Brevet FR2846045A1 — publié le 20040423

La présente invention se rapporte à un dispositif et un procédé d'allumage à préchambre pour moteur à combustion interne, ainsi qu'à l'optimisation de la configuration des passages entre la préchambre et la chambre de combustion. Les moteurs à combustion interne à allumage commandé font l'objet d'efforts conséquents afin de réduire la consommation de carburant, les émissions polluantes et l'irrégularité cyclique. Il a ainsi été proposé d'utiliser des dispositifs aptes à initier la combustion du mélange aircarburant 10 contenu dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, par l'auto-inflammation de ce mélange. Cette technologie est à classer parmi les systèmes à préchambre, cette dernière pouvant être insérée en lieu et place d'une bougie conventionnelle: l'auto-inflammation du mélange 15 air-carburant est réalisée grâce à l'injection dans la chambre principale, de composés instables provenant de la préchambre. Dans le cas classique de l'utilisation d'une bougie, on constate l'existence de dispersions importantes de richesse et de teneur en produits de combustion résiduels, ces dispersions 20 étant à l'origine de l'irrégularité cyclique de combustion apparaissant notamment lors du fonctionnement du moteur à faible charge. Ces dispersions diminuent lorsque l'on utilise un système à préchambre, les gains obtenus en terme d'irrégularité cyclique provenant du fait que la probabilité d'atteindre une zone 25 inflammable augmente avec un tel système. Le brevet US 4,248,189 décrit un allumeur pour moteur à combustion interne comprenant une préchambre et des électrodes d'allumage dans la préchambre. L'allumeur comprend en outre un passage d'introduction 30 d'un mélange combustible dans la préchambre. L'inflammation du mélange combustible dans la chambre de combustion principale se fait par propagation d'un front de flamme de la préchambre à la chambre principale au moyen de passages ménagés dans la paroi de la préchambre séparant la 35 préchambre de la chambre de combustion principale. La demande de brevet français FR- 2.781.840 décrit un dispositif d'allumage de moteur à combustion interne comprenant e une chambre principale destinée à contenir un mélange 5 combustible principal et muni d'un système de compression dudit mélange, e une préchambre destinée à recevoir des réactifs et communiquant avec la chambre principale par des orifices pratiqués dans une paroi séparant la chambre principale de la 10 préchambre, a un système d'allumage des réactifs contenus dans la préc h a mbre. Dans un tel dispositif qui donne globalement satisfaction, les passages entre la préchambre et la chambre principale sont 15 des orifices de faible diamètre aptes à empêcher le passage d'un front de flamme tout en permettant le passage des composes instables provenant de la combustion des réactifs contenus dans la préchambre. Le système de compression de la 'chambre principale et l'ensemencement du mélange principal en les 20 composés instables permettent une auto-inflammation en masse du mélange principal. En effet, la disposition des orifices dans la paroi de séparation est configurée de telle sorte que l'ensemencement en composés instables du mélange principal est sensiblement homogène dans la chambre principale. Dès 25 lors, la combustion du mélange principale est initiée en de multiples sites par ensemencement et compression du mélange principal. L'utilisation de nombreux conduits de faible diamètre présente l'avantage, pour certains modes de fonctionnement tels 30 que le mode stratifié ou le mode homogène à la stoechiométrie, d'augmenter la section efficace de la paroi de séparation:il en résulte une diminution de la différence de pression entre la préchambre et la chambre principale. En conséquence, les composés instables sont éjectés à faible distance de la paroi de 35 séparation entre la préchambre et la chambre principale, et la probabilité que ces composés soient conservés à proximité de la paroi et s'y accumulent est grand. La demande de brevet FR 2.810.692 concerne un perfectionnement aux dispositifs d'allumage de la demande FR5 2.781.840 selon lequel, les orifices ménagés dans la paroi séparant la préchambre de la chambre principale sont circonscrits par une courbe circulaire de diamètre d2 passant par le centre des orifices les plus extérieurs. Cette