Brevet FR2912465A1 — publié le 20080815

Moteur à combustion interne alimenté par un mélange gazeux homogène pauvre L'invention concerne un moteur à combustion interne du type à pistons alternatifs pour véhicule automobile, alimenté par un mélange homogène pauvre d'air et d'un carburant gazeux tel que de la vapeur d'essence, et concerne également un procédé de pilotage de la combustion dans ce moteur. Les moteurs à combustion interne alimentés par un mélange gazeux homogène ont un rendement médiocre en raison du mode de combustion du mélange qui les alimente, cette combustion étant stoechiométrique et déclenchée par un allumage électrique. Dans ces moteurs, on initie par une étincelle un front de flamme qui traverse la charge combustible et se propage par diffusion thermique, la richesse du mélange étant voisine de 1 (rapport stoechiométrique) pour que la température du front de flarnme soit élevée et que la propagation de la flamme soit suffisamment rapide. Le taux de compression doit être inférieur à 10 pour éviter l'auto-allumage du mélange par compression. La température élevée en fin de combustion combinée à la faible détente de la charge se traduit par un mauvais rendement et par la production de quantités importantes d'oxydes d'azote et d'hydrocarbures imbrûlés qu'il faut traiter avant de rejeter les gaz d'échappement à l'atmosphère. Pour remédier à ces inconvénients il convient d'appauvrir le mélange et de renoncer à la propagation d'un front de flamme. De nombreuses tentatives d'auto allumage par compression d'un mélange homogène (du type HCCI) butent sur le fait que cet auto-allumage intervient simultanément dans tout un volume de la chambre en provocant une augmentation de pression très rapide qui s'apparente à une explosion, avec un risque de destruction du moteur. 2 La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure grâce à un mode de combustion d'un mélange gazeux homogène pauvre produisant peu de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote. Elle propose à cet effet un moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre muni d'orifices d'admission et d'échappement, un piston déplaçable en mouvement alternatif dans le cylindre, une chambre de combustion communiquant par un orifice avec le cylindre, des moyens d'admission dans le cylindre d'une charge fraîche formée d'un mélange homogène d'air et de combustible gazeux, et des moyens de commande de l'échappement qui retiennent dans la chambre de combustion et dans le cylindre une certaine quantité de gaz brûlés, caractérisé en ce que le cylindre contient, au début de la compression, un ensemble de gaz comprenant un volume de gaz brûlés et un volume de charge fraîche qui sont séparés l'un de l'autre par un volume intermédiaire d'un mélange de gaz brûlés et de charge fraîche et qui sont refoulés successivement dans la chambre de combustion, d'abord les gaz brûlés, puis le volume intermédiaire de mélange, puis la charge fraîche, en ce que le taux de compression effectif est insuffisant pour provoquer en fin de compression un auto-allumage dans la charge fraîche et est suffisant pour provoquer un allumage à partir d'un point chaud dans le volume intermédiaire de mélange de gaz brûlés et de charge fraîche qui a été refoulé dans la chambre de combustion, le moteur comprenant des moyens d'admission progressive de la charge fraîche dans la chambre de combustion pour confiner et développer la combustion dans cette chambre . Ainsi, selon l'invention, ce sont les gaz brûlés refoulés dans la chambre de combustion pendant la compression de la charge fraîche qui élèvent la température de la zone réactionnelle et permettent d'initier la combustion de la charge fraîche dans sa zone frontière avec les gaz brûlés 3 et de la développer ensuite au rythme de l'introduction de la charge fraîche dans la chambre de combustion. - Cette combustion qui se développe au fur et à mesure que le piston finit de comprimer la charge fraîche dans la chambre de combustion et qui reste confinée à la chambre de combustion, est progressive et silencieuse. La richesse de la charge fraîche admise dans le cylindre est déterminée pour ne pas générer d'oxydes d'azote dans la chambre de combustion. Elle est pour cela choisie à une valeur faible, typiquement inférieure à 0,6 dans le cas de l'essence, qui garantit une absence de production d'oxydes d'azote. Par ailleurs, comme la combustion s'effectue