FR2670827A1 - Two-stroke steam engine resulting from the conversion of an internal combustion engine - Google Patents

Two-stroke steam engine resulting from the conversion of an internal combustion engine Download PDF

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FR2670827A1
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Di Scala Andre
Julien
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SCALA ANDRE DI
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SCALA ANDRE DI
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Abstract

Internal combustion engine converted into a steam engine, particularly by modifying the valves. According to the invention, the intake valves are replaced by intake systems (15) including an external bell-shaped element (16), an internal, sliding, valve-shaped element (17), and a pressure intake tube (20) penetrating into the external element and including a seat (21) for the internal element (17).

Description

MOTEUR A VAPEUR A DEUX TEMPS RESULTANT DE LA TRANSFORMATION
D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
L'invention concerne un moteur à vapeur à deux temps résultant de la transformation d'un moteur à combustion interne; elle concerne plus particulièrement une modification des moyens d'admission du moteur, ainsi qu'une modification des cames de l'arbre à cames.
TWO-STROKE STEAM ENGINE RESULTING FROM PROCESSING
OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
The invention relates to a two-stroke steam engine resulting from the conversion of an internal combustion engine; it relates more particularly to a modification of the engine intake means, as well as a modification of the cams of the camshaft.

Une tentative pour transformer un moteur à combustion interne en moteur à vapeur est décrite dans un brevet américain nO 4.102.130 au nom de
STRICKLIN. Cependant, l'enseignement de ce document antérieur ne peut donner lieu à une réalisation satisfaisante, parce qu'il conserve les soupapes d'admission et d'échappement d'origine. Par conséquent, la vapeur sous pression qui est appliquée en permanence dans le collecteur d'admission tend à maintenir les soupapes d'admission ouvertes en comprimant leurs ressorts de rappel respectifs. La force développée par la vapeur est telle que les ressorts sont incapables de s'y opposer.Plus récemment, la demande de brevet européen nO 80 401306 et la demande de brevet français n" 2.547.624 ont proposé des modifications concernant les systèmes d'admission, susceptibles de résoudre cet inconvénient.
An attempt to transform an internal combustion engine into a steam engine is described in US Patent No. 4,102,130 in the name of
STRICKLIN. However, the teaching of this previous document cannot give rise to a satisfactory implementation, because it retains the original intake and exhaust valves. Consequently, the pressurized steam which is continuously applied in the intake manifold tends to keep the intake valves open by compressing their respective return springs. The force developed by the steam is such that the springs are unable to oppose it. More recently, European patent application No. 80,401,306 and French patent application No. 2,547,624 have proposed modifications concerning the systems of admission, likely to resolve this drawback.

L'invention propose entre autres une nouvelle structure de système d'admission, permettant d'éviter le laminage de la vapeur, tout en améliorant le rendement du moteur. Grâce au perfectionnement de l'invention, l'usinage des pièces modifiées est également facilité. The invention proposes inter alia a new structure of intake system, making it possible to avoid the rolling of the vapor, while improving the efficiency of the engine. Thanks to the improvement of the invention, the machining of the modified parts is also facilitated.

Plus précisément, l'invention concerne donc principalement un moteur à vapeur à deux temps réalisé par transformation d'un moteur à combustion interne à quatre temps et comprenant un bati d'un tel moteur à combustion interne, muni de ses pistons mobiles à l'intérieur de cylindres respectifs, de systèmes d'admission et de systèmes d'échappement, caractérisé en ce que chaque système d'admission comporte un élément externe fixe en forme de cloche, à la partie supérieure duquel coulisse un élément interne en forme de soupape et un tube d'admission de pression, relié à une source de vapeur, dont une portion fermée à son extrémité pénètre latéralement dans ledit élément externe fixe, en ce que cette portion comporte un siège défini dans sa paroi latérale et en ce que la tête dudit élément interne en forme de soupape est engagée à l'intérieur de ladite portion de tube pour coopérer avec ledit siège, ledit élément interne étant sollicité en direction dudit siège par un ressort de rappel surmontant ledit élément externe fixe. More specifically, the invention therefore mainly relates to a two-stroke steam engine produced by transformation of a four-stroke internal combustion engine and comprising a frame of such an internal combustion engine, provided with its pistons movable at interior of respective cylinders, intake systems and exhaust systems, characterized in that each intake system has a fixed external bell-shaped element, at the top of which slides an internal valve-shaped element and a pressure admission tube, connected to a source of steam, a portion of which closed at its end penetrates laterally into said fixed external element, in that this portion comprises a seat defined in its side wall and in that the head of said internal valve-shaped element is engaged inside said tube portion to cooperate with said seat, said internal element being biased in dir ection of said seat by a return spring surmounting said fixed external element.

