Brevet FR2910539A1 — publié le 20080627

"Agencement de l'élément de chauffage d'une bougie de préchauffage dans une chambre de combustion" L'invention propose un agencement de l'élément de chauffage d'une bougie de préchauffage dans une chambre de 5 combustion. L'invention propose plus particulièrement un agencement d'une bougie de préchauffage du mélange air/carburant dans au moins une chambre de combustion d'un cylindre d'un moteur à combustion interne du type comportant deux soupapes par io cylindre, tel qu'un moteur du type Diesel et à injection directe. La combustion du carburant dans certains moteurs à allumage par compression comme les moteurs diesels, est obtenue par auto-inflammation du mélange air/carburant présent dans les chambres de combustion des cylindres du moteur. 15 La combustion dépend notamment de la pression et de la température du mélange. Ainsi à chaque pression du mélange correspond une température d'inflammation et les valeurs de la pression et de la température qui provoquent l'auto-inflammation du carburant évoluent de façon opposée. 20 Par conséquent, lorsque la pression augmente, la température qui permet la combustion du carburant diminue et inversement lorsque la température du mélange air/carburant augmente, la pression qui permet la combustion du carburant diminue. 25 La mise sous pression du mélange air/carburant est provoquée par la compression du mélange à l'intérieur de chaque chambre de combustion d'un cylindre par le piston. Ainsi, lorsque tant la température du moteur que la température du mélange air/carburant injecté dans les chambres 30 de combustion des cylindres sont froides ou faibles, c'est à dire lors de son démarrage et en particulier pour des températures inférieures ou égales à 0 C, la pression du mélange air/carburant nécessaire à la combustion du carburant doit inversement être élevée. 2910539 2 Cependant, les pistons ne peuvent fournir qu'une pression maximale limitée qui dépend principalement de leur course et du taux de remplissage de la chambre de combustion. De surcroît, plus la pression à fournir par les pistons est élevée plus la consommation d'énergie est importante. Lors du démarrage à froid d'un moteur, les pistons ne peuvent donc pas toujours fournir une pression suffisamment élevée pour réaliser l'auto-inflammation du mélange air/carburant dans chaque chambre de combustion ou pour permettre de io réaliser une combustion complète. De plus, la charge de carburant non brûlée est dans ce cas enflammée lors d'un cycle suivant ce qui provoque une variation importante du couple du moteur pouvant endommager certains organes. 15 Afin de favoriser l'auto-inflammation du mélange air/carburant et de diminuer l'énergie consommée pour comprimer le mélange, il est connu d'utiliser comme dispositif auxiliaire de démarrage une bougie de préchauffage, telle qu'une bougie-crayon de préchauffage. 20 Chaque cylindre comporte au moins une bougie de préchauffage comportant notamment une partie supérieure pour sa fixation dans la culasse du moteur et une partie inférieure de chauffage comportant des moyens internes de chauffage destinés à chauffer un élément de chauffage situé à son extrémité axiale 25 inférieure. L'élément de chauffage de la bougie s'étend au moins en partie à l'intérieur de la chambre de manière à être au moins partiellement en contact avec le carburant ou le mélange air/carburant introduit dans la chambre de combustion du moteur. 30 L'élément de chauffage permet d'augmenter la température du mélange air/carburant dans les chambres de combustion, ce qui diminue corrélativement la pression nécessaire à la combustion du mélange air/carburant. 2910539 3 Pour ce faire, les moyens de chauffage de la partie inférieure de la bougie de préchauffage sont activés temporairement pour chauffer l'élément de chauffage, en particulier pendant quelques dizaines de secondes lors du 5 démarrage à froid du moteur. Lors du processus de démarrage à froid, il est possible de distinguer deux phases d'interaction avec l'élément de chauffage de la bougie de préchauffage, à savoir une première phase, dite d'interaction primaire, et une deuxième phase, dite d'interaction io secondaire, succédant à la première phase. Pendant la première phase, dite d'interaction primaire, l'élément de chauffage est susceptible d'interagir directement une première fois avec au moins un jet de carburant lorsque, parcourant un premier trajet depuis l'extrémité inférieure des is moyens d'injection et en direction de la paroi interne du bol de combustion, le jet de carburant passe plus ou moins à proximité de l'élément de chauffage. En effet, une première auto-inflammation peut se produire pendant cette première phase d'interaction primaire si les 20 conditions, telles que la température, la pression etc. se trouvent réunies. On a déjà proposé dans l'état de la technique de nombreuses solutions pour optimiser l'interaction directe entre le carburant et l'élément de chauffage lors de la phase d'interaction 25 primaire, en particulier en jouant sur le dépassement de la bougie de préchauffage, la forme de l'élément de chauffage, etc. ou encore sur la position des moyens d'injection, voir l'utilisation sélective d'un jet divergent de carburant orienté en direction de l'élément de chauffage. 