Brevet FR2794180A1 — publié le 20001201

POMPE À FLUIDE CONTEXTE DE L'INVENTION 1. Domaine de l'Invention La présente invention concerne une pompe à fluide ayant un piston actionné par une commande à came. 2. Description de l'Art Antérieur Une pompe à fluide (ou pompe hydraulique) ayant un piston actionné par une commande à came est utilisée de façon conventionnelle comme pompe à carburant, etc., pour des moteurs diesels ou d'autres moteurs à combustion interne. Récemment, l'injection de carburant à haute pression, représenté par un système de rail commun, a été adopté comme moyen très efficace pour améliorer la puissance et l'émission des moteurs diesels. Cependant, l'injection de carburant à haute pression impose une charge lourde sur le système de pompe et une augmentation dans la pression a une limite du fait qu'une pression trop haute fait qu'un défaut peut survenir entre des éléments de glissement et, en particulier, entre une came et un piston d'une unité de pressurisation de carburant. Une solution à ce problème est proposée par le document JP-A-8-109884, par exemple, dans lequel une pompe à fluide comporte une bille de céramique à base de nitrure de silicium (Si3N4) interposée entre une came et un piston pour éviter qu'un grippage (grippement) et qu'une usure significative ne surviennent entre la came et le piston. Cependant, les présents inventeurs ont conduit diverses études et ont trouvé que l'arrangement proposé comportait un inconvénient du fait que la bille de céramique est en contact glissant avec la came et le piston en un point, fournissant ainsi une très petite surface de contact, avec pour conséquence que des rugosités et des grippages surviennent, en particulier dans la surface de glissement d'une came qui glisse sur la bille pendant longtemps. RÉSUMÉ DE L'INVENTION L'objet de la présente invention est de fournir une pompe à fluide avantageusement utilisée comme une pompe à injection de carburant à haute pression de moteurs diesels, etc., en évitant qu'une usure anormale et qu'un grippage ne surviennent dans les éléments de glissement disposés entre une came et un piston (inclus). Pour réaliser cet objet selon le premier aspect de la présente invention, il est proposé les pompes à fluide suivantes (1) à (4). (1) Une pompe à fluide ayant un piston activé par une commande à came, caractérisée en ce que la commande à came est composée d'une came, d'un rouleau en contact par glissement avec la came, et d'un patin (ou pièce coulissante) en contact par glissement avec le rouleau et en contact par pression avec le piston, et en ce que le rouleau ou le patin consiste en un matériau céramique ayant un coefficient d'expansion thermique essentiellement égal à celui de l'autre. (2) Une pompe à fluide selon la pompe (1), caractérisée en ce que le rouleau consiste en un matériau métallique à base de fer et que le patin consiste en matériau céramique à base de zircone. (3) Une pompe à fluide selon la pompe (1), caractérisée en ce que la came consiste en un matériau à base de fer et que le rouleau consiste en un matériau à base de zircone. (4) Une pompe à fluide selon la pompe (1), caractérisée en ce que le rouleau ou le patin consiste en un matériau composite de zircone ceria-stabilisée et d'un lanthane P-oxyde d'aluminium. Selon le second aspect de la présente invention, il est aussi proposé les pompes à fluide suivantes (5) à (11). (5) Une pompe à fluide ayant un piston activé par une commande à came, caractérisée en ce que la commande à came est composée d'une came, d'un rouleau en contact par glissement avec la came, et d'un patin en contact par glissement avec le rouleau et en contact par pression avec le piston, et en ce qu'au moins le rouleau ou le patin consiste en un matériau céramique à base de carbure de silicium ou de nitrure de silicium. (6) Une pompe à fluide selon la pompe (5), caractérisée en ce que le rouleau consiste en un matériau céramique à base de nitrure de silicium ayant une densité relative de 99% ou plus, une résistance à la flexion de 1000 MPa ou plus, et une dimension moyenne de grain de 0,8 ktm ou moins. (7) Une pompe à fluide selon la pompe (5), caractérisée en ce que le rouleau et le patin consistent tous les deux en un matériau céramique à base de carbure de silicium ou de nitrure de silicium. (8) Une pompe à fluide selon la pompe (5), caractérisée en ce que le rouleau a deux extrémités prévues avec un couronnement de sorte qu'une contrainte d'appui générée par le contact par glissement entre le rouleau et la came varie à l'intérieur d'une gamme réalisée le long de la direction longitudinale du rouleau. (9) Une pompe à fluide selon la pompe (8), caractérisée en ce que le couronnement est défini par un paramètre L' de 1,0 à 3,0 mm et un paramètre h de 2,0 à 10,0 #tm, où LI= L - 0,5 mm, L' étant une longueur effective (utile) du couronnement, L étant une longueur totale du couronnement, et h étant une réduction dans le rayon du rouleau sur la longueur L'. (10) Une pompe à fluide selon la pompe (8), caractérisée en ce que le couronnement est défini par un paramètre LI de 3,0 à 5,8 mm et un paramètre h de 1,5 à 3,5 pn, où LI= L - 0,5 mm, LI étant une longueur utile du couronnement, L étant une longueur totale du couronnement, et h étant une réduction dans le rayon du rouleau sur la longueur LI. (11) Une pompe à fluide selon la pompe (8), caractérisée en ce que le rouleau a une longueur plus grande que celle du patin et qu'il est en contact par glissement avec le patin dans une partie du rouleau autre qu'une partie ayant le couronnement. Selon les premier et second aspects de la présente invention, il est aussi proposé les pompes à fluide suivantes (12) et (13). (12) Une pompe à fluide selon l'un quelconque des pompes (1) à (11), caractérisée en ce que le patin a une surface incurvée au moins dans une partie effectuant le contact par glissement avec le piston, et en ce que le piston a une surface plate dans une partie effectuant le contact par glissement avec le patin. (13) Une pompe à fluide selon l'un quelconque des pompes (1) à (11) exceptée (7), caractérisée en ce que le rouleau ou le patin consiste en un matériau sélectionné parmi le groupe consistant en zircone, nitrure de silicium et carbure de silicium, et l'autre consiste en un matériau métallique à base de fer ayant un revêtement en phosphate de manganèse dans une partie effectuant le contact par glissement avec ledit rouleau ou ledit patin. La présente invention concerne une pompe à fluide dans laquelle un rouleau et un patin sont interposés dans cet ordre entre une came et un piston et qui évite que ne surviennent une usure anormale ou un défaut de grippage au niveau des contacts par glissement dans le mécanisme de transmission à partir de la came vers le piston, en utilisant des matériaux céramiques spécifiques pour un ou pour les deux éléments rouleau et patin. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 représente un arrangement d'une commande de came et d'un piston d'une pompe à fluide à laquelle la présente invention est avantageusement appliquée, en perspective (1) et en vues avant (2); La figure 2 représente un couronnement prévu au niveau d'une partie d'extrémité d'un rouleau selon la présente invention; La figure 3 représente un graphe montrant la relation entre le changement de température et l'espacement entre un rouleau d'acier de référence "JIS SKH 51" et un patin d'un matériau céramique à base de zircone (Zr02) selon un mode de réalisation préféré du premier aspect de la présente invention; La figure 4 représente un graphe montrant la relation entre les changements de température et l'espacement entre un patin d'acier d'appui de référence "JIS SUJ 2" et un rouleau d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium (Si3N4) selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention; La figure 5 représente un graphe montrant la charge de grippage d'un rouleau d'un matériau de céramique à base de nitrure de silicium ayant une densité relative, une résistance de flexion et une dimension moyenne de grain selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention; La figure 6 représente un graphe montrant une contrainte d'appui de came lorsque qu'un couronnement est prévu aux deux extrémités d'un rouleau selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention; La figure 7 représente un graphe montrant une contrainte d'appui de patin lorsque qu'un couronnement est prévu aux deux extrémités d'un rouleau selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention; La figure 8 représente un graphe montrant une contrainte d'appui de came lorsque qu'un couronnement est prévu aux deux extrémités d'un rouleau ayant une longueur totale plus grande que celle d'un patin selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention; La figure 9 représente un graphe montrant une contrainte d'appui de patin lorsque qu'un couronnement est prévu aux deux extrémités d'un rouleau ayant une longueur totale plus grande que celle d'un patin selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention; La figure 10 représente un graphe montrant une gamme d'avantages de la forme du couronnement en termes de relation entre la longueur utile LI et la grandeur du couronnement h selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention; La figure 11 représente le perfectionnement dans la propriété anti-grippage lorsqu'un patin a une surface de contact incurvée et un piston a une surface de contact par pression plate; La figure 12 représente un graphe montrant les résultats de tests d'usure pour l'effet d'un revêtement de phosphate de manganèse; La figure 13 représente un graphe montrant les résultats de tests de grippage pour l'effet d'un revêtement de phosphate de manganèse; La figure 14 représente les formes et dimensions d'un rouleau et d'un patin pour le test de grippage, une vue en perspective; et La figure 15 représente un graphe montrant le perfectionnement dans la pression d'injection lorsqu'un rouleau a un couronnement au niveau des deux extrémités et un patin a un revêtement de phosphate de manganèse. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS La figure 1 représente un arrangement d'une commande de came et un piston d'une pompe à fluide à laquelle la présente invention est avantageusement appliquée, dans des vues en perspective (1) et avant (2). La pompe à fluide représentée comporte un piston 4 actionné par une commande à came composée d'une came en anneau excentrique 1, un rouleau 2 en contact par glissement avec la came 1, et un patin 3 en contact par glissement avec le rouleau 2 et en contact par pression avec le piston 4. Dans l'arrangement représenté, un mouvement excentrique de la came en anneau excentrique 1 est converti en un mouvement de va et vient (mouvement réciproque) par le rouleau 2 qui est contact par glissement avec la surface circonférentielle interne de la came 1 et le mouvement de va et vient est transmis au piston 4 en contact par pression avec la pièce 3, au travers de la pièce 3 qui est en contact par glissement avec le rouleau 2. Le piston 4 est pressé contre la pièce 3 en étant forcée vers la pièce 3 par un moyen adéquat et le rouleau 2, la pièce 3 et le piston 4 forment une unité de mouvement réciproque qui, comme un tout, fabrique un mouvement réciproque, ou de va et vient, en suivant la progression et la régression de la surface circonférentielle interne de la came 1. Le système de pompe représenté est typiquement utilisé comme une pompe d'injection de carburant d'un moteur diesel, dans lequel la lubrification est effectuée de façon usuelle de sorte que le système est soumis à une condition de friction limite ou à une condition non-lubrifiée sous une haute pression, en particulier à l'interface entre le rouleau et le patin. Le système a été composé de façon conventionnelle des matériaux suivants: Combinaison conventionnelle typique des matériaux Came: JIS SCr 420 ou tout autre acier structurel Rouleau: JIS SKH 51 ou tout autre acier à outil résistant à l'usure Patin: JIS SUJ 2 ou tout autre acier de support Piston: JIS SKH 51 ou tout autre acier à outil résistant à l'usure Dans un système piston/commande à came composé de tels matériaux, la pression d'injection ne peut pas excéder 60-70 MPa au mieux du fait que la condition extrême de friction mentionnée au-dessus fiat qu'inévitablement une usure anormale et un grippage anormal surviennent aux interfaces came/rouleau et rouleau/patin. En revanche, la présente invention utilise un matériau céramique spécifique pour le rouleau ou le patin du système pour éviter