Le moteur à vapeur à deux temps résulte de la transformation d'un moteur à combustion interne à quatre temps. I1 comprend le bloc dudit moteur à combustion interne démuni de tous les organes servant à la combustion interne. I1 est muni d'un organe de réglage de débit de vapeur constituant l'accélérateur. Cet organe de réglage de débit peut entre, par exemple, celui qui est décrit dans la demande de brevet français mentionnée ci-dessus. Le capot des culbuteurs est avantageusement muni d'un aspirateur de vapeur pour rejeter vers l'extérieur les fuites de vapeur internes. Le moteur est également équipé de systèmes d'admission selon l'invention et d'un collecteur d'admission modifié.Ainsi, le siège de la tête de soupape est défini au voisinage de l'extrémité fermée du tube d'admission et dans la paroi cylindrique de ce dernier. Ledit tube d'admission de pression est fixé hermétiquement dans la culasse et dans la paroi de l'élément fixe en forme de cloche. Ainsi, la vapeur provenant de l'accélérateur s'exerce sur la soupape dans un sens tendant à confirmer sa fermeture et la vapeur ne peut pénétrer dans le cylindre que lorsque la soupape est écartée de son siège par sa came correspondante. Ce nouveau système d'admission ne comporte plus de passage relativement étroit et annulaire, comme celui qui est par exemple représenté dans le document
FR-2.547.624 mentionné ci-dessus.La vapeur provenant de la chaudière en passant par le régulateur de débit entre directement dans le cylindre moteur lorsque ledit élément interne en forme de soupape est actionné par l'arbre à came. La pression de la vapeur vagit pas contre le ressort de rappel de cette soupape mais, au contraire, confirme sa fermeture. La vapeur pénètre dans le cylindre à travers un large orifice qui est celui qui était pratiqué sous la soupape d'admission du moteur original. Cette soupape étant supprimée dans le moteur modifié, la vapeur pénètre directement dans le cylindre pour exercer son action sur le piston. Le laminage de la vapeur est ainsi beaucoup plus faible que précédemment.
The two-stroke steam engine results from the transformation of a four-stroke internal combustion engine. I1 comprises the block of said internal combustion engine deprived of all the organs used for internal combustion. I1 is provided with a steam flow control member constituting the accelerator. This flow control member can be, for example, that described in the French patent application mentioned above. The rocker cover is advantageously fitted with a steam vacuum cleaner to discharge internal steam leaks to the outside. The engine is also equipped with intake systems according to the invention and with a modified intake manifold. Thus, the seat of the valve head is defined in the vicinity of the closed end of the intake tube and in the cylindrical wall of the latter. Said pressure admission tube is hermetically fixed in the cylinder head and in the wall of the bell-shaped fixed element. Thus, the vapor coming from the accelerator is exerted on the valve in a direction tending to confirm its closing and the vapor can penetrate into the cylinder only when the valve is moved away from its seat by its corresponding cam. This new intake system no longer has a relatively narrow and annular passage, such as that which is for example represented in the document
FR-2.547.624 mentioned above. The vapor coming from the boiler passing through the flow regulator enters directly into the engine cylinder when said internal valve-shaped element is actuated by the camshaft. The vapor pressure does not float against the return spring of this valve but, on the contrary, confirms its closure. The vapor enters the cylinder through a large orifice which is the one that was made under the intake valve of the original engine. This valve being removed in the modified engine, the steam penetrates directly into the cylinder to exert its action on the piston. The rolling of the vapor is thus much lower than previously.

