Brevet FR2264192A1 — publié le 19751010

La présente @nvention concerne un dispositif d'injection de combustible à impulsion, notamment pour une machine à action directe. On sait qu'une telle machine est schématiquement constituée par un piston coulissant dans un cylindre qu'il sépare en deus chambres o@posées. L'une de ces chambres fonctionne comme une chambre de combustion classique de moteur diesel à deux temps alors que l'autre est remplie d'un matelas d'air. Les gaz de com bustion repoussent le piston à 11 encontre du matelas d'air jus- qu'à ce que le piston atteigne les lumières d'échappement. A ce moment, le matelas d'air comprimé repousse le piston vers la cham- bre de combustion et sinsi de suite. Le piston est donc animé d' un mouvement alternatif entre la chambre de combustion et le matelas d'air. On comprend que les systèmes connus d'injection par impulsion tels que ceux qui sont utilisés sur les moteurs classiques ne sont pas adaptés pour être montes sur une machine à action directe. En effet, ce systeme connu présente l'incononient dt avoir à être commandé p@r des cames liées mécaniquement au piston du moteur, Or, le piston d'une machine à acti-on directe est tout à fait t indépendant et ne possede aucune liaison mécanique avec l'extérieur. Les systèmes connus d'injection sont donc tout à fait inutilisables sur une telle machine, La présente invention a pour bu d'éviter ces inconvénients en réalisant un dispositif d'injection à impulsion dont la com- mande ne nécessite aucune liaison mécanique avec le piston de la machine à action directe. Un dispositif d'injection de combustible salon l'invention, notamment pour une machine à action directe, comprend au moins une pompe d'injection à piston plongeur qui est commande par un vérin pneumatique et qui alimente un injecteur classique et il est caractérisé en ce que le piston de la machine à action di -r'cte comporte, du eSté du matelas d'air, une chambre intérieure qui communique au moins par une ouverture avec une chambre annulaire délimitée par deux séries de segments dont l'un entoure l' extrémité du piston en contact avec le matelas d'air tandis que l'autre est éloigné de cette extrémité suivant une distance déterminée, la fond de la ch@mbre contenant le matela d'air étant pourvu d'au moins un passage qui permet de mettre en communicetion le matela- d'air avec la chambre annulaire de m niere à rei- plir la chambre intérieure du piston d'air comprimé provenant du matelas au momt ou ce piston se trouve au point mort correspon dant à la compression d matelas, tondis que par ailleurs la chaF bre du vélin de commande de la pompe a injection communique avec l'intérieur du cylindre dans lequel coulisse le piston de la machine à action directe grSce à une ouverture percée à travers la paroi. de ce cylindre, à une distance du fond de la chambre contenant le matelas d'air, déterminée de manière que l'air comprimé contenu dans la chambre intérieure du piston agisse sur le vérin pneumatique de la pompe d'injection et donc commande l'injection de combustible au moment voulu, des moyens étant enfin prévus dans le fond de la chambre contenant le matelas d'air pour permets tre à cette chambre de récupérer la quanrité d'air qui a été prélevée par le piston pour commander l'injection de combustible, Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le passage prévu dans le fond de la chambre contenant le matelas d'air pour alimenter en air comprimé la chambre intérieure du pis- ton rebouche sur la paroi cylindrique interne du cylindre par deux ouvertures dont l'une est située à proximité immédiate de la parci constituant le fond proprement dit de la chambre et l'autre à une distance, par rapport à cette paroi, légèrement supérieure à la distance qui existe entre cette dernière paroi et la série de segments qui entoure l'extrémité du piston en contact avec le matelas d'air lorsque ce piston se trouve au point mort correspondant à la compression du matelas d'air et à la course minimale du pison, c'est-à-dire à la charge minimale de la machine à action directe Ainsi, quelle que soit la charge de cette machine, la chambre intérieure du piston est toujours alimentée en air comprimé et peut donc commander la pompe à injection. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la distance axiale qui sépare les deux séries de segments est au moins égale à la différence qui existe entre la course maximale et la course minimale du piston, ces courses correspondant aux charges maximales et minimales de la machine à action directe.De cette maniere, on s'assure que la série de segments la plus éloigne de l'extrémité du piston ne coupe pas la communication entre la chambre intérieure du piston et la chambre contenant le matelas d'air aussi longtemps qu: la série de segments qui entoure l'ex- trémité du piston est située entre les deux ouvertures du passage jettant en communication la chambre intérieure du piston avec la chambre contenant le matIas d'aire Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la distance comptée axialement qui sépare les deux séries de segments est inférieure à la distance comptée- axialement qui sépare la paroi constituant le fond de la chambre qui contient le mateaas d'air et l'ouverture par laquelle se gait la communication entre la chambre intérieure du- piston et la chambre du vérin de commande de la pompe à injection, tandis que la paroi extérieure du piston et la paroi interne du cylindre de la machine à action direo- te définissent, au-delà de la série de segments la plus éloignée de l'extrémité du piston en contact avec le matelas d'air, une chambre annulaire mise en communication par au moins une ouverture percée à travers la paroi du cylindre à l'aide de moyens appropriés.Ainsi, on assure 1 mise à l'atmosphère de la chambre du vérin de la pompe à injection une fois que la série de segments la plus éloignée de l'extrémité du piston en contact avec-le matelas d'air est passée au-delà de l'ouverture qui met en communication la chambre inférieure du piston avec la chambre du vérin Cela permet de faire cesser l'injection de combustible et d'auto riser le vérin à revenir dans sa position initiale. