Brevet FR2462799A1 — publié le 19810213

Bougie d'allumage munie d'un capteur d'oxygène. La présente invention concerne une bougie d'allumage comportant une électrode centrale entourée d'un isolateur, ainsi qu'une électrode latérale opposée à l'électrode centrale avec un espace ou écartement, et qui est destinée à être utilisée sur un moteur à combustion interne, et plus, parti- culièrement, une bougie d'allumage dont le rôle est à la fois de détecter la concentration d'oxygène et d'assurer l'allumage, cette bougie étant munie à cet effet d'un capteur d'oxygène, qui est constitué par une cellule à concentration d'oxygène ou par un semi-conducteur à oxyde. Les bougies d'allumage sont en général munies d'une électrode centrale entourée d'un isolateur et dont l'une des extrémités fait face à une électrode latérale, dont elle est séparée par un espace, un courant électrique à haute tension, fourni par une bobine d'allumage, étant amené entre les deux électrodes centrale et latérale pour produire, de façon sûre et avec l'intensité voulue, une étincelle dans l'espace entre les électrodes, ce qui fait exploser dans une chambre de com- bustion d'un moteur à combustion interne un mélange comprimé d'air et de carburant. Une telle bougie d'allumage trouve son emploi dans les moteurs à combustion interne des véhicules automobiles d'usage courant, des voitures de course, des avions, des véhicules agricoles, des navires, des générateurs, etc. On a de plus proposé un autre modèle de bougie, dans lequel le pouvoir calorifique ou le degré de radiation thermique de la bougie est variable, et toute émission de bruit supprimée. En outre, il est maintenant d'actualité, pour les moteurs des véhicules automobiles couramment utilisés, de chercher à perfectionner l'épuration des gaz d'échappement et à économiser l'énergie en améliorant le rendement de la combustion. Pour répondre à ce problème, il a été proposé d'épurer les gaz d'échappement émis par les moteurs à combustion interne en utilisant un convertisseur catalytique à trois voies, avec lequel l'oxydation de l'oxyde de carbone et des hydrocarbures, et la réduction des oxydes d'azote dans les gaz d'échappement sont effectuées simultanément pour convertir les trois compo- sants en gaz carbonique inoffensif, en vapeur d'eau et en azote gazeux. Le convertisseur catalytique à trois voies fonctionne mieux lorsqu'il est alimenté avec des gaz d'échap- pement provenant de la combustion d'un mélange air/carburant selon le rapport stoechiométrique (le rapport en poids de l'air et du carburant est d'environ 14.7: 1 dans le cas de la combustion de l'essence). Par ailleurs, le rendement de la combustion est alors meilleur, ce qui contribue donc à permettre des économies d'énergie. En partant de ce point de vue, on a donc essayé de toujours faire en sorte que la combustion du mélange air/ carburant se fasse selon le rapport stoechiométrique, en utilisant un capteur d'oxygène du type cellule à concentration d'oxygène, avec lequel la régulation du rapport air/carburant dans le mélange fourni aux chambres de combustion se fait en réponse à la variation de la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement, concentration qui devient élevée lorsque la proportion de l'air s'élève, dans le rapport air/carburant, au-delà de la valeur stoechiométrique. Différents modes de construction ont été proposés pour les capteurs d'oxygène du type cellule à concentration d'oxygène; l'un de ces modèles est constitué par un électro- lyte solide, conducteur des ions d'oxygène, qui a la forme d'un tuyau fermé à une extrémité et muni d'électrodes à sa surface interne et à sa surface externe, comme décrit, par exemple, dans la demande de brevet japonais n0 49-130292, et un autre modèle est constitué par l'empilage d'un électrolyte solide et d'électrodes à l'état de pellicule, comme décrit, par exemple, dans le brevet américain no 3578578 et dans la demande de brevet japonais n 52-136689. Dans les méthodes classiques qui permettent de détecter la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement, il est usuel d'installer le capteur d'oxygène sur le tuyau d'échap- pement, mais, avec ce dispositif, il faut un temps considérable entre la combustion du mélange air/carburant et la détermina- tion du rapport air/carburant, ce qui fait que la régulation de ce rapport, en contre-réaction, se trouve retardée en conséquence. En outre, le procédé classique de détermination du rapport air/carburant présente d'autres inconvénients: le capteur d'oxygène est disposé dans un tuyau d'échappement o sont introduits, lorsqu'il s'agit d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, les gaz d'échappement de tous les cylindres. Or, il faut noter que, dans un tel moteur, il est normal que la combustion se fasse de façon différente dans les différents cylindres, et que, par conséquent, il n'est pas adéquat, du point de vue de l'amélioration du rendement de la combustion, que la régulation du rapport air/ carburant intervienne de façon uniforme dansetous les cylindres du moteur en réponse à une concentration d'oxygène égalisée