courbe de diamètre d2 est circulaire au sens pratique du terme, et non pas 10 au sens mathématique du terme. Le rapport de la valeur dudit diamètre d2 sur la valeur du diamètre intérieur de la préchambre est inférieur ou égal à 1/2, de préférence inférieur ou égal à 1/3. Cette disposition des orifices permet d'améliorer les conditions d'autoinflammation du mélange principal, en 15 particulier lors du fonctionnement du moteur avec un faible volume d'air carburant. On a déterminé, selon l'invention, que lorsque la distance de parcours des jets issus des passages entre la préchambre et la chambre de combustion principale, avant impact contre la face 20 supérieure du piston et/ou la paroi interne de la culasse, est courte, il en résultait des problèmes de fonctionnement du moteur. Ainsi, dans le cas d'une préchambre dont les passages ont un diamètre égal ou inférieur à 1 mm et ne permettent pas la 25 propagation d'un front de flamme, si la distance de parcours des jets d'ensemencement en composés instables, avant impact sur le piston et/ou la culasse, est courte, l'impact sur le piston et/ou la culasse est violent provoquant un arrachement de la couche limite thermique et donc une augmentation des transferts 30 thermiques aux parois et un piégeage des composés instables (radicaux) et donc une moindre efficacité au niveau de l'autoinflammation. Au final, on observe une diminution du couple moteur due à l'augmentation du transfert thermique aux parois et des phénomènes d'instabilité à faibles charges dus au piégeage 35 des composés instables. Dans le cas d'une préchambre dont les passages ont un diamètre supérieur à lmm et permettent la propagation d'un front de flamme, si la distance de parcours du jet de flamme, avant impact sur le piston et/ou la culasse, est courte, l'impact du jet 5 de flamme sur le piston ou la culasse est violent provoquant un arrachement de la couche limite thermique et donc une augmentation des transferts thermiques aux parois se traduisant finalement comme précédemment par une diminution du couple moteur. L'invention a donc pour objet un dispositif d'allumage à préchambre pour moteur à combustion interne qui remédie aux inconvénients ci-dessus. Selon l'invention le dispositif d'allumage pour moteur à combustion interne comprend: - une chambre de combustion principale définie en partie par une paroi interne de culasse avec un toit de culasse et munie d'un système de compression (P) d'un mélange - combustible principal à type de piston avec une tête de piston, le système de compression (P) étant mobile dans 20 la culasse et la tête du piston étant sensiblement à l'opposé du toit de culasse; - une préchambre disposée sur le toit de la culasse et destinée à recevoir un mélange combustible, la préchambre étant définie par un corps de préchambre 25 comportant une tête de préchambre séparant la préchambre de la chambre de combustion principale et communiquant avec la chambre de combustion principale par au moins un passage ménagé dans la tête de préchambre; - un système d'allumage du mélange combustible contenu dans la préchambre. Selon l'invention, le (ou les) passage(s) est (sont) disposé(s) et orienté(s) dans la tête de préchambre de telle sorte qu'aucun du (ou des) jet(s) de flamme et/ou de composés 35 instables issu(s) du (ou des) passages lors de la combustion du mélange combustible dans la préchambre n'atteigne directement le toit de culasse. Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens suivants pris isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles sont employés * le système d'allumage à préchambre est une bougie à préchambre disposée dans un alésage de bougie de la culasse du moteur, * la bougie à préchambre ne nécessite pas de 10 modification du diamètre d'alésage de bougie pour montage, * la tête de préchambre est sensiblement hémisphérique avec un centre, l'orientation (ou les orientations) de passage(s) ayant un (des) axe(s) porté(s) par une (des) droite(s) passant par le centre et le (les) jet(s) suivant sensiblement un (des) 15 axe(s) porté(s) par une (des) droite(s) passant par le centre et le (les) passage(s), (En d'autres termes, l'axe de chaque passage est sensiblement perpendiculaire au plan tangent au débouché dans la chambre en surface de tête du passage considéré.) - en considérant comme élément de référence une droite de