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le vélin de commande de la pompe à injection et le piston plongeur de cette pompe sont placés coaxialement dans le prolongement l'un de l'autre, le piston du vérin agissant directement sur I trémité du piston plongeur tandis que deux butées déformables sont placées chacune à une des extrémités de la chambre dans laquelle coulisse le piston du vérin, ces butées ayant pour rôle d'amortir et de stopper le mouvement du piston de vérin, alors qu'enfin un ressort de rappel prend appui sur l'extrémité de la chambre du vérin opposée à l'extrémité ou débouche le passage permettant de mettre en communication la chambre intérieure du piston de la machine à action directe avec la chambre du vérin, et sur un épau- lement prévu sur l'extrémité du piston plongeur, ce ressort ayant pour rôle de ramener le piston du vérin vers l'extrémité de la chambre de ce dernier où débouche le passage mettant en communies tion la chambre intérieure du piston de la machine à action directe avec la chambre du vérin0 Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la acirpe à injection est reliée à acteur par une canalisa tien. Suivant une variante de l'invention, le corps de la pompe a injection dans lequel coulissent le piston du vérin et le pia- ton plongeur est rapport directement sur l'injecteur, tandis que le passage qui met en communication la chambre du vérin de commande avec la chambre intérieure du piston de la machine à action directe est constitué par une canalisation. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les moyens permettant à la chambre de la machine action directe qui contient le matelas d'air de récupérer la quantité d'air prélevée par la chambre intérieure du piston sont constitués par un clapet anti-retour placé sur un passage débouchant d'une part dans l'atmosphère et d'autre part dans le fonc. de la chanibre con- tenant le matelas d'air, le clapet permettant le passage de l'air atmosphérique vers cette dernière chambre et non dans le sens contraire. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la crémaillère qui commande à la manière connue la position angu la ire de la rampe que comporte le piston plongeur à son extrémité est solidaire d'un piston ou dune membrane qui sépare un cylindre en deux chambres dont l'une reçoit un ressort ie rappel susceptible de repousser la crémaillère dans le sens correspondant à la réduction du cran d'injection, tandis que l'autre re çoit de l'air dont la pression est égale à celle de l'air refoulé par le compresseur qui quipu la machine à action directe, si bien que lorsque la pression d'air refoulé par le compresseur augmente la crémaillère est repoussée dans le sens correspondatit à l'augmentation du cran de combustible. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions la rampe de la pompe à injection comporte une première partie qui permet l'augmentation du cran de combustible d'un cran minimum à un cran maximum et une seconde partie qui suit la première partie et qui permet de ramener le cran de combustible du cran maximum au cran minimum, l . rampe étant orientée de façon que le déplacement du piston ou de la membrane entratnant la crémaillère provoque la rotation de la rampe de manière que cette dernière comma de l'augmentation du cran de combustible, grace à sa première par- tie, du cran minimum au cran maximum au fur et à mesure que la pression de l'air refoulé par le compresseur augmente puis lorsque cette pression augmente encore la réduction du cran de com bustible, race a sa seconde partie, du cran maximum au cran minimum. On obtient ainsi une régulation automatique du fonctionnement de la machine à action directe en fonction de la pression de 11 air refoule par le compresseur.En effet, tant que la pression de l'air refoulé par le compresseur n'atteint pas la valeur de tarage du ressort de rappel qui agit sur le piston ou la membrane commandant le déplacement de la crémaillère, le cran de combustible est minimum0 Lorsque la pression de l'air refoulé atteint la valeur de tarage du ressort de rappel la crémaillere est déplacée de façon que le cran augmente jusqu'à sa valeur maximale qui correspond aussi à la valeur maximale de la pression d'air refoulée Si cette pression a tendance encore a augmenter, la crémaillère est déplacée toujours dans le même sens si bien que le cran de combustible redescend jusqu'à sa valeur minimale ce qui permet à la machine à action directe qui entraîne le com presseur de se stabiliser et de ne plus fournir d'air comprimé. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, des moyens permettent d'introduire-dans la chambre de régulation qui reçoit l'ail refoulé par le compresseur, de l'air haute re- sion provenant du compresseur de manière à ramener le cran au zé- ro et à stopper la machine aussitôt qu'est déclenchée l'une des séourités actives de la machine qui détecte par exemple le manque de graissage, etcO Suivant une caractéristiqUe supplémentaire de l'invention, un poussoir manuel est solidaire du piston ou de la membrane commandant la rotation du piston plongeur, ce poussoir permettant d'arrêter manuellement le fonctionnement de la machine, Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le piston ou membrane qui commande le déplacement de la crémail lère est susceptible de coulisser sur la tige qui prolonge la cré- maillère et qui se termine par le poussoir, tandis qu'un épaulement prévu sur la tige permet au pis on de repousser la crémail- lère, un ressort de rappel étant pris entre cet épaulement et 1' extrémité de la chambre de f--eon a maintenir l'épaulement appli- que contre le piston ou la membranes Graee à cette disposition, on comprend quc si le ressort de rappel prévu derrière l'épaule- men@ est faible, l'effort à fournir pour stopper manuellement la mahine à action directe sera lui aussi faible puisqu'il n'y aura pas renousser le piston ou la membrane. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, des moyens permet@ent d'alimenter le vé@in de la pempe d'injection indépendemm@nt de la commande apr éduipage mobile, par axemple avant le démarrage pour réaliser une pré-injection. Cette commande complémentaire est alors incluse drns le cycle de démarra- ge. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'injec te de combustible possède une canalisation de purge eo aval de l'aiguille d'injection, cette canalisation permettant une purge efficace st complète du systeme. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le sys terne d'alimentation en combustible comprend un réservoir indépendent constitué par deux capacités isolées dont 1 t une est reliée à l'atmosphère et est destinee recueillir les fuites et la purge de combustible, tandis que l'autre sert à l'alimentation de la pompe et est mise sous pression à l'aide d'air comprimé re- foulé par le compresseur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le circuit d'alimentation en combustible comprend un accumulateur armé par la pression de démarrage de la machine, cet accumulateur laissant le temps à l'air refoulé de pénétrer dans le réservoir pour y exercer l'effort de pression nécessaire à l'alimentation de la pompe à injection. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'air comprimé exerçant l'effort de pression dans le réservoir est introduit dans un sac étanche place à l'intérieur de ce réservoir, tandis qu'une grille permet de limiter l'expansion du sac de manière à faire tomber la pression d'alimentation et d' arrêter la machine avant de désamorcer complètement le circuit de combustible. Le dessin annexé,donné à titre d'exemple non limitatif s permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 est une vue en coupe d'une machine à action directe pourvue d'un dispositif d'injection à impulsion selon l'invention Figure 2 est une vue en détail de l'injecteur équipant ce dispositif. Figure 3 est une vue en coupe d'une variante de l'invention selon laquelle l'injecteur est ranporté directement sur le corps de la pompe. Figure 4 est une vue d'ensemble du circuit d'alimentation en combustible0 Figure 5 est une vue d'une va@iante selon laquelle le poussoir est indépendant du piston ou de la membrane oui entrasse la crémaillère On a représenté sur la figure 1 une machine à action directe servant de groupe moteur pour un moto-compresseur. Cette machine est constituée par un piston libre 1 coulissant dans un cy- lindre 2 qu'il partage en deux chambres 5 et 100e La chambre 100 travaille comme une chambre normale de moteur diesel. File comporte à la manière connue un injecteur 30.Au contraire, la chambre 5 est remplie d'un matelas d'air qui travaille comme un ressort de rappel0 Le piston 1 est donc animé d'un mouvement de vaet-vient entre les chambres 100 et 5. Il permet grâce à des moyens non représentés de comprimer de l'air eomme un groupe motocompresseur de type classique. L'injecteur 30 est alimenté en combustible à l'aide de la pompe à injection 102 qui est rapportée sur le cylindre 2. Cette pompe comporte à la manière connue un vérin pneumatique constitué par un piston 14 coulissant dans une chambre 13. Ce vérin est susceptible de repousser un piston plongeur 18 avec l'extrémité duquel il est en contact0 La position angulaire du piston plongeur 18 est déterminée à l'aide d'une crémaillère 19e L'invention concerne plus particulièrement l'alimentation en gaz comprimé du vérin 13-14o Pour cela, le piston 1 de la machine à action directe comporte à proximité de son extrémité en contact avec le matelas d' air 5 une chambre intérieure 3. Unc ouverture 107 met en commu nication cette chambre avec une chambre annulaire 106 délimitée tune part par la paroi interne du cylindre 2 et d'autre part par une creusure annulaire iii pratiquée dans la paroi externe de 1' extrémités du piston I en contact avec le matelas d'air 54 Cette chambre présente dans le sens axial une longueur 110.Cette longueur est au moins égale à la différence existant entre les courses minimales et maximales du pi@ton 1 qui correspondent aux chas ges maximales et minimales de la machine à action directe. Lorsque le piston 1 est au point mort correspondant à la compression du matelas d'air 5, la chambre intérieure 3 put se remplir d'air comprimé provenant du matelas 5 grâce t un passage annulaire - qui relie le fond de la chambre 5 aux ouvertures 6 pratiquées dans la chemise t12 dans laquelle coulisse le piston 1. Ces ouvertures sont placées dans un même plan transversal si r-e à une distance il par rapport a la paroi constituant le fond proprement dit dc la chambre 5.Cette distance est au mGins égale à a distance à laquelle est située la rive de la chambre annulai 106 la plus proche du matelas 5 lorsque le piston 1 occupe le point mort correspondant à la compression du matelas 5 pour la charge minimale de la machine à action directe. lie piéton 1 occupe alors la position illustree en pointilles sur la figure 1. Grâce à cette disposition on est assuré que la chambre 3 se remplira toujours d'air comprimé provenant du matelas 5. Pour permettre à la chambre contenant le matelas