dans une zone réactionnelle ayant une température élevée, il n'y a pas non plus de production de monoxyde de carbone, contrairement à ce qui se passe dans le procédé HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) à flamme froide. En outre, l'excès d'oxygène évite la production d'hydrocarbures imbrûlés. L'intensité de la combustion est plus élevée dans le moteur selon l'invention que dans un front de flamme en raison du fait qu'une quantité de charge fraîche qui pénètre dans la zone réactionnelle est violemment mélangée à une beaucoup plus grande quantité de gaz chauds pour développer une flamme de prémélange très épaisse. Selon une autre caractéristique de l'invention, bien adaptée au cycle à deux temps, la chambre de combustion est une cavité aménagée dans la culasse du moteur et le piston comprend, à son extrémité en regard de cette cavité, une saillie destinée à pénétrer dans cette cavité en fin de compression. En variante bien adaptée au cycle à quatre temps, la chambre de combustion est une cavité aménagée dans la face d'extrémité du piston et la culasse comprend, sur sa surface en regard de cette cavité, une saillie destinée à pénétrer dans la cavité en fin de compression. 4 Avantageusement, au voisinage du point mort haut du piston, la saillie délimite avec l'orifice de la chambre de combustion un conduit annulaire de section réduite dans lequel le flux de gaz repoussé par le piston vers la chambre de combustion est accéléré. Grâce à cette accélération, la vitesse de la charge fraîche dans ce conduit est supérieure à la vitesse de propagation de flamme dans ce conduit, ce qui interdit un retour de flamme dans le cylindre. Pour les petits alésages des moteurs automobiles, la faible largeur radiale du conduit annulaire peut bloquer la propagation de la flamme par 10 le phénomène de coincement ( quenching ). On confine ainsi la combustion à l'intérieur de la chambre de la combustion et on l'empêche de se propager dans le cylindre à l'extérieur de cette chambre. L'allumage a lieu dans le volume de mélange entre la charge fraîche 15 et les gaz brûlés dans la chambre de combustion au moment où la saillie précitée pénètre dans la cavité formant la chambre de combustion. Ce phénomène se produit pour un angle de vilebrequin qui est compris entre 20 et 40 environ avant le point mort haut du piston. Pour faciliter les démarrages à froid, le moteur comprend également 20 une bougie d'allumage, de préférence du type à étincelles et qui émerge dans la chambre de combustion. Cette bougie peut également être utilisée pour créer le point chaud qui déclenche l'allumage du volume de mélange de gaz brûlés et de charge fraîche introduit dans la chambre de combustion, à chaque cycle de 25 fonctionnement du moteur. En variante, le point chaud peut être créé par auto-allumage par compression dans le volume intermédiaire de gaz brûlés et de charge fraîche. L'invention propose également un procédé de combustion d'un 30 mélange gazeux homogène dans un moteur comprenant au moins un cylindre muni d'orifices d'admission et d'échappement, un piston déplaçable en mouvement alternatif dans le cylindre, et une chambre de combustion communiquant par un orifice avec le cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste : - à introduire la charge fraîche dans une zone du cylindre éloignée 5 de la chambre de combustion - à retenir une charge de gaz brûlés dans la chambre de combustion et dans une zone attenante du cylindre laissée libre par la charge fraîche, - à limiter au minimum la zone de mélange entre les deux charges, - à comprimer l'ensemble de gaz ainsi formé en refoulant successivement dans la chambre de combustion la charge de gaz brûlés recyclés, puis la zone de mélange entre les deux charges et enfin la charge fraîche, - à fixer le taux de compression effectif à une valeur insuffisante pour provoquer un auto-allumage par compression dans la charge fraîche et suffisante pour permettre un allumage par un point chaud dans la zone de mélange entre les deux charges présente dans la chambre de combustion, - à interdire la propagation de la combustion vers la charge fraîche encore présente dans le cylindre en accélérant l'écoulement dans un conduit reliant le cylindre et la chambre de combustion jusqu'à une vitesse supérieure à la vitesse locale de propagation de flamme ou en provoquant le coincement de la flamme dans ce conduit, - à poursuivre la combustion de la charge fraîche au rythme de son transfert progressif dans la chambre de combustion, qui génère un mélange turbulent entre les gaz frais et les gaz chauds déjà présents suffisant pour entretenir une flamme de prémélange turbulente. Avantageusement, ce procédé consiste à piloter l'auto-allumage dans la chambre de combustion par l'intermédiaire du taux de compression effectif en réglant l'angle de vilebrequin où les soupapes ferment le cylindre. 