que ne surviennent une usure et un grippage anormaux aux interfaces came/rouleau et rouleau/patin, permettant ainsi d'utiliser une haute pression d'injection jusqu'à 200 MPa. Selon un premier mode de réalisation de la présente invention, le rouleau et le patin ont des coefficients d'expansion thermique essentiellement égaux pour minimiser la modification thermique entre le rouleau et le patin, assurant ainsi une alimentation suffisante de lubrifiant à de hautes températures pour supprimer une usure et un grippage anormaux à l'interface rouleau/patin. Une combinaison typique de tels matériaux pour le rouleau et le patin inclut un rouleau fait d'un matériau métallique à base de fer tel que des aciers à outils ayant une bonne résistance à l'usure comme cela est représenté par JIS SKH 51, et un patin faite d'un matériau céramique à base de zircone (Zr02). Le matériau céramique à base de zircone a un coefficient d'expansion thermique de 1OX10-6 K-1, qui est équivalent à celui des matériaux à base de fer ou des aciers. Les matériaux typiques pour la came incluent les matériaux métalliques à base de fer tels que des aciers de structure en alliage représentés par JIS SCr420. Les matériaux pour le rouleau en contact par glissement avec la came doivent avoir une propriété d'attaque basse contre la came d'un matériau métallique à base de fer. Un rouleau d'un matériau à base de fer tel que mentionné au-dessus, a une propriété d'attaque basse et ne provoque pas de problèmes substantiels. Cependant, un rouleau d'un matériau céramique doit être réalisé avec beaucoup d'attention pour être fait d'un matériau céramique ayant une faible propriété d'attaque contre la came. Dans le premier aspect de la présente invention, la propriété d'attaque contre une came faite d'un matériau métallique à base de fer, peut être réduite en utilisant un matériau céramique à base de zircone pour le rouleau. Les matériaux céramiques à base de zircone ont un module de Young équivalent à celui de l'acier et un rouleau fait d'un matériau céramique à base de zircone fournit une contrainte d'appui réduite à l'interface avec une came d'acier, en comparaison avec celle causée par un rouleau fait d'un matériau céramique tel que du nitrure de silicium (Si3N4) . Les matériaux céramiques à base de zircone ont aussi une dureté de HV900 - 1000, qui est plus petite que la dureté HV1300 - 1600 des matériaux céramiques à base de nitrure de silicium. Par conséquent, les matériaux céramiques à base de zircone sont avantageusement utilisés comme rouleau pour réduire la contrainte d'appui et la dureté du rouleau par rapport à celle causée par un matériau céramique à base de nitrure de silicium, réduisant ainsi l'attaque contre une came et évitant qu'un grippage ne survienne. Lorsque des matériaux céramiques tels que du nitrure de silicium ayant un haut module de Young et une haute dureté sont utilisés comme rouleau, la contrainte d'appui peut être réduite en utilisant une forme spécifiée de rouleau, comme cela sera décrit en détail en relation avec le second aspect de la présente invention. Les matériaux céramiques à base de zircone ont aussi l'avantage d'avoir une petite dépendance de charge sur le coefficient de friction (pm) sous une condition non-lubrifiée, de sorte qu'on évite qu'une usure anormale ne survienne à l'interface rouleau/came sur un changement brusque dans la vitesse de révolution du rouleau. Dans le premier aspect de la présente invention, le matériau céramique à base de zircone pour un rouleau ou un patin est de préférence un polycristal de zircone tétragonal (ou quadratique) stabilisé avec du ceria (Ce-TZP, ici référencé comme de la "zircone stabilisée avec du ceria"). Une zircone stabilisée avec du Ceo ("ceria" ou oxyde cérique) a une température de transformation de tétragonale/monoclinale plus basse que celle d'une zircone stabilisée avec du MgO (de la magnésie) , du Y203 (yttria) ou du CaO ("calsia") et montre un changement de volume à la transformation de phase qui est suffisamment petit pour être négligeable et ne provoque aucune fracture induite par une expansion et une contraction du volume sous un chauffage et un refroidissement répétés durant un long service. De préférence, un rouleau ou un patin est fait d'un matériau composite de zircone stabilisée avec du ceria (Ce- TZP) et de l'oxyde d'aluminium-P de lanthane (LBA, La203- 11A1203) . Le Ce-TZP a une dureté plus haute bien que la résistance (à une contrainte externe) soit aussi basse que 500 MPa, en comparaison du Y-TZP (zircone stabilisée avec de llyttria). La combinaison avec le LBA assure une bonne dureté du Ce-TZP tout en fournissant une résistance de 900 - 1000 MPa qui est comparable à celle du Y-TZP. La dureté améliorée réduit la probabilité de fracture à 1/1000 lorsque m= 10 et améliore de façon significative la fiabilité des éléments structurels et permet d'y appliquer de plus hautes pressions. Selon le second aspect de la présente invention, au moins le rouleau ou le patin est fait d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium (Si3N4) ou d'un matériau céramique à base de carbure de silicium (SiC). Les matériaux céramiques à base de nitrure de silicium ou de carbure de silicium ont des propriétés caractéristiques incluant une résistance à l'usure et une charge de grippage (charge minimum au-delà de laquelle un grippage survient) qui sont plus hautes que celles des matériaux métalliques à base de fer sous une condition de friction limite et sous une condition de friction non lubrifiée. De tels matériaux céramiques ont aussi un coefficient d'expansion thermique aussi petit que 30 à 40% de celui des matériaux métalliques à base de fer et, lorsque qu'ils sont utilisés comme rouleau, fournissent un espacement avec un patin fait d'un matériau métallique à base de fer à des hautes températures impliquant des sévères conditions de glissements telles qu'une haute vitesse de révolution et un charge importante, assurant ainsi une alimentation supplémentaire de carburant comme lubrifiant entre le rouleau et la pièce pour fournir une charge de grippage améliorée. L'utilisation de matériaux céramiques à base de nitrure de silicium ou de carbure de silicium au moins comme rouleau ou comme patin, est aussi avantageuse du fait qu'une réaction tribochimique