Hybrid steam-diesel engine with water injection system

Abstract

The invention details a hybrid steam-diesel engine equipped with a water injection system that converts exhaust heat into steam for enhanced efficiency. The engine features four in-line cylinders: two outer diesel- powered cylinders and two inner steam-driven cylinders. A crankshaft, supported by main bearings and caps, converts the pistons' linear motion into rotational motion. Diesel pistons, fitted with oil and compression rings, ensure efficient combustion and minimal oil leakage, while steam pistons are designed for precise steam utilization, connecting the steam cylinders via a slit (3' a) mechanism. A specialized water injection system delivers steam to the cylinders, and independent fuel injection for diesel and water is controlled by a camshaft (46). An exhaust manifold, inlet manifold, and air filter optimize airflow and heat conversion, while an oil system ensures lubrication and cooling. The hybrid design boosts power and efficiency, offering durability and reliability for high-performance applications.

Description

[0001]202321072299  HYBRID STEAM‐DIESEL ENGINE WITH WATER INJECTION SYSTEM  Field of invention    The present invention relates to hybrid steam‐diesel engine with water injection  system  having  a  combination  of  fuel  and  steam  cylinders  with  4 strokes and 2 strokes configuration respectively to generate power with high  fuel efficiency and low carbon emission, wherein the steam is generated using  a waste heat produced by exhaust system.  Background of invention   Traditional diesel engines are widely used for transportation as well as other  industrial  usages.  However,  these  engines  are  inherently  limited  by their reliance on fossil fuels, which contribute significantly to greenhouse gas emissions  and  environmental  pollution.  Various  hybrid  technologies  have been  explored  to  improve  engine  efficiency  and  reduce  environmental impact. These  include electric hybrids, where an electric motor supplements the  internal  combustion  engine,  and  thermal  hybrids,  where  alternative energy  sources  such  as  steam or waste heat  are utilized  to  increase overall efficiency.  Among  these,  the  concept  of  integrating  steam  power  with traditional  internal  combustion  engines  has  drawn  attention  due  to  its potential to recycle waste heat and reduce fuel consumption.   While steam power has historically been central to powering industrial machinery  and  early  locomotives  during  the  Industrial  Revolution,  it  lost prominence with the rise of more compact and efficient internal combustion    202321072299 engines.  However,  renewed  interest  in  steam  power,  particularly  when combined  with  diesel  technology,  has  emerged  in  response  to  modern challenges such as climate change, dwindling fossil fuel reserves, and stricter  environmental regulations demanding cleaner, more efficient engines.  Hybrid  steam‐diesel  engines  offer  a  novel  way  to  improve  the efficiency  of  traditional  diesel  engines  by  harnessing  waste  heat  from combustion to generate steam, which then contributes additional power. This approach  not  only  enhances  fuel  efficiency  but  also  lowers  emissions  by maximizing the energy extracted from the fuel. Contemporary hybrid engines that  integrate steam generation with  internal combustion are often complex, expensive,  and  face  challenges  in  effectively managing  two  distinct  power sources. In many cases, the steam cycle serves a secondary role, focusing on  heat recovery rather than functioning as a fully integrated power source. This  can lead to inefficient use of the generated steam.   Additionally,  incorporating steam power  into diesel engines presents significant  technical  hurdles,  such  as  the  need  for  a  responsive  and dependable  system  to manage  the precise  injection  of  both diesel  fuel  and steam  into  their  respective  cylinders.  Achieving  the  intended  gains  in efficiency and emissions requires exact control of the timing and quantity of  fuel and steam to ensure optimized combustion and steam expansion cycles.  The  quest  to  enhance  internal  combustion  engines  has  led  to  the development  of  hybrid  systems  designed  to  improve  efficiency  and  lower emissions.  Invention disclosed  in patent US2791881A describes a  combined   202321072299 engine  featuring both a diesel and a  steam  cylinder. This  system harnesses the waste heat  from  the diesel  engine  to generate  steam, which powers  an auxiliary  steam  cylinder.  Both  cylinders  work  together,  with  their  pistons connected to a single crankshaft but offset by 180 degrees. The diesel cylinder  operates on a standard four‐stroke cycle, while the steam cylinder compresses  hot exhaust gases and produces steam during its own two‐stroke cycle.  While  the  cited  invention  marks  a  notable  step  forward  in  hybrid engine design, it has certain limitations. The integration of a single auxiliary  steam cylinder with a diesel cylinder creates a complex system that demands precise  synchronization  and  may  still  suffer  efficiency  losses  due  to  the separate management of diesel and steam processes. Additionally, relying on the  simultaneous operation of  two distinct power  sources poses  challenges related  to  durability,  maintenance,  and  cost,  especially  when  scaling  the system for industrial or transportation use.  With  respect  to  the  injection  system,  patent  document US2018223826A1 discloses a dual‐pumping fluid pump designed to minimize  vibration and noise. The system features a cam mounted on the rotating shaft  of a single electric motor, which drives two diaphragms. Said invention lacks an advanced control assembly that dynamically adjusts  injection parameters based on real‐time engine demands. This aspect of control and adaptability is  required for maximizing the benefit.   Hence,  it  is  needed  to  overcome  problem  with  traditional  diesel  or hybrid engines by providing hybrid steam‐diesel engine with water injection    202321072299  system that has precise timing to optimize use of water and fuel for optimum results. The  system  should  eliminate  the  redundancies  and  inefficiencies of separate  injection  systems,  presenting  a  streamlined  and  potentially  more effective solution.  Object of Invention   The  main  object  of  hybrid  steam‐diesel  engine  with  water  injection system  is  to overcome  the problem of precise  timing and delivery of water and  other  traditional  combustion  fuel  like  diesel  fuel  to  achieve  optimum efficiency by using  steam generated by utilizing heat generated by exhaust gases of combustion process in diesel cylinders.      Yet another object of this invention is to improve engine performance across  a  range  of  operating  conditions,  providing  adaptability  and responsiveness while maintaining high efficiency and power output through  precise control of injection timings and quantities.    Further object of the present invention is to simplify the engine design by combining the diesel and water injection mechanisms into a single system, thereby  reducing  mechanical  complexity,  the  number  of  components,  and potential points of failure.   Another object of  the present  invention  is  to develop a  compact and less bulky  injection system, facilitating easier  integration  into a wide variety of diesel engine applications.    202321072299   Another  object  of  the  present  invention  is  to  provide  a  versatile solution  suitable  for various  industries,  such as automotive,  industrial, and stationary  power  generation,  addressing  the  need  for  cleaner  and  more efficient energy systems.   Another  objective  is  to  promote  sustainable  power  generation  by utilizing waste heat, reducing energy losses, and offering an environmentally  friendly alternative to traditional power systems.   Additionally,  this  invention  strives  to  advance  hybrid  power technology by introducing a unique combination of diesel and steam engines,  setting it apart from existing methods.   These  and  other  objects  will  be  apparent  based  on  the  disclosure herein.  Summary of invention   The present invention relates to hybrid steam‐diesel engine with water  injection system that utilizes heat generated by exhaust to convert water in to steam, which  is  then  injected  into  the steam cylinders  to provide additional power, thus improving overall engine efficiency.    The  said  hybrid  engine  is  engine  is  configured  with  four  in‐line cylinders,  where  the  two  outermost  cylinders  are  powered  by  combustion fuel like diesel, petrol or gasoline and the two innermost cylinders are driven by  steam  generated  from  the  exhaust  gases  of  the  combustion  fuel  (here preferably diesel) cylinders. The  inner steam cylinders are off centered by 8   202321072299 millimeter  from  the center point of diesel cylinders  to  improve efficiency of the  engine  by  45%.  The  engineʹs  core  structure  is  has  a  crankshaft  that converts the linear motion of the pistons into rotational motion, which is then transmitted  to  the  drive‐train.  The  crankshaft  is  supported  by  crankshaft main bearings and secured by crankshaft bearing caps.    The diesel  cylinders  are  equipped with pistons  that  feature oil  rings and compression rings for maintaining optimal compression and minimizing  oil leakage, ensuring efficient combustion. These pistons are connected to the crankshaft  via  diesel  process  connecting  rods.  The  steam  cylinders, positioned between the diesel cylinders, are equipped with specialized water system pistons  that are similarly connected  to  the crankshaft  through water process connecting rods. These steam pistons designed specifically for using a steam  generated  from  water  that  is  heated  by  the  exhaust  gases  from  the diesel  cylinders. These  steam  pistons  have  notch  for  inter  connecting  stem cylinders with  introducing  slit  between both  steam  cylinders  in  block. The steam  is  injected  into  the  cylinders  through  a  sophisticated water  injection system,  which  includes  Water  Injectors  precisely  timed  to  ensure  optimal steam delivery for maximum power output.   The hybrid engineʹs fuel injection system is designed to independently manage  the  injection of  combustion  fuel and water. Diesel  injectors deliver fuel to the diesel cylinders, while Water Injectors deliver water to the steam  cylinders. The timing and quantity of fuel and water injection are controlled by  camshaft  specifically  designed  for  said  hybrid  engine.  The  exhaust   202321072299  manifold, inlet manifold and air filters are designed to efficiently manage the intake  of  air  while  filtering  of  air  for  dust  removal,  and  the  expulsion  of exhaust gases, facilitating the seamless conversion of exhaust heat into steam.  Essential components, such as the oil pressure pump, oil cooler, and oil filter assembly,  ensure  that  the  engineʹs  moving  parts  are  adequately  lubricated and  cooled,  contributing  to  the  engineʹs  longevity  and  reliability.  The crankshaft pulley and belt tensioner pulley are integral to the engineʹs drive  system, ensuring that components such as the water pump and alternator are  driven consistently.   The hybrid engine operates by combining fuel combustion and steam generation  to deliver  efficiency and performance beyond  that of  traditional internal  combustion  engines.  By  innovatively  utilizing  exhaust  energy  to produce steam, the engine significantly lowers overall fuel consumption and emissions. This makes  it a highly  suitable option  for applications  requiring high efficiency, such as  in  the automotive,  industrial, and power generation sectors.   