Brevet FR3164506A1 — publié le 20260116

La présente invention concerne un injecteur-pompe à igniteur pour l’injection et/ou la distribution de carburants liquides et/ou gazeux et/ou en phase supercritique. Ce dispositif est composé d’une pompe volumétrique à piston avec un système de rappel. Le piston délimite deux chambres, une chambre de combustion et une chambre de compression pour l’arrivée du carburant et pour l’évacuation de tout ou partie de ce carburant ou d’un flux riche en ce carburant. Le dispositif dans son ensemble pourra être utilisé en particulier pour alimenter les motorisations et/ou les piles à combustible dans le cadre de la propulsion, des groupes auxiliaires ou de l’alimentation d’engins aériens, spatiaux, terrestres, navals ou sous-marins et plus généralement pour les transferts de carburant, comme par exemple dans les stations-service. Figure pour l’abrégé : [Fig 6] Injecteur- pompe à igniteur pour l’injection et/ou la distribution de carburants liquides et/ou gazeux et/ou en phase supercritique Dans le cadre de l’utilisation de carburants gazeux et/ou liquide, tels que l’hydrogène, le GNL, le GPL ou autres, pour alimenter des moteurs ou des piles à combustible, ou plus généralement un système de chauffe ou de réactions chimiques, une des difficultés consiste à préparer le fluide carburant en lui donnant les conditions de pression et de température nécessaires et compatibles pour son injection et/ou plus généralement son utilisation. L’injection directement liquide ou gazeuse à des températures très basses n’est souvent pas compatible avec les technologies et les process de carburation ou d’injection classiques, des moteurs, des chaudières ou des piles à combustible. L’injecteur-pompe à igniteur pour l’injection et/ou la distribution de carburant liquide et/ou gazeux et/ou en phase supercritique est donc situé sur le circuit d’alimentation en carburant d’un récepteur dans le but de lui fournir un débit de carburant ou un flux riche en carburant dans les conditions satisfaisantes de pression et de température pour son bon fonctionnement. Par récepteur, il faut entendre ici et ci-après : l’ensemble des moteurs thermiques, à combustion interne, à combustion externe, les piles à combustible, mais aussi tous les systèmes de chauffes par combustion de carburant ou de réacteurs chimiques et également les systèmes de distribution de carburant en général, par exemple dans les stations-service pour le remplissage de machines ou d’engins de tous types. Pour une meilleure compréhension et par simplification, lors du descriptif ci-après, le mot récepteur et souvent remplacer par analogie par le mot moteur. Dans le cadre des moteurs thermiques à injection directe et dans les turbomachines, les pressions d’injection dans les chambres nécessitent souvent de fortes pressions. Les débits sont également à prendre en considération soit pour des raisons de quantité globale, soit à cause de durée d’injection courte. Plus la masse volumique du carburant est élevée et plus sa viscosité est faible, plus le débit au travers d’un injecteur peut être important. Comprimer de l’hydrogène sous forme gazeuse est particulièrement énergivore. Par ailleurs, dans le cadre de l’utilisation d’hydrogène dans les motorisations, les pompes ou les compresseurs, les problèmes d’étanchéités sont particulièrement pointus et périlleux. Le brevet «Générateur cryogénique d’hydrogène gazeux pressurisé - surpresseur cryogénique» N° FR3136260 - 08/12/2023 (BOPI 2023-49) et la demande de brevet n° FR2401824, décrivent des machines volumétriques 2, 4 et 4 et demi temps capables de comprimer simultanément un carburant cryogénique de phase gazeuse et de phase liquide, en utilisant le pouvoir de surcompression de l’évaporation de ce dernier et/ou un apport de chaleur interne par combustion d’une petite partie de l’hydrogène, ou un apport de chaleur externe, pour fournir aux différents moteurs un carburant gazeux aux conditions de température et pression acceptables par les motoristes. Mais la présence éventuelle d’eau et d’azote, même en quantité infime liée à une combustion interne et mélangée au carburant final, peut poser des problèmes à certains process, par exemple les piles à hydrogène. Même si la séparation de l’eau et l’azote est possible, elle complexifie le concept. Trois problèmes persistent à la distribution totalement gazeuse de l’hydrogène : - Même sous pression, le diamètre des canalisations est important ; - L’évaporation dans le réservoir, de la totalité de la consommation d’hydrogène liquide se traduit pour les réservoirs cryogéniques traditionnels dans les phases de forte consommation par une puissance de chauffe très élevée, peu compatible avec la notion d’efficience énergétique. - Dans le cas où l’évaporation est provoquée par un évaporateur à l’intérieur du réservoir cryogénique (brevet FR3135253 - BOPI 2023-45), l’évaporation d’un grand débit peut conduire à un sur-refroidissement, allant jusqu’au risque de