DISPOSITIF ET PROCEDE D'ALLUMAGE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A ALLUMAGE COMMANDE. [0001] La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'allumage pour un moteur à combustion interne à allumage commandé. Le 5 carburant d'un tel moteur peut être par exemple de l'essence ou un biocarburant. [0002] Les moteurs à allumage commandé sont pour la plupart équipés de systèmes d'allumage utilisant une bougie conventionnelle, c'est-à-dire une bougie munie essentiellement de deux électrodes (ou plus) fixées 10 sur un support et d'un isolant permettant d'isoler électriquement les électrodes. Le support comporte un pas de vis qui permet de visser, de façon étanche, la bougie dans un taraudage de la culasse du moteur, les électrodes débouchant alors dans la chambre de combustion d'un cylindre. En mettant sous tension les électrodes, un arc électrique apparait entre les 15 électrodes, ce qui apporte l'énergie d'allumage à un mélange air/carburant dans une zone limitée de la chambre de combustion De cette zone, nait ensuite une combustion du mélange qui se propage dans le reste de la chambre de combustion par l'intermédiaire d'un front de flamme. [0003] De nombreux travaux ont eu pour objet d'améliorer l'allumage.
20 Parmi les systèmes envisagés, figurent les concepts d'allumage par jet (désignés par "jet ignition" en anglais). Ces concepts permettent de créer différents points d'allumage dans la chambre de combustion et ainsi d'accélérer la combustion. Le rendement du moteur s'en trouve amélioré et la consommation en carburant diminuée. 25 [0004] Un autre système, décrit par exemple dans les demandes de brevet FR 2781840 et FR 2846042, concerne une bougie, désignée par bougie de type APIR ou bougie APIR (pour Allumage Par Injection de Radicaux), qui est représentée sur la figure 1 (art antérieur). Sur cette figure, la bougie de type APIR 10 est principalement composée de deux électrodes 30 11 et 12 entourées d'une préchambre 13 munie de passages 14 et 15 entre la chambre de combustion 16 du cylindre et la préchambre 13. Des composés instables, appelés des "radicaux", sont créés dans la préchambre par l'étincelle jaillissant entre les électrodes. Grâce à l'augmentation de pression dans la préchambre 13, ces composés instables sont éjectés dans la chambre de combustion 16 du cylindre à travers les passages 14 et 15, créant ainsi différents points d'allumage. Les passages 14 et 15 entre la préchambre et la chambre de combustion permettent le passage des composés instables provenant de la combustion dans la préchambre tout en empêchant la propagation d'un front de flamme. La compression dans la chambre de combustion et l'ensemencement du mélange air/carburant par les composés instables (les "radicaux") permettent une auto-inflammation en masse du mélange. Ainsi, contrairement aux bougies conventionnelles, l'allumage du mélange air/carburant n'est pas obtenu par la propagation d'un front de flamme mais par l'ensemencement et la compression du mélange air/carburant. L'allumage est ainsi de meilleure qualité. [0005] Un inconvénient des bougies APIR provient de leur sensibilité importante aux gaz résiduels de la chambre de combustion, les gaz résiduels annihilant les composés instables. Or, il est de plus en plus fréquent d'utiliser une partie des gaz brûlés dans la chambre de combustion. C'est ce qui se produit avec les systèmes EGR et IGR. Le système EGR (pour Exhaust Gas Recirculation) consiste à prélever une partie des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement et à les injecter dans les chambres de combustion. Le système IGR (pour Internai Gas Recirculation) consiste à commander la fermeture de la soupape d'échappement et l'ouverture de la soupape d'admission de sorte qu'une quantité prédéterminée de gaz brûlés reste dans la chambre de combustion. Ces systèmes permettent une diminution de la consommation de carburant. Cependant, ces gaz brûlés, ou gaz résiduels, perturbent le fonctionnement des bougies de type APIR. [0006] Une solution pour pallier cet inconvénient consiste à alimenter la préchambre avec de l'air sous pression afin de chasser les gaz brûlés de 30 la préchambre. Mais cette solution est couteuse et complexe à mettre en oeuvre. [0007] La présente invention propose un dispositif et un procédé d'allumage permettant d'utiliser des bougies de type APIR malgré la présence de systèmes EGR ou IGR. [0008] De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif d'allumage pour moteur à combustion interne à allumage commandé, ledit moteur comportant au moins un cylindre avec une chambre de combustion destinée à contenir