The hybrid steam‐diesel engine with water  injection system provides multiple benefits to the end users which are described in the following pages  of specification.          202321072299  Brief description of drawings  Other  objects,  advantages  and  novel  features  of  the  invention  will become  apparent  from  the  following  detailed  description  of  the  present embodiment when taken in conjunction with the accompanying drawings.   Fig.  1  illustrates  a  cross  section  along with  exploded view of  engine head from the front.   Fig.  2  illustrates  a  cross  section  along with  exploded view of  engine head from the side.   Fig.  3  illustrates  a  cross  section  along with  exploded view of  engine head.   Fig. 3a illustrates a combined view of a steam‐diesel engine.   Fig.  4  illustrates  a  cross  section  along  with  exploded  view  of  water pump from the front.   Fig.  5  illustrates  a  cross  section  along  with  exploded  view  of  water pump from the side.   Fig.  6  illustrates  a  cross  section  along  with  exploded  view  of  water pump from the top.   Fig. 6a illustrates a top view of an Engine head (56) without cover.   202321072299   Fig.  7  illustrates  an  isometric  side  view  of  a  crank  shaft  along  with crank shaft bearing and cap.   Fig. 8 illustrates a piston assembly for diesel chamber along with ring and lock pin.   Fig. 9 illustrates a piston head for water chamber along with rings and lock pin.   Fig. 10 illustrates components of lubrication mechanism comprising an oil  chamber  and  sump  gasket,  an  oil  sump  strainer,  oil  filter  assembly,  oil cooler, filter ring and pipe and oil pressure pump.   Fig. 11 illustrates a crank shaft gear, crank shaft pulley, crankshaft oil seal, and flywheel.   Fig. 12 illustrates a water pump, crankshaft inner pulley, belt tensioner pulley, idler pulley.   Fig. 13 illustrates a connecting rod, connecting rod cap and bearing.   Fig. 14 illustrates an auto inlet manifold along with Main Bolt of Head.   Fig. 15 illustrates an inlet manifold and air filter and Exhaust Manifold.   Fig. 16 illustrates a diesel injector and a Water Injector.   Fig.  16a  illustrates  an  exploded  view  of  a Water  Injector  along with over view of its components.    202321072299   Fig. 16b illustrates detailed view of individual components of a Water Injector.   Fig.  16c  illustrates  the  heating  chamber  for  utilizing  exhaust  heat  to convert water into steam.     Fig.  16d  illustrates  the  water  spray  positioned  inside  the  heating chamber that sprays the water which converts into steam.   Fig. 17 illustrates a Valve Spring,  Lock  Spring,  Valve  Guide,  Valve Spring Retainer, Valve Spring Cap and Wiser and Nut.   Fig. 18  illustrates various kinds of valves including an Inlet Valve, an Exhaust Valve, a Steam Valve, an Auto Inlet Valve and a Silencer Valve.   Fig. 18a  illustrates a valve configuration and placement  in  respective cylinders in engine head   Fig. 19 illustrates over view of a tappet cover.   Fig. 20 illustrates an exploded view of a delivery valve.   Fig. 21 illustrates an exploded view of a pump plunger.   Fig. 22 illustrates an exploded view of a Non‐Return Valve and Cap.   Fig. 23 illustrates a pump plunger and barrel control assembly.   202321072299   Fig. 24  illustrates an exploded view of a plunger return spring  (Non‐Return Spring) and a non‐return spring.   Fig. 25 illustrates a water fuel pressure control pump. Fig. 26 illustrates an exploded view of components of water fuel  pressure control pump.  Fig. 27 illustrates perspective side view of a fuel water pump pipe with  nut.  Fig.  28  illustrates  perspective  side  view  of  both  types  of  tappet assembly with control spring.  Fig. 29  illustrates perspective side view of a control  rack and control rack adjust segment.  Fig. 30  illustrates perspective  side view of a Camshaft of Water‐Fuel Pump along with gear of water‐fuel pump camshaft, end‐plate and bearing.  Fig. 31  illustrates perspective side view of a Camshaft of head  tapper assembly and gear of Camshaft of head  tapper assembly. Fig. 32  illustrates perspective side view of a control rack breaker.   Fig. 33  illustrates perspective side view of a gear shaft, a gear, and a double tapper cam.    202321072299  Fig.  34  illustrates  an  exploded  view  of  an  automatic  adjust  power supply assembly along with its components.   Fig. 35 illustrates perspective side view of a water pressure fuel pump  assembly with banjo bolt.  Fig. 36 illustrates perspective side view of a pump pulley and a water  pressure fuel pump stand.  Fig. 37 illustrates perspective side view and exploded view of a control  rack power supply assembly along with component.  Fig. 38 illustrates a side view of camshaft along with points associated  with opening and closing of valves.  Fig. 39 illustrates a diagram of degrees corresponding to opening and  closing of the respective fuel valves.  Fig. 40 illustrates a diagram of degrees corresponding to opening and  closing of the respective steam valves.  Detailed Description of Invention   Before explaining the present invention in detail, it is to be understood that  the  invention  is  not  limited  in  its  application  to  the  details  of  the construction  and  arrangement  of  parts  illustrated  in  the  accompany drawings.  The  invention  is  capable  of  other  embodiment,  as  depicted  in different figures as described above and of being practiced or carried out in a    202321072299  variety of ways. It is to be understood that the phraseology and terminology  employed herein is for the purpose of description and not of limitation.   It is to be also understood that the term ʺcomprisesʺ and grammatical equivalents  thereof  are  used  herein  to  mean  that  other  components, ingredients,  steps,  etc.  are  optionally  present.  For  example,  an  article ʺcomprisingʺ  (or  ʺwhich comprisesʺ) components A, B, and C can consist of (i.e.,  contain  only)  components  A,  B,  and  C,  or  can  contain  not  only components A, B, and C but also contain one or more other components.   Accordingly,  the  invention  expressly  should  not  be  limited  to  such exemplary embodiments illustrating some possible non‐limiting combination  of features that may exist alone or in other combinations of features; the scope  of the invention being defined by the claims appended hereto   As shown in Fig. 1, it illustrates an exploded view of Engine head. The Crankshaft (1’), which is the central component of the engine, transforms the pistonsʹ  linear  motion  into  rotational  motion,  which  is  subsequently transferred  to  the  drive‐train.  In  order  to  have  smooth  operation  and longevity  under  high  load  situations,  the  crankshaft  is  supported  by Crankshaft Main Bearings (2’) and fastened by crankshaft bearing caps (3’). In order  to  maintain  ideal  compression  and  minimize  oil  leakage,  the  diesel cylinders are fitted with pistons (8’) that have compression rings (10) and oil  rings (9) to ensure effective combustion. Diesel process connecting rods (34),  which are positioned especially to withstand the tremendous forces produced  during diesel combustion, are used to link these pistons to the crankshaft.    202321072299   With  respect  to  Fig.  1  and  as  shown  in  Fig.  2,  the  engine  uses  two different  kinds  of  pistons:  the  steam  cylinders  use  pistons  (13)  specifically designed for steam cylinders and the diesel cylinders use pistons (8’). These  pistons have Compression Rings (10) and Oil Rings (9) to keep the cylinders  well sealed, reduce leakage, and facilitates effective compression. The pistons  are fastened to the connecting rods by the Piston Pin (11) and Piston Pin Lock  (12), which makes it easier for the pistons to deliver force to the crankshaft.    With  respect  to Fig.  1  specialized water  system pistons  (13)  that  are similarly connected to the crankshaft via water process connecting rods (35),  are installed in the steam cylinders, which are situated in between the diesel cylinders.  The  steam  cylinders  are  off  centered  by  8  millimeter  from  the center point of diesel  cylinders  to  improve  efficiency of  the  engine by  45% compared to a parallel centre. The diameter of the steam cylinders is 16 mm  more than diesel cylinders. The steam cylinder have diameter of 91 mm while diesel  cylinders have  75 mm  of diameter. The  steam produced  from water heated  by  the  diesel  engine  exhaust  gasses  powers  these  steam  pistons. A complex  water  injection  system,  comprising  water  Injectors  (44)  that  are precisely  timed  to  provide  optimal  steam  delivery  for  maximum  power production, injects the steam into the cylinders.   A  side  view  of  the  steam  diesel  hybrid  engine  is  shown  in  FIG.  2, emphasizing  how  important  parts  are  integrated  and  arranged  within  the engine assembly. The piston and crankshaft arrangement of the engine, along with the related cooling and oil systems that are essential to  its functioning,   202321072299  are clearly shown in this image. The piston (8’), which transforms the energy  from steam expansion or diesel combustion into mechanical motion, is seen at  the top of the picture. A Piston Pin (11) connects the piston to the Connecting Rod (34) and  transfers  the pistonʹs  linear motion  to  the crankshaftʹs rotating motion.  An exploded view of the steam diesel hybrid engineʹs Engine head (56)  assembly is shown in FIG. 3, which also offers a full arrangement of the parts that  control  the  engineʹs  intake,  combustion,  and  exhaust  processes.  The Tappet Cover (56a), which encloses the top of the Engine head (56) and keeps the valve  train  components  lubricated and  free of  impurities,  is  seen at  the top of the picture. The camshaft (46) is visible beneath the tappet cover (56a) and  is in charge of precisely timing the  intake and exhaust valves. A timing mechanism  (not  visible)  connects  the  camshaft  to  the  engineʹs  crankshaft, facilitating synchronized operation with the engineʹs pistons and connecting  rods.   Fig. 3a provides holistic view of a whole steam‐diesel engine  (Shown in exploded view in Fig. 1, 2 and 3) when assembled.  The hybrid diesel  and water‐injecting pump,  shown  in Fig.  4, Fig.  5 and  Fig.  6  incorporating  different  viewing  angels,  comprises  several  key components to efficiently manage the injection of diesel and water into their respective  cylinders.  At  its  core  is  the  Pump  Plunger  (58),  engineered  for precise  fuel  delivery  across  varying  engine  loads  and  speeds.  Working alongside  it,  the  Delivery  Valve  (57)  ensures  diesel  is  injected  at  the  ideal   202321072299  pressure for combustion. To maintain system integrity, the Non‐Return Valve and Cap  (59) prevents diesel backflow, while  the Pump Plunger and Barrel Control  Assembly  (60)  regulates  the  plungerʹs  motion  for  accurate  fuel metering.   As shown  in Fig. 6a, a slit  (3’a)  is  introduced between  the  two steam cylinders.  The depth  of  slit will  be  8  mm  preferably,  to  facilitate  the  stem transfer to maintain balanced pressure and mitigate any chances of unequal steam distribution.  It can also be seen  that steam cylinders are out‐centered by  8  mm  from  center  line  of  the  diesel  cylinders  to  improve  efficiency  of engine by 45%.   As  shown  in  Fig.  7,  crankshaft  (1’)  along  with  Crank  Shaft  Main Bearings  (2’)  and  crank  shaft bearing  cap  (3’)  are used  to  securely  lock  the Crank Shaft (1’) in place, while allowing the rotation of the Crank Shaft (1’) in  accordance with piston assembly.   