EP0025762B1 - Moteur maritime à deux temps à vapeur obtenu par transformation d'un moteur du type à quatre temps à explosion - Google Patents

Moteur maritime à deux temps à vapeur obtenu par transformation d'un moteur du type à quatre temps à explosion Download PDF

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EP0025762B1
EP0025762B1 EP19800401306 EP80401306A EP0025762B1 EP 0025762 B1 EP0025762 B1 EP 0025762B1 EP 19800401306 EP19800401306 EP 19800401306 EP 80401306 A EP80401306 A EP 80401306A EP 0025762 B1 EP0025762 B1 EP 0025762B1
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EP
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steam
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maritime
intake valves
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B69/00—Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
    • F01L5/04—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Definitions

  • the present invention relates to a two-stroke maritime steam engine obtained by conversion of a four-stroke type explosion engine.
  • This transformation makes it possible to obtain a steam engine of reduced volume, by the fact that it does not include the traditional flywheels of steam engines, which allows the adaptation of these engines mainly in fishing boats.
  • the rotation of this engine allows the use of existing boats, since it would be impossible for them to operate with conventional steam engines, because the latter, due to their low rotation, would require propellers much larger that could not be fitted in modern boats, because the propeller housing in the hull of such boats has an insufficient dimension calculated for an engine propeller with higher rotational speed and therefore of larger diameter low.
  • the invention therefore relates to a two-stroke maritime steam engine obtained by transformation of a four-stroke explosion type engine, comprising steam distribution means connected between a boiler and the individual intake ducts. from said engine for admitting steam to the intake valves and a double camshaft, the two-stroke steam engine being characterized in that the conventional intake valves of the four-stroke internal combustion engine are replaced by two perforated cylinders sliding axially relative to each other, one of the cylinders replacing the valve head and the other fixed being fixed in the cylinder head.
  • the camshaft for controlling the engine valves is provided with double eccentrics arranged to cause the exhaust valves to open substantially at each bottom dead center, and the intake valves feel . only at each top dead center, thus transforming the existing engine into a two-stroke engine.
  • the block with its pistons, the connecting rods, the crankshaft, as well as the cylinder head of the engine are preserved, as well as the propeller shaft, the telescope and the propeller existing in fishing boats traditional.
  • the modification relates to the intake manifold, the intake valves, the camshaft, the acceleration system and the regulator.
  • the intake chamber 1 is directly linked to the boiler (not shown) by the orifice 6 and transmits the steam to the distributor and to the accelerator 2, in the form of a drawer, located in the intake chamber and shown individually on FIG. 3 which, in turn leads it to the intake valves by individual ducts 7.
  • the distributor-accelerator assembly is produced by the cooperation of several diametrical holes of the accelerator 2 with corresponding ports of the intake chamber 1, so as to be able to control the flow of steam to the engine.
  • the valves were modified in the form of two small cooperating cylinders provided with multiple orifices (for example, mounted to slide axially with respect to each other). One of the two, 3, replaces the valve head and the other fixed, 4, is screwed into the cylinder head.
  • the orifices allow steam to enter the pistons in a uniform manner, which constitutes a device which has the purpose of containing the pressure of the vapor that the valve springs could not withstand.
  • the camshaft 5 with the double eccentrics allows the opening of the intake valves at each high point of the piston and the opening of the exhaust valves at each low point of the piston, which transforms the four-stroke engine into two-stroke engine.
  • a classic steam engine regulator will act on the accelerator axis 2.
  • the refrigeration system will receive preheating from the boiler to prevent condensation of the first steam at the start of operation.