6 L'auto-allumage est également pilotable par la masse de gaz brûlés qui sont retenus dans le cylindre, ou par la richesse de la charge fraîche admise dans le cylindre. L'allumage peut aussi être déclenché par une étincelle électrique. L'invention est tout particulièrement applicable aux moteurs à cycle à deux temps, dans lesquels la rétention d'une partie des gaz brûlés dans le cylindre se fait de façon naturelle. De plus, les moteurs à cycle à deux temps permettent d'obtenir un cycle asymétrique à faible taux de compression et à fort taux de détente, en effectuant le balayage des cylindres pendant les premières parties des courses de compression. Lorsque le moteur est équipé de soupapes d'admission, on peut également jouer sur les angles d'ouverture et de fermeture de ces soupapes pour piloter l'auto-allumage dans les chambres de combustion. Dans le cas d'un moteur turbocompressé, un procédé de contrôle de la combustion consiste à réguler en boucle ouverte la section de la turbine en fonction du régirne du moteur et à ajuster l'angle d'allumage par pilotage en boucle fermée de l'angle de fermeture de l'échappement à partir de l'information donnée par un détecteur d'allumage. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 à 7 sont des vues schématiques des transferts et de la 25 compression d'une charge fraîche dans un cylindre d'un moteur à deux temps selon l'invention ; - les figures 8 et 9 sont des vues schématiques partielles en coupe et de dessous d'un cylindre d'un moteur à quatre temps selon l'invention. Le moteur dont un cylindre est représenté schématiquement en 30 coupe axiale aux figures 1 à 7 est un moteur à cycle à deux temps qui est alimenté par un mélange homogène d'air et de vapeur d'essence par 7 l'intermédiaire de lumières d'admission 10 formées dans chaque cylindre 12 au voisinage du point mort bas du piston 14, ces lumières d'admission étant reliées à des moyens 16 d'alimentation en mélange homogène air-vapeur d'essence. Les lumières 10 sont inclinées sur le rayon du cylindre pour imposer au mélange admis dans le cylindre un mouvement de rotation autour de l'axe du cylindre, ce mouvement de rotation plaquant le mélange sur la surface du cylindre en raison de sa densité supérieure à celle des gaz brûlés. La partie supérieure du cylindre 12 est fermée par une culasse 18 comprenant une chambre de combustion 20 qui est formée par une cavité de la face de la culasse qui se trouve en regard du piston 14, cette cavité étant cylindrique et centrée sur l'axe du piston et communiquant avec le cylindre par un orifice 21. Un canal d'échappement 22 est formé dans la culasse et débouche dans la chambre de combustion 20, par exemple dans l'axe du piston 14 comme représenté aux dessins. Une soupape d'échappement 24 commandée par des moyens 26 en translation axiale, permet d'ouvrir et de fermer le débouché du canal d'échappement 22 dans la chambre de combustion 20. Une bougie d'allumage 28 vissée dans la culasse débouche à l'intérieur de la chambre de combustion 20. L'extrémité du piston située en regard de la chambre de combustion 20 comporte une saillie centrale 30 à surface de révolution autour de l'axe du cylindre, dont le profil méridien est destiné à pénétrer dans la chambre de combustion pour délimiter avec l'orifice 21 de cette chambre un canal annulaire dont la section est évolutive jusqu'au point mort haut du piston, comme représenté aux figures 5 à 7, pour compenser le ralentissement du piston. Le profil de cette saillie est déterminé pour que la vitesse des gaz dans ce canal soit supérieure à la vitesse de propagation de flamme dans ce même canal ou y provoque le coincement de la flamme. Le fonctionnement du moteur selon l'invention est le suivant : 8 La figure 1 représente la fin d'une phase de détente, dans laquelle le piston 14 est au voisinage de son point mort bas, dans une position qui correspond à 150 d'arbre vilebrequin après le point mort haut du piston, le