30 De telles solutions sont par exemple décrites dans les documents FR-A-2.819.019 ou FR-A-2.879.722 auxquels on se reportera pour de plus amples détails. Les phénomènes d'interaction avec l'élément de chauffage se produisant lors du processus de démarrage à froid du moteur 2910539 4 sont complexes et résultent d'une combinaison d'effets se produisant non seulement lors de la première phase d'interaction primaire mais aussi lors de la deuxième phase d'interaction secondaire. 5 En effet, la deuxième phase d'interaction secondaire correspond à l'interaction se produisant ultérieurement entre l'élément de chauffage de la bougie et le mélange air/carburant constitué par un mélange de carburant liquide et de vapeur. Or, à la connaissance du demandeur, il n'existe à ce jour io dans l'état de la technique pas de solution permettant d'optimiser aussi l'interaction du mélange avec l'élément de chauffage de la bougie lors de la phase d'interaction secondaire pour améliorer le processus de démarrage à froid. L'invention a donc notamment pour but de proposer un is agencement d'une bougie de préchauffage permettant d'améliorer le démarrage à froid du moteur en optimisant tout particulièrement l'interaction du mélange air/carburant avec l'élément de chauffage lors de la deuxième phase d'interaction secondaire. Dans ce but l'invention propose un agencement d'une 20 bougie de préchauffage du mélange air/carburant dans une chambre de combustion d'un cylindre d'un moteur à combustion interne du type à deux soupapes par cylindre, dans lequel le moteur comporte une culasse comportant un conduit d'admission et un conduit d'échappement qui sont sélectivement mis en 25 communication avec la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une soupape d'admission et d'une soupape d'échappement, dans lequel la chambre de combustion est délimitée axialement, d'une part, dans sa partie inférieure par un piston d'axe vertical qui coulisse alternativement dans le cylindre et, d'autre part, dans 30 sa partie supérieure par une portion de la face inférieure de la culasse du moteur, dans lequel le piston comporte un bol de combustion de type décentré, dont l'axe vertical est décalé radialement par rapport à l'axe vertical du piston, qui est délimitée dans la face supérieure du piston par une ouverture 2910539 5 circulaire de diamètre d'entrée, dans lequel le moteur comporte des moyens d'injection, tels qu'au moins un injecteur, dont l'extrémité inférieure un nez d'injection qui est destiné à injecter du carburant dans la chambre de combustion, dans lequel la s bougie de préchauffage comporte des moyens internes de chauffage et, à son extrémité inférieure, un élément de chauffage qui s'étend au moins en partie à l'intérieur de la chambre de manière à être au moins partiellement en contact avec le carburant ou le mélange air/carburant introduit dans la chambre io de combustion, caractérisé en ce que l'élément de chauffage de la bougie de préchauffage est positionné dans un plan vertical déterminé passant respectivement par l'axe vertical du piston, par l'axe vertical du bol de combustion décentré et par l'extrémité inférieure des moyens d'injection. 15 Grâce au positionnement de la bougie de préchauffage selon l'invention, on réduit le trajet et le temps de parcours du mélange air/carburant au sein de la chambre de combustion jusqu'à l'élément de chauffage lors de la deuxième phase d'interaction secondaire. 20 Avantageusement, le carburant sous forme vapeur est donc amené au plus tôt, après sa rotation dans le bol de combustion, jusqu'à l'extrémité de l'élément de chauffage de la bougie de préchauffage de manière à optimiser le démarrage à froid en limitant notamment les effets du refroidissement de la 25 chambre de combustion sur le mélange air/carburant. En effet, la chambre de combustion subit un refroidisse-ment en raison des échanges thermiques se produisant au niveau des parois délimitant la chambre, lesquels sont de surcroît particulièrement importants dans les conditions de démarrage à 30 froid. En minimisant le temps de trajet du mélange, on optimise l'interaction secondaire entre l'élément de chauffage et le mélange air/carburant de sorte que le processus de démarrage à 2910539 6 froid est amélioré, en particulier le temps de départ du moteur et la stabilité de la combustion après le départ. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -l'élément de chauffage de la bougie de préchauffage est 5 positionné à l'intersection dudit plan vertical et d'un cercle qui, centré sur l'axe du bol de combustion, est d'un diamètre dont la valeur est comprise entre 0,40 et 0,70 fois la valeur du diamètre d'entrée du bol de combustion ; -l'agencement est du type dans lequel la partie de la face io inférieure de la culasse délimitant la chambre de combustion comporte une première zone dans laquelle débouchent respectivement les soupapes d'admission et d'échappement et une deuxième zone, dite d'implantation, complémentaire de la première zone, et l'élément de chauffage de la bougie de is préchauffage est positionné de manière à déboucher dans ladite deuxième zone d'implantation opposée à la première zone comportant les soupapes d'admission et d'échappement ; - les moyens d'injection sont implantés dans ladite deuxième zone d'implantation qui est diamétralement opposée à 20 la première zone comportant les soupapes d'admission