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

  • La présente invention se rapporte à un moteur maritime à deux temps à vapeur obtenu par transformation d'un moteur de type quatre temps à explosion. Cette transformation permet d'obtenir un moteur à vapeur de volume réduit, par le fait qu'il ne comporte pas les traditionnels volants des machines à vapeur, ce qui permet l'adaptation de ces moteurs principalement dans les bateaux de pêche. D'autre part, la rotation de ce moteur permet l'utilisation des bateaux existants, puisqu'il serait impossible à ceux-ci de fonctionner avec des machines à vapeur conventionnelles, car ces dernières, en raison de leur basse rotation, exigeraient des hélices bien plus grandes qui ne pourraient être montées dans les bateaux modernes, du fait que le logement de l'hélice dans la coque de tels bateaux présente une dimension insuffisante calculée pour une hélice de moteur à vitesse de rotation plus élevée et par conséquent de diamètre plus faible.
  • Le Brevet américain 4.102.130 au nom de Stricklin décrit l'idée de base de la conversion d'un moteur à explosion en moteur à vapeur, mais le fonctionnement de ce moteur est problématique, principalement en raison du fait qu'il n'est pas prévu de modifier les soupapes d'admission, lesquelles risquent ainsi d'être maintenues ouvertes en permanence par la vapeur sous pression injectée dans le collecteur d'admission. L'invention a notamment pour but de résoudre cet inconvénient.
  • Dans cet esprit, l'invention concerne donc un moteur maritime à deux temps à vapeur obtenu par transformation d'un moteur du type à quatre temps à explosion, comprenant des moyens de distribution de vapeur branchés entre une chaudière et les conduits individuels d'admission dudit moteur pour admettre la vapeur vers les soupapes d'admission et un arbre à cames doubles, le moteur à deux temps à vapeur se caractérisant par le fait que les soupapes d'admission classiques du moteur du type à quatre temps à explosion sont remplacées par deux cylindres perforés coulissant axialement l'un par rapport à l'autre, l'un des cylindres remplaçant la tête de soupape et l'autre fixe étant fixé dans la culasse.
  • Selon une particularité importante de l'invention, l'arbre à cames de commande des soupapes du moteur est pourvu d'excentriques doubles agencés pour faire ouvrir les soupapes d'échappement sensiblement à chaque point mort bas, et les soupapes d'admission sen- . siblement à chaque point mort haut, transformant ainsi le moteur existant en moteur à deux temps.
  • L'invention apparaîtra plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • -la figure 1 représente la chambre d'admission objet du perfectionnement de l'invention;
    • -la figure 2 illustre les soupapes d'admission utilisées dans le cadre de l'invention;
    • -la figure 3 est une perspective de l'accélérateur et du distributeur; et
    • -la figure 4 est une perspective de l'arbre à cames avec ses excentriques doubles.
  • Conformément à l'ensemble inventé, le bloc avec ses pistons, les bielles, la vilebrequin, de même que la culasse du moteur sont conservés, ainsi que l'arbre d'hélice, le télescope et l'hélice existants dans les bateaux de pêche traditionnels. La modification porte sur le collecteur d'admission, les soupapes d'admission, l'arbre à cames, le système d'accélération et le régulateur.
  • La chambre d'admission 1 est directement liée à la chaudière (non représentée) par l'orifice 6 et transmet la vapeur au distributeur et à l'accélérateur 2, en forme de tiroir, situé dans la chambre d'admission et représenté individuellement sur la figure 3 qui, à son tour la conduit aux soupapes d'admission par des conduits individuels 7. Selon l'exemple représenté, l'ensemble formant distributeur-accélérateur est réalisé par la coopération de plusieurs trous diamétraux de l'accélérateur 2 avec des orifices correspondants de la chambre d'admission 1, de façon à pouvoir contrôler l'écoulement de la vapeur vers le moteur. Les soupapes ont été modifiées en forme de deux petits cylindres coopérants pourvus de multiples orifices (par exemple, montés coulissant axialement l'un par rapport à l'autre). L'un des deux, 3, remplace la tête de la soupape et l'autre fixe, 4, est vissé dans la culasse. Avec le mouvement de la soupape, les orifices laissent entrer la vapeur sur les pistons de manière uniforme, ce qui constitue un dispositif qui a pour finalité de contenir la pression de la vapeur que les ressorts de soupapes ne pourraient supporter. L'arbre à cames 5 avec les excentriques doubles permet l'ouverture des soupapes d'admission à chaque point haut du piston et l'ouverture des soupapes d'échappement à chaque point bas du piston, ce qui transforme le moteur à quatre temps en moteur à deux temps. Un régulateur classique de machine à vapeur agira sur l'axe d'accélérateur 2.
  • A l'exception du radiateur, le système de réfrigération recevra de la chaudière un préchauffage pour éviter la condensation de la première vapeur au début du fonctionnement.

Claims (3)

1. Moteur maritime à deux temps à vapeur obtenu par transformation d'un moteur du type à quatre temps à explosion, comprenant des moyens de distribution de vapeur (1, 2) branchés entre une chaudière et les conduits individuels d'admission (7) dudit moteur pour admettre la vapeur vers les soupapes d'admission et un arbre à cames doubles, le moteur à deux temps à vapeur se caractérisant par le fait que les soupapes d'admission classiques du moteur du type à quatre temps à explosion sont remplacées par deux cylindres perforés coulissant axialement l'un par rapport à l'autre, l'un (3) des cylindres remplaçant la tête de soupape et l'autre (4) fixe étant fixé dans la culasse.
2. Moteur maritime selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre à cames dudit moteur est pourvu d'excentriques doubles pour faire ouvrir les soupapes d'admission à chaque point haut du piston et les soupapes d'échappement à chaque point bas du piston.
3. Moteur maritime selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de distribution de vapeur forment un distributeur-accélérateur (1, 2).
EP19800401306 1979-09-14 1980-09-12 Moteur maritime à deux temps à vapeur obtenu par transformation d'un moteur du type à quatre temps à explosion Expired EP0025762B1 (fr)

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