canal d'échappement 22 étant ouvert par la soupape 24, les orifices d'admission 10 étant obturés par le piston 14 et le cylindre 12 étant rempli de gaz brûlés. Quand le piston continue sa descente vers sa position de point mort bas représentée en figure 2, il commence à dégager les lumières d'admission 10 pour admettre un mélange gazeux homogène d'air et de vapeur d'essence à l'intérieur du cylindre 12 et commencer le balayage des gaz brûlés. Dans la position de point mort bas représentée en figure 2, le mélange combustible 32 admis par les lumières 10 repousse les gaz brûlés 34 vers le canal d'échappement 22 et est centrifugé sur la paroi interne du cylindre 12 sous l'effet de l'orientation des lumières 10, en formant une poche annulaire remplie d'une charge fraîche 36 et séparée des gaz brûlés 34 par un volume de mélange 38 situé à l'interface entre les gaz brûlés 34 et la charge fraîche 36 et dans lequel les gaz brûlés et la charge fraîche sont mélangés. En figure 3, le piston 14 est dans une position qui correspond à un angle de vilebrequin de 210 après le point mort haut et dans laquelle il obture à nouveau les lumières d'admission 10, le canal d'échappement 22 étant toujours maintenu ouvert par la soupape d'échappement 24. Dans cette position, le balayage des gaz brûlés par la charge fraîche prend fin, la vidange des gaz brûlés se poursuivant sous l'action du mouvement ascendant du piston. Dans la position de la figure 4 qui correspond à un angle de vilebrequin de 270 après le point rnort haut, la soupape d'échappement 24 ferme le canal d'échappement 22 et retient une masse de gaz brûlés 34 dans la chambre de combustion. La charge fraîche 36 occupe un espace 9 annulaire autour de la saillie 30 du piston 14 et est séparée de la chambre de combustion 20 par le volume de mélange 38. En figure 5., le piston est dans une position de compression qui correspond à 330 d'angle de vilebrequin après le point mort haut, dans laquelle le volume de mélange 38 a commencé à pénétrer dans la chambre de combustion 20, la charge fraîche 36 étant toujours à l'extérieur de cette chambre. La compression du volume de mélange 38 dans la chambre de combustion 20 le porte à sa température d'auto-allumage ou d'allumage commandé, après quoi la charge fraîche 36 commence à pénétrer dans la chambre de combustion 20 par le conduit annulaire de section réduite qui est formé entre la saillie 30 du piston et le bord 21 de l'orifice de la chambre de combustion 20. La charge fraîche qui pénètre ainsi dans la chambre de combustion 20 s'allume par mélange turbulent avec les gaz chauds présents dans cette chambre. En figure 6, le piston est dans une position qui correspond à 345 d'angle de vilebrequin après le point mort haut et la saillie 30 du piston est partiellement introduite à l'intérieur de la chambre de combustion 20, en laissant subsister un conduit annulaire de dimension minimale entre cette saillie 30 et le bord 21 de l'orifice de la chambre de combustion 20. La vitesse de la charge fraîche 36 dans ce conduit annulaire est supérieure à la vitesse de propagation de la flamme au même endroit, cette vitesse de propagation de flamme étant en général inférieure à 15 mètres par seconde. La vitesse élevée de passage de la charge fraîche dans ce conduit annulaire empêche la flamme de se propager hors de la chambre de combustion 20 et génère un jet annulaire rotatif 40 de charge fraîche qui se développe dans la chambre de combustion 20 le long d'un hyperboloïde de révolution centré sur l'axe du piston, qui présente deux surfaces de contact avec les gaz chauds environnants, contrairement à un front de flamme 10 classique qui n'en présente qu'une seule. La zone réactive du jet 40 est ainsi maintenue à une température suffisant à l'entretien de la combustion. En figure 7, le piston 14 est dans sa position de point mort haut, où la chambre 20 n'est pas complètement obturée par la face supérieure du piston et où la charge fraîche 36 a été admise en totalité dans la chambre de combustion. Dans cette chambre, la combustion devient homogène sous l'effet des turbulences et la détente des gaz peut alors commencer. Des conditions optimales de combustion sont réunies quand l'auto-allumage par compression se développe dans la chambre 20 jusqu'au voisinage de la saillie 30 du piston qui a déjà pénétré à l'intérieur de la chambre. Il faut pour cela que les gaz brûlés 34 occupent dans la