Le moteur à quatre temps est transformé en moteur à deux temps en doublant les cames de l'arbre à cames. Selon un autre aspect de l'invention, les cames sont modifiées pour améliorer le rendement du moteur et réduire l'usure et le bruit. The four-stroke engine is transformed into a two-stroke engine by doubling the cams of the camshaft. According to another aspect of the invention, the cams are modified to improve the efficiency of the engine and reduce wear and noise.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un moteur à vapeur conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe partielle du moteur à combustion interne transformé, illustrant plus particulièrement l'un des systèmes d'admission;
- la figure 2 est une vue de détail d'un support du tube d'admission de pression fixé à l'extrémité la plus large de l'élément externe fixe en forme de cloche;
- la figure 3 illustre la configuration de l'arbre à cames d'origine;
- la figure 4 illustre la première étape de la modification des cames;;
- la figure 5 illustre la configuration de l'arbre à cames d'origine à titre de comparaison pour montrer l'avantage de la nouvelle modification des cames;
- la figure 6 montre le soulèvement des soupapes de l'arbre à cames, avec les cames à 900, en comparaison de leur position dans l'arbre à cames d'origine; et
- la figure 7 illustre la modification d'une came à son stade final.
The invention will be better understood and other advantages thereof will appear better in the light of the following description of an embodiment of a steam engine in accordance with its principle, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a partial sectional view of the transformed internal combustion engine, more particularly illustrating one of the intake systems;
- Figure 2 is a detail view of a support for the pressure intake tube fixed to the widest end of the fixed external bell-shaped element;
- Figure 3 illustrates the configuration of the original camshaft;
- Figure 4 illustrates the first step of modifying the cams;
- Figure 5 illustrates the configuration of the original camshaft for comparison to show the advantage of the new modification of the cams;
- Figure 6 shows the lifting of the valves of the camshaft, with the cams at 900, in comparison with their position in the original camshaft; and
- Figure 7 illustrates the modification of a cam at its final stage.

Le moteur transformé représenté à la figure 1 peut être réalisé à partir de n'importe quel moteur diesel ou à essence, à quatre temps. Du moteur d'origine, on conserve le bâti, la culasse, le vilebrequin, les bielles, les culbuteurs et leurs couvercles, les poussoirs, la pompe à huile de lubrification, le filtre à huile de lubrification avec son système de refroidissement, les engrenages de distribution et le carter. The transformed engine shown in Figure 1 can be made from any diesel or gasoline engine, four times. From the original engine, we keep the frame, the cylinder head, the crankshaft, the connecting rods, the rocker arms and their covers, the tappets, the lubricating oil pump, the lubricating oil filter with its cooling system, the gears and the housing.

On utilise le bloc 14 du moteur à combustion interne en liaison avec une chaudière et un condenseur (non représentés) de la façon décrite dans la demande de brevet européen mentionnée ci-dessus. Le vilebrequin et les bielles sont conservés tels quels. La culasse est équipée d'un nouveau collecteur d'admission, ainsi que d'un organe de réglage de débit de la vapeur, formant accélérateur. Ces deux organes ne sont pas représentés; ils peuvent être conformes à la description qui en est donnée dans la demande de brevet français nO 2.547.624. The block 14 of the internal combustion engine is used in connection with a boiler and a condenser (not shown) as described in the European patent application mentioned above. The crankshaft and connecting rods are kept as is. The cylinder head is equipped with a new intake manifold, as well as a steam flow regulator, forming an accelerator. These two bodies are not represented; they can conform to the description given in French patent application No. 2,547,624.

Les soupapes d'admission sont remplacées par des systèmes d'admission conforme au perfectionnement de l'invention, qui seront décrits plus loin. La vapeur, dont le débit est réglé par l'accélérateur, entre dans le collecteur d'admission qui la répartit auxdits dispositifs d'admission. The intake valves are replaced by intake systems according to the improvement of the invention, which will be described later. The steam, the flow rate of which is regulated by the accelerator, enters the intake manifold which distributes it to said intake devices.