avec de l'eau ou un groupe hydroxylique contenu dans le lubrifiant ou le carburant, forme un oxyde de silicium relativement doux (Si02) sur la surface du matériau de céramique pour des frictions atténuées aux interfaces de glissement. Un rouleau est de préférence fait d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium ayant une densité relative de 99% ou plus, une résistance à la flexion de 1000 MPa ou plus, et une dimension moyenne de grain de 0, 8 ptm ou moins, pour les raisons suivantes. Si le matériau céramique à base de nitrure de silicium formant un rouleau a une densité relative basse, un grand nombre de pores, contenus dans le matériau, facilitent la fracture sous la forme d'exfoliation dans le rouleau dans la partie proche de la surface d'appui du fait d'une pression Hertzienne. Une faible résistance facilite aussi la fracture sous la forme d'exfoliation. Si un oxyde de silicium doux tel que mentionné au-dessus est aussi formé, le nitrure de silicium lui-même peut aussi s'exfolier en fonction des conditions de glissement. Si le matériau céramique à base de nitrure de silicium a de gros grains, la partie exfoliée forme une grande concavité et attaque une pièce et une came pour faciliter une usure anormale, menant finalement à un grippage. Lorsque le rouleau et le patin sont tous les deux faits d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium ou de carbure de silicium, la friction soit entre les éléments de nitrure de silicium, soit entre les éléments de carbure de silicium, facilite la formation d'oxyde de silicium pour réduire encore plus la friction entre les éléments. Dans le second aspect de la présente invention, lorsqu'un matériau céramique à base de nitrure de silicium ou de carbure de silicium est utilisé pour former un rouleau, une considération particulièrement minutieuse doit être prise pour réduire la contrainte d'appui générée à la surface de glissement. Des matériaux céramiques à base de nitrure de silicium ou de carbure de silicium ont une plus grande raideur ou un plus grand module de Young et une plus haute dureté que le matériau métallique à base de fer, et par conséquent, cela augmente la contrainte d'appui à la surface de glissement par rapport à celle qui survient avec un contact métal-métal à l'interface de glissement entre des éléments faits d'un matériau métallique à base de fer. À l'interface de contact entre l'extrémité du rouleau et une came, la contrainte d'appui est brusquement augmentée à une valeur maximum et fait que la surface de la came se détériore et devient rugueuse par la fatigue du roulement, cela menant finalement à un grippage. Dans un mode de réalisation préféré du second mode de réalisation de la présente invention, l'augmentation brusque dans la contrainte d'appui aux extrémités du rouleau est réduite en munissant les extrémités du rouleau d'un couronnement ou d'un cône de sorte qu'une contrainte d'appui générée par le contact par glissement entre le rouleau et la came varie à l'intérieur d'une gamme définie le long de la direction longitudinale du rouleau. Cela réduit la contrainte d'appui aux extrémités du rouleau et élimine une contrainte d'appui importante localisée pour aplanir la distribution de contraintes d'appui le long de la direction longitudinale du rouleau, fournissant ainsi une durabilité améliorée des éléments de glissement, en particulier la came. Le couronnement est défini par une longueur utile du couronnement (L' en mm) et une valeur (magnitude) du couronnement (h en mm). L' et h sont définis comme suit. Les termes sont représentés sur la figure 2. LI= L - 0,5 (mm), L': longueur utile du couronnement L: longueur totale du couronnement, et h(pn)= réduction dans le rayon du rouleau sur L'. un couronnement préféré a les dimensions définies par la gamme LI= 1,0 - 3,0 mm et h= 2,0 - 10,0 lim ou la gamme LI= 3,0 - 5, 5 mm et h= 1, 5 - 3, 5 pm. L'augmentation brusque dans la contrainte d'appui aux extrémités du rouleau exercent aussi une forte influence sur le grippage de la surface de glissement d'un patin ainsi que la surface de glissement d'une came. La contrainte d'appui du patin serait plus efficacement réduite si le rouleau avait la même longueur que le patin et un rebord pointu ou non effilé aux deux extrémités. Cela serait aussi avantageux du fait que la zone de contact avec le patin serait maximisée pour réduire la contrainte d'appui. Cependant, pour réduire l'attaque, par les extrémités du rouleau, contre la came, les extrémités du rouleau ont avantageusement le couronnement décrit au-dessus, sans rebords aigus. Selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention, l'attaque par un rouleau contre à la fois une came et un patin, peut être simultanément réduite en fournissant un rouleau avec un couronnement aux deux extrémités et une longueur plus grande que celle d'un patin, clest à dire qu'un rouleau a une dimension et une forme telle que le rouleau entre en contact par glissement avec le patin dans la partie non pourvue de couronnement ou non effilée du rouleau, c'est à dire dans la partie autre que la partie de couronnement. Il devra aussi être noté que, si le piston est pressée uniformément contre le patin, la contrainte d'appui à l'interface rouleau/patin est localement augmentée pour provoquer un grippage à l'interface. Selon un mode de réalisation préféré du premier ou du second aspect de la présente invention, le patin a une surface incurvée au moins dans la partie effectuant le contact par glissement avec le piston et le piston a une surface plate dans la partie effectuant le contact par glissement avec le patin. Cette combinaison des formes de la pièce et du piston évite que ne survienne un contact par pression non uniforme entre le patin et le piston durant leur mouvement réciproque. Selon un autre mode de réalisation préféré du premier ou du second aspect de la présente invention, un élément du rouleau et du patin est fait d'un matériau de céramique sélectionné à partir du groupe consistant en zircone, nitrure de silicium et en carbure de silicium, et l'autre élément est fait d'un matériau métallique à base de fer ayant un revêtement de phosphate de manganèse dans la partie effectuant le contact par glissement avec le premier élément. Le revêtement de phosphate de manganèse est une