As shown in Fig. 8, the piston (8’) is connected to the Connecting Rod  (34) through a Piston Pin (11), which transfers the pistonʹs linear motion into the  rotating  motion  of  the  crankshaft.  The  pistons  are  equipped  with compression  rings  (10)  and oil  rings  (9)  to  ensure  efficient  combustion  and prevent  leakage. The Piston Pin (11) and  the Piston Pin Lock  (12)  is used  to join  the  piston  (8’)  with  the  connecting  rods  using  ensuring  stability  and reliable operation.  As shown in Fig. 9, specialized water system pistons (13) has a notch at edge  of  piston  for  specific  purpose  of  steam  transfer.  Engine  head  (56)  is   202321072299  provided with slit (3’a) between the two steam cylinders to facilitate the stem transfer (As shown  in Fig. 6a). It also has a Piston Rings (14), Oil Rings (15) and  Piston  Pin  Lock  (16).  The  Piston  Rings  (14)  prevents  air  leakage  and made up of a material that can withstand heat generated due to friction with cylinder  walls,  it  also  helps  maintain  the  compression  in  cylinder.  The compression  ring  (In  case of  steam power  stroke when  the piston notch of water system pistons (13) is aligned with the slit (3’a) between both the steam cylinders  in  Engine  head  (56),  it  allows  the  steam  to  be  exchanged  for pressure  regulation.  It will be connected  to a  (1’) Crank Shaft  (1’), by using connecting road  (35), and piston rings  (14), Oil Rings  (15) and secured by a piston pin lock (16).  As shown in fig 10, at the bottom of the engine assembly, constituting  the engineʹs lower enclosure, is the Oil Chamber and Sump Gasket and Bolt (17). Once  the engine oil has passed  through  the engine,  it  is  collected and stored in the oil sump. The sump is fastened to the engine head by bolts, and the gasket  facilitates  a  tight  seal  to  stop oil  leakage.  In order  to  facilitate  a steady supply of clean, cooled oil  to the engineʹs moving parts, the Pipe 22) and Pipe (22) are disclosed close to the oil filter assembly. The Fig. depicts the  routes via which oil is routed through the filter and cooler.  The Oil  Filter  Assembly  (19),  seen  in  the  Fig.  10  and  located  in  the piston assembly,  is in charge of removing impurities from engine oil so that only  lubricated,  clean  oil  flows  through  the  engineʹs  parts.  The Oil Cooler (20), which is located next to the oil filter assembly, keeps the engine oil at the    202321072299 ideal  temperature  by  releasing  extra  heat,  preventing  the  oil  from deteriorating in hot conditions.  Fig. 11 depicts components corresponding  to Fig. 1 with Crank Shaft Gear  (24),  Crank  Shaft  Pulley  (25)  that  facilitates  rotational  movement  of Crankshaft (1’) while Bolts (26) keeps the assembly intact. The crankshaft oil  seal (27) keeps oil inside the chamber. The Flywheel (28) and Flywheel Bolts  (29) transfers the rotational movement to gear box. The crankshaft pulley (25) and  belt  tensioner  pulley  (32)  are  integral  to  the  engineʹs  accessory  drive system; ensuring that components such as the water pump (30) and alternator are  driven  consistently.  The  Flywheel  (28),  mounted  on  the  rear  of  the crankshaft,  helps  to  smooth  out  the  engineʹs  power  delivery  by  storing rotational  energy.  The  Flywheel  Bolts  (29)  secure  the  flywheel  to  the crankshaft,  ensuring  a  reliable  connection.  The  Crankshaft  Oil  Seal  (27) prevents  oil  leaks  from  the  rear  of  the  engine,  while  the  Bolts  (26)  secure various components to the engine head.  As  shown  in  Fig.  12,  the  engine  head  also  features  an  integrated cooling  system, with a Water Pump  (30)  responsible  for  circulating  coolant through  the  engine  to  maintain  optimal  operating  temperatures.  The  belt tensioner pulley (32) and  idler pulley (33) work together to maintain proper tension on the drive belts that power the water pump and other accessories.  The Crankshaft Pulley (25) and Crankshaft Inner Pulley (31) drive these belts,  transmitting power from the crankshaft to the accessory systems.    202321072299  As shown in Fig. 13, the diesel and steam pistons are connected to the Crankshaft  (1’) via Diesel Process Connecting Rods  (34) and Water Process Connecting  Rods  (35),  respectively.  These  connecting  rods  are  designed  to handle  the  distinct  forces  generated  by  diesel  combustion  and  steam expansion,  transferring  these  forces  to  the  (1’)Crankshaft  (1’)  to  produce rotational motion. Connecting Rod Caps  (36)  secure  the  connecting  rods  to the Crankshaft (1’), ensuring a robust connection.  Fig. 14 and Fig. 15 depict components to manage the engineʹs exhaust  and intake processes. The Exhaust Manifold (38) collects exhaust gases from  the cylinders and directs them to the exhaust system, while the Inlet Manifold (40)  distributes  the  air‐fuel  mixture  to  the  cylinders  for  combustion.  The exhaust gases from the diesel cylinders are used to generate steam, which is then  injected  into  the  steam  cylinders  via  a  sophisticated  system  of Water Injectors (44) and Steam Valves (53).  Fig. 18a depicts the top view of Engine head (56) with valve slots. The engine head has  two valve slots  for outer most cylinders  that are dedicated for fuel combustion. Said two cylinders has  inlet valve slot (51a) for placing inlet valve  (51)  and  exhaust valve  slot  (52a)  for placing  exhaust valve  (52). Two  inner most  cylinders  are dedicated  for  steam  operation  and has  three valve slots, a steam valve slot (53a) for steam valve (53), Auto inlet valve slot (54a)  for Auto  inlet valve  (54)  to  facilitation automatic  inlet of air at  time of vacuum,  and  Silencer  valve  slot  (55a)  for  letting  exhaust  steam  out  of cylinders.    202321072299  As  shown  in  Fig.  16,  the  hybrid  engineʹs  fuel  injection  system  is designed  to  independently  manage  the  injection  of  diesel  and  water.  This hybrid engine design employs diesel injectors (43) to deliver precise amounts of  diesel  fuel  into  the  outer  cylinders,  ensuring  efficient  combustion.  The Water Injectors (44) introduce steam into the inner cylinders, where the steam drives  the  pistons,  contributing  additional  power  to  the  engine.  This combination  of  diesel  and  steam  power  allows  for  greater  efficiency  and lower  emissions  compared  to  traditional  internal  combustion  engines.  The Diesel Injector (43) and Water Injector (44) are located above their respective cylinders  to  inject  fuel and water  into  the combustion chambers. The diesel injector supply accurately measured diesel fuel to the outer cylinders, while the  Water  Injectors  introduce  steam  into  the  inner  cylinders  to  power  the pistons. These  injectors play a vital role  in optimizing engine efficiency and performance by ensuring the proper diesel and steam mixture is delivered at  the correct timing.  Fig. 16a and Fig. 16b depicts components of Water Injector (44). Water  Injector (44) comprises two sides that counter balances itself for regulation of  water pressure for injection of water. Pressure applied by the Water Injectors  can be as high as 200kg and can be adjusted by counter balancing mechanism,  in present embodiment 145kg of pressure is applied for optimum results. The counter  balancing  part  comprises  a  control  knob  (44a),  fitting  nut  (44b), protective gasket  (44c),  counter pin  (44d),  and  couple of  spring bases  (44e) placed on opposite ends of spring (44f). Fitting nut (44d) is used to fix control    202321072299 knob and by adjusting a control know  (44a) pressure of water and  injection amount  can be varied. Counter pin  (44d) helps  stabilizing  the arrangement and protective gasket  (44c) prevents  leakage. The other part also known as spraying part  comprises  couple of  connecting  rings  (44g)  to  join  these  two parts,  socket  (44h)  placed  between  the  another  spring  (44f)  and  another protective  gasket  (44c)  for  stabilizing  the  system.  Said  another  spring  (44f) provides  recoil and  said another protective gasket  (44c) prevent  leakage on the other side.  Fig. 16c and Fig. 16d depicts the heating chamber and enlarged part of the  heating  chamber  where  the  water  spray  is  positioned.  During  the operation  of  the  engine,  ignition  occurs  in  the  diesel  engineʹs  process cylinder,  due  to  the  combustion  of  diesel  fuel  and  air.  This  combustion generates pressure and heat within  the  cylinder. As  the exhaust and  steam valves  open,  the  hot  gases  flow  into  the  heating  chamber.  Concurrently, water  is  injected  by  the  Water  Injector  into  the  path  of  the  hot  gases, producing  steam.  This  steam  is  then  directed  into  both  the  water  process cylinders,  which  are  interconnected,  thereby  creating  pressure  in  both cylinders. This pressure causes the pistons to move toward the Bottom Dead Center  (BDC).  At  the  end  of  the  cycle,  the  silencer  valves  within  both cylinders open.  Valve  sizing and positioning, as well as air pressure and  circulation, are carefully calculated and maintained for optimal engine performance. The engine’s  inlet,  exhaust,  and  steam  valves  open  once  per  camshaft  rotation,   202321072299 based  on  the  engine’s  timing.  In  contrast,  the  silencer valves  for  the water process system cylinders open twice during each camshaft revolution.  During operation, when the accelerator is off, a vacuum is generated in  the water process system cylinders. This vacuum causes both automatic auto  inlet valves to open simultaneously, drawing air into the cylinders as needed,  facilitated by the air pressure.  Fig.  17  and  Fig.  18  depicts  the  valve  springs  (45),  the  valve  spring retainers  (48),  and  valve  spring  caps  (49)  positioned  below  the  injectors, which  are  essential  for  the  functioning  of  the  intake  and  exhaust  valves. These parts work  together  to  regulate  the  opening  and  closing  of  the  Inlet Valves  (51), Exhaust Valves  (52),  and  Steam Valves  (53),  ensuring  efficient management  of  air,  exhaust gases,  and  steam within  the  engine. The Auto Inlet  Valve  (54)  and  Silencer  Valve  (55)  are  additional  components  that contribute  to  control  air  intake  and  exhaust  noise  reduction,  further enhancing the engineʹs efficiency and environmental performance. The Valve Guides (47) help maintain  linear motion and proper alignment of the valves during operation.  Fig.  17a  depicts  the  Camshaft  of  head  tapper  assembly  (73a)  that controls  the  injection  of  fuel  in  to  the  fuel  (diesel)  cylinders. The  camshaft converts rotational motion into linear motion, which is essential for operating  the valve and injection mechanism. The consistent spacing and design of the  tapers ensure synchronized operation within the fuel delivery system.     202321072299  Fig.  19  depicts  a  Tappet  Cover  (56a),  which  encloses  the  top  of  the Engine head  (56), protecting  the valve  train components  from contaminants and maintaining lubrication.  Fig. 21 depicts a Pump Plunger (58) that operates in conjunction with  the Delivery Valve (57) as shown in Fig. 20, ensuring that the diesel is injected at  the  optimal  pressure  for  combustion.  The  Pump  Plunger  (58)  is meticulously designed to facilitate precise fuel delivery under varying engine loads and speeds. The Pump Plunger  (58)  is a key part of  the  fuel  injection system.  The  Pump  Plunger  (58)  has  hexagonal  nut  at  the  top  secures  the assembly, followed by a helical compression spring that resets the plunger to its  initial position after each  injection stroke. Further  the spring  is a circular retainer  that holds  the  spring  in place while  allowing  the plunger  to move linearly. The plunger’s elongated cylindrical body ensures smooth movement within  the  pump  barrel,  and  its  base  features  a  narrower  end.  