Ceux-ci, commandés par l'arbre à cames, distribue la vapeur aux cylindres.These, controlled by the camshaft, distribute the steam to the cylinders.

Chaque came de l'arbre à cames a été doté d'une protubérance supplémentaire, comme on le verra en détail plus loin, pour permettre à tous les pistons du moteur de faire un cycle complet à chaque tour du vilebrequin. On transforme ainsi le moteur à quatre temps en moteur à deux temps.Each cam of the camshaft has been provided with an additional protuberance, as will be seen in detail below, to allow all the pistons of the engine to make a complete cycle at each revolution of the crankshaft. This transforms the four-stroke engine into a two-stroke engine.

De cette façon, le moteur selon l'invention peut avoir une puissance double, toutes choses égales par ailleurs, c'est-à-dire si on donne à la vapeur qui l'alimente la même pression que la pression moyenne donnée par l'explosion. Nous savons que dans beaucoup de moteurs, la vitesse du piston est inferieure à la vitesse de la vapeur. Par conséquent il ne peut se produire de dépression dans les cylindres de tels moteurs. De plus, contrairement au moteur à explosion, l'effort maximum sur le piston coïncide avec le point de la course où le vilebrequin est dans la meilleure position pour développer un couple maximum. In this way, the engine according to the invention can have a double power, all other things being equal, that is to say if the steam which feeds it is given the same pressure as the average pressure given by the explosion. We know that in many engines the speed of the piston is lower than the speed of steam. Consequently, there can be no vacuum in the cylinders of such engines. In addition, unlike the internal combustion engine, the maximum force on the piston coincides with the point of the stroke where the crankshaft is in the best position to develop maximum torque.

En se référant plus particulièrement à la figure 1, on distingue un cylindre 12 du moteur, à l'intérieur duquel se déplace un piston 13. Le bâti est équipé d'un collecteur d'admission modifié incluant, pour chaque cylindre, un tube d'admission de pression 20 recevant la vapeur délivrée par un organe de réglage de débit, formant accélérateur. De plus, un système d'admission 15, associé au tube 20, est prévu pour chaque cylindre 12. Un tel système d'admission 15 comprend un élément fixe externe 16 en forme de cloche, dans lequel coulisse axialement un élément interne 17 en forme de soupape classique, dont la tige 18, cylindrique, coulisse dans un guide 19 de l'élément externe fixe 16.Ce dernier est pourvu d'un alésage 32 dans sa partie élargie en forme de cloche, pour permettre le positionnement du tube d'admission de pression 20 qui conduit la vapeur sous pression provenant de la chaudière et de l'accélérateur. La partie de la paroi 31 où est pratiqué cet alésage est plus épaisse et ledit alésage 32 comporte un filetage dans lequel est vissé le tube d'admission de pression 20. Ce dernier comporte à cet effet une partie filetée extérieurement. Le filetage réalise la fixation étanche du tube 20 dans l'élément externe 16. Le tube d'admission de pression 20 présente ainsi une portion qui pénètre latéralement dans l'élément externe fixe et cette portion est fermée à son extrémité. Ladite portion comporte dans sa partie cylindrique deux orifices opposés l'un à l'autre.Le premier orifice 24 est conformé en forme de siège de soupape 21 et permet le passage de la vapeur vers le cylindre 12 du moteur, lorsque l'élément interne en forme de soupape 17 se sépare dudit siège. Le second orifice opposé permet le montage de la soupape dans le tube d'admission de pression 20 et il est fermé par un bouchon 22. Ce bouchon forme la tête d'une sorte de boulon.  Referring more particularly to Figure 1, there is a cylinder 12 of the engine, inside which moves a piston 13. The frame is equipped with a modified intake manifold including, for each cylinder, a tube d pressure inlet 20 receiving the steam delivered by a flow control member, forming an accelerator. In addition, an intake system 15, associated with the tube 20, is provided for each cylinder 12. Such an intake system 15 comprises an external fixed element 16 in the form of a bell, in which an internal element 17 in the form of an axial slide conventional valve, whose rod 18, cylindrical, slides in a guide 19 of the fixed external element 16. The latter is provided with a bore 32 in its enlarged bell-shaped part, to allow the positioning of the tube pressure inlet 20 which conducts pressurized steam from the boiler and the accelerator. The part of the wall 31 where this bore is made is thicker and said bore 32 comprises a thread into which the pressure inlet tube 20 is screwed. The latter comprises for this purpose an externally threaded part. The thread secures the tube 20 tightly in the external element 16. The pressure admission tube 20 thus has a portion which penetrates laterally into the fixed external element and this portion is closed at its end. Said portion has in its cylindrical part two orifices opposite one another. The first orifice 24 is shaped as a valve seat 21 and allows the passage of steam to the cylinder 12 of the engine, when the internal element valve-shaped 17 separates from said seat. The second opposite orifice allows the mounting of the valve in the pressure admission tube 20 and it is closed by a plug 22. This plug forms the head of a kind of bolt.