un mélange comburant/carburant. Selon l'invention, le dispositif comporte, par cylindre, une bougie conventionnelle et une bougie de type APIR, chacune desdites bougies comportant une partie munie 10 d'électrodes lesdites parties débouchant dans ladite chambre de combustion. [0009] Selon un premier mode de réalisation, les parties munies d'électrodes des bougies sont implantées sensiblement en zone centrale dans la chambre de combustion. [00010] Selon un autre mode de réalisation, la partie munie d'électrodes 15 de ladite bougie de type APIR est implantée sensiblement en zone centrale dans ladite chambre de combustion, la partie munie d'électrodes de ladite bougie conventionnelle étant implantée en position périphérique. [00011] De préférence, lorsque la chambre de combustion comporte au moins une soupape d'échappement, la partie munie d'électrodes de la 20 bougie conventionnelle est implantée sensiblement à proximité de la soupape d'échappement. [00012] L'invention concerne également un procédé de commande dudit dispositif d'allumage. Selon le procédé, on commande l'utilisation de l'une des bougies en fonction d'une valeur limite d'au moins un paramètre de 25 fonctionnement du moteur et lorsque ladite valeur limite dépasse une valeur prédéterminée, on commande l'arrêt de l'utilisation de l'une des bougies et on commande l'utilisation de l'autre bougie. [00013] Ledit paramètre de fonctionnement est représentatif de l'importance de la charge de fonctionnement du moteur et peut être le taux 30 de gaz résiduels ou la pression moyenne de gaz effective (PME). [00014] Lorsque l'on choisit pour paramètre le taux de gaz résiduels, on peut commander l'utilisation de la bougie de type APIR lorsque le taux de gaz résiduels est inférieur ou égal à ladite valeur limite et on commande l'utilisation de ladite bougie conventionnelle au-delà de ladite valeur limite. Ladite valeur limite peut être comprise entre 10 et 40% du taux de gaz résiduels, par exemple inférieure ou égale à 15%. [00015] Lorsque l'on choisit pour paramètre la pression moyenne effective (PME), on peut commander l'utilisation de la bougie conventionnelle lorsque la pression moyenne effective est inférieure à ladite valeur limite et on commande alors l'utilisation de la bougie de type APIR lorsque la pression moyenne effective est supérieure ou égale à ladite valeur limite. Ladite valeur limite peut être égale ou supérieure à 6 bars. [00016] Ladite valeur limite peut être déterminée par des tests au banc d'essais. [00017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de 15 réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : - la figure 1 (art antérieur) représente une bougie de type APIR, - la figure 2 représente schématiquement la position classique de la bougie de type APIR dans un cylindre, 20 - les figures 3 et 4 représentent schématiquement l'utilisation dans un même cylindre d'une bougie de type APIR et d'une bougie conventionnelle, ainsi que les localisations possibles de ces bougies. [00018] L'invention consiste à combiner les avantages du système d'allumage APIR avec un système d'allumage à bougie conventionnelle en 25 implantant les deux systèmes sur chaque cylindre, ou sur au moins l'un des cylindres du moteur à combustion interne à allumage commandé. Les parties des bougies comprenant les électrodes débouchent dans les chambres de combustion. Pour les bougies de type APIR, il s'agit de la partie comprenant au moins la préchambre 13. [00019] Selon le procédé de l'invention, l'utilisation de la bougie de type APIR est commandée en fonction de la valeur limite d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur. [00020] De façon générale, le système APIR est utilisé aux fortes charges de fonctionnement, c'est-à-dire dans les zones où les niveaux de gaz résiduels sont faibles, tandis que la bougie conventionnelle est utilisée pour les faibles charges partielles ce qui correspond aux zones à fortes proportions de gaz résiduels, par exemple du type IGR. Par charge partielle ("part load" en anglais), on entend une charge différente de la pleine charge 10 ("unthrottled load"), cette dernière correspondant au couple maximum généré par le moteur. [00021] La charge de fonctionnement est caractéristique du niveau de couple fourni par le moteur, ce qui peut être représenté par la pression moyenne effective (PME), qui est la pression équivalente à la pression 15 exercée sur le piston pour obtenir le couple en question. On a donc une correspondance entre le couple (et donc la charge) et la PME. Cette dernière s'exprime par la relation: PME = 1200 P / V .N dans laquelle: 20 - PME est la puissance moyenne effective exprimée en bars; - P est la puissance en sortie du moteur, récupérée au niveau du vilebrequin et exprimée en kilowatts; - V est la cylindrée exprimée en litres; et - N est le régime moteur en tours/minute. 