d'air 5 de -récuperer la quantité d'air prélevé par le piston 1, un passage 114 qui s'ouvre sur l'atmosphère est percé dans le fond de la chambre 5 et est muni d'un clapet anti-retour 8. Ce clapet permet l'entrée d'air dans la chambre 5. La chambre 13 du vérin de la pompe à injection communique avec l'intérieur du cylindre 2 grace à un passage 10 qui débouche dans le cylindre 2 à une distance 120 du fond de la chambre 5, Cette distance est supérieure à la largeur 110 de la chambre an laire 106. Le piston 14 du vérin coulisse dans une chambre 121 dont les deux extrémités sont pourvues chacune d'une butée déformable 16 qui amortit et stoppe le mouvement le mouvement du piston 14. Un ressort de rappel 15 repousse const@mment, par l'intermédiaire d'un épaulement 122, le piston plongeur 18 et le piston 14 vers ltextrémité de la chambre 13 où débouche le passage 10. Le piston 14 du vérin et le piston plongeur 18 sont placés dans le prolongemment l'un de l'autre et coulissent dans un même corps 9 que l' on appellera corps de pompe. La position angulaire du piston plongeur 18 est commandée par la crémaillère 19 qui est prolongée par une tige 21. Cette tige est solidaire d'un piston de régulation 22 qui coulisse dans un cylindre 103 lui-même solidaire du corps de pompe 9.Le piston 22 sépare les chambres 104 et 105. La chambre 104 reçoit un ressort 23 qui repousse le piston 22 vers l'extérieur du cylindre i'03 mouvement qui correspond à la diminution du cran de combustible déterminé par la rampe 20 du piston plon- geur 18. La chambre 105 reçoit par des moyens non représentés de l'air refoulé par le compresseur suivant la flèche 25 à travers une ouverture 125e Par ailleurs, une ouverture 126 permet dtin- troduire par des moyens non représentés de l'air haute pression provenant du oompresseur dans la chambre 105 lorsque l'une des sé curités actives du la @achine à action directe détecte une panne, comme par exemple, un manque de graissage. La zig 21 dépasse au-delà du cylindre 103 et e termine par un poussoir 24 sur lequel on peut agir manuellement. L'injecteur 30 débouche dans la eha.-bre de combustion 100. Il comporte à la manière connue une aiguille 130 et est caracterisé en ce qu'un canal 31 est percé en aval de l'aiguille pour permettre une purge de tout le système d'injection. Un tiroir de sécurité 17 représenté en tralts poi@tillés sur la figure 1 permet d'isoler le cylindre de la machine à action directe de la chanbre 13 du vérin de commande de la pompe à injection 102o La pompe à injectIon 102 est alimentée en combustible par l'orifice 132 percé à travers la paroi du corps de pompa 9. Le circuit d'alimentation en combustible est illustré sur la figure 4. Il comporte un réservoir 36 relié à la pompe d'in- jection 102 par une canalisation 145. Avant de pén@trer dans ce te canalisation, le combustible passe à travers un filtre e 44. La réservoir 36 comporte deux compartiments 33 et 34 séparés par une paroi 35. Ces deux compartiments sont reliés par un clapet de non-ratour 13b qui laisse passer la combustible seulement du compartiment 34 vers le compartiment 33. Le compartiment 34 est mis à l'atmosphère grâce à une ouverture 42 percée dans la paroi du réservoir 36. Ce compartiment est des@iné à recevoir : - les fuites de la pompe à injection 102 grâce à une canalisation 49, - le fuites de l'injecteur 30 grâce à une canalisation 50, - la purge de l'injecteur 30 grâce à une canalisation 51. Le compartiment 33 sert pour l'alimentation proprement dite de la pompe à injection 102. Dans ce compartiment est mis en place un sac 140 extensible et étanche. De l'air comprimé refoulé par le compresseur est introduit dan- ce sac par la canalisation 141 suivant la flèche 37. L'expansion du sac est limite pal- de- grilles 3a et 40. La grille 40 est située légèrement au-dessus du fond 32 du réservoir 36. La grille 38 délimite un cal 39 par lequel se fait le remplissage du réservoir. Ce canal est fermé par un bouchon 4i qui posse de u cran de blocage pour lui permettre de résister à la pression régnant à l'intérieur du réservoir. @n petite chambre 150 permet d'alim@nter la pompe à injec tion au moment du démarrage du groupe moto-compresseur de manière @ laisser le temps à ce dernier de faire monter la pression dans le réservoir d'alimentation 36. Cette chambre est séparée en deux sous-chambre 152 et 153 par une membrane 46 repoussée constamment dans la chambre 152 par un ressort 48.La sous-chambre 153 est remplie de combustible par une canalisation 151 qui débouche d' une part dans la canalisation 3 qui relie le réservoir 3v à la pompe à injection 102 et d1autre part dans la canalisation 133 qui relie la canalisation 43 à la pom@e 102. La sous-chambre 152 est soumise à la pression de démarrage du groupe moto-compresseur par une canalisation 47. On a représenté sur les figures 6 et 7 deux formes extrêmes selon lesquelles peut autre dessinée la rampe d'injection 20 du piston plongeur 1e. Ces figures représentent le développement de la surface cylindrique de l'extrémité du piston plongeur 18 comportant la ramne 20. La partie active de cette surface est la zone 161 délimitée par la limite supérieure 160 et la rampe proprement dite 20. La zone 162 se trouve un niveau légèrement @nfé- rieur par rapport à la zone 151. Lorsque le piston plongeur 18 est repoussé, l'ouverture du canal 132 nar lequel se fait l'ad- mission de combustible est animée d'un mouvement relatif le long d'une génératrice 163 suivant la flèche 164.L'injection de combustible a lieu tant que l'ouverture au canal 132 est bouchée par la zone 161. Au contraire, lorsqu l'ouverture du canal 132 nasse la rampe 20, l'injection de combustible cesse immédiatement car le canal 132 est alors en communication avec la chambre