This component  is  essential  for  drawing  in  fuel,  pressurizing  the  same,  and ultimately delivering it to the engineʹs combustion chamber.   Fig.  22  depicts  a  Non‐Return  Valve  and  Cap  (59),  preventing  the backflow of diesel and maintaining system integrity. The upper section of the Non‐Return  Valve  and  Cap  (59)  features  a  cap  with  internal  threads, indicating  it  is  screwed  onto  a  counterpart  to  secure  the  valve  in position. Further the cap contains the non‐return valve, comprising a shaft and a flared  head. The head has a sealing surface that fits against a seat within the pump,    202321072299  preventing reverse flow. Typically spring‐loaded, the valve opens under the  pressure of the pumped fluid and automatically closes to stop backflow.  Fig.  23  depicts  a  Pump  Plunger  and  Barrel  Control  Assembly  (60), which  regulates  the plungerʹs motion  for accurate  fuel metering. The Pump Plunger and Barrel Control Assembly (60) features several cylindrical barrels aligned  in  parallel,  each  containing  a  plunger  that  moves  within  it.  These precision‐engineered  components  regulate  fuel  delivery  by  enabling controlled plunger movement. The  transparent outer housing, shown  in  the top  image, serves as a protective cover, while  the bottom  image  reveals  the assembly without  the  cover,  exposing  the barrels  and plungersʹ placement. This  assembly  is  crucial  for  ensuring  synchronized  fuel  delivery  in accordance with the engineʹs firing order.  Fig. 24 depicts the Plunger Return Spring (61), also known as the Non‐Return  Spring.  This  helical  spring  plays  a  vital  role  in  the  pump  plunger mechanism by ensuring the plunger returns to its starting position after each injection stroke. The spring  is placed on a seat  that stabilizes  it and ensures proper alignment within  the assembly. The springʹs design and dimensions are crucial, as they determine the force applied and the speed of the plungerʹs  retraction.  The Water Fuel Pressure Control Pump  (63) as  shown  in Fig. 25  is a critical  assembly  for  regulating  the  water  injection  pressure  in  the  hybrid engine  system.  At  the  top,  it  features  a  reservoir,  which  likely  holds pressurized  fluid before distribution. Below  the  reservoir, components  such   202321072299 as  a  helical  compression  spring,  washers,  and  a  pressure  adjustment mechanism work together to control the injection pressure. The lower section  houses a piston or plunger mechanism, responsible for pumping water at the  regulated pressure set by the upper components. This system is essential for  delivering water at the correct pressure to optimize engine performance.    Fig.  26  illustrates  the  Pressure  Regulator  Sleeve  Assembly  (64), comprising  the  Sleeve  Cap  (64a),  Spring  Pressure  Lock  (64b),  and  spring (64c).  The  Sleeve  Cap  (64a)  encloses  the  assembly,  helping  to  contain  and direct the applied pressure. Beneath it, the Spring Pressure Lock (64b) acts as  a retainer, securing the spring (64c) in position. The spring (64c) plays a vital role  in maintaining  or  adjusting  tension within  the  assembly,  ensuring  the hybrid diesel and water injection pump delivers optimal pressure for efficient  engine performance.  A Guidance Sleeve and Lock System (65) include a Lock Pin (65a), two wiser  elements  (65b),  and  a  Sleeve  (65c).  The  Lock  Pin  (65a),  typically crescent‐shaped,  fits  into  a  groove  to  secure  moving  parts.  The  two  wiser (65b) are washers with varying  inner and outer diameters, ensuring proper spacing and alignment of components within the Sleeve (65c). The cylindrical Sleeve  (65c)  features  external  threading,  allowing  it  to  be  screwed  into another  part  of  the  pump  assembly, where  it  acts  as  a  guide  and  support structure for moving parts like the plunger and valve stem.    A Seal and Fastening System (66), comprising a Sleeve Piston (66a), a Wiser  (65b),  and  a  Nut  (66b).  The  Sleeve  Piston  (66a),  with  its  cylindrical   202321072299  design and internal threading at one end, serves as a movable barrier within a cylinder,  providing  sealing  or  contributing  to  a  driving  mechanism.  The Wiser acts as a washer, offering structural support, ensuring alignment, and  distributing the system’s load. The Nut (66b), with external threading, secures the  components  together,  facilitating  the  Sleeve  Piston’s  movement  and maintaining system integrity during operation.  Fig.  27  depicts  the  Fuel  Water  Pump  Pipe  and  Nut  (67)  assembly, consisting  of  a  straight  pipe  with  flange  connections  at  both  ends.  These flanges are designed for secure attachment to the pump and engine and are reinforced  with  bolt  holes  for  stable  mounting.  On  the  right  side,  the assembly  features  a hexagonal nut with  internal  threading, which matches the  threading  on  the  pipe  ends.  This  ensures  a  tight  seal  and  a  secure connection, facilitating efficient water transfer within the system.  Fig.  28  illustrates  the  Tappet  Assembly  (68),  which  features  a cylindrical outer body and a  lobed  inner profile. The  tappetʹs  function  is  to convert the rotational motion of the camshaft into the vertical motion needed to  operate  the  pump  plunger.  At  the  base  of  the  assembly,  a  flat,  circular washer  provides  a  stable  surface  for  the  tappet  to  interact  with  other components. This design ensures precise control over the timing and volume  of fuel or water pumped during each cycle. Fig. 28 also depicts a variation of the Tappet Assembly (69), which plays a crucial role  in the pump operation within  the  engine.  This  tappet  is  a  slender,  elongated  component  with  a distinctive  notch  on  one  side,  designed  for  engagement  with  a  control   202321072299  mechanism, such as a lever. The bottom of the tappet features a lobed profile that  interacts with  the camshaft, converting  its  rotational motion  into  linear motion. A washer  is positioned  at  the base of  the  tappet,  ensuring  smooth operation and minimizing wear between moving parts. The Control Spring (70)  is  a helical  coil  spring designed  to provide  return  force  in mechanical systems.  It  is  crucial  for  applications where  components  need  to  return  to their default position after being actuated, ensuring  consistent performance and reliable operation within the pump systemʹs control mechanisms.  Fig. 29 illustrates the Control Rack (71), which is a linear gear designed  to adjust the fuel injection parameters in the pump. The rack features several rounded  lobes  along  its  length,  which  interact  with  corresponding components to regulate the position and flow of fuel. The threaded portion at  one end indicates that it is adjustable, allowing precise control over the rackʹs position within  the  injection  system. Control Rack Adjust Segment  (72)  are component designed for fine adjustments within the fuel injection system. It  features a notch and a circular end that engages with a lever for incremental movements,  enabling precise  calibration of  the  control  rack’s position. This adjustability  is  essential  for  fine‐tuning  fuel  injection  timing  and  volume, thereby optimizing engine performance.  Fig.  30  depicts  the  Camshaft  of  Water‐Fuel  Pump  (73),  the  primary shaft that controls the timing and delivery of fuel and water in the engine. It  includes several lobes of varying sizes, each precisely machined to open and  close valves at specific intervals. The camshaft converts rotational motion into    202321072299  linear motion, which is essential for operating the pump plunger and tappet mechanisms.  The  consistent  spacing  and  design  of  the  lobes  ensure synchronized  operation  within  the  pump  system,  optimizing  overall performance. Fig. 30 also depicts the assembly components for the camshaft  drive of a water fuel pump (73). A Gear of Water Fuel Pump Camshaft (74) is  a large gear with teeth around its circumference, designed to mesh with other gears and  transmit  rotational  force  to  the  camshaft. The End‐Plate  (75)  is  a flat, rectangular piece with circular cutouts, serving as a closure for the end of the housing. The Bearing (76)  is a round, ring‐like component  that supports the  gear,  allowing  it  to  rotate  smoothly  and  reducing  friction  during operation.  These  components  work  together  to  ensure  precise  timing  and smooth operation of the water fuel pump. Fig. 31 depicts a camshaft of head  tapper assembly (73a) along with gears for camshaft of head tapper assembly (73b).  Camshaft  of  head  tapper  assembly  operates  various  valves  of  the engine.  Fig.  32 depicts  the Control Rack Braker,  consisting  of  two parts:  the Control  Rack  Braker  (77)  and  the  Control  Rack  Braker  Segment  (78).  The larger  component  Control  Rack  Braker  (77)  is  a  housing  that  encloses  the mechanism, while  the  smaller  component  (78)  features  a  rod with a  spring and a block at  the end. This assembly plays a critical role  in  interrupting or modulating  the movement of  the  control  rack,  ensuring proper  function of the fuel injection system by preventing over travel and damping vibrations.    202321072299  Fig.  33 depicts  a Gear  Shaft  (79),  an  essential  component  in  the  fuel injection  system.  Its  function  is  to  transfer  rotational  force  from  the gear  to activate the pump. The shaft has a uniform cylindrical shape with a specially designed  tip  to securely engage with other parts within  the system. A Gear (80) is a key part that meshes with the Gear Shaft (79). This gear has a toothed circumference  that  engages  with  other  gears  to  transmit  rotational  forces within  the  system. The  central opening of  the gear  is keyed  to  fit onto  the Gear Shaft, ensuring a secure attachment and allowing it to be driven or drive  the shaft’s rotation. Double Taper Cam (81) is a key component in the timing  and control mechanisms of an engine. This cam is designed with two distinct profiles,  allowing  it  to  actuate  a  corresponding  follower  or  lever  twice per revolution.  This  design  translates  rotational  motion  into  linear  motion, following a specific  timing pattern. The dual activation  is crucial  for precise control in systems like fuel pumps, where multiple activations within a single  cycle are necessary.  Fig  34  depicts  the  Automatic  Adjust  Power  Supply  Assembly  (82), consisting of several interconnected components. The housing (82a) contains the adjustment mechanism, while a coil spring  (82b) provides  the necessary tension for automatic adjustment. A washer (82c) helps maintain the position and pressure of  the  spring, and a  retainer  (82d)  secures all  the components within  the  housing.  This  assembly  is  designed  to  ensure  optimal  tension within  the  power  supply  system,  automatically  adjusting  to  maintain consistent operational parameters.    202321072299  Fig  35  presents  the Water  Pressure  Fuel Pump Assembly  and Banjo Bolt (83), a critical component in the hybrid diesel and water‐injecting pump system. This assembly  is engineered to pressurize and deliver water  in sync with diesel  injection, playing a vital role  in steam generation  for  the hybrid engine.  The  central  part  of  the  illustration  features  sturdy,  barrel‐shaped pump housing, built to withstand the high pressures required to inject water  into the steam cylinders.  At  the  forefront  of  the  pump,  a  banjo  bolt  connection  serves  as  the outlet  for water under pressure. The banjo bolt  is essential  for sealing  fluid connections while accommodating flexible piping, ensuring a leak‐proof and secure  link  for  the  high‐pressure  water  lines.  