des gaz d'échappement mélangés provenant de tous les cylindres du moteur. Compte tenu de ce qui précède, il paraît indiqué d'envi- sager de placer le capteur d'oxygène dans la chambre de com- bustion de chàque cylindre du moteur, d'une manière appropriée. Cependant, la chambre de combustion du moteur doit être néces- sairement d'un volume réduit et comprendre peu d'éléments, si l'on veut améliorer le rendement de la combustion. Il est par conséquent difficile d'y placer le capteur d'oxygène. En outre, ladite chambre est soumise à des conditions de service très sévères, étant donné que l'admission, la compression et l'explosion du carburant s'y produisent, et l'on n'a pas encore mis au point ni commercialisé dans la pratique un capteur d'oxygène qui soit apte à fonctionner de façon satisfaisante dans des conditions aussi dures. Il ressort de ce qui précède qu'il serait très avantageux de pouvoir détecter la concentration d'oxygène dans la chambre de combustion du moteur, mais que cette opération s'est.révélée jusqu'ici très difficile pour les raisons exposées ci-dessus. La présente invention permet de résoudre le problème posé dans le cas d'une bougie d'allumage du type décrit en préambule, par le fait que ladite bougie comprend un capteur d'oxygène, disposé sur l'isolateur, et dont le rôle est de détecter la concentration d'oxygène dans une chambre de com- bustion d'un moteur à combustion interne, en vue de déterminer le rapport air/carburant dans ladite chambre. Avec cette disposition, il devient possible de réaliser une régulation du rapport air/carburant dans chaque cylindre du moteur, ce qui permet que cette régulation soit plus précise que dans les dispositions classiques, dans lesquelles elle se fait en réponse à la concentration d'oxygène dans un tuyau d'échappement dans lequel sont collectés les gaz d'échappement de tous les cylindres du moteur. En outre, étant donné que la détermination du rapport air/carburant intervient immédiatement après la combustion du mélange, la régulation dudit rapport air/carburant, en contre-réaction, peut être réalisée instan- tanément, ce qui améliore la réponse de cette régulation. De plus, la durée de vie du capteur d'oxygène s'est avérée suf- fisante, même dans des conditions de service sévères, par le fait qu'il constitue un élément de la bougie d'allumage, dont la durée de vie est assurée pour ces mêmes conditions, et les difficultés qui se posaient, du point de vue emplacement, pour l'installation du capteur d'oxygène dans la chambre de combus- tion, se trouvent résolues. On peut prévoir des moyens définissant une cavité formée à une extrémité de l'isolateur qui est du type généralement cylindrique, extrémité qui est située à proximité de l'espace entre les électrodes, ledit capteur d'oxygène étant disposé dans ladite cavité. Des moyens peuvent être ajoutés pour définir un trou de passage formé dans l'isolateur, le long de l'axe de celui-ci qui est généralement cylindrique, un conducteur connecté au capteur d'oxygène étant disposé dans ledit trou de passage. Dans un mode de réalisation, le capteur d'oxygène peut comporter une électrode de référence, un électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène, déposé sur ladite électrode de référence, et une électrode de mesure déposée sur ledit électrolyte solide. Selon une caractéristique additionnelle de la bougie d'allumage proposée par la présente invention, la bougie peut comporter une source de courant continu, connectée entre l'électrode de référence et l'électrode-de mesure, pour permet- tre d'obtenir une pression partielle d'oxygène de référence en engendrant le mouvement des ions d'oxygène dans l'électro- lyte solide. Dans un autre mode de réalisation, le capteur d'oxygène peut comprendre une matière ou substance destinée à engendrer une pression partielle d'oxygène de référence, une électrode de référence déposée sur ladite matière, un électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène, déposé sur ladite électrode de référence, et une électrode de mesure déposée sur l'élec- trolyte solide. Dans ce cas, la bougie d'allumage peut comporter une couche de protection poreuse qui couvre au moins l'électrode de mesure. Ladite couche de protection poreuse peut être formée d'un élément choisi dans le groupe constitué par le zirconate de calcium, l'alumine et la spinelle. Les électrodes de référence et de mesure peuvent être l'une et l'autre formées de matériaux actifs du point de vue catalytique. Dans une variante, les électrodes de référence et de mesure peuvent être, respectivement, formées de matériaux actifs et de matériaux inertes du point dé vue catalytique. Le matériau actif du point de vue catalytique comprend de préférence un élément choisi dans le groupe constitué par un platinoïde, un alliage de platinoides, un alliage contenant un platinoïde et un métal commun, ainsi qu'un cermet conduc- teur de l'électricité qui contient lesdits métaux. Le platinolde est de préférence choisi dans le groupe constitué par le Ru, le Pd, le Rh, l'Os, l'Ir et le Pt. Dans le cas o les électrodes de référence et de mesure