d'injection 166 du fait cue la zone 162 se trouve à un niveau légèrement inférieur par rapport à la zone 161, Ces deux zones sont délimi- tes par un épaulement 170 de hauteur 171. Le cran de combustible est donc donné par la longueur 165 qui sépare la limite supérieure 160 de la rampe 20 comme Illustré sur la figure 6. L3 rampe 20 se caractérise par le fait au'elle se subdivise en trois zones 172, 173 et 174. Ces zones sont délimitées par les points anguleux 175, 176 et 177. La zone 112 correspond à un cran de combustible nul. La zone 173 a u@ cran de combustible croissant et la zone 174 a un cran de combustible décroissant. le point anguleux 175 correspondant au cran minimum, le point 176 au cran maximum et le point 177 à nouveau au cran minimum. La principale caractéristique de la zone d 'injection 161 se trouve dans le fait qu'elle comporte une zone cran crossant 173 suivie d'une zone à cran décroissant 174. La rampc' d'injection 20 illustrée sur la figure 6 correspond à une avance à l'allumage constante. .n effet, cette avance est déterminée par la ligne supérieure 160 qui est horizontale. Par contre, la rampe 20 illustrée sur la figure 8 correspond à une avance à l'allumage proportionnelle au cran de combustible e effet, cette avance est ici déterminée par la rampe 20 proprement dite. Naturellement, le profil définitif à adopter pour la rampe 20 pourra se situer entre ces deux cas extrêmes de figure Le fonctionnement est le suivant 1 - FoneLionnement de la pompe à injection 102 Au repos, le piston plongeur 18 est complètement repoussé vers la droite. L'ouverture du canal 132 par lequel se fait ltin- troduction de combustible dans la pompe est libérée par la rampe 20 si bien que du combustible est admis ans la chambre d'injec- tion 166. La pompe à injection est alors prête à injecter du combustible vers l'injecteur 30. Pour cela, le piston 1 ae la machine à action directe est repoussé par les gaz provenant de la combustion précédente et con tenus dans la chambre 100 à l'@ncontre du matelas d'air contenu dans la chambre 5. e piston 1 poursuit sa course jusqu'à soi; point mort correspondant à la compression du matelas d'air La série de segments 108 passe alors au-delà des ouvertures j s bien que la chambre intérieure 3 du piston 1 se remplit d'air comprimé provenant du matelas par l'intermédiaire du passage 107. Le matelas d'air repousse alors le piston 1 vers la chambre de combustion. Lorsque la série de segments 109 passe au-delà de l'ouverture du passage 10, l'air comprimé contenu dan- la chambre intérieure 3 pénètre dans la chambre 13 du vérin de commande de la pompe a injection 102. Le piston 14 est donc repousse vers le haut et entrai ne avec lui le piston plongeur 18. L'injecteur 30 se trouvc alimente en combustible par la canalisation 29. Il y a donc une nouvelle combustion dans la chambre 100 et le piston î est repoussé à l'encontre du matelas d'air contenu dans la chambre 5. De son côté, le piston plongeur 18 est repoussé dans sa position initiale c'est-à-dire vers le bas par le ressort 15. L'ensemble est alors prêt pour un nouveau cycle. La position angulaire du pist@n @longeur 18 déter@ine, par l'int@rmédiaire de la rampe 20, la quantité de combustible injec tée. Au départ, le ressort 23 repousse vers la droite la cré maillère 1e si bi@n que l'@uverture 'u anal 132 par lequel se fait l'introduction du combus@ible dans la pompe à injection 102 se trouve à proximité du point anguleux 175, c'est-à-dire du cran de combustible minimum La machine à action directe fonctionne avec ce cran de combustible tant que l'effort appliqué sur le piston 22 par l'air comprimé refoulé par le compresseur et introduit dans la chambre 105 par l'ouverture 125 reste inférieur à l'effort de tarage de 23. Au contraire, lorsque la pression de l'air comprimé refoulé par le compresseur dépasse la pression de tarage du ressort 23, la crémaillère 19 est repoussée vers la gauche si bien que le cran de combustible augmente. La pression de tarago du ressort 23 peut correspondre, par exemple à cinq bars. L rampe 20 augmente le cran d'injection jusqu'à ce qu'il atteigne sa valeur maximale au point 176 de la rampe 20. Cette valeur maximale du cran de combustible correspond à une pression d'air refoulée par le compresseur d'environ six bars, cette valeur constituant la pression minimale de service pour le compresseur. A partir de ce point et, par exemple de six à huit bars, le cran de combustible est ramené à sa valeur minimale, c'est-àdire au point 177 de la rampe 20.La machine à action directe se stabilise autour de ce point et ne refoule plus d'air. Dès que l'on utilise l'air refoulé p-r le compresseur, la pression baisse dans la chambre 105 si bien que le cran augmente et que la machine se règle au débit demandé à une pression intermédiaire entre six et huit barsO Si l'utilisation dépasse la capacité de la machine, la pression tombe en-dessous de six bars et la machine revient au cran de démarrages c'est-à-dire au point 175, donc en position de sécurité. Si au contraire pour une raison quelconque la pression de refoulement excède huit bars, la rame passe en position stop, ctest-à-dire dans la zone 172, et arrête la machine. Pour arrêter 1- machine, l'opérteur asit sur le bouton poussoir 24 qui est lié à la tige 21 et à la crémaillère 19. Ce mouvement a pour conséquence de placer l'ouverture du canal 132 dans la zone 172 de la rampe 20, c'est-à-dire dans la zone où le cran de combustible est nul. En cas d'action d'une sécurité, par exemple en cas de manque de graissage, de l'air haute pression provenant du compresseur est envoyé dans la chambre 105 ce qui a pour conséquence de repousser la crémaillère 19 vers la gauche et de stopper la machine en ramenant immédiatement le cran de