The  rear  side  of  the  pump depicts a gear set within a circular opening, covered by a removable plate for easy  access. These  gears  convert mechanical  energy  into  hydraulic  energy, enabling the pump to pressurize water as needed for the engineʹs operation.  Adjacent  to  the gear  set,  several nozzles or outlets are arranged  in a circular pattern on a flange, each secured by a nut. These outlets connect  to individual water injection lines leading to the steam cylinders, with the nuts  ensuring secure, sealed connections to withstand operational stresses.   The  overall design  of  the Water  Pressure  Fuel Pump Assembly  and Banjo  Bolt  (83)  reflects  its  role  in  the  precise  delivery  of  water,  which  is converted into steam to assist diesel combustion in driving the hybrid engine. This  assembly  showcases  the  integration  of  mechanical  and  hydraulic   202321072299 engineering,  ensuring  the  efficiency  and  performance  of  the  steam‐diesel hybrid engine system.  The water pump delivers water, and the Water Injector spray timing is controlled. Whether  the engine  is  in  low‐speed or high‐speed operation,  the engine head water processes are managed with the piston reaching from Top Dead  Center  (TDC)  to  150  degrees.  During  this  range,  the  Water  Injector sprays water effectively.  Fig.  36  illustrates  the  Pump  Pulley  (84),  a  crucial  component  in  the hybrid  diesel  and  water‐injecting  pump  system.  This  pulley  serves  as  the medium  through which  rotational  energy  from  the  engine  is  transferred  to the pump, driving its mechanism. A pulley with a multi‐groove profile, with each  groove  designed  to  accommodate  a  corresponding  belt.  The multiple grooves suggest that the pulley can engage with several belts at once, either  to distribute the mechanical load or to drive multiple pumps simultaneously.  At the center of the pulley, a bolted hub is visible, indicating how the pulley  is  securely  attached  to  the  pump  shaft.  The  hub  ensures  a  firm  fit, keeping the pulley in place during operation. The use of bolts allows for easy attachment  and  detachment  of  the  pulley,  simplifying  maintenance  and adjustments.  The  compact  and  robust  design  of  the  pulley,  with  its  clear grooves  and  solid  hub,  demonstrates  its  ability  to  handle  significant mechanical forces. As an integral part of the system, it translates the engine’s power  into  the hydraulic  action  required  by  the pump  to  inject diesel  and   202321072299 water  in the steam‐diesel hybrid engine. The efficiency and reliability of the pulley are essential for the smooth operation of the entire engine system.  Fig. 36 also  showcases  the Water Pressure Fuel Pump Stand  (85), an essential component providing foundational support within the hybrid diesel  and water‐injecting pump system. This stand is designed to ensure the stable  and secure placement of the water pressure fuel pump, crucial for its accurate  and vibration‐free operation. The key feature of this Fig. is a circular, disc‐like base,  indicating  a  strong  construction  capable  of  bearing  the  weight  and operational forces exerted by the pump.  Mounted  on  top  of  the  base  is  a  flange  with  multiple  holes,  likely intended  for  bolts,  the  stand  (85)  is  designed  to  be  securely  affixed  to  a corresponding  frame within  the  engine  compartment.  Protruding  from  the flange  are  several  threaded  studs,  each  equipped  with  a  nut.  These  studs align with the mounting points on the water pressure fuel pump, ensuring a  precise and firm attachment. The presence of the studs and nuts also suggests that  the  assembly  and  disassembly  process  is  straightforward,  which  is important for routine maintenance and pump replacement.  The  Water  Pressure  Fuel  Pump  Stand  (85)  exemplifies  thoughtful engineering,  emphasizing  stability  and  precision  in  the  high‐pressure environment of a steam‐diesel hybrid engine. Its design ensures that the fuel  pump operates with optimal efficiency and reliability throughout its lifecycle.  All  type  of  pump  like  Pump  Plunger  (58),  rotary  pump  and  other pumps are synchronized by sensor system. These all pumps are set  in sync   202321072299 with water pump with  required  settings  to operate  in harmony with other systems of the engine and water  injection system. Fuel pump responsible to pump  combustion  fuel  like  diesel  or  petrol,  along  with  fuel  kit  is synchronized with water pump (30) using sensor mechanism.  Fig.  37  illustrates  a  Control  Rack  Power  Supply  Assembly  (86)  is  a collection of components designed  to supply and manage power within  the hybrid diesel and water‐injecting pump system. This assembly plays a crucial role  in  controlling  the  flow  of  diesel  and  water  to  the  engineʹs  cylinders, ensuring efficient and precise operation of the hybrid engine.  To  increase  engine  speed,  the RPM  control  simultaneously  increases the diesel delivery  supply by activating both diesel plungers  together. This results in increased power supply to the engine and enhanced performance.  The control rack pulls the required sensor signals from the system. As a  result,  the  water  pump  plunger  is  lifted,  and  the  water  delivery  supply increases.  The  RPM  determines  the  exact  point  at  which  the  automatic actuator for power supply and water pumping is triggered.  Once  the  water  pump  plunger  is  lifted  and  the  engine  reaches  the required state,  the  tappet assembly opens  the non‐return valve. This allows the water‐fuel mixture to flow to the water pressure control barrel, ensuring  that air (or any unwanted gases) cannot enter the plunger barrel.  Components depicted as 86a  to 86g, serves a specific  function within the  assembly.  A  pin  (86a)  is  used  to  secure  components  in  place,  while   202321072299 components  86b  and  86f  are  coil  springs  that  provide  return  force  and maintain pressure within the system. A hollow cylinder (86c) acts as a guide, allowing  a  plunger  to  move  within  it.  The  plunger  (86d),  functions  as  a stopper  or  positional  limiter.  Component  86e  is  a  nut,  used  to  adjust  the position or tension of the rod and springs. The intricate configuration of these  components highlights their role in fine‐tuning the operational parameters of  the pump system. By enabling precise adjustments, the Control Rack Power  Supply Assembly (86) ensures optimal delivery of diesel and water, meeting the engineʹs performance  requirements. This  level of  control  is essential  for maintaining the engine’s efficiency and longevity, particularly in the complex  environment of a steam‐diesel hybrid engine, where accurate timing and fuel  quantities are crucial.  As shown in Fig. 38, Camshaft of Water‐Fuel Pump (73) and Camshaft  of head tapper assembly (73a) has system of lobes and tappers that operates in particular order  to  facilitate synchronized valve movement. Fig 38 shows the position of the camshafts and the cam taper section of the intake valve in  the order of degrees as further explained. The camshaft taper center of Inlet valve  (51)  is  located at 0 degrees  (1). The  camshaft  taper  center of Exhaust valve (52) is located at 265 degrees (2) and the camshaft taper center of Steam valve  (53)  is  located  at  265  degrees  (3).  The  camshaft  taper  center  of  the silencer  valve  (55)  is  located  at  353  degrees  (4*5)  and  173  degrees  (5*4) respectively. The camshaft taper center of the steam valve (53) is located at 85  degree (6). The camshaft taper center of the exhaust valve (52) is located at 85    202321072299 degrees (7) and the camshaft taper center of the inlet valve (51) is  located at 180 degrees (8). The Auto inlet valve (54) opens based on requirement of air  in steam cylinder.   The  diesel  process  camshaft  opens  and  closes  at  a  certain  degree according to suction stroke timing. The exhaust camshaft opens and closes at a  certain degree  according  to  the  exhaust  stroke  timing. The water process camshaft opens and closes at a certain degree according to the steam power  timing and also opens and closes at a certain degree according to the exhaust  silencer stroke. The process works in synchronized motion to ensure smooth  operation. This opening and closing is illustrated in Fig. 39. Auto inlet valve  (54) opens in water process cylinder, when engine is in running state with off‐ leaver.  Fig.  39  depicts  the  corresponding  degree  diagram  for  opening  and closing of  the valves and switching  the  fuel on and off. The  inlet valve  (51) opens at 20 degrees advance from TDC and 160 degrees from BDC and closes  at 155 degrees advance from TDC and at 25 degrees from BDC. Exhaust valve  (52) opens at 160 degrees from TDC and at 20 degrees advance from BDC and  exhaust valve (52) closes at 10 degrees from TDC and at 170 degrees advance  from BDC. The water piston moves 15 degrees advance in which steam valve  opens at 5 degrees advance from TDC and 175 degrees from BDC and steam  valve closes at 25 degrees from BDC and 155 degrees advance from TDC. The  silencer valve opens at 25 degrees advance from BDC and 155 degrees from TDC  and  silencer  valve  closes  at  5  degrees  from  TDC  and  175  degrees   202321072299 advance  from  BDC.  Hence,  it  concludes  PART‐1  of  the  whole  process  of engine  operation  and  PART‐2  of  the  process  is  further  executed,  which provides  sufficient  synchronized valve  timing  for efficient engine operation during the entire suction, expansion, compression and exhaust cycles.   The  cycle  is divided  into  two parts  by TDC  (Top Dead Center)  and BDC  (Bottom Dead Center) at  (0 degree) and  (180 degree) respectively. The upper  part  is  known  as  the  suction  cycle  or  expansion  cycle  because  the piston remains down during the expansion process and the other lower part  is known as compression and from TDC (Top Dead Center) (0 degree) to BDC (Bottom  Dead  Center)  (180  degree)  and  (15  degree)  the  steam  piston advances.  In  Exhaust  cycle,  the  inlet  valve  (51)  opens  when  the  cylinder piston reaches 20 degrees advance of TDC or 160 degree  from BDC and  the cylinder piston enters the suction stroke and reaches 25 degrees from BDC or 155  degrees  advance  from  TDC.  The  inlet  valve  (51)  closes  and  the  diesel piston  enters  the  compressor  stroke  from  5 degree  advance  of TDC  or  175 degree  from  BDC.  The  fuel  injection  starts  as  the  diesel  piston  enters  the power  stroke  and  the  piston  comes  at  160  degree  from  TDC  or  20  degree advance from BDC. The exhaust valve (52) opens while the water piston is at 5 degree advance  from TDC or 175 degree  from BDC. The steam valve  (53) opens and the steam piston reaches TDC (top cylinder center) and the water injector  starts  injecting water, and by entering  the system power,  the water piston  moves  at  150  degree  from  TDC  and  the  water  injector  closes  at  30 degrees advance from BDC. The water piston starts moving from 25 degrees    202321072299  advance from BDC and the silencer valve (55) opens from 155 degrees TDC. The gas piston  reaches TDC  (top dead  center) and  completes  its  cycle. The exhaust valve  (52) closes at 10 degrees  from TDC and 170 degrees advance from BDC.  During that time, the water piston moves from 25 degree BDC or 155 degree  advance  from  TDC  and  the  steam  valve  closes.  The  water  piston moves  from  5 degree  from TDC  or  175 degree  from BDC  and  the  silencer valve (55) closes. In this way, the cycle of both the pistons, the gas piston and  the steam piston, is completed. This cycle constitute the PART‐2 of the whole  engine process.  