et d'échappement ; - l'élément de chauffage de la bougie de préchauffage est positionné dans la partie de la zone d'implantation adjacente à la soupape d'échappement ; 25 - la position de la bougie de préchauffage est déterminée de manière que la distance entre un point B correspondant à l'extrémité inférieure de l'élément de chauffage et un point I correspondant à l'extrémité inférieure des moyens d'injection soit minimale ; 30 - l'axe vertical du bol de combustion est à égale distance de l'axe vertical du piston et de l'axe vertical des moyens d'injection ; 2910539 7 - la position de l'élément de chauffage de la bougie de préchauffage dans la chambre de combustion est déterminée pour que, d'une part, • lors d'une première phase, dite d'interaction primaire, 5 l'interaction entre le carburant parcourant un premier trajet depuis les moyens d'injection jusqu'à la paroi interne du bol de combustion soit optimisée en positionnant l'élément de chauffage par rapport aux moyens d'injection de manière que le carburant passe à proximité de l'élément de chauffage, et io pour que, d'autre part, • lors d'une deuxième phase, dite d'interaction secondaire, qui succède à la première phase, l'interaction entre l'élément de chauffage et le mélange air/carburant formé dans le bol de combustion soit optimisée en positionnant l'élément de 15 chauffage par rapport au bol de combustion et aux moyens d'injection pour réduire le temps mis par le mélange air/carburant pour atteindre l'élément de chauffage ; - le diamètre de la soupape d'admission est supérieur au diamètre de la soupape d'échappement de sorte que le bol de 20 combustion et les moyens d'injection sont, par rapport à l'axe du piston, respectivement décentrés radialement, soit respectivement longitudinalement et transversalement, en direction de la soupape d'échappement de manière à compenser la dissymétrie des soupapes. 25 D'autres caractéristiques et avantages l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale 30 illustrant un cylindre d'un moteur à deux soupapes par cylindre comportant un injecteur et une bougie de préchauffage agencée dans la chambre de combustion conformément aux enseignements de l'invention ; 2910539 8 - les figures 2 et 3 sont des demi-vues en coupe axiale qui représentent partiellement la chambre de combustion selon la figure 1 et qui illustrent le parcours du jet proximal de carburant par rapport à l'élément de chauffage respectivement lors de la 5 première phase d'interaction primaire et lors de la deuxième phase d'interaction secondaire ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe, par un plan horizontal, d'un cylindre selon la figure 1, qui illustre le positionnement optimal dans la chambre de combustion de io l'élément de chauffage déterminé selon l'invention, notamment par rapport à l'injecteur et au bol de combustion ; - les figures 5 et 6 sont des vues schématiques en coupe axiale qui représentent respectivement le parcours du jet proximal par rapport à l'élément de chauffage dans le cas du is positionnement en B1 selon l'état de la technique et dans le cas du positionnement en B4 selon l'invention pour illustrer par comparaison la réduction du temps et du parcours du jet jusqu'à l'élément de chauffage tant lors de la première que de la deuxième phase d'interaction. 20 De plus, les éléments identiques, similaires ou analogues de l'invention seront désignés par les mêmes chiffres de référence. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les termes, tels que "supérieure" et "inférieure", 25 "axial" et "radial" et les orientations "verticale", "longitudinale" et "transversale" pour désigner respectivement des éléments selon les définitions données dans la description et par rapport au trièdre (L, V, T) représenté sur les figures. On a représenté à la figure 1, un cylindre 10 d'un moteur à 30 combustion interne 12 qui, de structure générale connue, ne sera pas entièrement détaillé ci-après. Dans l'exemple de réalisation de l'invention, le moteur 12 est un moteur à injection directe et du type à allumage par compression, en particulier un moteur Diesel. 2910539 9 Avantageusement, le moteur 12 comporte des moyens (non représentés) aptes à produire un mouvement tourbillonnaire de "swirl" dans les gaz d'admission ou dans le mélange air/carburant On rappellera que le "swirl" correspond à un mouvement 5 aérodynamique ordonné des gaz contenus dans le cylindre 10 qui est colinéaire à l'axe X-X du cylindre. En effet, les mouvements tourbillonnaires sont particulièrement favorables à la stabilité de la combustion de sorte que de nombreux dispositifs connus ont été développés io pour générer de tels mouvements. Le cylindre 10 est réalisé sous la forme d'un alésage 14 cylindrique d'axe principal X-X qui s'étend suivant la direction verticale et qui est aménagé dans la partie inférieure du moteur 12, généralement appelée bloc-moteur. 15 Le moteur 12 comporte un conduit d'admission 16 (figure 4) et un conduit d'échappement 18 qui communiquent respectivement par la face inférieure 20 d'une culasse 22 avec une chambre de combustion 24 du cylindre 10. Plus précisément, le conduit d'admission 16 débouche 20 dans la chambre de combustion 24 par un orifice d'entrée 26 et le conduit d'échappement 18 débouche dans la chambre de combustion 24 par un orifice de sortie 28, les orifices 26, 28 étant excentrés radialement du même côté de la chambre de combustion 24 par rapport à l'axe X-X du cylindre 10. 