chambre un volume inférieur à celui de cette chambre lorsque la saillie 30 du piston parvient à l'entrée de la chambre. Il faut également que le taux de compression effectif soit suffisant pour brûler par auto-allumage toute la fraction de la zone de mélange 38 qui est présente dans la chambre 20 juste après l'allumage. En effet, si la quantité de gaz brûlés 34 est trop importante, l'auto-allumage risque de se produire précocement dans le cylindre à l'extérieur de la chambre 20 et si cette quantité de gaz brûlés 34 est trop faible, une masse de charge fraîche peut s'accumuler dans la chambre 20 entre le conduit annulaire précité et la zone d'allumage et souffler la flamme. L'invention prévoit donc de contrôler simultanément le taux de compression effectif et le volume des gaz brûlés 34 présents dans la chambre de combustion. Le taux de compression effectif est piloté par l'angle de vilebrequin commandant la fermeture du canal d'échappement 22 par la soupape 24 et, pour un angle de commande de fermeture d'échappement donné, le volume de la zone contenant les gaz brûlés 34 dépend du volume de la charge fraîche 36, qui est elle-même fonction de la vitesse de rotation du moteur, de la vitesse de la charge fraîche dans les lumières d'admission 11 pendant le balayage et de l'angle de vilebrequin correspondant au balayage. Pour une vitesse de rotation donnée du moteur, le volume de charge fraîche admis dans le cylindre peut être piloté de diverses façons, par exemple par la perméabilité des orifices d'admission 10 et par la perméabilité des conduits d'échappement (par exemple par la section débitante d'une turbine d'un turbocompresseur associé). Dans le cas d'un moteur à cycle à deux temps qui est équipé de soupapes d'admission, on peut également régler l'angle de commande 10 d'ouverture ou de fermeture de ces soupapes. On peut réduire la précision nécessaire du réglage du volume de charge fraîche admise en augmentant la fraction de la zone de mélange 38 qui est susceptible d'un auto-allumage par compression après son refoulement dans la chambre de combustion 20. On peut considérer que 15 cet auto-allumage sera progressif, en raison des gradients de température et de richesse de mélange qui règnent dans la zone de mélange 38. Dans le cas d'un moteur turbocompressé, un procédé de contrôle de la combustion consiste à régler 0a section de la turbine en fonction du régime moteur en boucle ouverte, et à régler l'angle de commande 20 d'allumage en pilotant l'angle de commande de la fermeture de l'échappement en boucle fermée à partir des informations fournies par un détecteur d'allumage. On peut également, pour améliorer la précision du pilotage du point d'allumage, produire une étincelle dans la chambre de combustion au 25 moyen d'une bougie d'allumage. Dans tous les cas, la richesse de la charge fraîche d'air et de vapeur d'essence admise dans le cylindre 12 est limitée à une valeur inférieure à 0,6 environ (cette richesse étant définie comme le rapport de la quantité de combustible contenue dans la charge et de la quantité de combustible 30 contenue dans un mélange stoechiométrique). La limitation de la richesse de la charge et la limitation du taux de compression effectif dans le cylindre 12 permettent de retarder l'auto-allumage qui ne peut se produire ni dans la charge fraîche faute d'un taux de compression suffisant, ni dans les gaz recyclés 34 faute de combustible, seule la zone de mélange 38 réunissant les conditions nécessaires quand elle est comprimée par le piston dans la chambre de combustion. La combustion qui s'effectue dans une zone à température élevée, ne génère pas de monoxyde de carbone, l'excès d'oxygène permettant une combustion complète de la charge et évitant l'émission d'hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement et la richesse faible de la charge fraîche empêchant la production des oxydes d'azote. La variante de réalisation des figures 8 et 9 diffère de la forme de réalisation précédemment décrite en ce que la chambre de combustion 20 est formée par une cavité axiale de la surface supérieure du piston 14, alors que la saillie 30 qui pénètre dans cette cavité au point mort haut du piston est formée sur la surface de la culasse 18 qui se trouve en regard du piston. Cette configuration permet d'exploiter le procédé de combustion selon l'invention dans des moteurs à quatre temps d'architecture classique. Dans cette