projection pour la définition de la zone de tête de piston n'étant pas sur les axes des jets (un angle solide) et, par complément, la zone de la tête de piston pouvant être sur les axes des jets: * le (ou les) passage(s) est (sont) disposé(s) et orienté(s) 25 en outre de telle sorte qu'un (ou des) jet(s) de flamme et/ou de composés instables issu(s) du (ou des) passages lors de la combustion du mélange combustible dans la préchambre vers la tête du moyen de compression ai(en) t un libre parcours minimum dans la chambre, ledit libre parcours minimum étant supérieur à 30 la distance (d) minimale séparant la surface extérieure de tête de préchambre et la surface de tête de piston, de telle manière qu'en considérant le point O d'intersection du plan général de la tête du piston et d'une droite de projection perpendiculaire passant par le centre C de la tête de préchambre, la courbe des 35 points B en périphérie du piston, et la courbe des points A en surface du piston des droites CA de libre parcours minimum, on ait le long de toute droite OB du plan de la tête du piston un rapport OA=F x OB compris entre: OA=Fmin x OB et OA=Fmax x OB, (Le terme libre parcours, signifie un parcours sans rencontrer une des parois de la chambre ce parcours correspond à la distance séparant la tête de préchambre et la paroi notamment piston, considérée le long d'un axe de passage, dans la suite, par raison de commodité d'explication et de convention 10 d'écriture, on mettra l'origine au centre de la tête de préchambre, on peut cependant considérer comme origine la sortie du passage correspondant), - dans des alternatives: - Fmin=0,1 et Fmax=0,4 soit OA compris entre 0,lxOB et 15 0, 4xOB, - de préférence Fmin=0,15 et Fmax=0,3 soit OA compris entre 0,15xOB et 0,3xOB, (En d'autres termes, il existe une zone de surface de la tête de préchambre vers le point le plus proche du moyen de 20 compression, le piston, qui est sans passage et cette zone est définie par la distance OA, en tout point A de la courbe de bordure de cette zone, qui est au minimum OA=Fmin x OB et au maximum OA=Fmax x OB, la zone de surface de tête de piston limité par la courbe des points A et comprenant le point 0 est 25 donc une zone n'interceptant pas les axes de jets et la zone de surface de tête de piston limitée par la courbe des points A intérieurement et la courbe des points B extérieurement est donc une zone pouvant intercepter des axes de jets.) en considérant comme élément de référence une droite 30 correspondant à l'axe principal du système d'allumage à préchambre pour la définition de la zone de tête de piston n'étant pas sur les axes des jets (un angle solide) et, par complément, la zone de la tête de piston pouvant être sur les axes des jets: le (ou les) passage(s) est (sont) disposé(s) et orienté(s) en outre de telle sorte qu'un (ou des) jet(s) de flamme et/ou de composés instables issu(s) du (ou des) passages lors de la combustion du mélange combustible dans la préchambre vers la 5 tête du moyen de compression ai(en)t un libre parcours minimum dans la chambre, ledit libre parcours minimum étant supérieur à une distance prédéfinie, de telle manière qu'en considérant le point O' d'intersection du plan général de la tête du piston et d'une droite correspondant à l'axe principal du système 10 d'allumage à préchambre et passant par le centre C de la tête de préchambre, la courbe des points B en périphérie du piston, et la courbe des points A' en surface du piston des droites CA' de libre parcours minimum, on ait le long de toute droite 0'B du plan de la tête du piston un rapport O'A'=F' x O'B compris entre 15 O'A'=F'min x O'B et O'A'=F'max x O'B, - dans des alternatives: - F'min=0,1 et F'max=0,4 soit O'A' compris entre 0,1xO'B et 0,4xO'B, - de préférence F'min=0,15 et F'max=0,3 soit O'A' compris entre 20 0,15xO'B et 0,3xO'B, (En d'autres termes, il existe une zone de surface de la tête de préchambre vers le point le plus proche du moyen de compression, le piston, qui est sans passage et cette zone est définie par la distance O'A', en tout point A' de la courbe de 25 bordure de cette zone, qui est au minimum O'A'=F'min x O'B et au maximum O'A'=F'max x O'B; la zone de surface de tête de piston limité par la courbe des points A' et comprenant le point 0' est donc une zone n'interceptant pas les axes de jets et la zone de surface de tête