sont, respectivement, formées de matériaux actifs et de matériaux inertes du point de vue catalytique, le matériau inerte du point de vue catalytique comprend de préférence au moins un élément choisi dans le groupe constitué par l'Au, l'Ag, le SiC, le TiO2, le CoO, le LaCrO3, et un cermet conducteur de l'élec- tricité correspondant. Dans le cas o le capteur d'oxygène comporte un électro- lyte solide conducteur des ions d'oxygène, ledit électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène comprend de préférence un élément choisi dans le groupe constitué par le ZrO2, le Bi203, le ThO2-Y203, et le CaOY203 La matière ou substance destinée à engendrer une pres- sion partielle d'oxygène de référence peut comprendre un élément choisi dans le groupe constitué par le Ni-NiO, le Cu-Cu 20 et le Fe-FeO. Selon un autre mode de réalisation de la bougie d'allu- mage proposée par la présente invention, le capteur d'oxygène peut être formé d'un semi-conducteur à oxyde. Dans ce cas, le semi-conducteur à oxyde est avantageu- sement choisi dans le groupe constitué par le TiO2 et le CoO. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le capteur d'oxygène peut être fixé sur la surface de l'iso- lateur de la bougie d'allumage par l'intermédiaire d'un substrat. Le substrat comprend de préférence au moins un élément choisi dans le groupe constitué par l'alumine, la mullite, la spinelle et la forstérite. On notera que le capteur d'oxygène peut être fixé direc- tement sur la surface de l'isolateur de la bougie d'allumage. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation de la bougie d'allumage, pris comme exemples non limitatifs et il- lustrés par le dessin annexe, qui désigne par des références numériques identiques les pièces et éléments identiques, et sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation deJa bougie d'allumage selon la présente invention, équipée d'un capteur d'oxygène; la figure 2 est une-vue de la bougie d'allumage selon la figure 1, prise d'une extrémité de ladite bougie et dans le sens de l'axe longitudinal de celle-ci; la figure 3 est une vue en coupe agrandie représentant un exemple de réalisation du capteur d'oxygène de la figure 1; la figure 4 est une autre vue en coupe agrandie du * capteur d'oxygène de la figure 2; les figures 5 et 6 sont des graphiques qui montrent la relation entre le rapport air/carburant et la tension de sortie du capteur d'oxygène; la figure 7 est une vue agrandie représentant un autre exemple de réalisation du capteur d'oxygène; la figure 8 est une vue en coupe agrandie représentant un autre exemple de réalisation du capteur d'oxygène; la figure 9 est une vue en coupe agrandie représentant encore un autre exemple de réalisation du capteur d'oxygène selon la présente invention; la figure 10 est un graphique montrant la relation entre le rapport air/carburant et a résistance électrique d'un semi-conducteur à oxyde; les figures llA à 1lE incluse sont des vues schématiques illustrant un procédé de préparation ou élaboration du capteur d'oxygène selon la présente invention, et la figure 12 est un graphique montrant les caractéristi- ques de tension de sortie du capteur à oxygène préparé selon le procédé illustré par les figures 1lA à 1lE, lors d'un essai effectué pour évaluation. Les figures 1 à 4 illustrent un mode de réalisation d'une bougie d'allumage munie du capteur d'oxygène 8, selon la présente invention. La bougie d'allumage comporte une électrode centrale 1, qui est entourée d'un isolateur 2,une poudre de remplissage 3 étant intercalée entre ladite élec- trode centrale 1 et l'isolateur 2. Un corps métallique 4 est assujetti sur la périphérie de l'isolateur 2, une poudre de remplissage 5 étant intercalée entre le corps métallique 4 et l'isolateur 2. Le corps métallique 4 porte une section formant écrou 4a et une section filetée formant vis mâle 4b, et est de plus façonné d'un seul tenant avec une électrode latérale 4c qui est disposée en regard de l'une des extrémités de l'électrode centrale avec interposition de l'espace de décharge 6. L'autre extrémité de ladite électrode centrale 1 est con- nectée, à une borne de branchement, la connexion électrique étant ainsi établie. L'isolateur 2 présente une section ondulée 2a. Le capteur d'oxygène 8 est construit en circuit multi- couche et est disposé sur une section terminale de l'isolateur 2, à proximité de l'espace entre les électrodes 6. L'isolateur 2 comporte un trou de passage 2b, dans lequel est inséré un conducteur 9 destiné à capter une force électromotrice engen- drée sur le capteur d'oxygène 8. Ledit capteur 8 est monté 46fl99 sur un substrat 10, qui constitue un élément de structure destiné à maintenir la solidité de la construction du capteur d'oxygène. Le capteur d'oxygène 8 comporte une électrode de référence 11 qui est placée sur le substrat 10. Un électrolyte solide con- ducteur des ions d'oxygène 12 est placé sur l'électrode de référence 11. Une électrode de mesure 13 est placée sur l'élec- trolyte solide 12. Une couche de protection poreuse 14 est appliquée pour recouvrir l'électrolyte solide 12 et