couche poreuse composée de fins grains de cristal produits par traitement de conversion, qui absorbent et retiennent de façon effective un lubrifiant pour assurer une lubrification stable entre le rouleau et le patin même sous une haute pression d'appui, produisant ainsi une résistance à l'usure une résistance au grippage à de hautes pressions. De ce point de vue, le matériau céramique a de préférence une faible rugosité de surface et le matériau métallique à base de fer a de préférence une haute dureté. Il est habituellement préférable que le matériau céramique ait une rugosité de surface de 1,2 pm Rz ou moins et que le matériau métallique à base de fer ait une dureté de HV500 ou plus. La présente invention sera maintenant décrite plus en détail au moyen des exemples suivants. EXEMPLES Exemple 1 La figure 3 représente la relation entre les changements de températures et l'espacement entre un rouleau d'acier à outil JIS SKH 51 et un patin d'un matériau céramique à base de zircone (Zr02) selon un mode de réalisation préféré du premier aspect de la présente invention. On peut voir sur la figure 3 qu'un espacement est maintenu dans la gamme de tolérance sur une gamme de températures de -20'C à 1000C du fait que le matériau de céramique à base de zircone formant le patin, a un coefficient d'expansion thermique de 10 x 10-6 K-1, qui est équivalent à celui de l'acier à outil SKH 51 formant le rouleau. La variation dans l'espacement est ainsi minimisée pour assurer la formation d'un revêtement d'un lubrifiant tel que de l'huile fluide ou d'autres types de carburants, en particulier à hautes températures, maintenant ainsi une bonne lubrification et fournissant une résistance au grippage améliorée. Exemple 2 La figure 4 représente un graphe montrant la relation entre les changements de température et l'espacement entre un patin d'acier d'appui JIS SUJ 2, et un rouleau d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium (Si3N4) selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention. Le matériau céramique à base de nitrure de silicium formant le rouleau a un coefficient d'expansion thermique aussi petit que 30 à 40% de celui de l'acier d'appui JIS SUJ 2 formant le patin, de sorte que l'espacement est augmenté, en particulier à de hautes températures, impliquant de sévères conditions de glissement telles qu'une haute vitesse de révolution et une charge importante, et assurant ainsi une alimentation augmentée du carburant comme lubrifiant entre le rouleau et le patin pour fournir une résistance au grippage améliorée. Exemple 3 La charge de grippage a été mesurée pour le matériau céramique à base de nitrure de silicium formant un rouleau et ayant une densité relative contrôlée, une résistance à la flexion et une dimension moyenne de grain selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention. Le test de grippage et la mesure de la propriété ont été effectués sous les conditions suivantes. Condition de test de grippage Méthode de test plaque "barbell" (barbell: Si3N4, plaque: JIS SUJ 2, plaque tournante) Rugosité de surface Rz :9 0,2 (barbell et plaque) Vitesse de glissement 4 m/s Environnement immersion dans de l'huile fluide (JTD-5, 800C) Charge pas à pas augmentée de 5 kg chaque minute dans la gamme de 0 à 200 kg Jugement des grippages occurrence des grippages déterminée lorsque le coefficient de friction g atteint ou dépasse 0,3 Propriétés de mesure Densité relative mesurée par la méthode d'Archimède Résistance de flexion résistance de flexion en 4 points (JIS R 1601) Dimension moyenne de grains moyenne pour 100 à 200 points par observation métallographique sur une surface polie Les résultats sont résumés dans la figure 5, à partir de laquelle on peut voir que des charges de grippage remarquablement améliorées sont montrées par les échantillons B et C ayant une densité relative de 99% ou plus, une résistance de flexion de 1000 MPa ou plus, et une dimension moyenne de grains de 0,8 Fim ou moins, qui sont contrôlées selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention, en comparaison avec l'échantillon A ayant des propriétés extérieures aux gammes spécifiées. Exemple 4 Les figures 6 et 7 représentent des graphes montrant une contrainte d'appui de came et une contrainte d'appui de patin lorsque qu'un couronnement est prévu aux deux extrémités d'un rouleau, dans lequel le rouleau est fait d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium, la came est faite d'un acier de structure et le patin est faite d'acier d'appui JIS SUJ 2, selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention. Les courbes montrent la distribution de contrainte d'appui dans la direction longitudinale du rouleau. Le rouleau a une longueur totale de 20 mm et une longueur d'extrémité biseautée de 0,6 mm ou 0,3 mm et les extrémités du rouleau ont ou n'ont pas de couronnement avec LI= 2 mm et h= 5 ktm. Le patin a une longueur totale de 20 mm. Dans les figures 6 et 7, les points ronds blancs représentent la distribution de la contrainte d'appui de la came observée lorsque les extrémités du rouleau n'ont pas de couronnement, dans laquelle la distribution de la contrainte d'appui de la came augmente brusquement vers une valeur maximum formant un pic pointu aux deux extrémités du rouleau, comme on peut mieux le voir sur la figure 6. En revanche, les points ronds noirs et les points carrés blancs représentent la distribution de la contrainte d'appui de la came observée lorsque les extrémités du rouleau ont un couronnement, dans laquelle le pic pointu est éliminé pour fournir une distribution essentiellement uniforme de la contrainte d'appui de la came sur la longueur totale du rouleau. Comme cela est représenté sur la figure 7, lorsque les extrémités du rouleau n'ont pas de couronnement (points ronds blancs), la contrainte d'appui du patin ne forme pas de pic important aux deux extrémités du rouleau comme cela est montré par la contrainte d'appui de la came, mais forme un petit pic, et par conséquent, une amélioration est nécessaire pour minimiser l'usure et le grippage. Lorsque les extrémités du rouleau ont le couronnement comme cela est mentionné au-dessus, le pic de la contrainte d'appui du patin est aussi éliminé comme cela est représenté par les points ronds noirs et les points carrés