de piston limitée par la courbe des points A' 30 intérieurement et la courbe des points B extérieurement est donc une zone pouvant intercepter des axes de jets.) À le (ou les) passage(s) est (sont) disposé(s) et orienté(s) en outre de telle sorte qu'un (ou des) jet(s) de flamme et/ou de composés instables issu(s) du (ou des) passages lors de la 35 combustion du mélange combustible dans la préchambre vers la tête du piston ai(en)t un temps minimum de libre parcours dans la chambre, une zone de surface de la tête de préchambre vers le point le plus proche du moyen de compression étant sans passage, * tous les passages ont un diamètre Utm, de préférence de 1 à 50 jtm. Dans une réalisation préférée la tête de préchambre est donc une calotte sphérique, par exemple une calotte hémisphérique, et les passages sont orientés suivant des rayons de la calotte sphérique. Les passages ménagés dans la tête du corps de la 35 préchambre peuvent être soit tous des passages ne permettant pas de propagation d'un front de flamme, c'est-à-dire des passages d'un diamètre 1mm, généralement de 5 plus de lmm à 3mm, de préférence de plus de lmm à 1,5 mm, soit encore une combinaison des deux types de passage. Dans le cas d'une combinaison de passages des deux types, le nombre de passages permettant le propagation d'un front de flamme varie de 1 à 5 et est de préférence 1, cependant 10 que le nombre de passages ne permettant pas la propagation d'un front de flamme varie de 1 à 20, de préférence de 3 à 15. Avec une telle combinaison des deux types de passage, l'allumage du mélange combustible dans la chambre de combustion principale se fait par propagation d'un front de 15 flamme pour un fonctionnement à faible charge (du ralenti ou quart de la charge maximale) et par ensemencement en composés instables et auto-inflammation en masse pour un fonctionnement du moteur à forte charge (supérieure au 1/4 de la charge maximale). De préférence les passages sont de forme cylindrique et ont une longueur Les passages peuvent être disposés comme décrits dans la demande de brevet FR 2.810.692. Le corps de préchambre peut être réalisé en tout matériau 25 approprié, tel que Acier 35 CD4, Inconel, Laiton etc. Dans une réalisation particulière, le corps de préchambre est réalisé en un alliage métallique ayant une conductivité thermique à 200C supérieure à 10 WIK/m, de préférence supérieure à 30 W/K/m, et pouvant atteindre 350 W/K/m, en 30 particulier un alliage de cuivre. Un alliage de conductivité thermique élevé approprié est l'alliage CuCrlZr dont la conductivité thermique à 200C est de 320 WIK/m. Ces alliages de conductivité thermique élevée conviennent tout particulièrement pour les allumeurs à préchambre destinés à être utilisés avec des moteurs à combustion interne fortement suralimentés, c'està-dire ayant une Pression Moyenne Effective Ä 13 bars. Dans une autre réalisation, la paroi interne du corps de la préchambre et/ou la paroi externe de la tête du corps de 5 préchambre, ainsi que, éventuellement, les parois des passages, sont revêtues d'u n revêtement réfractaire, tels que des revêtements en A1203, ZrY (non forcément stoechiométrique) et TiB2. L'épaisseur de ces revêtements est généralement comprise entre 0,5 et 100 pmn, de préférence I à 50 pm. On augmente ainsi l'efficacité de combustion dans la préchambre et améliore le fonctionnement à faible charge, en particulier dans le cas de moteurs fortement suralimentés. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent, respectivement Figure 1, une vue schématique, partiellement en coupe, d'un dispositif d'allumage à préchambre selon l'invention Figure 2, un schéma montrant différents trajets possibles longs (invention) et courts (hors invention) pour les jets issus de passages de la tête du corps de préchambre Figure 3, un schéma montrant les trajets possibles dans le cas général d'un système d'allumage oblique par rapport au moyen de compression. Un cylindre d'un moteur à combustion interne, représenté sur la figure 1, comporte une chambre de combustion principale 25 I délimitée par une chemise (non représentée) et fermée supérieurement par une culasse 10. Comme cela est classique, la chambre principale I contient un piston P acti onné en translation par une bielle (non représentée). Un allumeur à préchambre Il selon l'invention est fixé, 30 dans la culasse 10 de