Ladite tête est munie d'un filetage à sa périphérie, pour être vissée dans le second orifice du tube d'admission 20, lui même fileté. Elle est aussi munie d'un rebord pour être bloquée dans l'orifice qu'elle obstrue. La tige 23 du boulon dont le bouchon 22 constitue la tête est également filetée et vissée au centre d'un support 25 fixé (vissé) à la partie inférieure de l'élément externe fixe en forme de cloche, c'est-à-dire au voisinage du cylindre 12. Ce support 25 à contour circulaire est muni de deux grandes ouvertures 26 pour laisser passer librement la vapeur. Entre ces ouvertures se trouve défini un bras diamétral et une partie centrale.Said head is provided with a thread at its periphery, to be screwed into the second orifice of the intake tube 20, itself threaded. It is also provided with a rim to be blocked in the orifice it obstructs. The rod 23 of the bolt, the cap 22 of which forms the head, is also threaded and screwed into the center of a support 25 fixed (screwed) to the lower part of the fixed external bell-shaped element, that is to say in the vicinity of the cylinder 12. This support 25 with a circular outline is provided with two large openings 26 to allow the steam to pass freely. Between these openings is defined a diametral arm and a central part.

La tige 23 dudit boulon est fixée à cette partie centrale. Elle est plus particulièrement vissée dans un trou taraudé pratiqué dans cette partie centrale. Un écrou 27 est engagé sur la tige filetée et bloqué contre le support 25. Ainsi, ledit boulon 22 sert de support au tube d'admission de pression 20, tout en fermant l'orifice servant au montage de la soupape.The rod 23 of said bolt is fixed to this central part. It is more particularly screwed into a tapped hole made in this central part. A nut 27 is engaged on the threaded rod and locked against the support 25. Thus, said bolt 22 serves as a support for the pressure admission tube 20, while closing the orifice used for mounting the valve.

L'élément interne formant soupape 17 est sollicité vers le siège 21 par un ressort de rappel 28, monté à l'extérieur de façon classique.The internal valve element 17 is biased towards the seat 21 by a return spring 28, mounted on the outside in a conventional manner.