blancs. Exemple 5 Les figures 8 et 9 représentent respectivement des graphes montrant une contrainte d'appui de came et une contrainte d'appui du patin, lorsque les éléments sont faits des mêmes matériaux que ceux utilisés dans l'exemple 4 et les extrémités du rouleau ont un couronnement de la même forme que dans l'exemple 4 (longueur d'extrémité du rouleau biseauté: 0,3 mm), avec une longueur totale du rouleau de 20 mm égale à celle de la longueur totale du patin ou de 21 mm, plus grande que la longueur totale du patin, pour montrer l'effet du rouleau ayant une longueur totale plus grande que la longueur du patin. On peut voir sur les figures 8 et 9 que les pics sont éliminés de la contrainte d'appui de la came et de la contrainte d'appui du patin lorsque le rouleau a une longueur plus grande que le patin afin que le rouleau soit en contact par glissement avec le patin dans la partie autre que la partie ayant le couronnement (points circulaires noirs), au contraire du cas dans lequel le rouleau a une longueur totale de 20 mm égale à celle du patin (points circulaires blancs). Exemple 6 Un test de durabilité "Rig" et un test de durabilité de banc ont été réalisés pour déterminer une gamme avantageuse des dimensions du couronnement selon un mode de réalisation préféré du second aspect de la présente invention. Un rouleau d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium et une came d'acier de structure d'alliage JIS SCr 420 ont été utilisés. Les conditions des tests sont les suivantes. Conditions de test Durabilité du montage Des pompes qui passent la durabilité limite suivante et la durabilité du kérosène ont été jugées satisfaisantes. 1) Durabilité limite huile fluide (JTD-5, température de carburant: 110'C) 2300 tpm x 200 hr pression d'injection: 160 MPa 2) Durabilité du kérosène Kérosène (température du carburant: 1100C) 2300 tpm x 200 hr pression d'injection: 145 MPa Durabilité de banc Des échantillons qui ont passé les tests de durabilité du moteur suivants, modes I et II, ont été jugés satisfaisants. 1) Test: Mode I 1 cycle= ralenti x 5 s --> 4000 rpm x 130 s 4500 cycles (puissance de sortie: 82 kw) 2) Test: Mode II 4500 rpm x 300 hr (charge complète) Les résultats des tests sont résumés dans la figure 10, dans laquelle les points circulaires noirs et blancs sont les résultats des tests de durabilité Rig et les points carrés noirs sont les résultats du test de durabilité de banc, dans lesquels les points blancs représentent la condition "satisfaisante" et les points noirs représentent la condition "non satisfaisante". Une résistance au grippage satisfaisante est obtenue dans les deux régions définies par les lignes limites épaisses, c'est à dire dans la région A définie par les lignes LI= 1,0 mm, LI= 3,0 mm, h= 2,0 #tm et h= 10,0 #îm, et dans la région B définie par les lignes LI= 3,0 mm, LI= 5,5 mm, h= 1, 5 gm et h= 3, 5 pn. Exemple 7 Un patin a une surface de contact par pression incurvée et un piston a une surface de contact par pression plate selon un mode de réalisation préféré commun aux premier et second aspects de la présente invention. Un test a été réalisé sous les conditions suivantes pour déterminer une pression d'injection limite (charge limite rouleau/patin), pression jusqu'à laquelle aucun grippage ne survient. Conditions de test huile fluide (JDS-5, température du carburant: 1100C) 2300 rpm x 200 hr Les résultats sont résumés dans la figure 11, incluant les résultats pour la Comparaison 1 dans laquelle, inversement, un patin a une surface de contact par pression plate et un piston a une surface de contact par pression incurvée, et la Comparaison 2 dans laquelle un patin et un piston ont tous les deux une surface de contact par pression incurvée. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, la combinaison d'un patin ayant une surface de contact par pression incurvée avec un piston ayant une surface de contact par pression plate, réduit la contrainte d'appui patin/piston, maintient le contact de point initial pour éviter un déplacement axial après l'usure du patin, et fournit une charge limite améliorée, charge jusqu'à laquelle aucun grippage ne survient entre le rouleau et le patin. En revanche, dans les comparaisons 1 et 2, la contrainte patin/piston est haute, de sorte que la surface de contact de pression de la pièce coulissant est écrasée jusqu'à perdre le contact du point initial provoquant un déplacement significatif de l'axe avec comme résultat un charge limite faible, charge jusqu'à laquelle aucun grippage ne survient entre le rouleau et le patin. Cela est dû au fait que le décalage de l'axe a modifié la distribution de la contrainte d'appui sur le patin pour produire une haute pression locale du côté désaxage et a abaissé la pression limite d'injection (charge limite), charge jusqu'à laquelle aucun grippage ne survienne entre le rouleau et le patin. Exemple 8 Selon un mode de réalisation préféré commun aux premier et second aspects de la présente invention, des tests d'usure et des tests de grippage ont été conduits pour les combinaisons des matériaux du rouleau et du patin comme cela est résumé sur le tableau 1. Tableau 1 pièce de test plate pièce de test cylindrique Matériau Rugosité Dureté de Revêtement de Combinaison Surface S45C phosphate de (Vm Rz) (HV) Manganèse Al Si3N4 (HV1800) l'o 600 Présent A2 Zr02 (HV1250) TV A3 SiC (HV2700) TV A4 A1203 (HV2200) A5 FCD70 (HV250) A6 Si3N4 (HV1800) 0,5 A7 1,2 A8 1,4 A9 TT 1,0 500 A10 Il il 450 All TT 300 A12 il 600 Absent A13 TT 500 (*) fonte à graphite globulaire Les pièces de test plates ont été faites à partir des matériaux de céramique ou de fonte à graphite globulaire FCD70 comme cela est résumé dans le tableau 1. Les pièces de test cylindriques ont été faites à partir d'acier au carbone de structure JIS S45C, avec ou sans revêtement de phosphate de manganèse. Les pièces de test plates de matériaux céramiques ont été produites par le procédé suivant. Nitrure de silicium (Si3NI) Une poudre de Si3N4 ayant une dimension moyenne de grain de 1,0 pm a été mélangée avec des petites quantités de poudres de Y203 et MgA1204 comme agents auxiliaires de frittage pour former un mélange de poudres, qui a été ensuite compacté à des dimensions de 16 mm x 6 mm x 10 mm à la température ambiante. Le compact de poudres