manière à être attenant à la chambre principale 1, par exemple par vissage dans un taraudage lOa de la culasse 10. L'allumeur Il comporte un corps de préchambre 12, de forme générale tubulaire, comprenant une tête 12a de forme 35 générale convexe, de préférence ayant [a forme d'une calotte sphérique, notamment d'une calotte hémisphérique, définissant une préchambre 2. La tête 12a du corps de préchambre 12 constitue une paroi de séparation entre la chambre de combustion principale 1 et la préchambre 2. La préchambre peut avoir un volume compris entre 200 et 2000 mm3 et, de préférence, compris entre 500 et 1500 mm3. Typiquement, la préchambre 2 a un volume inférieur à 1,5 cm3, généralement compris entre 0,5 cm3 et 1,5 cm3. En général, 10 le rapport entre le volume de la préchambre 2 et le volume mort de la chambre principale 1 varie entre 0,1 et 5%, de préférence entre 0,1 et 2%. Facultativement l'allumeur Il peut en outre comporter une arrivée (non représentée) permettant d'alimenter la préchambre 15 2 en un mélange combustible constitué en amont ou d'introduire du carburant, l'air étant mélangé au carburant dans la préchambre 2. La préchambre 2 est munie d'un système d'allumage comprenant une électrode centrale 13 et une électrode de masse 20 14. La tête 12a constituant la paroi de séparation entre la chambre principale 1 et la préchambre 2 est pourvue de passages 15. Les passages 15, en général de forme cylindrique et de 25 longueur inférieure à Imm sont de préférence orientés selon des rayons de la tête hémisphérique 12a. Selon l'invention, les passages 15 sont orientés de telle sorte que la distance de parcours de jets (flammes et/ou composés instables) issus des passages 15 lors de la 30 combustion du mélange combustible dans la préchambre 2, avant impact sur la surface supérieure du piston P et/ou la paroi interne lOb de la culasse 10, supérieur d'un facteur prédéterminé à la distance d minimale entre le piston P et la tête 12a du corps de préchambre 12, de préférence le facteur est 35 supérieur à 1 et dépend des dispositions respectives entre la bougie à tête de préchambre et le piston ainsi que des dimensions du piston, notamment, son diamètre. Ainsi, en se référant à la figure 2 les passages conduisant aux jets n1 et 3 sont à proscrire cependant que le passage 5 conduisant au jet n02 assure un long parcours avant impact selon l'invention. Sur cette même Figure, on a représenté la droite d de référence passant par le centre C et perpendiculaire en O au plan général du moyen de compression. Les points A et B correspondent à des points des courbes délimitant les zones 10 avec et sans jets selon l'invention. Ces courbes sont fermées et la zone sans jet est un angle solide d'origine C et passant par la courbe des points A. La zone pouvant recevoir les jets est comprise entre extérieurement la courbe des points B et intérieurement la courbe des points A. Comme on l'a indiqué, les jets ne doivent pas être dirigés vers le toit de culasse. Diverses configurations de toit de culasse existant. Il existe des chambres de combustion avec un angle de toit assez faible et un bossage sur le piston. Cette forme de chambre 20 de combustion est caractéristique d'un cas de moteur pour lequel l'on souhaite assurer un rapport volumétrique élevé et une bonne perméabilité culasse. Dans ce cas de forme de chambre de combustion, la distance entre l'extrémité de l'allumeur (cas bougie classique: électrode de masse, cas bougie à 25 préchambre: extrémité du corps de préchambre) peut être réduite au minimum admissible. La distance minimale admissible entre le piston et l'enveloppe extérieure du corps de préchambre est en général de 1 mm. Cette valeur constitue une garde classiquement adoptée 30 en conception par exemple pour éviter le contact pistonsoupape. On doit également éviter un impact trop direct des jets issus de la préchambre avec le piston et/ou les parois de la chambre de combustion, il est alors définit une zone 35 préférentielle d'intersection des jets issus de la préchambre. Les conduits usinés dans la tête de préchambre sont choisis de manière à avoir une intersection de l'axe de conduits avec le plan du moyen de compression dans la zone préférentielle et selon la définition qui en a été donnée. On a vu que cette définition pouvait être différente en fonction de l'élément de référence, soit