As  shown  in  Fig.  40,  Both  plunger  (58)  starts  at  (0  degree)  (A)  and delivers  the  diesel  fuel  to  control  rack  power  supply  assembly  (84)  and engine simultaneously from the center, one delivers power to the control rank  power supply assembly (86) and the other delivers power to the engine.   Once  engine  reaches  at  50+  RPM,  power  supply  assembly  receives power and due  to diesel delivery control, sensor  leaver setting control rank movement is initiated.   Breaker turns on at 45 degrees from center point (A) or 135 degree advance from  center point  (B) and  stops at 70 degrees  from Center point  (A) or 110 degree advance of center point (B). Water delivery starts at 95 degree advance  from the center (B) or 85 degree from the center (A). Tapper assembly starts at 20 degrees advance  from center point  (B) and 160 degree  from center point (A). Water delivery stops at 10 degree advance from Center Point (B) or 170    202321072299 degree  from  Center  Point  (A).  Tapper  assembly  stops  at  10  degrees  from center point (B) and 170 degree advance from center point (A).This results in  the four‐stroke motion of the diesel piston (8’) and the two‐stroke motion of  the steam piston (13) and ensures the smooth operation of the water injector  system throughout the engine cycle.  It focuses on  the water  injection system  in particular. The fuel pump, camshaft, camshaft and water cam, valve  train and  tappet assembly,  tappet tapper and breaker tapper are shown in the figure below. A plunger is given to  the  fuel delivery control  rank power supply  for  sensor  first  system  lever setting. This  triggers  the PART‐2 process, which  is described  in Fig. 39 and the fuel pump starts working. A standout feature is the Water Fuel Pressure Control Pump  (63), which  integrates water  injection with diesel delivery  to optimize the steam‐diesel hybrid engineʹs performance. This control pump is supported by  an  advanced Automatic Adjust Power Supply Assembly  (82) and  the Water Pressure Fuel Pump Assembly and Banjo Bolt  (83), ensuring precise  water  injection  rates  alongside  diesel  fuel  delivery  for  optimal efficiency.  The  camshaft  is  connected  to  the  connecting  rods  (34)  for  the diesel process  and  (35)  for  the  water  process,  signifying  their  function  in transferring motion  to  the  valves. Each  connecting  rod  is  connected  to  the Valve  Springs  (45),  which,  once  opened  by  the  camshaft  lobes,  return  the valves  to  their closed state. Fuel and water are  injected  into  the combustion chambers by plurality of the diesel injectors (43) and Water Injectors (44) that    202321072299 are  placed  above  the  corresponding  cylinders.  While  the  Water  Injectors introduce  steam  into  the  inner  cylinders  to  power  the  pistons,  the  diesel injector  supply  precisely  measured  amounts  of  diesel  fuel  into  the  outer cylinders.  These  injectors  are  essential  for  preserving  the  engineʹs performance and efficiency since  they make sure  that  the right combination of diesel and steam is released at particular time in stroke cycle.  Supporting  components  like  the  Tappet  Assembly  (68,  69),  Control Springs (70), and the Camshaft of the Water Fuel Pump (73) work together to  convert rotational motion into the linear motion required for pump operation. The  Gear  of  the  Water  Fuel  Pump  Camshaft  (74)  and  Gear  Shaft  (79)  are precisely  engineered  to  synchronize  with  the  engineʹs  operation,  ensuring timely and accurate injection of fuel and water.   The  pumpʹs  mechanical  stability  is  reinforced  by  the  End‐Plate  (75) and Bearings (76), which enhance durability and minimize wear. The Control Rack  (71)  and  its Adjust  Segment  (72)  allow  for precise  tuning of  injection parameters,  improving  the  engineʹs  adaptability  to  varying  conditions. Additionally,  the  Water  Pressure  Fuel  Pump  Stand  (85)  and  Control  Rack Power  Supply  Assembly  (86)  highlight  the  pumpʹs  robust  construction, ensuring  it  can  endure  the  demands  of  hybrid  engine  operation  while maintaining precise and efficient diesel and water injection.  The fuel  injection mechanism of the hybrid engine  is made to control the  injection  of  water  and  diesel  separately.  Whereas  Water  Injectors  (44) supply water  to  the  steam  cylinders, diesel  injectors  (43)  supply  fuel  to  the   202321072299  diesel cylinders. To facilitate that the engine runs effectively under a variety of operating situations,  the  time and amount of  fuel and water  injection are carefully  regulated.  The  inlet  manifold  (40)  and  exhaust manifold  (38)  are made to effectively control air intake and exhaust gas expulsion, enabling the  smooth utilization of exhaust heat into steam.   The durability and dependability of the engine are increased by other elements including the oil cooler (20), oil filter assembly (19), and oil pressure pump  (23),  which  facilitates  that  the  engineʹs  moving  parts  are  properly cooled  and  lubricated.  An  essential  part  of  the  engineʹs  auxiliary  drive system, the crankshaft pulley (25) and belt tensioner pulley (32) facilitates the  steady operation of parts like the alternator and water pump (30).   In order to maintain ideal operating temperatures, coolant is circulated around the engine by a Water Pump (30), which is part of the engine headʹs  integrated cooling system. To keep the drive belts that drive the water pump and other accessories properly  tensioned,  the Belt Tensioner Pulley (32) and Idler Pulley  (33)  cooperate. Power  is  transferred  from  the  crankshaft  to  the auxiliary systems via these belts, which are driven by the Crankshaft Pulley  (25) and Crankshaft Inner Pulley (31).   The Inlet Manifold (40) distributes the air‐fuel mixture to the cylinders for combustion, while the Exhaust Manifold (38) gathers exhaust gases from the cylinders and  routes  them  to  the exhaust system  in order  to control  the engineʹs  intake and exhaust processes. A complex system of Water  Injectors (44)  and  Steam  Valves  (53),  which  use  the  exhaust  gases  from  the  diesel   202321072299 cylinders  to  create  steam,  is  then  used  to  inject  the  steam  into  the  steam cylinders.   The Flywheel  (28)  is mounted on  the  rear of  the crankshaft, helps  to smooth  out  the  engineʹs  power  delivery  by  storing  rotational  energy.  The Flywheel Bolts (29) secure the flywheel to the crankshaft. The Crankshaft Oil Seal  (27) prevents oil  leaks  from  the  rear of  the engine, while  the Bolts  (26) secure various components to the engine head.   Diesel  injectors  (43)  are  used  in  this  hybrid  engine  architecture  to precisely  feed  diesel  fuel  into  the  outer  cylinders,  facilitating  effective combustion.  Steam  is  introduced  into  the  inner  cylinders  via  the  Water Injectors  (44)  and  powers  the  pistons,  giving  the  engine  more  power. Compared to conventional internal combustion engines, this diesel and steam  power combination enables higher efficiency and reduced emissions.   Fig.  1  to  Fig.  6  offers  an  exploded  side  view  of  the  structure  of  the steam diesel hybrid engine, emphasizing the complex engineering and design  that make it possible for it to run on two fuels. An important development in  engine technology is the deliberate fusion of steam and diesel systems into a single engine head, which has the potential to reduce environmental  impact and increase fuel efficiency in a variety of applications.   The water pump can be integrated with any fuel pump or kit, or it can be  connected  with  a  sensor misalignment.  Additionally,  the  engine  can  be built  with  a  3‐cylinder  configuration,  capable  of  achieving  the  maximum possible displacement and the maximum possible horsepower.    202321072299   The invention has been explained in relation to specific embodiment. It is  inferred  that  the  foregoing  description  is  only  illustrative  of  the  present invention  and  it  is not  intended  that  the  invention be  limited or  restrictive thereto. Many  other  specific  embodiments  of  the present  invention will  be apparent to one skilled in the art from the foregoing disclosure.    All substitution, alterations and modification of the present invention which come within the scope of the following claims are to which the present invention  is  readily  susceptible without departing  from  the  invention.  The scope of the  invention should therefore be determined not with reference to the above description but should be determined with reference to appended  claims along with full scope of equivalents to which such claims are entitled.    202321072299  List of Reference Numerals  1’  Crank Shaft 2’  Crank Shaft Main Bearings 3’  Crank Shaft Bearing Cap 3’a  Slit between two steam cylinders 8’  Piston 9  Compression Ring 10  Oil Ring 11  Pin 12  Lock 13  Piston for Steam Cylinder 14  Piston Rings 15   Oil Rings 16  Piston Pin Lock 17  Oil Chamber and Sump Gasket and Bolt 18  Oil Sump Strainer 19  Oil Filter Assembly 20  Oil Cooler 21   Filter Ring 22  Pipe  23  Oil Pressure Pump 24  Crank Shaft Gear 25  Crank Shaft Pulley   202321072299  26  Bolts 27  Crankshaft Oil Seal 28  Flywheel 29  Flywheel Bolts 30  Water Pump 30a  Heater Assembly 30b  Water Spray  31  Crankshaft Inner Pulley 32  Belt Tensioner Pulley 33  Idler Pulley 34  Diesel Process Connecting Rod 35  Water Process Connecting Rod 36  Connecting Rod Cap 37  Bearing  38  Auto inlet Manifold 39  Main Bolt of Head 40  Inlet Manifold 41  Air Filter 42  Exhaust Manifold  43  Diesel Injector 44  Water  Injector 44a  Control knob 44b  Fitting Nut 44c  Protective Sleeve   202321072299  44d  Counter pin 44e  Spring base 44f  Spring 44g  Connecting rings 44h  Socket 44i  Water injection valve 45  Valve Spring 46  Lock Spring 47  Valve Guide 48  Valve Spring Retainer 49  Valve Spring Cap 50  Wiser and Nut 51  Inlet Valve 51a  Inlet valve slot 52  Exhaust Valve 52a  Exhaust Valve slot 53  Steam Valve 53a  Steam Valve slot 54  Auto Inlet Valve 54a  Auto inlet valve 55  Silencer Valve 55a  Silencer valve slot 56  Engine Head (56) 56a  Tappet Cover   202321072299  57  Delivery Valve 58  Pump Plunger 59  Non‐Return Valve and Cap 60  Pump Plunger and Barrel Control Assembly 61  Plunger Return Spring (Non‐Return Spring) 62  Non‐Return Spring 63  Water Fuel Pressure Control Pump  64  Pressure Regulator Sleeve Assembly 64a  Sleeve Cap 64b  Spring Pressure Lock 64c  Spring 65  Guidance Sleeve and Lock System 65a  Lock Pin 65b  Wiser 65c  Sleeve 66  A Seal and Fastening System 66a  Sleeve Piston 66b  Nut 67  Fuel Water Pump Pipe with Nut 68  Tappet Assembly 69  Another variation of Tappet Assembly 70  Control Spring 71  Control Rack 72   Control Rack Adjust Segment   202321072299  73   Camshaft of Water‐Fuel Pump  73a  Camshaft of head tapper assembly 73b  Gears of Camshaft of head tapper assembly 74   Gear of Water‐Fuel Pump Camshaft 75   End‐Plate 76   Bearing 77   Control Rack Breaker Cover 78   Control Rack Breaker79   Gear Shaft 80   Gear 81   Double Tapper Cam 82   Automatic Adjust Power Supply Assembly 82a  housing 82b  coil spring 82c  washer 82d  retainer 83   Water Pressure Fuel Pump Assembly and Banjo Bolt 84   Pump Pulley 85   Water Pressure Fuel Pump Stand 86   Control Rack Power Supply Assembly 86a  Pin 86b  coil spring 86c  hollow cylinder 86d  plunger 86e  nut   202321072299  86f  coil spring 86g  Spring with hollow cylinder 1  Inlet Valve Open 2  Exhaust Valve Open 3  Steam Valve Open 4  Silencer Valve Open 5  Silencer Valve Opens again 6  Steam Valve opens again 7  Exhaust Valve Opens again 8  Inlet Valve opens again

