スターリングエンジンについて調べていたら、夢のエンジンということで、フリーピストンエンジンの記事を思い出しました。このエンジンはクランクシャフトが無く、ピストンの直線運動をそのまま利用して発電するアイデアです。
フリーピストンエンジンについては、下記をご参照くだされ。
トヨタ フリーピストンエンジン リニアジェネレータ
https://www.kyomi.atelier.link/tech/tech-07.html
次世代の内燃機関技術: 革新的なエンジン設計の可能性
2024/8/29
https://nctech.online/next-gen-engines/#google_vignette
第1章: フリー・ピストン・エンジン（Free-Piston Engine）
第一印象は画期的なエンジンと思えました。流石にトヨタ様は全方位。フリーピストンエンジンもそのひとつでしょうか。ところが、数年経ってもフリーピストンエンジンは実用化となってません。
Gemini 2.5 Flash に聞いてみた （抜粋）
「フリーピストンエンジンが実用化しないのは何故」
・ストローク制御の難しさ
・冷却・潤滑・運転制御の課題
・高効率リニア発電機の開発
これらの課題を克服できれば、フリーピストンエンジンの持つ多様な燃料への対応性や高効率燃焼の可能性、コンパクト化といった利点を活かすことができると期待されています。
「フリーピストンエンジン普及の課題と展望」
Gemini 2.5 Flash のリサーチレポートの結論部分です。
結論：普及を妨げてきた要因の総括と今後の展望
フリーピストンエンジンが広く普及しないのは、単一の理由ではなく、技術的な未成熟性、コスト競争力の課題、そして市場の未成熟性という複合的な要因によるものです。ピストンストロークの精密な制御の難しさや、出力取り出し機構の非効率性は、従来の自動車の主動力源という既存の枠組みにおいては、確立された内燃機関技術の牙城を崩すには不十分でした。過去の商業化事例であるMicrogen社の失敗も、技術そのものの欠陥だけでなく、システム全体としての信頼性や市場性の確保が困難であったことを示唆しています。
しかし、自動車の電動化という新たな技術トレンドは、フリーピストンエンジンにレンジエクステンダーという新たな、そして最適な活躍の場を提供しつつあります。このニッチな役割において、FPEの低振動性、高効率発電、燃料多様性といった利点は最大限に活かされます。今後、高度なインバーター制御技術や高性能磁石の開発が進み、過去に商業化を阻んだ技術的課題が克服されれば、フリーピストンエンジンは、特定のニッチ市場だけでなく、広く自動車社会の未来を拓く重要な技術として再評価される可能性を秘めていると言えるでしょう。
トヨタのフリーピストンエンジンの基本特許があるのか探してみましたが、改良特許しか見つかりません。例えば、
JP5447419B2
https://patents.google.com/patent/JP5447419B2/ja
2011-03-28 Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc
2014-03-19 Application granted
Gemini 2.5 Flash に聞いてみた
「フリーピストンエンジンの最初の特許は何 」
フリーピストンエンジンの概念は非常に古くからあり、ドニ・パパンが1707年に考案した蒸気機関が、一種のフリーピストンエンジンであったと言われています。
・1855年：イタリアのバルサンチとマテゥチが、世界初のフリーピストンエンジンを創案し、特許を取得しました。
・1867年：ドイツのオットーとランゲンが、さらに改良を加えたフリーピストン機関を発明し、これは商業的にも成功を収めました。
現代的なフリーピストンエンジンの技術は、1920年代にスペインのラウル・パテラス・ペスカラが考案したものが有名で、彼も多くの関連特許を取得しています。
あれれ～ スターリングエンジンの経緯と似てるな～