une droite de projection passant par le centre de la préchambre et arrivant perpendiculairement sur le plan général du moyen de compression, soit une droite correspondant à l'axe principal du 10 système d'allumage et passant par le centre de la préchambre. Ces alternatives peuvent être considérées selon la disposition des éléments du moteur et, notamment l'orientation de l'axe principal du moyen d'allumage par rapport au plan général du moyen de compression. Par exemple dans le cas o ces deux 15 éléments sont perpendiculaires entre eux, on prendra préférentiellement une valeur F' comprise entre F'min=0, 15 et F'max=0,3 et dans les autres cas, le système d'allumage ayant un axe oblique par rapport au plan général du moyen de compression on prendra une valeur F' comprise entre F'min=0,1 20 et F'max=0,4. Sur la Figure 3 on a représenté en perspective la disposition de ces références de calcul, la culasse et le piston P avec des segments latéraux sont vus en tranche et la surface de tête de piston vue en perspective avec la courbe des points A' délimitant une zone de surface de tête de piston sans jet 25 englobant le point O', et avec la courbe des points B correspondant à la périphérie du piston. De préférence, on détermine ces zones en considérant le moyen de compression au plus proche du système d'allumage à préchambre. En pratique, les jets les plus extrêmes sont dirigés vers la 30 périphérie (courbe des points B), du moyen de compression et les jets les plus internes permettent de laisser une zone de surface du moyen de compression, la plus proche de la tête de préchambre, libre d'impact de jets. La disposition particulière des passages permet d'obtenir 35 un effet d'inflammation du mélange combustible en masse sous un volume le plus grand possible ou tendant vers une valeur élevée, par les jets, soit de composés instables, soit de fronts de flamme passant par ces passages et orientés par eux, et, ceci, avant qu'ils n'atteignent une paroi (tête de piston notamment). 5 De préférence, on dispose les passages de façon à ce qu'en plus de l'effet volumique tendant à la recherche d'une inflammation d'un volume élevé de mélange combustible, l'effet d'impact sur la tête de piston des jets soit sensiblement homogène, c'est-àdire répartis de manière à éviter des sollicitations 10 particulièrement asymétriques ou trop localisées. Dans une variante, on peut mettre en oeuvre des passages de diamètre différents en fonction de leur localisation afin d'obtenir des vitesses de jets différentes selon la région de volume à enflammer: par exemple, on choisira en particulier une vitesse 15 de jet plus importante dans une direction o le libre parcours du jet est élevé et, inversement, une vitesse faible dans une direction o le libre parcours du jet est faible. De même, il peut être intéressant dans les zones à passages pour vitesse de jet élevée d'associer des passages à vitesse de jet réduite afin 20 d'améliorer l'inflammation dans les zones les plus proches de la tête qui sont parcourues rapidement par les jets à une vitesse encore élevée. Il est même possible de modéliser sur informatique la cinétique d'inflammation, par exemple la vitesse du jet décroissant plus on s'éloigne, et de mettre en oeuvre un 25 programme d'optimisation de répartition des passages, et, éventuellement en diamètre, en fonction d'une ou des conditions d'effet de volume et/ou d'impact précédemment indiquées. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'allumage à préchambre pour moteur à combustion interne comportant: - une chambre de combustion principale (1) définie en partie par une paroi interne de culasse (10) avec un toit (10b) de culasse et munie d'un système de compression (P) d'un mélange combustible principal à type de piston avec une tête de piston, le système de compression (P) 10 étant mobile dans la culasse et la tête du piston étant' sensiblement à l'opposé du toit de culasse; - une préchambre (2) disposée sur le toit de la culasse et destinée à recevoir un mélange combustible, la préchambre étant définie par un corps de préchambre 15 (12) comportant une tête (12a) de préchambre séparant la préchambre (2) de la chambre de combustion principale (1) et communiquant avec la chambre de combustion principale par au moins un passage (15) ménagé dans la tête de préchambre; - un système d'allumage (13, 14) du mélange combustible contenu dans la préchambre (2); caractérisé en ce que le (ou les) passage(s) (15) est (sont) disposé(s) et orienté(s) dans la tête (12a) de préchambre de telle sorte qu'aucun du (ou des) jet(s) de flamme et/ou de 25 composés instables issu(s) du (ou des) passages (15) lors de la combustion du mélange combustible dans la préchambre (2) n'atteigne directement le toit (1Ob) de culasse et en ce que le (ou les) jet(s) de flamme et/ou de composés instables issus(s) (5) du (ou des) passages (15) a(ont) une (des) longueur(s) de 30 parcours libre supérieur à la distance minimale entre la tête de piston et la tête de préchambre. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tête (12a) de préchambre est sensiblement hémisphérique avec un centre, l'orientation (ou les orientations) de passage(s) 35 ayant un (des) axe(s) porté(s) par une (des) droite(s) passant par le centre et le (les) jet(s) suivant sensiblement un (des) axe(s) porté(s) par une (des) droite(s) passant par le centre et le (les) passage(s). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce 5 que le (ou les) passage(s) (15) est (sont) disposé(s) et orienté(s) en outre de telle sorte qu'un (ou des) jet(s) de flamme et/ou de composés instables issu(s) du (ou des) passages (15) lors de la combustion du mélange combustible dans la préchambre (2) vers la tête du moyen de compression ai(en)t un libre parcours 10 minimum dans la chambre, ledit libre parcours minimum étant supérieur à une distance prédéfinie, de telle manière qu'en considérant le point O' d'intersection du plan général de la tête du piston et d'une droite correspondant à l'axe général du système d'allumage à préchambre et passant par le centre C de 15 la tête de préchambre, la courbe des points B en périphérie du piston, et la courbe des points A' en surface du piston des droites CA' de libre parcours minimum, on ait le long de toute droite 0'B du plan de la tête du piston un rapport O'A'=F' x O'B compris entre O'A'=F'min x O'B et O'A'=F'max x O'B, avec 20 F'min=0,1 et F'max=0,4 soit O'A' compris entre 0,1lxO'B et 0,4xO'B. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le (ou les) passage(s) (15) est (sont) disposé(s) et orienté(s) en outre de telle sorte qu'un (ou des) jet(s) de flamme et/ou de 25 composés instables issu(s) du (ou des) passages (15) lors de la combustion du mélange combustible dans la préchambre (2) vers la tête du piston ai(en)t un temps minimum de libre parcours dans la chambre, une zone de surface de la tête de préchambre vers le point le plus proche du moyen de compression étant sans 30 passage. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que tous les passages (15) ont un diamètre 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 35 4 caractérisé en ce que tous les passages (15) ont un diamètre supérieur à lmm, de préférence de plus de lmm à 3mm et mieux de plus de i mm à 1,5mm. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la tête de préchambre comprend au 5 moins un passage (15) ayant un diamètre supérieur à Imm jusqu'à 3mm, de préférence jusqu'à 1,5mm, et au moins un passage (15) ayant un diamètre de Imm ou moins, de préférence de 0,5 à lmm. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que 10 la tête de préchambre (12a) comprend 1 à 5 passages (15) de diamètre supérieur à 1 mm, de préférence 1. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la tête de préchambre (12a) comprend 1 à 20 passages (15) de diamètre égal ou inférieur à 1 mm, de préférence 3 à 15. 15 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de préchambre (12) est en un alliage métallique ayant une conductivité thermique à 200C d'au moins 10 W/K/m, de préférence d'au moins 30 W/K/m. Il. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce 20 que l'alliage est un alliage de cuivre. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'alliage est l'alliage Cu Cr 1 Zr. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi interne du corps de 25 préchambre (12) et/ou la paroi externe de la tête (12a) du corps de préchambre (12) et/ou les parois des passages (15) sont revêtues d'un revêtement réfractaire. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire est choisi parmi: A1203, ZrY et 30 TiB2. 15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire a une épaisseur de 0,5 à ,um, de préférence de 1 à 50 ptm.