l'électrode de mesure 13. Les électrodes 11 et 13 sont connectées électri- quement, par l'intermédiaire du conducteur 9, à une source de courant continu 15 et à un dispositif de mesure de la tension 16 ou voltmètre. Comme l'indique la figure 3, le capteur d'oxygène 8 monté sur le substrat 10 est fixé dans une cavité 2c ménagée à l'extrémité de l'isolateur 2 de la bougie d'allu- mage. Avec cette disposition, lorsque les deux électrodes 11 et 13 sont formées d.'un matériau actif du point de vue catalytique, tel que le platine, et lorsque les bornes positive et négative de la source de courant continu 15 sont connectées aux élec- trodes de référence et de mesure 11 et 13, respectivement, le mouvement des ions d'oxygène se fait, dans l'électrolyte solide 12, de l'électrode de mesure 13 vers l'électrode de référence 11. Ceci élève la pression partielle d'oxygène à l'électrode de référence 11. Quand l'augmentation de la pression partielle d'oxygène devient excessivement forte, l'oxygène s'échappe à travers l'électrolyte solide poreux 12, de sorte que la pression partielle d'oxygène est maintenue à un niveau élevé d'environ 102 à 10 3 atm. A la surface de l'électrode de mesure 13, l'oxydation est favorisée par le fait que l'électrode de mesure est formée du matériau actif du point de vue catalytique, la pression partielle d'oxygène variant en conséquence brus- quement lorsque le rapport air/carburant atteint la valeur stoechiométrique. La tension de sortie du capteur d'oxygène 8 se modifie donc lorsqu'un tel rapport est atteint, comme - indiqué par la figure 5. Il résulte de ce qui précède que le capteur d'oxygène qui équipe la bougie d'allumage ne fournit jamais une tension de sortie pendant la course d'admission et la course de com- 2462?99 pression d'un moteur à combustion interne, mais fournit seulement la tension de sortie du côté ou dans la gamme riche (basse) du rapport air/carburant, en raison du brusque abais- sement de la pression partielle d'oxygène après la combustion du mélange air/carburant. Il s'ensuit que, lorsque le capteur d'oxygène 8 ne fournit pas de tension de sortie après la combustion du mélange, on estime que le rapport air/carburant se situe du côté pauvre afin que la combustion se fasse à la valeur stoechiométrique. Le convertisseur catalytique à trois voies fonctionne ainsi de la manière la plus efficace. La pression partielle d'oxygène à l'électrode de référence 11 ne peut pas être maintenue à un état stable si l'on n'utilise pas la source de courant continu 15.Cependant, il est encore possible de réguler le rapport air/carburant à la valeur stoe- chiométrique, même avec les caractéristiques obtenues pour la tension de sortie avec une telle disposition. Par exemple, quand la pression partielle d'oxygène à l'électrode de réfé- rence 11 est basse, et que le rapport air/carburant du gaz d'échappement se situe du côté pauvre, une tension de sortie est fournie par suite de la haute pression partielle d'oxygène à l'électrode de mesure 13. La fourniture de la tension de sortie s'arrête quand le gaz d'échappement d'une haute pression partielle d'oxygène atteint l'électrode de référence 11 à travers l'électrolyte solide poreux 12. Dans cette situation, la pression partielle d'oxygène à l'électrode de référence 11 atteint une valeur élevée. Ensuite, quand le gaz d'échappement se trouve à nouveau du côté riche, la tension de sortie produite a une polarité inverse, par rapport au cas ci-dessus. La tension de sortie est ainsi produite instantanément sous la forme d'une tension d'impulsion, et ce seulement pendant le temps néces- saire pour que les gaz d'échappement, qui présentent des pres- sions partielles d'oxygène différentes, atteignent l'électrode de référence 11 à travers l'électrolyte solide poreux 12. Quand les électrodes de mesure et de référence 13 et 11 sont respectivement réalisées avec un matériau inerte ou inactif du point de vue catalytique, tel que le SiC, et avec un matériau actif du point de vue catalytique, tel que le Pt, et que, de plus, les bornes positive et négative de la source de courant continu 15 sont respectivement connectées aux électrodes de référence et de mesure 11 et 13, le mouvement des ions d'oxygène dans l'électrolyte solide 12, qui se fait de l'électrode de mesure 13 à l'électrode de référence 11, est compensé par le dégagement d'oxygène à travers l'électro- lyte solide poreux 12, de sorte que la pression partielle d'oxygène à l'électrode de référence 11 est maintenue à un niveau d'environ 102 à 10 atm. Etant donné que l'électrode de mesure 13 est réalisée en un matériau inerte du point de vue catalytique, la tension de sortie est fournie lorsque le mélange air/carburant se situe du côté riche, et elle s'abaisse graduellement au fur et à mesure que le rapport dérive vers le côté pauvre, en élevant la pression partielle d'oxygène dans le gaz d'échappement, ainsi que le montre la figure 6. Ainsi, lorsque l'on utilise la bougie d'allumage équipée du capteur d'oxygène 8, il devient possible de réguler la combustion dans une gamme légèrement pauvre du rapport air/carburant, ce qui