンサ44内で終了する。
【0093】
添付の図面に示す実施形態では、圧縮機アセンブリ37は、ツイン式の2つの圧縮機49を備える。本明細書に示されていない別の実施形態によれば、圧縮機アセンブリ37は、単一の圧縮機49を備える。
【0094】
添付の図面に示す実施形態では、(それが存在する場合)タービンアセンブリ42は、ツイン式の2つのタービン43を備える。本明細書に示されていない別の実施形態によれば、(それが存在する場合)タービンアセンブリ42は、単一のタービン43を備える。
【0095】
本明細書に記載の実施形態は、互いに組み合わせることができ、そのために本発明の保護範囲を超えることはない。
【0096】
上述した自動車1は、多くの利点を有する。
【0097】
まず、上記にて開示した自動車1は、大容量の水素貯蔵容量(したがって、良好な航続距離を提供し)、並びに、理想的であると考えられるホイールベース、全体重量、及び重量分布による、非常に高い動的性能を併せ持つ。こうした結果は、内燃エンジン5及びドライブトレインシステム6の、特有の形状及び配置によって達成される。それらは、自動車1の動的性能を損なうことなく、水素タンク15及び16を収容するための、大規模な自由空間を形成する。
【0098】
上記にて開示した自動車1は、非常に大きな寸法を有する後部の空力学的シュート(ディフューザ)を提供し、したがって抗力を損なうことなく非常に大きな空力学的力の発生を可能にする。
【0099】
上記にて開示した自動車1では、車室15内(特に運転者が座るコックピット10)において、十分な強烈さと高音質とを兼ね備えた、排気音を聞くことができる。この結果は、排気口開口部が車室15の非常に近くでコックピット10の側に設置されるという事実によって得られる。この両方により、車室15の近くの音響強度が「集中」され、非常に自然な排気音(正確には、人工的に生成されない、又はいずれにせよ修正されない排気音)が生成されるためである。すなわち、排気音は、不自然な伝達経路を介して、車室15に向かって人工的に「投射」されるのではなく、むしろ、排気音は、単一の排気系を介して、すなわち排気音の自然な出口を辿ることによって、車室15に到達する。
【0100】
上記にて開示した自動車1では、ドラム64が内燃エンジンとは反対側に配置される、デュアルクラッチのギアボックス7の特有の形態によっても、ホイールベースの長さ(すなわち、前車軸と後車軸との間の距離)が最小となるように、パワートレインシステムのすべての要素の、特に有利な配置(すなわち、コンパクトでありながら極めて機能的な配置)を得ることが可能となる。
【0101】
上記にて開示した自動車1では、ツイン式の2つの圧縮機49が電気モータ50の両側で同軸である、圧縮機アセンブリ37の特有の形態によっても、パワートレインシステムのすべての要素の、特に有利な配置(すなわち、コンパクトでありながら極めて機能的な配置)を得ることが可能となる。同時に、ツイン式の2つの圧縮機49の存在により、特に大きな空気流の圧縮が可能となる。
【0102】
上記にて開示した自動車1では、ツイン式の2つのタービン42が同じ共通の発電機54を動作させるように並んで配置される、タービンアセンブリ42の特有の形態によっても、パワートレインシステムのすべての要素の、特に有利な配置(すなわち、コンパクトでありながら極めて機能的な配置)を得ることが可能となる。同時に、ツイン式の2つのタービン42の存在によって、排気ガスから大量のエネルギーを回収することが可能となる。
【0103】
上記にて開示した自動車1(特に、図18から図26に示す実施形態)は、圧縮機アセンブリ37が電気的に作動することを必要としないが、吸気ダクト34及び38の幾何学的形状は、寸法及び負荷損失の両方の点で理想的なものである。この結果は、圧縮機アセンブリ37の位置決めにとって非常に有利な位置に配置された、デュアルクラッチのギアボックス7のドラム64から、圧縮機アセンブリ37の2つの圧縮機49の回転を引き起こすのに必要な運動を、直接得ることによって得られる。
【0104】
上記にて開示した自動車1では、2つのインタークーラ39及び40の特有の形状及び特有の位置により、内燃エンジン5のその他すべての構成要素を位置決めすることに、過度に大きな影響を与えることなく、圧縮空気冷却の有効性及び効率が最大となる。
【0105】
上記にて開示した自動車1では、内燃エンジン5が中央/後部位置に配置され(したがって、前車軸と後車軸との間に理想的な質量分布をもたらし)、同時に、ホイールベースが比較的短い(すなわち、自動車1は、極めて良好に機能する動的挙動を有する)場合でも、空力ディフューザ75のサイズは非常に大きい(したがって、抗力の適度な増加を伴って、強い空力学的力を発生させる)。この結果は、クランクシャフト20がより高く配置された内燃エンジン5を設置することによって得られる。このようにして、ギアボックス7もより高く配置され、したがって、自動車の後部領域の低い部分において、非常に大型の空力ディフューザ75を収容するのに必要な空間が解放される。