Ainsi, le tronçon 29 du tube 20 où est défini le siège 21 de la soupape est donc agencé pour que la pression de la vapeur qu'il reçoit confirme l'application de celle-ci contre son siège. La vapeur sortant du tube 20 s'engage donc dans la partie en forme de cloche de l'élément externe et n'est pas laminée jusqu'à son arrivée dans le cylindre 12 au travers des larges ouvertures 26 du support 25. On voit qu'avec cet agencement, le ressort 28 développe une force relativement faible pour ramener la soupape à sa position de fermeture, car la vapeur renforce l'application de la soupape 17 sur son siège 21.Dès que l'ouverture de la soupape est amorcée sous la commande de l'arbre à cames, la pression s'équilibre de chaque coté de la tête de soupape et celle-ci effectue son mouvement de va-et-vient normalement, avant de se réappliquer contre son siège où la vapeur confirme alors sa fermeture. Thus, the section 29 of the tube 20 where the seat 21 of the valve is defined is therefore arranged so that the pressure of the vapor which it receives confirms the application of the latter against its seat. The vapor leaving the tube 20 therefore engages in the bell-shaped part of the external element and is not laminated until it arrives in the cylinder 12 through the large openings 26 of the support 25. It can be seen that 'With this arrangement, the spring 28 develops a relatively weak force to return the valve to its closed position, because the steam reinforces the application of the valve 17 on its seat 21. As soon as the opening of the valve is initiated under the camshaft control, the pressure is balanced on each side of the valve head and it performs its back and forth movement normally, before reapplying against its seat where the steam then confirms its closing.

On va maintenant décrire les modifications apportées aux cames d'admission et d'échappement de l'arbre à cames, en se reportant aux figures 3 à 7. We will now describe the modifications made to the intake and exhaust cams of the camshaft, referring to FIGS. 3 to 7.

L'arbre à cames est en effet très modifié, car il ne conserve que la relation d'un tour pour deux tours du vilebrequin. La figure 3 illustre les positions relatives d'une came d'admission 40 et d'une came d'échappement 42 de l'arbre à cames d'origine. S'agissant de l'arbre à cames d'un moteur à combustion interne, les deux cames sont décalées de 1100 environ. La première modification, déjà mentionnée dans la demande de brevet français indiquée ci-dessus, consiste à doubler le nombre de protubérances pour chaque came. Ceci apparaît sur les figures 4 et 6. La came d'admission 40 comporte alors deux protubérances 40a, 40b et la came d'échappement 42 comporte deux protubérances 42a, 42b. Les deux protubérances d'une came sont décalées de 1800 entre elles, par rapport à l'axe de l'arbre à cames.On modifie également l'angle entre les cames, qui est ramené de 110 à 900. En effet, pour transformer le moteur à quatre temps en un moteur à deux temps, chaque sommet d'une came d'admission doit être décalé de 900 du sommet correspondant de la came d'échappement. Le fait de ramener l'angle entre les sommets de 110 à 900 provoque un soulèvement de la soupape d'admission et de la soupape d'échappement en même temps dans la position des soupapes telle qu'illustrée aux figures 4 et 6. La ligne pointillée 60 montre ce soulèvement par rapport aux cames d'origine à 1100 de la figure 3. Sur les figures 5 et 6, le soulèvement est représenté par la ligne pointillée 60a. The camshaft is indeed very modified, because it retains only the relation of one turn for two turns of the crankshaft. Figure 3 illustrates the relative positions of an intake cam 40 and an exhaust cam 42 of the original camshaft. As regards the camshaft of an internal combustion engine, the two cams are offset by approximately 1100. The first modification, already mentioned in the French patent application indicated above, consists in doubling the number of protrusions for each cam. This appears in Figures 4 and 6. The intake cam 40 then has two protrusions 40a, 40b and the exhaust cam 42 has two protrusions 42a, 42b. The two protrusions of a cam are offset by 1800 between them, relative to the axis of the camshaft. We also modify the angle between the cams, which is reduced from 110 to 900. Indeed, to transform the four-stroke engine into a two-stroke engine, each apex of an intake cam must be offset by 900 from the corresponding apex of the exhaust cam. Reducing the angle between the vertices from 110 to 900 causes the intake valve and the exhaust valve to lift simultaneously in the valve position as illustrated in Figures 4 and 6. The line dotted line 60 shows this lift relative to the original cams at 1100 in Figure 3. In Figures 5 and 6, the lift is shown by the dotted line 60a.