25 La culasse 22 comporte une soupape d'admission 30, susceptible d'obturer l'orifice d'entrée 26, qui est agencée dans le conduit d'admission 16 de manière à contrôler sélectivement l'introduction des gaz dans la chambre de combustion 24, notamment l'air frais provenant de l'atmosphère. 30 La culasse 22 comporte une soupape d'échappement 32, susceptible d'obturer l'orifice de sortie 28, qui est agencée dans le conduit d'échappement 18 de manière à permettre l'évacuation des gaz brûlés hors de la chambre de combustion 24. 2910539 i0 De manière connue, la chambre de combustion 24 est délimitée verticalement suivant l'axe X-X, d'une part dans sa partie inférieure par la face supérieure 34 d'un piston 36 qui coulisse dans le cylindre 10 selon un mouvement alternatif de va- 5 et-vient et, d'autre part, dans sa partie supérieure par une portion de la face inférieure 20 de la culasse 22 du moteur 12. L'axe vertical X-X du cylindre 10 est également l'axe principal de symétrie du piston 36. Le piston 36 comporte dans sa face supérieure 34 un bol io de combustion 38 qui délimite la partie inférieure de la chambre de combustion 24 et permet de favoriser les mouvements tourbillonnaires du mélange air/carburant. Le bol de combustion 38 comporte une paroi interne 40 qui est par exemple constituée par la paroi latérale d'une gorge is annulaire 42 se raccordant avec un fond 44 sensiblement horizontal à partir duquel s'étend verticalement un bossage central 46. Le bol de combustion 38 comporte un bord supérieur 48, ici circulaire, qui délimite dans la face supérieure 34 du piston 36 20 une ouverture 50 correspondant au diamètre d'entrée (DE) du bol. S'agissant d'un moteur à injection directe, le cylindre 10 comporte aussi des moyens d'injection 52 de carburant, tel qu'au moins un injecteur, comportant à son extrémité inférieure un nez d'injection 54 qui débouche directement dans la chambre de 25 combustion 24 pour y pulvériser sélectivement du carburant. Avantageusement, le nez d'injection 54 comporte annulairement une pluralité de trous repartis angulairement de manière régulière de manière à injecter le carburant sous la forme d'un cône d'injection 56 constitué par l'ensemble des jets 58. 30 Comme illustré par la figure 1, le cône d'injection 56 est en effet de forme sensiblement conique et les jets 58 sont ici dissymétriques en ce qu'ils parcourent des longueurs différentes avant d'entrer en contact avec la paroi interne 40 du bol de combustion 38. 2910539 11 On distingue dans le cône d'injection 56 du carburant une partie, dite proximale, qui correspond à la partie du cône comprise dans un plan vertical de référence défini qui passe respectivement par le sommet du cône d'injection 56, soit 5 l'extrémité du nez d'injection 54, et par l'élément de chauffage de la bougie de préchauffage. Selon une caractéristique importante, l'invention concerne plus particulièrement un moteur à combustion interne 12 comportant deux soupapes par cylindre 10, respectivement la soupape d'admission 30 et la soupape d'échappement 32. En effet, par comparaison avec un moteur à combustion interne du type comportant quatre soupapes par cylindre 10, respectivement deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement, un moteur 12 du type à deux soupapes 30, 32 par cylindre 10 présente un certain nombre de caractéristiques spécifiques, notamment illustrées aux figures 1 et 4. Dans un moteur 12 à deux soupapes 30, 32, l'injecteur 52 ne peut généralement pas être positionné sur l'axe X-X du cylindre 10 comme cela est le cas dans un moteur à quatre soupapes et cela en raison de l'implantation particulière et du diamètre important des deux soupapes 30 et 32. En effet, les soupapes 30 et 32 sont le plus souvent implantées d'un seul et même côté dans la portion de la face inférieure 20 de la culasse 22 dans laquelle elles débouchent. Comme on peut le voir sur la figure 4, la portion de la face inférieure 20 de la culasse 22 comporte respectivement, par rapport à un plan vertical passant par l'axe X-X et d'orientation longitudinale, une première zone Z1, ici à droite, dans laquelle débouchent respectivement les soupapes d'admission 30 et d'échappement 32 et une deuxième zone Z2, dite d'implantation, complémentaire de la première zone Z1. De plus et comme illustré par la figure 4, le diamètre de la soupape d'admission 30 est de préférence supérieur au diamètre 2910539 12 de la soupape d'échappement 32 de manière à favoriser le remplissage du cylindre 10. En variante, les soupapes d'admission 30 et d'échappement 32 sont de même diamètre et sont alors 5 implantées de manière symétrique par rapport aux axes (x, y) représentés sur la figure 4 dont l'intersection correspond à l'axe vertical X-X commun du cylindre 10 et du piston 36. Il en résulte, selon une première caractéristique particulière du moteur 12 à deux soupapes 30, 32 de l'exemple de lo réalisation, que les moyens d'injection 52 sont décentrés radialement par rapport à l'axe X-X du piston 36, c'est-à-dire ici respectivement longitudinalement suivant l'axe y et transversalement suivant l'axe x. Plus précisément, le repère orthonormé (x, y) comporte un 1s centre O qui est formé par l'intersection de l'axe X-X du piston 36 avec le plan de coupe horizontal. Avantageusement, les moyens d'injection 52 sont ici décentrés radialement en direction de la soupape d'échappement 32 de manière à compenser la différence de diamètre des 20 soupapes 30 et 32. Ainsi, dans le cas de la variante précitée à deux soupapes de diamètre identique, les moyens d'injections 52 sont alors uniquement décalés transversalement selon l'axe x dans une direction opposée à celle d'implantation des soupapes 30, 32. 