combustible à zéro. L'écartement des deux séries de segments 108 et 109 prévus sur le piston 1 est déterminé de facon que la pompe reste en com muncatron avec la chambre intérieure 3 jusqu'au moment où, le moteur se détendant dans la course motrice, la série de segments 109 repasse devant l'orifice 10, tandis que le matelas d'air contenu dans la chambre 5 est comprimé. A ce moment, la chambre 13 du vérin de commande de la pompe à injection 102 est mise a at- mosphère par l'intermédiaire d'un passage il prévu dans la paroi externe du piston 1 et des passages 12. Le point de déclenchement du fonctionnement de la pompe à injection 102 est constant mais le point d'injection est réglable si l'on adopte une rampe a auto-avance comme celle qui est @ illus- rée sur la figure 8. On note en particulier que lors de la Course de démarrage I équipage mobile étant lancé en position extrême vers la droite la chambre intérieure 3 du piston 1 stalimente en air comprimé provenant du matelas 5 sans aucun retard, ce qui assure une escellente première injection. Les orifices 6 sont situés de façon a être découverts menue lorsque le mouvement de l'équipage mobile 1 est à cours minimale. On a ainsi une alimentation de la chambre 3 indépendante de la charge de la machine donc une qualité d'in- jection constante. 2 - Fonctionnement du circuit d'alimentation en combustible: Ce circuit est illustré sur la figure 4e Au cours du fonc- tionnement, de l'air comprimé refoulé par le compresseur est in troduit dans le sac expansible 140. Le combustible contenu dans le compartiment 33 du réservoir 36 est donc mis sous pression. Il est refoulé dans la canalisation 43 et passe à travers un cla pèt non-retour 45 avant de pénétrer dans la pompe d'injection 102. A caque injection, le combustible est repoussé dans la ca nalisation 29 vers l'injecteur 30. Grâce à ce dispositif, la pompe d'injection 102 est constamment alimentée ers combustible. Cette alim@ntation cesse lorsque le sac 1:o atteint les grilles 39 et 40 qui limitent son expansion. En effet, le combustible n'est plus alors soumis à aucune pression t ne peut donc plus pénétrer dans la pompe d'injection 102e Le volume maximum atteint par le sac 14t} lorsqu'il est en contact avec les grilles 3@ et 40 est inférieur au volume du compartiment 33 du réservoir 36. Ainsi, le compartim@nt 33 n'est jamais vide de combustible, ce qui évite une vidange com@lète de l'ensemble du circuit d'aliment@tion. Les fuites de la pompe à injection 102 et de l'injecteur 30 sont recueillies par le compartiment 34 du réservoir 36. Ce compartiment recueille aussi le combustible provenant de la purge du circuit d'alimentation par la canalisation 51. Le liquide contenu dans ce compartiment est introduit dans le compartiment 33 par le clapet non-retour 136. Le sac 140 permet d'éviter la dissolution d'air dans le combustible Au moment du démarrage, la chambre 150 permet d'introduire du combustible dans la pompe d'injection 102. Avant le démarrage, le ressort 48 amène la membrane 46 en position haute. Dès que l' opérateur met en route la machine à action directes de l'air de démarrage est introduit dans la chambre 152 par la canalisation 47. Le combustible contenu dans la chambre 153 est donc mis sous pression si bien que la pompe d'injection 102 est alimentée en combustible. Le clapet non-retour 45 permet d'éviter que le combustible mis sous pression dans la chambre 153 ne retourne dans la compartiment 33 du réservoir 36. Petit à petit, la pression dans le sac 140 augmente de fa çon à comprimer le combustible contenu dans le compartiment 33 suffisamment pour que l'alimentation en combustible puisse se faire par la canalisation 43. La membrane 48 agit alors en amortisseur d'admission pour la pompe d'injection. On a représenté sur la figur@ 3 une variante de l'invention selon laquelle l'injecteur 30 est rapporté directement sur le corps 9 de la pompe d'injection 102. Le fonctionnement de cette variante reste le mame que précédémment. Sur la l.iure 5, le piston 22 peut coulisser sur la tige 21. Un épaulement 180 situé entre le piston et le fond du cylindre 10 > permet au piston 22 d'agir sur la tige 21 lorsque cela est nécessaire. L'épaulement 180 est ramené contre le piston 22 pal un ressort 11, Ce ressort et le ressort 23 sont concentriquels. Cette disposition permet de limiter l'effort à fournir pour stopper le fonctionnement de la machine à action directe en ap payant sur le bouton poussoir 24 En effet, il suffit pour cela de prévoir un ressort 181 que l'on puisse facilement comprimer, le choix du ressort 23 étant complètement indépendant du choix du ressort 181 Le reste du fonctionnement demeure identique au cas précé dent Dans toutes les variantes précédentes, le fond de la chambre 5 contenant le matelas d'air est pourvu d'une canalisation 114 qui comporte un clapet anti-retour 8. Cette canalisation relie la chambre 5 à la pompe de balayage de la machine à action directe0 Le clapet anti-retour 8 permet le passage de l'air seulement de la pompe de balayage vers la chambre 5. Ce clapet permet de réintroduire dans la chambre 5 la quantité dtair qui a été prélevée par la chambre intérieure 3 pour commander la pompe d'injection 102 et qui a été évacuée vers l'atmosphère par le passage 12. L'avantage essentiel de l'invention tient en ce qu'elle pes met la commande de la pompe d'injection sans nécessiter aucune liaison mécanique entre cette pompe et l'équipage mobile de la machine à action directe REVENDICATIONS - 1 Dispositif d'injection de combustible, notamment pour un machine à action directe qui présente un piston délimitant une chambre de combustion et une chambre contenant un matelas d'air, comprenant au mains une porpe d'injection à piston plongeur qui alimente