permet d'accroltre l'économie de carburant. La figure 7 illustre un autre mode de réalisation de la bougie d'allumage équipée du capteur d'oxygène 8, selon la présente invention. Le capteur d'oxygène 8 est en ce cas solidement monté sur le substrat 10 qui constitue un élément de structure destiné à maintenir la soldité de la construction du capteur d'oxygène 8. une matière 17, qui constitue une partie de l'élément, et est destinée à produire une pression partielle d'oxygène de référence, l'électrode de référence 11, l'électrolyte solide 12, l'électrode de mesure 13, et la couche de protection poreuse 14, sont successivement empilés sur le substrat 10. Dans ce cas, la pression partielle d'oxygène à l'électrode de référence 11 est maintenue à une valeur constante grâce à la matière ou 246fl99 substance 17, qui produit la pression partielle d'oxygène de référence, et il n'est par conséquent pas nécessaire d'utiliser la source de courant continu 15. Le capteur d'oxygène 8 peut être réalisé selon le mode de construction dans lequel l'électrode de référence 11, la matière ou subs- tance 17 qui produit la pression partielle d'oxygène de référence, l'électrolyte solide 12, l'électrode de mesure 13 et la couche de protection poreuse 14 sont successivement empilés sur le substrat 10. En tout cas, il n'est pas néces- saire que l'électrolyte solide 12 soit assez poreux pour que le gaz puisse passer à travers. Dans ce cas également, le capteur d'oxygène 8 formé sur le substrat 10 est disposé de - façon sûre dans la cavité 2c ménagée à l'une des extrémités de l'isolateur 2 de la bougie d'allumage. La figure 8 illustre un autre mode de réalisation de la bougie d'allumage équipée du capteur d'oxygène 8, selon la présente invention. Dans ce cas, le capteur d'oxygène 8 comporte la matière ou substance 17, qui produit la pression partielle d'oxygène, et qui est directement déposée sur la surface de la cavité 2c. En outre, l'électrolyte solide 12, l'électrode de mesure 13, et la couche de protection poreuse 14, sont successivement empilés sur la matière ou substance 17. Dans ce cas, également, l'électrode de référence 11 peut être directement placée sur la surface de la cavité 2c ménagée sur l'isolateur 2 de la bougie d'allumage, cavité dans laquelle la matière 17, qui produit la pression partielle d'oxygène de référence, l'électrolyte solide 12, l'électrode de mesure 13, et la couche de protection 14 sont successivement empilés sur l'électrode de référence 11. Le capteur d'oxygène 8 ainsi formé présente les avantages suivants: étant donné qu'il est disposé sur une section terminale de l'isolateur 2 de la bougie d'allumage, dont la durée de vie est longue, même dans des conditions d'exploita- tion très sévères, il est possible de réaliser ce capteur de façon qu'il constitue un élément unique avec l'isolateur, ce qui contribue à lui donner une plus longue durée de vie. En outre, l'installation du capteur sur la bougie d'allumage peut se faire sans qu'il soit nécessaire de modifier de façon importante la construction de la bougie d'allumage classique. A cet égard, il n'est pas nécessaire de modifier la conception de la chambre de combustion du moteur. En outre, le capteur d'oxygène 8 est placé sur chaque chambre de combustion du moteur de façon à détecter et lire la concentration d'oxygène gazeux pour chaque chambre séparément. Il est donc appréciable que cette concentration d'oxygène gazeux soit ainsi détectée, ce qui permet d'établir de façon aisée et avec une haute précision le rapport air/carburant et de réaliser, pour ce rapport, une régulation en contre-réaction dont la réponse présente un haut degré de rapidité, par comparaison avec la méthode classique parlaquelle la concentration de l'oxygène gazeux est détectée dans un tuyau d'échappement o sont col- lectés les gaz d'échappement provenant de tous les cylindres du moteur. Dans les différents modes de réalisation susmentionnés, les électrodes de mesure et de référence sont réalisées avec un platinoïde actif du point de vue catalytique, tel que le Ru, le Pd, le Rh, l'Os, l'Ir, le Pt, etc., ou avec un alliage de ces métaux, ou avec un alliage d'un platinoïde et d'un métal de base commun. Les électrodes peuvent aussi être formées d'un métal inerte du point de vue catalytique, tel que l'Au et l'Ag, ou d'un semi-conducteur à oxyde, tel que le SiC, le TiO2, le CoO, et le LaCrO3, et peuvent être réalisées avec un cermet conducteur de l'électricité, qui soit un mélange du métal susmentionné et de matériaux céramiques. Les matériaux mentionnés ci-dessus pour la fabrication des électrodes sont appliqués sur la surface de l'isolateur 2, sur le substrat 10 ou sur l'électrolyte solide 12 par un procédé physique d'électrodéposition, tel que la pulvérisation cathodique ou le bombardement d'ions, un procédé électrochimique tel que l'électrodéposition de métal ou un procédé d'impression d'une pâte suivie de cuisson. L'électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène 12 est formé de ZrO2 stabilisé-avec du CaO, du Y203, du SrO, du MgO, du ThO2, du W03, ou du Ta203; ou bien du Bi 203 