25 On notera encore que si l'axe vertical A-A du bol de combustion d'un moteur à quatre cylindres est généralement confondu avec l'axe X-X du cylindre 10 ou du piston 36 de manière à être centré sur l'injecteur 52 dont l'axe vertical B-B est lui-même confondu avec l'axe X-X, tel n'est généralement pas le 30 cas pour un moteur 12 à deux soupapes 30, 32 visé par l'invention. En effet, comme on vient de voir précédemment suivant la première caractéristique particulière, l'axe B-B de l'injecteur 52 2910539 13 est avantageusement décentré radialement par rapport au centre O du repère (x, y) et à l'axe X-X du piston 36. Par conséquent, le centrage du bol de combustion 38 sur l'axe X-X du cylindre 10 aboutirait, dans le cas d'un moteur 12 à 5 deux soupapes 30, 32, à un décalage important entre l'axe vertical B-B de l'injecteur 52 et l'axe vertical A-A du bol 38. Un tel décalage constitue une solution qui conduit cependant à injecter le carburant suivant des jets 58 fortement dissymétriques dont il n'est plus à démontrer qu'ils provoquent 10 d'importantes émissions de substances polluantes, en particulier de particules de suies. Selon une autre solution opposée, l'axe A-A du bol de combustion 38 est confondu avec l'axe B-B de manière à que les jets 58 soient symétriques du fait du centrage du bol 38 sur 15 l'injecteur 52. Toutefois, si le centrage du bol 38 sur l'injecteur 52 permet d'avoir des jets 58 symétriques, il conduit cependant à un fort décentrement du bol de combustion 38 par rapport à l'axe X-X du cylindre 10 qui a pour inconvénients d'une part de réduire le 20 diamètre maximal du bol 38 et, d'autre part, de perturber la formation du mélange air/carburant car les mouvements aérodynamiques générés sont centrés sur l'axe X-X du cylindre et non sur l'axe A-A du bol. C'est la raison pour laquelle, on préfère généralement à 25 ces solutions une solution intermédiaire selon laquelle l'axe vertical A-A du bol de combustion 38 est positionné de manière à se trouver à égale distance de l'axe vertical X-X du cylindre 10 et de l'axe vertical B-B des moyens d'injection 52. Ce positionnement de l'axe A-A du bol de combustion 38 30 constitue une deuxième caractéristique particulière. Par conséquent, le bol de combustion 38 et les moyens d'injection 52 sont décentrés radialement par rapport à l'axe X-X du cylindre 10, c'est à dire respectivement longitudinalement 2910539 14 selon l'axe y et transversalement selon l'axe x comme expliqué précédemment. Pour favoriser l'augmentation la température du mélange air/carburant, notamment lorsque le moteur est froid, chaque 5 chambre de combustion 24 est munie d'une bougie de préchauffage 62. Selon l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 à 3, la bougie de préchauffage 62 comporte un corps principal 64 qui est de préférence incliné par rapport à la direction verticale. 10 Le corps principal 64 de la bougie 62 comporte une partie supérieure de fixation 66, par exemple par vissage, pour son agencement en position de fonctionnement dans un logement 68 complémentaire de la culasse 22 du moteur. Le corps principal 64 de la bougie 62 comporte une partie 1s inférieure de chauffage 70 comportant des moyens internes de chauffage 72 et, à son extrémité inférieure, un élément de chauffage 74 qui s'étend au moins en partie à l'intérieur de la chambre 24. La partie inférieure de chauffage 70 comporte par exemple 20 les moyens internes 72, tel qu'au moins une résistance électrique, qui est alimentée électriquement pour chauffer rapidement l'élément de chauffage 74 et le porter à une température très élevée. Comme illustré par les figures 1 à 3, l'élément de 25 chauffage 74 s'étend au moins partiellement à l'intérieur de la chambre de combustion 24 à partir de la paroi inférieure 20 de la culasse 22. Comme cela a été expliqué précédemment, on distingue dans le cône d'injection du carburant 56 une partie, dite 30 proximale, qui correspond à la partie du cône comprise dans un plan vertical de référence défini qui passe respectivement par le sommet du cône d'injection 56 et par l'élément de chauffage 74 de la bougie de préchauffage 62. 