a été fritté dans une atmosphère non oxydée de gaz d'azote à 170'C pour produire une pièce frittée ayant une porosité de 1,0%. La pièce frittée a ensuite été rectifiée en surface pour fournir différentes rugosités de surface de 0,5 à 1,4 pn Rz comme cela est représenté dans le tableau 1. Zircone (#_r02) Une poudre de Zr02 ayant une dimension moyenne de grain de 0,5 kum a été mélangée avec une petite quantité de poudre de Y203 comme agent auxiliaire de frittage pour former un mélange de poudres, qui a été ensuite compacté aux dimensions mentionnées au-dessus à la température ambiante. Le compact de poudres a été fritté dans l'air à 1650'C pour produire une pièce frittée ayant une porosité de 1,0%. La pièce frittée a ensuite été rectifiée en surface pour fournir une rugosité de surface de 1,0 #îm Rz comme cela est représenté dans le tableau 1. Carbure de silicium (SiC) Une poudre de SiC ayant une dimension moyenne de grain de 0,3 jim a été mélangée avec des petites quantités de poudres B et C comme agents auxiliaires de frittage pour former un mélange de poudres, qui a été ensuite compacté aux dimensions mentionnées au-dessus à la température ambiante. Le compact de poudres a été fritté dans une atmosphère d'argon à 2100'C pour produire une pièce frittée ayant une porosité de 1,1%. La pièce frittée a ensuite été rectifiée en surface pour fournir une rugosité de surface de 1,0 jam Rz comme cela est représenté dans le tableau 1. Oxyde d ' aluminium _C#L1203) Une poudre d'oxyde d'aluminium A1203 ayant une dimension moyenne de grain de 0,4 pm a été compactée aux dimensions mentionnées au-dessus à la température ambiante. Le compact de poudre a été fritté dans l'air à 1700'C pour produire une pièce frittée ayant une porosité de 1,0%. La pièce frittée a ensuite été rectifiée en surface pour fournir une rugosité de surface de 1,0 pn Rz comme cela est représenté dans le tableau 1. Les pièces de test cylindriques ont été produites par refroidissement brusque et détrempage d'un matériau d'acier S45C pour avoir différentes duretés comme cela est représenté sur le tableau 1, par usinage pour obtenir une forme cylindrique avec un diamètre externe de 35 mm, un diamètre interne de 30 mm et une longueur de 10 mm, et par broyage de l'extrémité de la pièce usinée pour une rugosité de surface de 1, 2 #tm Rz. La pièce cylindrique a été soumise à un traitement de "lubrite" pour former un revêtement de phosphate de manganèse de 5 lim, qui avait une rugosité de surface de 2 à 3 #Lm Rz. Les tests d'usure et les tests de grippage ont été réalisés sous les conditions suivantes. Test d'usure Les pièces de test plate et cylindrique ont été ajustées dans un testeur du type "Kikai Shikenjo", avec la surface de test (c'est à dire la surface de 16 mm x 6 mm) de la pièce de test plate et la surface d'extrémité de la pièce de test cylindrique en contact par pression l'une avec l'autre, un lubrifiant (huile "Castle Motor" 5W-30 (marque commerciale)) a été fourni à l'interface de contact, une charge de pression de 60 kg a été appliquée et la pièce de test cylindrique a été mise en rotation à une révolution de 160 tpm pendant 1 heure. Par la suite, la quantité d'usure a été mesurée pour les pièces de test plate et cylindrique. Test de grip2age Avec la même disposition et la même alimentation en lubrifiant mentionnées au-dessus, la pièce de test cylindrique a été mise en rotation à 1000 tpm sous une charge de pression augmentant de 100 N à 7000 N et une charge à laquelle un grippage survenait a été mesurée comme charge limite de grippage. Les résultats sont résumés dans les figures 12 et 13. Les Combinaisons Al, A2 et A3, c'est à dire, du nitrure de silicium, de la zircone et du carbure de silicium, combinés avec du S45C revêtu de phosphate de manganèse, ont montré une résistance à l'usure et une résistance au grippage remarquablement améliorées par rapport à la Combinaison A12, c'est à dire le carbure de silicium combiné avec du S45C non revêtu. En revanche, la Combinaison A4, c'est à dire de l'oxyde d'aluminium combiné avec du S45C revêtu, a montré une résistance à l'usure et une résistance au grippage de l'acier plus basses, et la Combinaison A5, c'est à dire la fonte à graphite globulaire combinée avec du S45C revêtu, a montré une résistance à l'usure et une résistance au grippage de la fonte plus faibles. La Comparaison entre les Combinaisons A6, Al, A7 et A8, dans lesquelles la rugosité de surface du nitrure de silicium est augmentée de 0,5, 1,0, 1,2 et 1,4 pm Rz dans cette ordre, montre que les rugosités de surface n'excédant pas 1,2 fournissent une résistance à l'usure et une résistance au grippage à peu près également bonnes. La comparaison entre les Combinaisons All, A10, A9 et Al, dans lesquelles la dureté de l'acier (HV) est augmentée de 300, 450, 500 et 600 dans cet ordre, montre que les duretés pas plus grande que HV500 fournissent de façon stable une bonne résistance à l'usure et au grippage. Les modes de réalisation de cet exemple peuvent être appliqués non seulement à la combinaison rouleau/patin mais aussi aux combinaisons de 1) segment de piston (Zr02)/pièce d'écartement cylindrique (JIS SUJ 2, HV810, revêtus de phosphate de manganèse), 2) valve (si3N4)/guide de valve (JIS SCM 420H, carbonisé, revêtu de phospahte de manganèse), etc. Exemple 9 Un rouleau ayant ses deux extrémités munie d'un couronnement et un patin ayant un revêtement de phosphate de manganèse ont été combinés. Comme cela est décrit dans l'Exemple 4, lorsqu'un rouleau d'un matériau céramique à base de nitrure de silicium, une came d'acier de structure d'alliage JIS SCr 420 et un patin d'acier d'appui, ont été combinés, un couronnement prévu aux deux extrémités du rouleau éliminait les pics de la contrainte d'appui de la came et de la contrainte d'appui du patin au niveau des extrémités, pour fournir une distribution uniforme de la contrainte d'appui. Cependant, cela provoque l'augmentation de la contrainte d'appui moyenne. Dans certains cas, en particulier pour le patin, la présence d'un couronnement aux extrémités du rouleau facilite la fuite du lubrifiant, ce qui mène à ce qu'un grippage survient et fait qu'il est difficile d'assurer une pression d'injection importante de 200 MPa. Dans de tels cas, la présence d'un couronnement aux extrémités