stabilisé avec du Nb203, du SrO, du W103, du Ta205, ou du Y203; ou bien du ThO2-Y203, ou du CaO-Y203. Ces matières qui constituent l'électrolyte solide sont façonnées pour former une pellicule par un procédé physique d'électrodéposition, tel que la pulvé- risation cathodique ou le bombardement d'ions, un procédé électrochimique tel que l'électrodéposition de métal, ou un procédé d'impression d'une pâte suivie de cuisson. La matière ou substance 17 qui engendre une pression partielle d'oxygène de référence est un mélange d'un métal etd'un oxyde de métal,de préférence un mélange (Me-MeO) d'un métal et de son oxyde. La matière 17 peut aussi être un mélange (MeO-MeO2) d'oxydes métalliques présentant des valences différentes, ou un mélange (MeO-Me'O) de différents oxydes métalliques. Concrètement, il est préférable d'utiliser du Ni-NiO, du C u-Cu20, du Fe-FeO ou une substance équivalente comme matière 17 destinée à engendrer une pression partielle d'oxygène de référence. La couche de matière 17 est réalisée par un procédé physique d'électrodéposition, tel que la pulvé- risation cathodique ou le bombardement d'ions, un procédé électrochimique tel que l'électrodéposition de métal, ou un procédé d'impression d'une pâte suivie de cuisson. Dans le cas o le capteur d'oxygène 8 est réalisé sur le substrat 10, ledit substrat est constitué par de l'alumine, de la mullite, de la spinelle ou de la forstérite. Le substrat 10 utilisé est un élément fritté que l'on réalise en comprimant de la poudre ou est la feuille verte correspondante avant cuisson. La couche protectrice 14 est constituée par du zirconate de calcium, de l'alumine, ou de la spinelle, et est réalisée par un procédé de pulvérisation au plasma, ou un procédé par lequel le matériau de la couche 14 est appliqué par immersion avant cuisson. Bien que la description des modes de réalisation susmen- tionnés n'ait porté que sur le capteur d'oxygène comportant un électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène, il est important de se rendre compte que ledit capteur d'oxygène peut contenir un semi-conducteur à oxyde au lieu de l'électro- lyte solide. Comme semi-conducteur à oxyde, on peut citer le TiO2 ou le CoO. La figure 9 illustre un exemple de ce cas. Dans cet exemple, un élément constitué par un semi-conducteur à oxyde 18, en CoO (ou TiO2), est fixé à l'intérieur de la cavité 2c à la surface de laquelle il adhère. Les deux bornes 9a et 9b du conducteur 9 sont enrobées dans le semi-conduc- teur à oxyde 18. Le conducteur 9 est connecté à un dispositif de mesure de la résistance électrique 19. Avec cette dispo- sition, et comme le montre la figure 10, la résistance élec- trique varie en fonction de la concentration d'oxygène dans une chambre de combustion du moteur, et il devient en conséquence possible de détecter et de déterminer la concentration d'oxy- gène dans ladite chambre de combustion. Il va de soi que le semiconducteur à oxyde 18 peut être déposé, et fixé sur un substrat et/ou être recouvert d'une couche de protection. Expérience 1 Pour réaliser l'isolateur 2 de la bougie d'allumage, on a donné la forme voulue à de l'alumine contenant 5% de talc, en utilisant un procédé par presse en caoutchouc, avec un usinage pour obtenir une structure verte avant cuisson aux dimensions de finition. Dans cette phase de réalisation, une partie de la section terminale de la structure verte a été partiellement découpée pour former la cavité 2c destinée à recevoir le capteur d'oxygène 8, et des trous de passage de 0,5 mm de diamètre ont été pratiqués en outre pendant le façonnage à la presse en caoutchouc, pour que l'on puisse y faire passer les conducteuis 9.- On a ensuite préparé, comme le montre la figure llA, une feuille verte d'alumine destinée à constituer la matière du substrat 10, les dimensions de cette feuille étant 4 x 4 x 0,5 mm. Une pâte de platine a été ensuite appliquée, selon le procédé de l'impression avec écran ou masque, sur la surface du substrat 10 avant cuisson, puis l'on a ensuite procédé à un séchage à 1000C pendant 1 heure pour obtenir l'électrode de référence 11 à l'état "avant cuisson", selon la figure llB. Une pate d'électrolyte solide a été appliquée, selon le procédé de l'impression avec écran ou masque, sur l'électrode de référence à l'état "avant cuisson", puis l'on a ensuite procédé à un séchage à 1000C pendant 1 heure pour obtenir l'électrolyte solide 12 à l'état "avant cuisson", tel que le montre la figure llC. Une pâte de platine a été ensuite ap- pliquée, selon Je procédé de l'impression avec écran ou masque, sur la surface de l'électrolyte solide avant cuisson, puis l'on a procédé à un séchage à 100'C pendant 1 heure pour obtenir une électrode de mesure 13 à l'état "avant cuisson", comme représenté sur la figure llD. Ces opérations ont donné le capteur d'oxygène réalisé sous la forme d'un circuit multicouche, avant cuisson. On a ensuite placé ledit capteur d'oxygène 8 à l'intérieur de la cavité 2c susmentionnée en le fixant à la surface de cette cavité avec un coin ou une petite bande d'alumine. On a, de plus, fait couler du platine en