【0106】
上述した自動車1では、内燃エンジン5の全ての領域に理想的かつ完全にアクセスすることができる。この結果は、自動車1を持ち上げた後に、作業者が作業すべき構成要素の直下に自分自身の身を置くことができる、底部へのアクセスによって得られる。すなわち、内燃エンジン5の底部へのアクセスでは、自動車1が持ち上げられているため、作業者は車両1の形状によって制約されず、内燃エンジン5のすべての領域を容易に移動することができるため、メンテナンスが簡単かつ容易となる。
【0107】
上記にて開示した自動車1では、着脱可能なパネルが少なくとも部分的に透明であるという事実は、上記で説明した明白な実用上の利点に加えて、審美的革新となり、着脱可能なパネルを審美的要素にもする。大型の空力ディフューザ75のおかげで、過度に屈むことなく、着脱可能なパネルの透明部分を通して、内燃エンジン5の少なくとも一部を容易に見ることができることを、指摘しておくべきである。
【0108】
上記にて開示した自動車1では、本体12は、エンジンコンパートメント78にアクセスするための、(通常はカバーによって閉じられる)開口部が完全にないために、特に剛性があり、耐性がある。このようにして、所与の同じ剛性の場合に、本体12全体の質量を低減することができる。更に、エンジンコンパートメント78へのアクセスを可能にする開口部がないことで、本体12が完全に連続的なものとなり(すなわち、隙間がなくなり)、したがって抗力係数が低減される。本体12を介してエンジンコンパートメント78へのアクセスを可能にする、開口部を排除することの実現性は、内燃エンジン5が(クランクケース17からなる)上部において、いかなるメンテナンスも必要とせず、したがって、もはやエンジンコンパートメント78に上部からアクセスする必要がない、という事実によるものである。最後に、内燃エンジン5のすべての主要構成要素には、エンジンコンパートメント78の下部にあり、着脱可能なパネル80によって閉じられた開口部79を介して、底部14から容易にアクセスすることができる。
【0109】
上記で開示された自動車1では、潤滑ポンプ60及び61、並びに、冷却ポンプ63は、ポンプ60、61及び63の回転を引き起こすのに必要な構成要素の数を最小限に抑え、同時に、潤滑系統59及び冷却系統62における負荷損失を低減する、理想的な位置にある。すなわち、4つのポンプ、60、各61、及び63が一体となり、2つのカムシャフト23及び26によって同時に作動されるという事実により、本ソリューションは、現在知られているソリューションと比較して、より経済的、軽量、かつ小型のものとなる。
【符号の説明】
【0110】
1 自動車
2 前輪
3 電気機械
4 後輪
5 内燃エンジン
6 ドライブトレインシステム
7 ギアボックス
8 リアディファレンシャル
9 車室
10 コックピット
11 ステアリングホイール
12 本体
13 ドア
14 底部
15 タンク
16 タンク
17 クランクケース
18 シリンダ
19 ピストン
20 クランクシャフト
21 シリンダヘッド
22 吸気バルブ
23 カムシャフト
24 ベルト伝動装置
25 排気バルブ
26 カムシャフト
27 燃料噴射器
28 点火プラグ
29 吸気系
30 吸気マニホールド
31 スロットルバルブ
32 排気系
33 処理装置
34 吸気ダクト
35 吸気口
36 エアフィルタ
37 圧縮機アセンブリ
38 吸気ダクト
39 インタークーラ
40 インタークーラ
41 排気ダクト
42 タービンアセンブリ
43 タービン
44 サイレンサ
45 端管
46 排気口開口部
47 シャフト
48 回転軸
49 圧縮機
50 電気モータ
51 軸方向吸気口
52 径方向排気口
53 結合ダクト
54 発電機
55 回転軸
56 伝動装置
57 径方向吸気口
58 軸方向排気口
59 潤滑系統
60 潤滑ポンプ
61 潤滑ポンプ
62 冷却系統
63 冷却ポンプ
64 ドラム
65 クラッチ
66 入力軸
67 伝動シャフト
68 出力軸
69 アクスルシャフト
70 入力歯車
71 出力歯車
72 同期装置
73 収容体
74 底壁
75 空力ディフューザ
76 フレーム
77 サイドバー
78 エンジンコンパートメント
79 開口部
80 着脱可能なパネル
81 透明な窓
82 ねじ
83 作動システム
84 可変装置
85 回転軸
86 回転軸
87 中間シャフト
88 回転軸
89 中央歯車
90 側方歯車
91 変速機
92 排気ダクト
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
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図12
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図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
【外国語明細書】