25 [00022] Le niveau de gaz résiduels se définit par le pourcentage de la masse de gaz résiduels par rapport à la masse totale de gaz dans la chambre de combustion. [00023] Selon l'invention, on bascule de l'utilisation d'une bougie du type conventionnel à une bougie de type APIR, ou inversement, en fonction 30 de la valeur du taux de gaz résiduels ou de la valeur de la PME. Ainsi, on utilise la bougie APIR pour des faibles taux de gaz résiduels et on passe de l'utilisation de la bougie APIR à la bougie conventionnelle lorsque le taux de gaz résiduels est inférieur ou égal à une valeur limite. Cette valeur limite de taux de gaz résiduels peut être comprise entre 10 et 40% selon la conception du système de combustion et en particulier selon l'aérodynamisme interne de la chambre de combustion. Cette valeur limite, qui est souvent voisine de 15%, peut être définie pour chaque type de moteur par des tests au banc d'essais. [00024] Lorsqu'on utilise pour paramètre de fonctionnement la PME, la bougie APIR peut être utilisée pour des valeurs de PME supérieures ou égales à environ 6 bars, la bougie conventionnelle étant utilisée pour des valeurs de PME inférieures à environ 6 bars. Comme pour le taux de gaz résiduels, la valeur limite de PME dépend des caractéristiques du moteur et peut être déterminée, pour chaque type de moteur, par des tests au banc d'essais. [00025] L'agencement des deux bougies dans la chambre de combustion est un élément important pour obtenir une bonne combustion. En général et de façon classique, la bougie conventionnelle est située au centre de la chambre de combustion de façon à allumer le mélange air/carburant en un point équidistant des frontières de la chambre de combustion. C'est ce qu'illustre la figure 2 qui montre une coupe d'un cylindre 20 avec deux soupapes d'échappement 21 et 22 et deux soupapes d'admission 23 et 24, la bougie conventionnelle 25 étant située dans la zone centrale du cylindre (la zone centrale étant la zone située sensiblement autour et à proximité immédiate de l'intersection de l'axe central du cylindre avec la paroi interne de la culasse du moteur). [00026] Selon l'invention, une bougie conventionnelle et une bougie de type APIR sont présentes dans une même chambre de combustion. La partie de la bougie de type APIR comprenant les électrodes 11 et12 (et donc la préchambre 13) est de préférence implantée dans la zone centrale de la chambre de combustion, comme illustré sur la figure 3. La partie de la bougie conventionnelle comprenant les électrodes est, elle aussi, implantée dans la zone centrale si l'architecture de la chambre de combustion le permet. Sur la figure 3, la bougie de type APIR 30 et la bougie conventionnelle 31 sont situées dans la zone centrale du cylindre 32, sensiblement à équidistance des soupapes d'échappement 33 et 34 et des soupapes d'admission 35 et 36. [00027] Lorsque l'architecture de la chambre de combustion ne permet pas l'implantation de la bougie conventionnelle dans la zone centrale, la bougie conventionnelle peut être implantée en périphérie du cylindre. C'est ce qu'illustre la figure 4 qui montre, dans un cylindre 40, une bougie de type APIR 41 située dans la zone centrale de la chambre de combustion et une bougie conventionnelle 42 située en périphérie. Cette dernière peut de préférence être située sensiblement en regard de la soupape d'échappement lorsque le moteur ne comporte qu'une seule soupape d'échappement ou à distance sensiblement égales des soupapes d'échappement 43 et 44 lorsque le moteur comporte deux soupapes et plus proche des soupapes d'échappement 43 et 44 que des soupapes d'admission 45 et 46. Cette configuration permet de réduire, ou même de supprimer, les cliquetis du moteur. [00028] Le pilotage des bougies, et notamment le passage de l'utilisation de la bougie APIR à l'utilisation de la bougie conventionnelle, et inversement, est assuré par le calculateur moteur qui comporte dans sa 20 mémoire les valeurs limites de taux de gaz résiduels et/ou de PME. [00029] La présente invention permet d'utiliser des bougies de type APIR sur des moteurs à allumage commandé fonctionnant avec des niveaux de gaz recirculés (EGR ou IGR) élevés. Elle permet d'éviter d'utiliser une alimentation en air pressurisé requise pour purger les préchambres des 25 bougies de type APIR des gaz résiduels, qui est une solution complexe et couteuse. 30