Claims

202321072299  We Claim:

1. A hybrid steam‐diesel engine, comprising; a Crankshaft  (1’)  that  converts  the  linear motion  of  the  pistons  into rotational motion;  an  Engine  head  (56)  consisting  of  plurality  of  cylinders,  wherein  at least one cylinder is configured for diesel combustion, comprising;   a Piston (8’) for diesel cylinders;  a Diesel process  connecting  rod  (34)  for  connecting  the piston  (8’)  to the Crankshaft (1’);  a Diesel injector (43) for injecting diesel fuel into diesel cylinder;  at least one cylinder is configured for steam operation, comprising:   a Water system piston (13);  a  water  process  connecting  rod  (35)  connected  to  the  water  system piston (13) and the Crankshaft (1’);  characterized  in  that, a water spray  (30b)  for spraying water  into  the heating  chamber  (30a),  a  steam  generation  system  coupled  to  the  exhaust manifold  for  generating  steam  by  using  the  heat  of  exhaust  gases  and injecting  into  the  steam  cylinders  via  a  sophisticated  system  of  Water Injectors  (44)  and  steam  valves  (53),  whole  injection  process  is  controlled through an injection system.

2. The system as claimed  in claim 1, wherein  the steam cylinders use water system pistons (13) with specialized notch configuration and has a  piston rings (14), Oil Rings (15) and piston pin lock (16) to keep the cylinders  well sealed, reduce blow‐by, and provides effective compression.   202321072299  3.  The system as claimed  in claim 1, wherein a crankshaft pulley (25) and crankshaft  inner pulley (31) drive belts  that are connected  to a belt tensioner pulley (32) and idler pulley (33) to maintain proper tension on the said  drive  belts  for  providing  power  to  a  water  pump  (30)  which  is responsible  for  circulating  coolant  through  the  engine  to  maintain  optimal operating.

4. The system as claimed in claim 1, wherein a diesel injector (43) can  be  configured  to  inject  other  types  of  combustion  fuel  for  internal combustion in respective cylinders including but not limited to diesel, petrol,  gasoline, CNG and Biodiesel.

5. An injection system of hybrid steam‐diesel engine as claimed in claim 1, comprising:    a  diesel  injector  (43)  and  Water  Injector  (44)  that  independently manages the injection of fuel and water;    a water  injection  system  equipped with Water  Injectors  (44)  that  are specifically  designed  to  inject  steam  into  the  steam  cylinders,  the  Water Injectors (44) being synchronized with the operation of the diesel cylinders;    a  specialized  notch  configuration  in  the  steam  pistons  and  slit  (3’a) configuration between two steam cylinders in Engine head (56) for enhancing the  steam  injection  process  between  the  two  steam  cylinders,  enabling increased power output and improved fuel efficiency  characterized  in  the  diesel  injector  (43)  injects  diesel  at  5  degree advance from Top Dead Center (TDC) and Water Injector (44) injects water at TDC while whole  injection process  is controlled through combination of the  202321072299 pump  plunger  (58)  and  pump  plunger  and  barrel  control  assembly  (60),  a water fuel pressure control pump (63), the Control Rack (71), a Camshaft of Water‐Fuel Pump  (73),  an  automatic  adjust power  supply  assembly  (82),  a water  pressure  fuel  pump  assembly  (83)  and  a  control  rack  power  supply assembly (86).

6. The system as claimed in claim 5, wherein a timing mechanism connects  both  the  camshafts  (73  and  73a)  to  the  engineʹs  Crankshaft  (1’), facilitating synchronized operation with  the engineʹs pistons  (8 and 13) and connecting rods (34 and 35).

7. The system as claimed  in claim 5, wherein  the Water  Injectors (44)  are  precisely  timed  by  using  Camshaft  of  Water‐Fuel  Pump  (73)  to provide  optimal  steam  delivery  for  maximum  power  production  and  the Pump  Plunger  (58)  is  engineered  for  precise  fuel  delivery  across  varying engine  loads  and  speeds,  while  the  Delivery  Valve  (57)  ensures  diesel  is injected at the ideal pressure for combustion.

8. The  system as  claimed  in  claim  5, wherein  the Pump plunger (58) and Barrel control assembly (60) consisting of several cylindrical barrels aligned  in  parallel,  each  containing  a  plunger  that  moves  within  it  and regulates  the  plungerʹs  motion  for  accurate  fuel  metering  while  a  Plunger return  spring  (61)  also  referred  as  the  non‐return  spring  ensures  that  the plunger returns to its starting position after each injection stroke and a Non‐ return valve and cap (59) prevents diesel backflow.

9. The  system  as  claimed  in  claim  5,  wherein  the  Water  fuel pressure  control  pump  (63)  consisting  of  three  parts  namely  a  Pressure  202321072299  regulator sleeve assembly (64), a Guidance sleeve and lock system (65) and a  Seal and fastening system (66).

10. The system as claimed in claim 9, wherein a _Pressure regulator sleeve assembly (64) consists of a Sleeve Cap (64a) that encloses the assembly, helping  to  contain  and direct  the  applied pressure,  a Spring Pressure Lock (64b) acts as a retainer, securing the spring (64c) in position, and Spring (64c) helps  maintaining  or  adjusting  tension  within  the  assembly,  ensuring  the hybrid diesel and water injection pump delivers optimal pressure for efficient  engine performance..