Ce soulèvement, qui se traduit par un jeu entre les tiges et les touches respectives des soupapes, est aussi représenté par les lignes en pointillés 53 et 53a de l'une des cames représentées à la figure 7. Sur cette figure, la came modifiée conformément à l'invention est dans sa position correspondant à la fermeture de la soupape. Selon la nouvelle modification, le jeu représenté à la figure 7 par la distance séparant la ligne pointillée 53 de la ligne pointillée 60a est éliminé en élargissant les cames selon les contours 56 et 56a perpendiculairement à leurs protubérances opposées de 1800, par rapport aux dimensions correspondantes des cames de l'arbre à cames d'origine. Autrement dit, cet élargissement correspond au jeu produit par le rapprochement des sommets des cames qui découle du passage d'un angle de 1100 à un angle de 900, comme illustré aux figures 5 et 6. Ce perfectionnement assure un meilleur rendement du moteur. En effet, les cames conservent les mêmes protubérances que les cames d'origine et les soupapes conservent par conséquent leur ouverture maximum pendant tout le temps de passage de la protubérance. Par ailleurs, le choc produit par la came sur la touche est beaucoup plus faible, en raison du renflement illustré par les contours 56 et 56a. En conséquence, le rendement du moteur est amélioré, car on admet davantage de vapeur au moment où le vilebrequin est dans la position la plus favorable de sa course. Le fonctionnement est dépourvu de chocs et, par conséquent, l'usure et le bruit sont réduits.This lifting, which results in a clearance between the rods and the respective keys of the valves, is also represented by the dotted lines 53 and 53a of one of the cams represented in FIG. 7. In this figure, the cam modified in accordance to the invention is in its position corresponding to the closing of the valve. According to the new modification, the clearance represented in FIG. 7 by the distance separating the dotted line 53 from the dotted line 60a is eliminated by widening the cams according to the contours 56 and 56a perpendicular to their opposite protuberances by 1800, with respect to the corresponding dimensions. cams from the original camshaft. In other words, this enlargement corresponds to the play produced by the approximation of the tops of the cams which results from the passage from an angle of 1100 to an angle of 900, as illustrated in FIGS. 5 and 6. This improvement ensures better efficiency of the engine. Indeed, the cams retain the same protrusions as the original cams and the valves therefore retain their maximum opening throughout the passage of the protuberance. Furthermore, the shock produced by the cam on the key is much lower, due to the bulge illustrated by the contours 56 and 56a. As a result, the efficiency of the engine is improved, since more steam is admitted when the crankshaft is in the most favorable position for its stroke. The operation is shock free and therefore wear and noise are reduced.