sus- pension dans le trou de passage 2b de façon à établir une connexion électrique prédéterminée. La structure ainsi obtenue a alors été soumise à un traitement thermique à 1600'C pendant une durée de 2 heures, de façon qu' l'isolateur 2 et le capteur d'oxygène 8 soient cuits simultanément. On a ensuite appliqué la spinelle, par pulvérisation au plasma, sur la section de surface du capteur d'oxygène 8, pour former une couche de protection poreuse 14 sur cette surface, comme le montre la figure 1lE. L'assemblage de la bougie d'allumage a été réalisé comme le montre la figure 1, à partir de l'isolateur 2 préparé comme ci-dessus indiqué et muni du capteur d'oxygène 8, que l'on a monté avec l'électrode centrale 1, le corps métallique 4, etc. La bougie d'allumage ainsi assemblée a été ensuite installée dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, afin de permettre de faire des essais et expériences en vue d'évaluer l'aptitude au fonctionnement du capteur d'oxygène 8 mis en place sur la bougie d'allumage. Lors de ces essais, les bornes positive et négative de la source de courant continu 15 étaient connectées aux électrodes de référence et de mesure 11 et 13, de sorte qu'un courant constant de 3kA passait à travers les électrodes. L'impédance interne du dispositif de mesure de la tension utilisé lors de ces expériences était de 1 Mlt. C'est dans ces conditions que l'on a alors mis en marche le moteur à combustion interne et que l'on a obtenu les carac- téristiques indiquées à la figure 12 pour la tension de sortie. Le graphique de la figure 12 a permis de constater ce qui suit: la tension de sortie est basse pendant la course d'admission 16- et la course de compression d'un cylindre du moteur, parce que la pression partielle d'oxygène dans le mélange air/ carburant est élevée, ce que permet aussi de constater la figure 5. Au contraire, après la combustion du mélange air/ carburant grâce à la bougie d'allumage, la pression partielle d'oxygène décroît rapidement pour donner une tension de sortie d'environ 800 mV, parce que le rapport air/carburant se situe légèrement du côté riche. Quand le rapport air/carburant est légèrement du côté pauvre, la tension de sortie est toujours à une valeur inférieure à environ 100 mV. Les carac- téristiques ainsi obtenues pour la tension de sortie sont les mêmes qu'avec un capteur d'oxygène de type classique disposé dans un tuyau d'échappement et il s'est par conséquent confirmé que le capteur d'oxygène 8 selon la présente invention est utilisable pour détecter et lire la concentration d'oxygène dans les gaz brûlés ou les gaz d'échappement afin de réguler le rapport air/carburant au niveau stoechiométrique. On pourrait craindre les effets fâcheux de la haute tension sur le capteur d'oxygène pendant l'allumage. Cependant, cette influence a été si réduite que les caractéristiques de la tension de sortie du capteur d'oxygène 8 n'ont pas été affectées. Expérience 2 La bougie d'allumage équipée du capteur d'oxygène 8 préparé comme pour l'expérience 1 a été installée au premier cylindre d'un moteur à combustion interne à six cylindres, marchant à l'essence, puis l'on a mis en marche ce moteur pour le soumettre à un essai d'endurance sous forte charge à une vitesse de 5. 200 t/m. Cet essai a montré la résistance du capteur d'oxygène 8 sur lequel aucune défectuosité n'a été décelée. Il ressort de&ce qui précède que, selon la présente invention, l'isolateur d'une bougie d'allumage est muni d'un capteur d'oxygène qui est formé d'un-électrolyte solide conduc- teur des ions d'oxygène ou d'un semi-conducteur à oxyde, et qu'il devient par conséquent possible de détecter et de dé- terminer le rapport air/carburant dans chacune des chambres de combustion d'un moteur à combustion interne. Ceci permet de réaliser avec précision la régulation en contre-réaction dudit rapport air/carburant pour chacun des cylindres du moteur, ce qui assure une régulation beaucoup plus précise de ce rapport pour l'ensemble du moteur que dans le cas des procédés classiques, o cette régulation du rapport air/carbu- rant se fait en réponse à la concentration d'oxygène détectée dans un tuyau d'échappement, dans lequel sont collectés les gaz d'échappement de tous les cylindres du moteur. En outre, étant donné que la détermination du rapport air/carburant a lieu immédiatement après la combustion du mélange air/ carburant, la régulation en contre- réaction dudit rapport peut se faire instantanément. De plus, la bougie selon la présente invention peut être réalisée par une légère modifi- cation qu'il suffit d'effectuer sur les bougies d'usage courant, et cette bougie offre donc une excellente résistance ou durée de vie tout en étant d'une fabrication très économique. REVENDICATIONS 1. Bougie d'allumage comportant une électrode centrale (1) entourée d'un isolateur (2), ainsi qu'une électrode latérale (4c) opposée à l'électrode centrale avec un espace ou écartement (6), caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur d'oxygène (8), disposé sur l'isolateur (2), et dont le rôle est de détecter la concentration d'oxygène dans une chambre de combus- tion d'un moteur à combustion interne, en vue de déterminer ou établir le rapport air/carburant dans ladite chambre. 