variante à quatre temps, la culasse porte deux conduits d'échappement 22 et deux conduits d'admission 42 débouchant sur la face annulaire comprise entre la saillie 30 et le cylindre 12. Ces conduits sont avantageusement en quinconce comme représenté en figure 9. La bougie 28 est ici en position axiale dans la saillie 30. Le mécanisme de remplissage consiste à fermer les soupapes d'échappement 24 avant le point mort haut du piston afin de retenir la charge de gaz brûlés du cycle précédent et à ouvrir les soupapes d'admission 44 après le point mort haut du piston quand la pression du cylindre est retombée au niveau de la pression d'admission de la charge fraîche. Ce diagramme de distribution a l'avantage d'éviter les contacts entre le piston et les têtes de soupapes en position d'ouverture. Pour le reste, cette variante de réalisation comprend les mêmes moyens que ceux qui ont été représentés dans les figures 1 à 7 et qui ont été décrits dans ce qui précède. Le fonctionnement de cette variante de réalisation est sensiblement identique à celui déjà décrit mais inversé dans le sens où les gaz brûlés sont sous la charge fraîche, contrairement à leur disposition dans le moteur précédemment décrit. L'invention prévoit, pour le démarrage à froid du moteur, de l'alimenter en mélange stoechiométrique ou riche, et de déclencher l'allumage par une étincelle électrique. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre (12) muni d'orifices d'admission (10) et d'échappement (22), un piston (14) déplaçable en mouvement alternatif dans le cylindre, une chambre de combustion (20) communiquant par un orifice avec le cylindre, des moyens d'admission dans le cylindre d'une charge fraîche (36) formée d'un mélange homogène d'air et de combustible gazeux, et des moyens (26) de commande de l'échappement qui retiennent dans la chambre de combustion (20) et dans le cylindre une certaine quantité de gaz brûlés (34), caractérisé en ce que le cylindre (12) contient, au début de la compression, un ensemble de gaz comprenant un volume de gaz brûlés (34) et un volume de charge fraîche (36) qui sont séparés l'un de l'autre par un volume intermédiaire (38) d'un mélange de gaz brûlés et de charge fraîche et qui sont refoulés :successivement dans la chambre de combustion, d'abord les gaz brûlés, puis le volume intermédiaire de mélange, puis la charge fraîche, en ce que le taux de compression effectif est insuffisant pour provoquer en fin de compression un auto-allumage dans la charge fraîche (36) dans le cylindre et est suffisant pour provoquer un allumage à partir d'un point chaud dans le volume intermédiaire (38) de mélange de gaz brûlés et de charge fraîche qui a été refoulé dans la chambre de combustion, et en ce que le moteur comprend des moyens pour introduire progressivement la charge fraîche dans la chambre de combustion afin d'y confiner et développer la combustion. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point chaud dans le volume (38) de mélange de gaz brûlés et de charge fraîche est créé par auto-allumage par corpression. 3. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point chaud dans le volume (38) de mélange de gaz brûlés et de charge fraîche est créé par une étincelle électrique. 4. Moteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la richesse de la charge fraîche (36) admise dans le cylindre est insuffisante pour générer des oxydes d'azote dans les gaz brûlés. 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la richesse de la charge fraîche (36) admise dans le cylindre est inférieure à 0,6 quand le combustible est de l'essence. 6. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de combustion (20) est une cavité formée dans la culasse (18) et en ce que le piston (14) comprend, sur son extrémité en regard de cette cavité, une saillie (30) destinée à pénétrer dans la cavité en fin de compression. 7. Moteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chambre de combustion (20) est une cavité formée dans la face d'extrémité du piston et en ce que la culasse (18) comprend, sur sa surface en regard de cette cavité, une saillie (30) destinée à pénétrer dans cette cavité en fin de compression. 8. Moteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au voisinage du point mort haut du piston, la saillie (30) délimite avec l'orifice de la chambre de combustion (20) un conduit de section réduite dans lequel les gaz repoussés par le piston dans la chambre de combustion sont accélérés. 9. Moteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la vitesse de la charge fraîche (36) dans ce conduit de section réduite est supérieure à la vitesse de propagation de flarnme dans ce passage. 10. Moteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le conduit a une dimension radiale suffisamment faible pour bloquer par coincement la propagation de la flamme. 11. Moteur selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'auto-allumage se produit quand la saillie (30) pénètre dans l'orifice de 30 la chambre de combustion (20). 16 12. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'auto-allumage se produit dans la chambre de combustion (20) pour un angle de vilebrequin compris entre 20 et 40 environ avant le point mort haut du piston. 13. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une bougie (28) du type à étincelles, débouchant dans la chambre de combustion, pour déclencher l'allumage du volume de mélange dans la chambre de combustion. 14. Procédé de combustion d'un mélange gazeux homogène d'air et de combustible dans un moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre (12) muni d'orifices d'admission et d'échappement, un piston (14) déplaçable en mouvement alternatif dans le cylindre, et une chambre de combustion (20) communiquant par un orifice avec le cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste : - à introduire la charge fraîche (36) dans une zone du cylindre éloignée de la chambre de combustion (20), - à retenir une charge de gaz brûlés (34) dans la chambre de combustion et dans une zone attenante du cylindre laissée libre par la charge fraîche, - à limiter au minimum la zone (38) de mélange entre les deux charges, - à comprimer l'ensemble de gaz ainsi formé en refoulant successivement dans la chambre de combustion la charge de gaz brûlés recyclés (34), puis la zone (38) de mélange entre les deux charges et enfin la charge fraîche (36), - à fixer le taux de compression effectif à une valeur insuffisante pour provoquer un auto-allumage par compression dans la charge fraîche et suffisante pour provoquer un allumage à partir d'un point chaud dans la zone de mélange (38) entre les deux charges présente dans la chambre de combustion,- à interdire la propagation de la combustion vers la charge fraîche (36) encore présente dans le cylindre en accélérant l'écoulement dans un conduit reliant le cylindre et la chambre de combustion jusqu'à une vitesse supérieure à la vitesse locale de propagation de flamme ou par coincement de la flamme dans ce conduit, - à poursuivre la combustion de la charge fraîche au rythme de son transfert progressif dans la chambre de combustion, qui génère un mélange turbulent entre les gaz frais et les gaz chauds déjà présents suffisant pour entretenir une flamme de prémélange turbulente. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le point chaud dans le volume (38) de mélange de gaz brûlés et de charge fraîche est créé par auto-allumage par compression. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le point chaud dans le volume (38) de mélange de gaz brûlés et de charge fraîche 15 est créé par une étincelle électrique. 17. Procédé selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que la richesse de la charge fraîche est inférieure à un seuil d'apparition des oxydes d'azote. 18. Procédé selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en 20 ce qu'il consiste à piloter l'auto-allumage dans la chambre de combustion (20) par le réglage du taux de compression effectif en modifiant le calage angulaire de la fermeture du cylindre. 19. Procédé selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'il consiste à piloter l'auto-allumage dans la chambre de combustion 25 (20) par le réglage de la masse de gaz brûlés (34) retenus dans la chambre de combustion pendant la compression par le piston (14). 20. Procédé selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce qu'il consiste à piloter l'auto-allumage dans la chambre de combustion (20) par le réglage de la richesse de la charge fraîche (36) admise dans le 30 cylindre.18 21. Procédé selon l'une des revendications 14 à 20, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter le moteur en mélange stoechiométrique ou riche pour son démarrage à froid et à déclencher l'allumage dans la chambre de combustion par une étincelle électrique.