2910539 15 Dans la suite de la description, la partie proximale du cône d'injection sera assimilée par simplification à un jet de carburant donné, dit proximal, qui est désigné par la référence 60 et qui correspond à celui des jets 58 qui est adjacent à l'élément de s chauffage 74 de la bougie. La surface externe de l'élément 74 est donc susceptible d'être d'une part directement en contact avec le jet proximal 60 de carburant lors de la première phase d'interaction et, d'autre part, avec le mélange air/carburant introduit dans la chambre de 10 combustion 24 lors de la deuxième phase, dite d'interaction secondaire. En effet, comme cela a été rappelé en précédemment, il est possible de distinguer lors du processus de démarrage à froid, une première phase, dite d'interaction primaire, et une deuxième 15 phase, dite d'interaction secondaire, succédant à la première phase. On se reportera avantageusement aux figures 2 et 3 illustrant respectivement, dans le cas d'un agencement selon l'invention, chacune desdites première et deuxième phases 20 d'interaction avec l'élément de chauffage 74 de la bougie de préchauffage 62. Pendant la première phase d'interaction primaire, le jet proximal 60 est susceptible d'interagir directement une première fois avec l'élément de chauffage 74 lorsque, parcourant un 25 premier trajet depuis le nez d'injection 54 et en direction de la paroi interne 40 du bol de combustion 38, il passe plus ou moins à proximité de l'élément de chauffage 74. Avantageusement, la position de l'élément de chauffage 74 est déterminée de manière que le jet proximal 60 interagisse avec 30 l'élément 74 comme l'illustre la figure 2pour produire une première auto-inflammation. La deuxième phase d'interaction secondaire correspond à l'interaction se produisant ultérieurement entre l'élément de 2910539 16 chauffage 74 de la bougie 62 et le mélange air/carburant constitué par un mélange de carburant liquide et de vapeur. Comme cela est illustré par la figure 3, le jet proximal 60 parcourt, depuis la paroi interne 40 du bol 38 avec laquelle il est 5 entré en contact, un second trajet au cours duquel le jet 60 (comme les autres jets 58) s'enroule suivant la gorge annulaire 42 du bol de combustion 38 pour poursuivre ensuite son chemin en direction du bossage 46 situé au centre du bol de combustion 38, en suivant globalement parallèlement le fond 44 du bol. 10 De manière connue, le mélange air/carburant se forme à la rencontre des jets 60, 58 avec les gaz d'admission qui sont conventionnellement animés d'un mouvement aérodynamique généré par le conduit d'admission 16 et centré sur l'axe X-X du piston 36 (ou du cylindre) de manière que le mélange 1s air/carburant remonte en direction de la face inférieure 20 de la culasse 22 comportant l'élément de chauffage 74 de la bougie de préchauffage 62. Conformément à l'invention, l'élément de chauffage 74 de la bougie de préchauffage 62 est positionné dans un plan vertical 20 (P) déterminé passant respectivement par l'axe vertical X-X du piston 36, par l'axe vertical A-A du bol de combustion 38 décentré et par l'extrémité inférieure des moyens d'injection formés par l'injecteur 52. Avantageusement, l'élément de chauffage 74 de la bougie 25 de préchauffage 62 est positionné à l'intersection dudit plan vertical (P) et d'un cercle (C) qui, centré sur l'axe A-A du bol de combustion, présente un diamètre D dont la valeur est de préférence comprise entre 0,40 et 0,70 fois la valeur du diamètre d'entrée De du bol de combustion 38. 30 Bien entendu, l'élément de chauffage 74 de la bougie de préchauffage 62 est positionné dans le plan P de manière à déboucher dans ladite deuxième zone Z2 d'implantation qui est opposée à la première zone Z1 comportant les soupapes d'admission 30 et d'échappement 32. 2910539 17 L'élément de chauffage 74 comme les moyens d'injection 52 sont donc implantés dans la deuxième zone Z2 d'implantation. De préférence, l'élément de chauffage 74 de la bougie de préchauffage 62 est positionné longitudinalement dans la partie, 5 dite avant, de la zone d'implantation Z2, c'est-à-dire décalé longitudinalement selon l'axe y de la figure 4 dans la partie de Z2 qui est adjacente à la soupape d'échappement 32 de manière à prendre en compte la différence de diamètre entre les soupapes 30, 32. io L'invention sera notamment mieux comprise en considérant la figure 4 qui illustre le positionnement optimal de l'élément de chauffage 74 notamment par rapport à l'injecteur 52 et au bol de combustion 38. Par simplification, on a assimilé sur la figure 4 les is différents moyens de l'agencement à des points respectivement représentés sur la figure 4 qui correspondent à une projection verticale de leur position relative dans un plan horizontal de référence comprenant le repère (x, y). Le point O correspond comme cela a été décrit 20 précédemment à l'intersection de l'axe vertical X-X du piston 36 et du plan horizontal de référence. Le point A correspond au centre du bol de combustion 38, c'est-à-dire à l'intersection de l'axe A- A du bol avec le plan. De même, le point I correspond à la projection du sommet 25 du cône d'injection 56 ou encore de l'extrémité du nez de l'injecteur 52, soit l'intersection du plan avec l'axe B-B de l'injecteur 52. L'élément de préchauffage 74 correspond quant à lui aux différents points B, soit B1 à B4, et plus particulièrement au point 30 B4 lorsqu'il se trouve positionné conformément aux enseignements de l'invention. Les points B1 à B3 correspondent à des implantations possibles de l'élément de chauffage 74 selon l'état de la 2910539 18 technique mais ne permettant pas d'optimiser tout particulièrement la deuxième phase d'interaction secondaire. En effet, le point B1 correspond à une première implantation possible de la bougie de préchauffage 62 pour 5 laquelle l'élément de chauffage 74 est positionné à proximité de la soupape d'admission 30. Une telle implantation de la bougie dans la partie, dite arrière, de la zone d'implantation Z2 suivant l'axe y d'orientation longitudinale a pour