La vapeur devra être introduite dans le moteur à une température comprise entre 230 et 2500 selon les conditions atmosphériques. On pourra prévoir un réglage automatique de la température, au moyen d'un thermostat et d'une vanne commandée par solénosde, pour doser le mélange de vapeur sèche et de vapeur saturée.  Steam must be introduced into the engine at a temperature between 230 and 2500 depending on atmospheric conditions. An automatic temperature regulation can be provided, by means of a thermostat and a solenoid-controlled valve, to dose the mixture of dry steam and saturated steam.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Moteur à vapeur à deux temps réalisé par transformation d'un moteur à combustion interne à quatre temps et comprenant un bâti d'un tel moteur à combustion interne, muni de ses pistons (13) mobiles à l'intérieur de cylindres (12) respectifs, de systèmes d'admission (15) et de systèmes d'échappement, caractérisé en ce que chaque système d'admission (15) comporte un élément externe fixe (16) en forme de cloche, à la partie supérieur duquel coulisse un élément interne (17) en forme de soupape et un tube d'admission de pression (20), relié à une source de vapeur, dont une portion fermée à son extrémité pénètre latéralement dans ledit élément externe fixe, en ce que cette portion comporte un siège (21) défini dans sa paroi latérale et en ce que la tête dudit élément intérieur en forme de soupape est engagée à l'intérieur de ladite portion de tube pour coopérer avec ledit siège, ledit élément interne formant soupape étant sollicité en direction dudit siège par un ressort de rappel (28) surmontant ledit élément externe fixe (16). 1. Two-stroke steam engine produced by transformation of a four-stroke internal combustion engine and comprising a frame of such an internal combustion engine, provided with its pistons (13) movable inside cylinders (12 ) respectively, intake systems (15) and exhaust systems, characterized in that each intake system (15) comprises a fixed external element (16) in the shape of a bell, at the upper part of which slides a internal element (17) in the form of a valve and a pressure admission tube (20), connected to a source of steam, a closed portion of which at its end penetrates laterally into said fixed external element, in that this portion comprises a seat (21) defined in its side wall and in that the head of said inner valve-shaped element is engaged inside said tube portion to cooperate with said seat, said internal valve element being urged directly ion of said seat by a return spring (28) surmounting said fixed external element (16). 2. Moteur à vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite portion du tube d'admission de pression comporte un trou opposé audit siège, pour le montage de la soupape et en ce que ce trou est obturé par un bouchon (22). 2. Steam engine according to claim 1, characterized in that said portion of the pressure inlet tube has a hole opposite to said seat, for mounting the valve and in that this hole is closed by a plug (22) . 3. Moteur à vapeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bouchon (22) et fileté extérieurement sur son épaisseur, en ce que ledit trou opposé au siège est taraudé et en ce que le bouchon est ainsi vissé dans ledit trou pour obturer ce dernier. 3. Steam engine according to claim 2, characterized in that said plug (22) and externally threaded over its thickness, in that said hole opposite the seat is tapped and in that the plug is thus screwed into said hole to close off this last. 4. Moteur à vapeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bouchon (22) est solidaire d'une tige (23) fixée au centre d'un support (25) à contour circulaire, ce support étant lui-même fixé à l'extrémité la plus large de l'élément fixe en forme de cloche (16). 4. Steam engine according to claim 3, characterized in that said plug (22) is integral with a rod (23) fixed to the center of a support (25) with circular outline, this support being itself fixed to the widest end of the fixed bell-shaped element (16). 5. Moteur à vapeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit support à contour circulaire (25) est muni de larges ouvertures (26) pour le passage de la vapeur. 5. Steam engine according to claim 4, characterized in that said circular contour support (25) is provided with large openings (26) for the passage of steam. 6. Moteur à vapeur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite tige (23) est filetée et vissée dans un trou taraudé pratiqué au centre dudit support (25). 6. Steam engine according to claim 4 or 5, characterized in that said rod (23) is threaded and screwed into a tapped hole made in the center of said support (25). 7. Moteur à vapeur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un écrou (27) engagé sur ladite tige filetée est bloqué contre ledit support (25). 7. Steam engine according to claim 6, characterized in that a nut (27) engaged on said threaded rod is locked against said support (25). 8. Moteur à vapeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vapeur sort directement de l'orifice (24) défini par ledit siège en direction du cylindre moteur (12) en traversant lesdites larges ouvertures (26) dudit support (25). 8. Steam engine according to claim 5, characterized in that the steam comes directly from the orifice (24) defined by said seat in the direction of the engine cylinder (12) through said wide openings (26) of said support (25) . 9. Moteur à vapeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un arbre à cames dans lequel chaque came est munie de deux protubérances (40a, 40b - 42a, 42b) décalées de 1800 et dans lequel les sommets des protubérances commandant les systèmes d'échappement sont décalés de 900 par rapport aux sommets des protubérances commandant les systèmes d'admission et en ce que lesdites cames sont élargies (56, 56a) perpendiculairement à leurs protubérances opposées, par rapport aux dimensions correspondantes des cames de l'arbre à cames d'origine.  9. Steam engine according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a camshaft in which each cam is provided with two protrusions (40a, 40b - 42a, 42b) offset by 1800 and in which the vertices of the protrusions controlling the exhaust systems are offset by 900 relative to the tops of the protrusions controlling the intake systems and in that said cams are widened (56, 56a) perpendicular to their opposite protrusions, relative to the corresponding dimensions of the cams from the original camshaft.
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EP2538019A3 (en) * 2011-06-24 2015-03-18 MicroSteam, Inc. Method of converting a two stroke uniflow Diesel engine to steam operation

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