11. The  system as  claimed  in  claim  9, wherein  a Guidance Sleeve and Lock System (65) consists of a Lock Pin (65a) preferably crescent‐shaped and  fits  into a groove  to secure moving parts,  two Wiser elements  (65b) are washers with  varying  inner  and  outer  diameters,  ensuring  proper  spacing and alignment of components within the Sleeve (65c), and a cylindrical Sleeve  (65c) features external threading, allowing it to be screwed into another part  of the pump assembly and acts as a guide and support structure for moving  parts like the plunger and valve stem.

12. The system as claimed in claim 9, wherein a Seal and Fastening System  (66)  comprises  a  Sleeve  Piston  (66a)  having  cylindrical  design  and internal threading at one end, serves as a movable barrier within a cylinder,  providing sealing or contributing to a driving mechanism, a Wiser (65b) acts  as a washer, offering structural support, ensuring alignment, and distributing the  system’s  load,  and  a  Nut  (66b)  with  external  threading,  secures  the  202321072299 components  together,  facilitating  the  Sleeve  Piston’s  movement  and maintaining system integrity during operation  13.  The system as claimed in claim 5, wherein the control rack (71) is a  linear gear designed to adjust the fuel injection parameters in the pump having  a Control  rack  adjust  segments  (72)  for  fine  adjustments within  the fuel injection system.

14. The system as claimed  in claim 5, wherein Camshaft of Water‐Fuel Pump  (73)  is a primary  shaft  consisting of a Gear of water  fuel pump camshaft (74) along with camshaft of head tapper assembly (73a) and gears of camshaft  of  head  tapper  assembly  (73b)  to  control  timing  of  opening  and closing of valves for delivery of fuel and water, removal of exhaust gases and  steam through corresponding valves.

15. The  system  as  claimed  in  claim  5,  wherein  the  opening  and closing of  an  inlet valves  (51),  a  exhaust valves  (52),  a  steam valves  (53),  a auto inlet valve (54) and silencer valve (55) are controlled by the valve springs (45),  a  valve  spring  retainers  (48),  and  a  valve  spring  caps  (49),  ensuring efficient  management  of  air,  exhaust  gases,  and  steam  within  the  engine, while  the  valve  guides  (47)  helps  maintain  linear  motion  and  proper alignment of the valves during operation.

16. The system as claimed in claim 5, wherein the automatic adjust power  supply  assembly  (82)  consist  of  a  housing  (82a)  as  adjustment mechanism,  a  coil  spring  (82b)  that  provides  the  necessary  tension  for automatic  adjustment,  a washer  (82c)  that helps maintain  the position  and pressure  of  the  spring,  and  a  retainer  (82d)  to  secure  all  the  components  202321072299  within the housing (82a), said assembly to ensures optimal tension within the power  supply  system,  automatically  adjusting  to  maintain  consistent operational parameters.

17. The system as claimed in claim 5, wherein a water pressure fuel pump assembly and Banjo Bolt (83) provides precise delivery of water, which is  converted  into  steam  to  assist  diesel  combustion  in  driving  the  hybrid engine  and  said  assembly  showcases  the  integration  of  mechanical  and hydraulic engineering, ensuring the efficiency and performance of the steam‐ diesel hybrid engine system   18.  The system as claimed in claim 5, wherein a control rack power supply  assembly  (86)  is designed  to  supply  and manage power within  the hybrid diesel and water‐injecting pump system, said assembly consists of a  pin (86a) to secure components in place, coil springs (86b and 86f) to provide  return force and maintain pressure within the system, A hollow cylinder (86c) as guide  for plunger  to move within  it, a plunger  (86d)  that  functions as a stopper or positional  limiter, a nut  (86e)  to adjust  the position or  tension of the rod and springs.

19. A camshaft system for a water‐fuel pump (73), comprising: a camshaft of the water‐fuel pump (73) and a camshaft of head tapper assembly  (73a), each having a system of  lobes and  tappers  that operate  in a particular order to facilitate synchronized valve movement;  a camshaft taper center for the inlet valve (51) located at 0 degrees (1);  a  camshaft  taper  center  for  the  exhaust  valve  (52)  located  at  265 degrees (2);   202321072299  a camshaft taper center for the steam valve (53) located at 265 degrees  (3);  a  camshaft  taper  center  for  the  silencer  valve  (55)  located  at  353 degrees (4*5) and 173 degrees (5*4), respectively;  a camshaft  taper center for the steam valve (53)  located at 85 degrees (6);  a camshaft taper center for the exhaust valve (52) located at 85 degrees  (7);  a camshaft  taper center  for  the  inlet valve  (51)  located at 180 degrees (8);  characterized in that an auto inlet valve (54) that operates based on the requirements of  the engine,  the diesel process camshaft opens and closes at certain  degrees  according  to  the  suction  stroke  timing,  and  the  exhaust camshaft opens and closes at certain degrees according to the exhaust stroke timing,  the water process  camshaft opens and  closes  steam valve at  certain degrees  according  to  steam power  stroke  timing, water process  opens  and closes  according  to  exhaust  silencer  stroke  timing,  the  camshafts  and  their respective  valves  operate  in  synchronized  motion  to  ensure  smooth  and efficient engine operation   20.  A method of operating a hybrid steam‐diesel engine as claimed in claim 1, comprising the steps of:    combusting diesel fuel in the outermost cylinders to generate exhaust  gases;     202321072299  utilizing  exhaust  heat  from  diesel  combustion  to  convert water  into steam by directing the exhaust gases generated by the diesel cylinders to heat  water in a water injection system, converting the water into steam;    injecting  the  steam  into  the  inner  cylinders  to  provide  additional power, thereby reducing the need for additional diesel fuel consumption;    ensuring  that  the  pistons  in  both  diesel  and  steam  cylinders  are efficiently  connected  to  a  crankshaft  via  respective  connecting  rods  to transmit power  to  a drive‐train  for  converting  the  linear motion of pistons into rotational motion via a crankshaft;    independently  controlling  the  injection  of  diesel  fuel  into  the  diesel cylinders  and  water  into  the  steam  cylinders  through  separate  injection systems,  wherein  the  timing  and  quantity  of  injection  are  regulated  by  a tappet assemblies (68, 69), a Control Rack Breaker cover (77), a Control Rack  Breaker (78) and synchronized motion of camshaft of the water pump (73) to  operate various valves including an exhaust valve (52), a steam valve (53), an  auto inlet valve (54) and a silencer valve (55).

21. A method  for  controlling  the  operation  of  a diesel  and water process engine as claimed in claim 19, wherein;  starting  the  movement  of  a  both  plungers  (58)  at  0  degrees  from  a center  point  (A), wherein  said  first  plunger  simultaneously  delivers  diesel fuel to both a control rack power supply assembly (84) and the engine;  initiating water delivery at 85 degrees from said center point (A), or 95  degrees advance from a second center point (B), and stopping water delivery   202321072299  at 10 degrees advance from said second center point (B), or 170 degrees from  said center point (A);  initiating  the  movement  of  a  tappet  assembly  (68)  at  20  degrees advance  from  said  second center point  (B), or 160 degrees  from  said center point  (A),  and  stopping  the  movement  at  10  degrees  from  BDC,  or  170 degrees from TDC;  initiating operation of a breaker at 45 degrees from said second center  point (A), or 135 degrees advance from said center point (B), and stopping the breaker  operation  at  70  degrees  from  said  second  center  point  (A),  or  110 degrees advance from said center point (B);  operating  the  camshaft of water  fuel pump  (73)  from 0degrees  to 85 degree;  coordinating  the movements of  the plunger(s),  tappet  assembly  (68), and breaker, resulting in the four‐stroke motion of a diesel piston (8’) and the  two‐stroke motion of a steam piston (13);  ensuring the smooth operation of the water injector system throughout  the engine cycle;  using  a plunger  to deliver  fuel  to  the  control  rack power  supply  for sensor  first  system  lever  setting, wherein  the  fuel pump begins working  to support  engine  and water  injector  system operation  ensuring  synchronized operation of  the diesel engine and water  injector  system  to enhance engine performance and efficiency.

22. A method  for controlling engine operation as claimed  in claim 19, wherein;   202321072299  opening  the  inlet  valve  (51)  at  20  degrees  advance  from  Top  Dead Center (TDC) and 160 degrees from Bottom Dead Center (BDC), and closing  the inlet valve (51) at 155 degrees advance from TDC and at 25 degrees from  BDC;  opening  the  exhaust  valve  (52)  at  160  degrees  from  TDC  and  at  20 degrees advance from BDC, and closing the exhaust valve (52) at 10 degrees  from TDC and at 170 degrees advance from BDC;  moving  the water piston 15 degrees advance  from TDC, wherein  the steam valve (53) opens at 5 degrees advance from TDC and 175 degrees from  BDC, and closes at 25 degrees from BDC and 155 degrees advance from TDC;  opening  the  silencer valve at 25 degrees advance  from BDC and 155 degrees from TDC, and closing the silencer valve at 5 degrees from TDC and  175 degrees advance from BDC;  dividing  the  engine  cycle  into  two parts, with  the  suction / expansion cycle occurring above TDC (0 degrees), and the compression cycle occurring from TDC  (0 degrees)  to BDC  (180 degrees),  including a 15‐degree advance for the steam piston;  during  the exhaust cycle, opening  the  inlet valve  (51) as  the cylinder piston reaches 20 degrees advance from TDC or 160 degrees from BDC, and  closing the inlet valve (51) at 25 degrees from BDC or 155 degrees from TDC, while  initiating  fuel  injection as  the diesel piston enters  the power stroke at 160 degrees from TDC or 20 degrees advance from BDC;   202321072299  opening  the exhaust valve  (52) while  the water piston  is at 5 degrees advance from TDC or 175 degrees from BDC, and operating the steam valve  (53) to open when the steam piston reaches TDC;  activating  the  water  injector  at  15  degrees  from  TDC,  closing  the injector at 30 degrees advance from BDC, and coordinating the movement of the  water  piston,  the  silencer  valve  (55),  and  the  exhaust  valve  to  ensure synchronized operation;  achieving  synchronized  timing  of  valve  operations  and  piston movements for efficient engine operation throughout the entire cycle of both  the gas piston and steam piston through the suction, expansion, compression,  and exhaust strokes.

Images