inconvénient principal d'exposer l'élément de io chauffage 74 au flux de mélange gazeux ou d'air frais admis, lequel provoque un refroidissement important de l'élément de chauffage 74, en particulier dans les conditions correspondant à un démarrage à froid du moteur. Le point B2 correspond à une deuxième implantation is possible selon laquelle l'élément de chauffage 74 de la bougie 62 est positionné sur l'axe transversal x afin de limiter le refroidissement de l'élément de chauffage 74 lors de l'admission. Toutefois, il est aussi possible selon une troisième implantation correspondant au point B3 de positionner l'élément 20 de chauffage 74 de la bougie 62 à proximité de la soupape d'échappement 32 de manière à la protéger plus efficacement du refroidissement s'opérant lors de l'admission. Cependant, pour aucune de ces positions B1 à B3 de l'élément de chauffage 74, l'interaction entre le jet proximal 60 de 25 carburant et l'élément 74 n'est optimisée et en particulier pas lors de la deuxième phase d'interaction secondaire. Comme l'illustre la figure 4, la position de la bougie de préchauffage 62 selon l'invention correspond à la position pour laquelle les points B4, I et A notamment sont alignés suivant le 30 plan vertical P déterminé. En effet, la position de la bougie de préchauffage 62 selon l'invention correspond alors à la position pour laquelle la distance entre le point B4 représentant l'élément de chauffage 74 et le point 1 correspondant à l'extrémité inférieure des moyens 2910539 19 d'injection 52 est minimale de sorte que le temps mis par le mélange air/carburant pour atteindre l'élément de chauffage 74 pendant la deuxième phase d'interaction est réduit. Avantageusement, le positionnement de l'élément de 5 chauffage 74 en B4 permet donc de réduire le trajet parcouru par le jet proximal 60 lors de la deuxième phase d'interaction secondaire, notamment par rapport aux autres implantations telles que celles des point B1, B2 ou B3 correspondant aux solutions de l'état de la technique. 10 Pour l'illustrer, on a représenté aux figures 5 et 6, le trajet complet du jet proximal 60 de carburant lors des première et deuxième phases d'interaction lorsque l'élément de chauffage de la bougie 62 se trouve respectivement au point B1 et au point B4 selon l'invention. 15 Plus précisément, la figure 5 illustre donc le trajet du jet proximal 60 suivant le plan vertical passant respectivement par le point B1 et par le point I, tandis que la figure 6 illustre le trajet suivant un plan passant respectivement par le point B1 et par le point I, c'est la raison pour laquelle la position du point A 20 correspondant au centre du bol de combustion 38 diffère entre ces deux figures 5 et 6. En comparant le trajet du jet proximal 60 de carburant sur chacune des figures 5 et 6, on constate tout d'abord que la position de l'élément de chauffage 74 de la bougie de 25 préchauffage 62 dans la chambre de combustion 38 au point B4 permet, lors de la première phase d'interaction primaire, une interaction optimale entre le jet proximal 60 de carburant parcourant le premier trajet depuis les moyens d'injection 52 jusqu'à la paroi interne 40 du bol de combustion 38 du fait que le 30 carburant passe au plus proche de l'élément de chauffage 74. On constate encore que, conformément aux enseignements de l'invention, la position de l'élément de chauffage 74 de la bougie de préchauffage 62 dans la chambre de combustion 38 en B4 suivant le plan vertical P permet, lors de la deuxième phase 2910539 20 d'interaction secondaire, qui succède à la première phase, d'optimiser l'interaction entre l'élément de chauffage 74 et le mélange air/carburant formé dans le bol de combustion 38 en réduisant le temps mis par le mélange air/carburant pour atteindre 5 l'élément de chauffage 74 ou encore le trajet parcouru par le jet proximal 60 pour atteindre l'élément de chauffage 74. En effet, lorsque la bougie de chauffage 62 est dans la position correspondant au point B4, la distance "dB," entre le point B4 correspondant à l'extrémité inférieure de l'élément de io chauffage 74 et le point I correspondant à l'extrémité inférieure de l'injecteur 52 est alors minimale, en particulier inférieure à celle correspondant aux autres points B1 à B3. L'utilisation d'une bougie de préchauffage 62 comportant un élément de chauffage 74 positionné selon l'invention permet is donc, à mélange air/carburant identique, d'optimiser l'interaction entre le jet proximal 60 de carburant et l'élément de chauffage 74 permettant ainsi d'améliorer le démarrage à froid du moteur 12, notamment d'augmenter le couple du moteur et réduire les fumées. 