du rouleau est combinée avec l'application d'un revêtement de phosphate de manganèse sur le patin pour éviter qu'un grippage ne survienne à de hautes pressions d'injection, en utilisant l'effet du revêtement pour absorber et retenir le lubrifiant. Dans l'assemblage rouleau/patin ayant les dimensions et la forme représentés sur la figure 4, la pression d'injection limite à laquelle un grippage survient, a été mesurée pour les différentes combinaisons suivantes I-IV des matériaux du rouleau et du patin. Une pompe a été réellement mise en service à une vitesse de révolutions de pompe dans la région de charge maximum et une pression d'injection à laquelle un grippage survient a été mesurée comme pression d'injection limite. I. Rouleau SKH 51/Patin SUJ 2 II. Rouleau nitrure de silicium/Patin SUJ 2 III. Rouleau nitrure de silicium avec revêtement/Patin SUJ 2 IV. Rouleau nitrure de silicium avec revêtement/Patin SUJ 2 avec revêtement de phosphate de manganèse (dans III et IV, le couronnement était tel que L= 3 mm et h= 0.007 0,003 mm). Les tests ont été réalisés sous les conditions suivantes. Vitesse de rotation de la pompe 2500 tpm Carburant kérosène Température du carburant 1101,C Les résultats sont résumés dans la figure 15, à partir de laquelle on peut voir que le fait de combiner un couronnement aux deux extrémités du rouleau de nitrure de silicium avec un revêtement de phosphate de manganèse sur le patin SUJ 2, fournit une pression limite d'injection remarquablement améliorée contre le grippage. Dans les Combinaisons I à III, le grippage survient aux pressions d'injection représentées dans la figure 15, mais dans la Combinaison IV, aucun grippage ne survient à une pression d'injection de 205 MPa, c'est à dire que la pression limite d'injection est plus haute que cette valeur. Le mode de réalisation décrit dans cet exemple peut être appliqué non seulement aux pompes à fluides d'un type à came interne mais aussi à des pompes à fluides d'un type à came externe (type en réseau), de type à came excentrique, et de type à came plate. Telle que cela est décrit ici, la présente invention propose une pompe à fluide avantageusement utilisée comme pompe d'injection de carburant pour des moteurs diesels, etc., en évitant qu'une usure anormale et qu'un grippage anormal ne surviennent dans les éléments de glissement disposés entre une came et un piston, came et piston inclus. REVENDICATIONS 1. Pompe à fluide ayant un piston activé par une commande à came, caractérisée en ce que la commande à came est composée d'une came, d'un rouleau en contact par glissement avec la came, et d'un patin en contact par glissement avec le rouleau et en contact par pression avec le piston, et en ce que le rouleau ou le patin consiste en un matériau céramique ayant un coefficient d'expansion thermique essentiellement égal à celui de l'autre. 2. Pompe à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau consiste en un matériau métallique à base de fer et en ce que le patin consiste en matériau céramique à base de zircone. 3. Pompe à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came consiste en un matériau à base de fer et en ce que le rouleau consiste en un matériau à base de zircone. 4. Pompe à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau ou le patin consiste en un matériau composite de zircone stabilisée ceria-stabilisée et un lanthane P-oxyde d'aluminium. 5. Pompe à fluide ayant un piston activé par une commande à came, caractérisée en ce que la commande à came est composée d'une came, d'un rouleau en contact par glissement avec la came, et d'un patin en contact par glissement avec le rouleau et en contact par pression avec le piston, et en ce qu'au moins le rouleau ou le patin consiste en un matériau céramique à base de carbure de silicium ou de nitrure de silicium. 6. Pompe à fluide selon la revendication 5, caractérisée en ce que le rouleau consiste en un matériau céramique à base de nitrure de silicium ayant une densité relative de 99% ou plus, une résistance à la flexion de 1000 MPa ou plus, et une dimension moyenne de grain de 0,8 pn ou moins. 7. Pompe à fluide selon la revendication 5, caractérisée en ce que le rouleau et le patin consistent tous les deux en un matériau céramique à base de carbure de silicium ou de nitrure de silicium. 8. Pompe à fluide selon la revendication 5, caractérisée en ce que le rouleau a ses deux extrémités prévues avec un couronnement de sorte qu'une contrainte d'appui générée par le contact en glissement entre le rouleau et la came varie à l'intérieur d'une gamme réalisée le long de la direction longitudinale du rouleau. 9. Pompe à fluide selon la revendication 8, caractérisée en ce que le couronnement est défini par un paramètre LI de 1,0 à 3,0 mm et par un paramètre h de 2,0 à 10,0 #im, où LI= L - 0,5 mm, LI étant une longueur utile du couronnement, L étant une longueur totale du couronnement, et h étant une réduction dans le rayon du rouleau sur la longueur LI. 10. Pompe à fluide selon la revendication 8, caractérisée en ce que le couronnement est défini par un paramètre LI de 3,0 à 5,5 mm et un paramètre h de 1,5 à 3,5 pin, où LI= L - 0,5 mm, LI étant une longueur utile du couronnement, L étant une longueur totale du couronnement, et h étant une réduction dans le rayon du rouleau sur la longueur LI. 11. Pompe à fluide selon la revendication 8, caractérisée en ce que le rouleau à une longueur plus grande que celle du patin et est en contact par glissement avec le patin dans une partie du rouleau autre qu'une partie comportant le couronnement. 12. Pompe à fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le patin a une surface incurvée au moins dans une partie effectuant le contact par glissement avec le piston, et en ce que le piston a une surface plate dans une partie effectuant le contact par glissement avec le patin. 13. Pompe à fluide selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10 et 11, caractérisée en ce que le rouleau ou le patin consiste en un matériau sélectionné parmi le groupe consistant en zircone, nitrure de silicium et carbure de silicium, et l'autre consiste en un matériau métallique à base de fer ayant un revêtement en phosphate de manganèse dans une partie effectuant le contact par glissement avec ledit rouleau ou ledit patin.