un injecteur, et caractérisé en ce que le piston plongeur de la pompe d'injection est commandé par un vérin pneumatique situé dans le prolongement du piston plongeur, tandis que le piston de la machine à action directe comporte, du côté du matelas d'air, une chambre intérieure qui communique au moins par une ouverture avec une chambre annulaire dlimitée dw une part par la paroi interne du cylindre dans lequel coulisse le piston de la machine à action directe et par la paroi externe de ce piston* et d'autre part par deux séries de segments dont l'une entoure l'extrémité du piston de la machine à action directe en contact avec le matelas d'airs tandis que 11 autre est éloignée de cette extrémité suivant une distance déterminée, le fond de la chambre contenant le matelas d'air étant pourvu d'au moins un passage qui permet de mettre en com.lunication le matelas d'air avec la chambre annulaire de manière à remplir la chambre inté- rieure du piston, d'air comprimé provenant du matelas au moment où ce piston se trouve au point -i. ort correspondant à la compression du matelas, alors que par ailleurs la chambre du vérin de commande de la pompe à injection communique avec l'intérieur du cylindre dans lequel coulisse le piston de la machine à action directe grâce à une ouverture percée à travers la paroi de ce cylindre, à une distance du fond de la chambre contenant le matelas d'air determinée de manière que l'air comprimé contenu dans la chambre intérieure du piston aGisse sue le vérin pneumatique de la pompe d'injection et donc commande l'injection de combustible au moment voulu, lorsque le piston e la machire à action directe s'est suffisamment déplacé vers la chambre de combustion pour que la chambre annulaire qu'il présente soit placée en regard de l'ouverture du vérin pneumatique, des moyens étant enfin prevus dans le fond de la chambre contenant le matelas d'air pour permettre à cette dernière de récupérer la quantité d'air qui a été prélevée par le piston pour commander l'Injection de combus- tible et qui a été rejetée vers l'atmosphère par des moyens ap propriés prévus sur ce piston une fois que celui-ci s'est suffissF sent enfoncé dans la chambre matelas pour que la chambre annu laire n:: soit plus en regard de l'ouverture du vérin pneumatique. - 2. Dispositif d'injection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le passage prévu dans le fond de la chambre matelas pour alimenter en air comprimé la chambre intérieure du piston libre débouche dans la chambre matelas par deux ouvertures dont l'une est située à proximité immédiate du fond proprement dit de cette chambre et l'autre à une distance de ce fond légèrement supérieure à la distance qui existe entre cette dernière et la rive de la chambre annulaire la plus proche du matelas d'airs lorsque le piston libre se trouve au point mort correspondant à ma compression du matelas d'air pour la course minimale du piston, c'est-à-dire pour la charge.minimale de la machine à action directe, cette disposition permettant de mettre en communication la chambre intérieure du pi-ston libre avec-le matelas d'air quelle que soit la charge de la machine. - 3. Dispositif d'injection suivant la revendication I, caractérisé en ce que la distance axiale qui sépare les deux séries de segments est au moins égale à la différence qui existe entre la course maximale et la course minimale au piston libre, ces courses correspondant Q la charge maximale et minimale de la machine à action directe si bien que l'on stassure ainsi que la série de segments la plus éloignée de l'extrémité du piston libre ne coupe pas la communication entre la chambre intérieure du piston libre et la chambre contenant le matelas d'air aussi longtemps que la série de segments qui entoure l'extrémité du piston libre est située entre les deux ouvertures du passage mettant en communication la chambre intérieure du piston avec la la chambre contenant le matelas d'air - 40 Dispositif d'injection suivant; l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens permet- tant d'évacuer l'air comprimé ayant servi à la commande de ltin- jeetion de combustible sont constitués par une chambre annulaire d'év@cuation délimitée d'une part par la série de segments la plus éloignée rlu matelas d'air et d'autre part par la paroi interne du cylindre de la machine à action directe et la paroi externe du piston libre, cette paroi étant sar ailleurs percée d'au moins un passage qui permet ainsi l'évacus@ion de l'air comprimé vers l'atmosphère par l'intérieur du piston à l'aide de moyens appropriés, cette évacuation intervenant dès que le piston libre s'est suffisamment enfoncé dans la chanbr matelas pour que la sé rie de segments la plus éloiCnée du matelas soit passée au-delà de l'ouverture par laquelle communique le vérin pneumatique avec l'intérieur du cylindre. - Dispositif suivant la revendication 4,caractérisé en ce que les moyens permettant à la chambre matelas de récupérer la quantité d'air qui a servi à lu commande de l'injection sont cons- titués par un clapet anti-retour placé sur une canalisation qui débouche d'une part dans l'atmosphère et d'autre part dans le fond de la chambre matelas, le clapet permettant seulement le passage de l'air atmosphérique vers cette dernière cambre, 3 6.Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il équipe le moteur à piston libre d'un groupe moto-compresseur à action directe, tandis que la rampe que comporte le piston plongeur de la pompe à injection à son extrémité présente les deux zones suivantes - une première zone qu permet l'augmentation du cran de combustible d'un cran minimum à un cran maximum - une seconde zone qui suit la premiere et qui permet de ramener le cran de combustible du cran maximum au cran minimum, tandis que des moyens sont prévus pour commander la rotation du piston plongeur de façon que la rampe commande l'augmentation ducran de combustible du cran minimum au cran maximum grâce à sa première zone au fur et à mesure que la pression de l'air refoulé par le compresseur augmente jusqu'à la pression de service minimale qui correspond alors au cran maximum* puis lorsque cette pression augmente encore, grâce à Sa seconde partie, la réduction du cran de combustible du cran maximum au cran minimum pour lequel le compresseur ne refoule plus, ce second cran minimum correspondant alors à la pression de service maximale. - 7. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens permettent d'alimenter le vérin de la pompe d'injection indépendamment de l'alimentation par la chambre interne du piston libre, ces moyens interveant au moment du amarrage pour réaliser une préihjection. - 8. Dispositif d'injection suivant l'une quiconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'injecteur de combustible possède une canalisation de purge en aval de l'aiguil- le d'injection, cette canalisation permettant une purge efficace et complète du circuit de combustible - -*o Dispositif d1injection-suivant la revendication o, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation en bustible comprend un réservoir indépendant constitué par deux capacités isolées dont l'une est reliée à l'atmosphère et est destinee à recueillir les fuites et la purge de @ombustible, tandis que I' autre sert à l'alimentation de la pompe à injection et est mise sous pression à l'aide d'air comprimé refoulé par le compresseur. - 10. Dispositif d'injection suivant 1 revendication 6, ca ractérisé en ce que le circuit d'alimentation en combustible com- prend un accumulateur qu présente une chambre séparée en deux compartiments indépendants par un piston,ou une membranearepous- sé constamment par des moyens appropriés dans l'un des compartiments, ce compartiment étant susceptible, au démarrage, de recevoir de l'air comprimé provenant d'une réserve de façon à mettre sous pression par l'intermédiaire du piston ou de la membrane le combustible contenu dans l'autrè compartiment@qui communique avec la canalisation qui relie la pompe d'injection au réservoir de- combustible, un clapet de non-retour étant placé sur cette canalisation entre le réservoir et l'accumulateur pour éviter que le combustible mis ous pression dans l'accumulateur soit refoulé dans le réservoir et non dans la pompe à injection. - 110 Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air comprimé mettant sous pression le combustible dans le réservoir est introduit dans un sac étanche placé à l'intérieur du réservoir, tandis qu'une grille elle aussi placée à l'intérieur du réservoir permet de limiter l'expansion du sac de manière à faire tomber lakression d'alimentation et d'arrenter la machine avant de désamorcer complètement le circuit de combustible. - 12. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caracterisé en ce que le vérin de r mande de la pompe à injection et le piston plongeur de cette pompe sont placés coaxialement dans le prolongement l'un de l'autre, le piston du vérin agissant directement sur l'extrémité du-piston plongeur tandis que-deux butées déformables sont placées chacune à une des extrémités de la chambre dans laqueile coulisse le piston du vérin, ces butées ayant pour rôle d'amortir et de stopper le mouvement du piston cu verin, alors qu'enfin un ressort de rap- pel prenan appui sur un épaulement prévu sur l'extrémité du piston plongeur permet de ramener constamment le piston du vérin vers l'extrémité de la chambre de ce dernier où débouche l'ouver@ur mettant en communication le vérin pneumatique avec le cylindr@ ue la machine a action directe0 - 13. Dispositif d'injection suivant la revendication @, caractérisé en ce que la crémaillère qui. commande à la manière connue 1 @ position angulaire de la rampe que comporte le piston plongeur à son extrémité est solidaire d'un piston ou d'une mem- brane qui sépare un cylindre en deux chambres dont l'une reçoit un ressort de rappel susceptible de repousser la crémaillère dans le sens correspondant à la réduction du cran d'injection, tandis que l'outre reçoit de l'air refoulé par le compresseur si bien que lorsque la pression de l'air refoulé par le compresseur augmente, la crémaillère est repoussée automatiquement dans le sens correspondant à l'augmentation du cran de combustible. - 14. Dispositif d'injection suivant la revendication c, caractérisé en ce que la crémaillère est prolongée op3r une tige sur laquelle est susceptible de clisser axialement un piston ou une membrane séparant un cylindre en deux chambres conformé- ment à la revendication 13, tandis qu'une collerette prévue sur la tie permet au piston ou à la membrane de repousser la cré I maillère, un ressort de rappel prenant appui derrière la collerette de façon à l'appliquer constamment contre le piston ou la membrane, ce ressort étant plus faible que celui qui agit dinec- tement sur le piston ou la membrane - 15.Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications 13 à 14, caractérisé en ce que les moyens permet tent d'introduire dans la chambre (.e régulation qui reçoit l'air refoulé par le compresseur, de l'air haute pression provenant du compresseur de ,manière à ramener le cran au zéro et à stopper la machine aussitot qu'est déclenchée l'une des sécurités actives de la machine qui détecte, par exemple, le manque de graissage, etc. - 16. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications e à 15, caractérisé en ce qu'un poussoir manuel est prévu sur l'extrémité de la tige qui prolonge la crémaillère m@nuellement de façon à arrêter le fonctionnement de la machine.