20 De façon similaire, pour un couple du moteur constant, l'utilisation d'une bougie de préchauffage 62 comportant un élément de chauffage 74 positionné conformément aux enseignements de l'invention permet de réduire la consommation de carburant ainsi que la pollution émise dans les gaz 25 d'échappement du moteur. REVENDICATIONS 1. Agencement d'une bougie de préchauffage (62) du mélange air/carburant dans une chambre de combustion (38) d'un cylindre (10) d'un moteur (12) à combustion interne du type à deux soupapes par cylindre, dans lequel le moteur comporte une culasse (22) comportant un conduit d'admission (16) et un conduit d'échappement (18) qui sont sélectivement mis en communication avec la chambre de combustion (24) par l'intermédiaire d'une soupape d'admission (30) et d'une soupape d'échappement (32), dans lequel la chambre de combustion (24) est délimitée axialement, d'une part, dans sa partie inférieure par un piston (36) d'axe vertical X-X qui coulisse alternativement dans le cylindre (10) et, d'autre part, dans sa partie supérieure par une portion de la face inférieure (20) de la culasse (22) du moteur, dans lequel le piston (36) comporte un bol de combustion (38) de type décentré, dont l'axe vertical A-A est décalé radialement par rapport à l'axe vertical X-X du piston (36), qui est délimitée dans la face supérieure (34) du piston (36) par une ouverture circulaire (50) de diamètre d'entrée (De), dans lequel le moteur (12) comporte des moyens d'injection (52) dont l'extrémité inférieure comporte un nez d'injection (54) qui est destiné à injecter du carburant dans la chambre de combustion (24), dans lequel la bougie de préchauffage (62) comporte des moyens internes de chauffage (72) et, à son extrémité inférieure, un élément de chauffage (74) qui s'étend au moins en partie à l'intérieur de la chambre (24) de manière à être au moins partiellement en contact avec le carburant ou le mélange air/carburant introduit dans la chambre de combustion, caractérisé en ce que l'élément de chauffage (74) de la bougie de préchauffage (62) est positionné dans un plan vertical (P) déterminé passant respectivement par l'axe vertical (X-X) du piston(36), par l'axe vertical (A-A) du bol de combustion (38) décentré et par l'extrémité inférieure des moyens d'injection (52). 2910539 22 2. Agencement d'une bougie de préchauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de chauffage (74) de la bougie de préchauffage (62) est positionné à l'intersection dudit plan vertical (P) et d'un cercle (C) qui, centré sur l'axe (A-A) 5 du bol de combustion (38), est d'un diamètre (D) dont la valeur est comprise entre 0,40 et 0, 70 fois la valeur du diamètre d'entrée (De) du bol de combustion (38). 3. Agencement d'une bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la portion de la face io inférieure (20) de la culasse (22) délimitant la chambre de combustion (24) comporte une première zone (Z1) dans laquelle débouchent respectivement les soupapes d'admission (30) et d'échappement (32) et une deuxième zone (Z2), dite d'implantation, complémentaire de la première zone (Z1), is caractérisé en ce que l'élément de chauffage (74) de la bougie de préchauffage (62) est positionné de manière à déboucher dans ladite deuxième zone (Z2) d'implantation opposée à la première zone (Z1) comportant les soupapes d'admission (30) et d'échappement (32). 20 4. Agencement d'une bougie de préchauffage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'injection (52, 54) sont implantés dans ladite deuxième zone (Z2) d'implantation. 5. Agencement d'une bougie de préchauffage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément de 25 chauffage (74) de la bougie de préchauffage (62) est positionné dans la partie de la zone (Z2) d'implantation adjacente à la soupape d'échappement (32). 6. Agencement d'une bougie de préchauffage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la position de la 30 bougie de préchauffage (62) est déterminée de manière que la distance (dB,) entre un point (B) correspondant à l'extrémité inférieure de l'élément de chauffage (74) et un point (I) correspondant à l'extrémité inférieure des moyens d'injection (52, 54) soit minimale. 2910539 23 7. Agencement d'une bougie de préchauffage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'axe vertical (A-A) du bol de combustion (38) est à égale distance de l'axe vertical (X-X) du piston (36) et de l'axe vertical (B-B) des moyens d'injection (52, 5 54). 8. Agencement d'une bougie de préchauffage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position de l'élément de chauffage (74) de la bougie de préchauffage (62) dans la chambre de combustion (24) est déterminée pour que, io d'une part, - lors d'une première phase, dite d'interaction primaire, l'interaction entre le carburant parcourant un premier trajet depuis les moyens d'injection (52, 54) jusqu'à la paroi interne (40) du bol de combustion (38) soit optimisée en positionnant l'élément de 15 chauffage (74) par rapport aux moyens d'injection (52, 54) de manière que le carburant passe à proximité de l'élément de chauffage (74), et pour que, d'autre part, - lors d'une deuxième phase, dite d'interaction secondaire, 20 qui succède à la première phase, l'interaction entre l'élément de chauffage (74) et le mélange air/carburant formé dans le bol de combustion (38) soit optimisée en positionnant l'élément de chauffage (74) par rapport au bol de combustion (38) et aux moyens d'injection (52, 54) pour réduire le temps mis par le 25 mélange air/carburant pour atteindre l'élément de chauffage (74). 9. Agencement d'une bougie de préchauffage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre de la soupape d'admission (30) est supérieur au diamètre de la soupape d'échappement (32) de sorte que le bol 30 de combustion (38) et les moyens d'injection (52, 54) sont, par rapport à l'axe (X-X) du piston (36) respectivement décentrés radialement en direction de la soupape d'échappement (32) de manière à compenser la dissymétrie des soupapes.