2. Bougie d'allumage selon la revendication 1, carac- térisée en ce que des moyens définissent une cavité (2c) formée à une extrémité de l'isolateur (2) qui est du type généralement cylindrique, extrémité qui est située à proximité de l'espace entre les électrodes (6), ledit capteur d'oxygène (8) étant disposé dans ladite cavité (2c). 3. Bougie d'allumage selon la revendication 2, caracté- risée en ce que des moyens définissent un trou de passage (2b) formé dans l'isolateur (2), le long de l'axe de celui-ci qui est généralement cylindrique, un conducteur (9) connecté au capteur d'oxygène (8) étant disposé dans ledit trou de passage (2b). 4. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le capteur d'oxygène (8) comporte une électrode de référence (11), un électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène (12), déposé sur ladite électrode de référence (11), et une électrode de mesure (13) déposée sur ledit électrolyte solide (12). 5. Bougie d'allumage selon la revendication 4, caracté- risée en ce qu'elle comporte une source de courant continu (15), connectée entre l'électrode de référence (11) et l'électrode de mesure (13), pour permettre d'obtenir une pression partielle d'oxygène de référence en engendrant le mouvement des ions d'oxygène dans l'électrolyte solide (12). 6. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le capteur d'oxygène (8) comprend une matière ou substance (17) destinée à engendrer une pression partielle d'oxygène de référence, une électrode de référence (11) déposée sur ladite matière (17) , un électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène (12), déposé sur ladite électrode de référence (11), et une électrode de mesure (13) déposée sur l'électrolyte solide (12). 7. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le capteur d'oxygène (8) est formé d'un semi- conducteur à oxyde. 8. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 7, caractérisée en ce que le capteur d'oxygène (8) est fixé sur la surface de l'isolateur (2) de la bougie d'allumage par l'intermédiaire d'un substrat (10). 9. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 7, caractérisée en ce que le capteur d'oxygène (8) est fixé directement sur la surface de l'isolateur (2) de la bougie d'allumage. 10. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des reven- dications 4 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche de protection poreuse (14) qui couvre au moins l'élec- trode de mesure (13). 11. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des reven- dications 4 ou 6, caractérisée en ce que les électrodes de référence et de mesure (11,13) sont l'une et l'autre formées de matériaux actifs du point de vue catalytique. 12. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des reven- dications 4 ou 6, caractérisée en ce que les électrodes de référence et de mesure (11,13) sont, respectivement, formées de matériaux actifs et de matériaux inertes du point de vue catalytique. 13. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des revendi- cations 11 ou 12, caractérisée en ce que le matériau actif du point de vue catalytique comprend un élément choisi dans le groupe constitué par un platinoïde, un alliage de platinoïde, un alliage contenant un platinoide et un métal commun, ainsi qu'un cermet conducteur de l'électricité qui contient lesdits métaux. 246É799 14. Bougie d'allumage selon la revendication 13, carac- térisée en ce que le platinoide est choisi dans le groupe constitué par le Ru, le Pd, le Rh, l'Os, l'Ir et le Pt-. 15. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des reven- dications 11 ou 12, caractérisée en ce que le matériau inerte du point de vue catalytique comprend au moins un élément choisi dans le groupe constitué par l'Au, l'Ag, le SiC, le TiO2, le CoO, le LaCrO3, et un cermet conducteur de l'électricité cor- respondant. 16. Bougie d'allumage selon l'une quelconque des reven- dications 4 ou 6, caractérisée en ce que l'électrolyte solide conducteur des ions d'oxygène (12) comprend un élément choisi dans le groupe constitué par le ZrO2, le Bi203' le ThO2-Y203 et le CaO-Y 2O3 17. Bougie d'allumage selon la revendication 6, carac- térisée en ce que la matière -ou substance (17) destinée à engendrer une pression partielle d'oxygène de référence comprend un élément choisi dans le groupe constitué par le Ni-NiO, le Cu-Cu20 et le Fe-FeO. 18. Bougie d'allumage selon la revendication 8, carac- térisée en ce que le substrat (10) comprend au moins un élément choisi dans le groupe constitué par l'alumine, la mullite, la spinelle et la forstérite. 19. Bougie d'allumage selon la revendication 10, carac- térisée en ce que la couche de protection poreuse (14) est formée d'un élément choisi dans le groupe constitué par le zirconate de calcium, l'alumine et la spinelle. 20. Bougie d'allumage selon la revendication 7, carac- térisée enea que le semi-conducteur à oxyde est choisi dans le groupe constitué par le TiO2 et le CoO.