solidification de l’hydrogène. Pour une injection en phase liquide, la montée en pression au travers d’une pompe est moins énergivore, mais il est particulièrement difficile de maintenir un fluide cryogénique liquide autour des parties chaudes d’un moteur thermique. Tout ou partie du carburant s’évaporant, et la gestion des injections multiphases (liquide et gazeux dans la même canalisation) est très complexe à mettre en œuvre et quasiment impossible à gérer, particulièrement lorsque les débits, les pressions et les températures ont de grandes amplitudes. Pour certains fluides, comme l’hydrogène, il existe un état dit supercritique accessible au-delà de sa température critique et au-delà d’une pression critique. Dans cet état les fluides ont un comportement intermédiaire avec une masse volumique proche de celle du liquide et une viscosité faible comme celui du gaz. Ces caractéristiques peuvent être particulièrement intéressantes pour le fonctionnement d’un injecteur, une forte densité et une faible viscosité favorisant donc le débit massique, comme expliqué ci-avant. Par ailleurs, dans le diagramme de phase (Pression et Température) de l’hydrogène, il est possible dans une certaine condition, par contournement du point critique de générer de l’hydrogène gazeux depuis de l’hydrogène liquide sans transition de phase. Cette transformation sans discontinuité et sans enthalpie de changement de phase peut être particulièrement intéressante pour le motoriste, car elle diminue le sur-refroidissement lors de l’injection et du mélange du carburant à l’air. La présente invention de l’injecteur-pompe à igniteur pour carburant gazeux et/ou liquide consiste en un dispositif d’injection et/ou de distribution d’un carburant gazeux et/ou liquide, composé d’une pompe volumétrique à piston avec un système de rappel, dont le piston délimite deux chambres, une chambre de combustion et une chambre de compression, caractérisée par le fait que l’augmentation de la pression relative à l’ignition dans la chambre de combustion est transmise par l’intermédiaire du piston à la chambre de compression et comprime le carburant avant et/ou pendant son injection et/ou son transfert. Par système de rappel, on peut entendre ici, tout principe qui permet de remettre le piston à sa position initiale en fin de cycle. Ce rappel peut être réalisé par l’action d’un système élastique, d’un ressort, d’un vérin pneumatique ou hydraulique, d’un aimant, d’une came ou d’un système bielle-manivelle, ou plus simplement sous l’action de la pression résiduelle dans la chambre de compression et/ou par tout autre moyen piloté ou non. La chambre de combustion comporte un système d’allumage et des systèmes de transvasement, pour l’alimentation d’une petite partie du carburant sous forme gazeuse et/ou liquide, pour l’alimentation du comburant air et/ou oxygène et pour l’évacuation des produits de la combustion. La chambre de compression comporte aussi au moins deux systèmes de transvasement, au moins un pour l’arrivée (admission) du carburant cryogénique liquide et/ou gazeux et au moins un autre pour l’évacuation (refoulement) de tout ou partie de ce carburant comprimé vers le moteur ou vers la machine ou l’engin à alimenter ou ravitailler. Par système de transvasement il faut entendre ici, tout système permettant de régler le mouvement d'un fluide, tel que soupape, vanne, clapet, valve, obturateur, bille, aiguille, pointeau, lumière, etc., piloté par un principe mécanique, pneumatique, hydraulique, électrique, magnétique, piézo-électrique, ou par tout autres principe susceptible de l’actionner. Le carburant gazeux ou liquide provient soit directement d’un réservoir, soit par l’intermédiaire d’une pompe dans le cas d’un liquide ou via un compresseur pour la partie gazeuse. Le comburant provient soit d’un réservoir par exemple dans le cas d’oxygène pur, soit s’il s’agit d’air directement de l’environnement (aspiration directe), ou par prélèvement via un compresseur ou un turbocompresseur, par exemple dans le cas d’une suralimentation ou de turbomachines. L’échappement des produits de la combustion est soit directement dans l’atmosphère, soit réintroduit dans le moteur via le canal d’admission d’air du moteur, soit dans la chambre de combustion, soit sur une turbine de travail, au niveau de la turbine d’un turbocompresseur par exemple. La réintroduction des produits de la combustion via le canal d’admission ou dans la chambre de combustion du moteur est intéressante dans le cadre des moteurs à combustion interne. En effet, elle permet d’une part de récupérer l’enthalpie du mélange et également l’eau produite par combustion ainsi que l’hydrogène non brûlé si le mélange est trop riche. A contrario, l’évacuation directe des produits de combustion par une cheminée directe par un échappement direct vers l’extérieur peut être intéressante lorsque le process du récepteur n’apprécie pas la présence d’eau et/ou une diminution de la pureté de l’hydrogène, par exemple dans le cas de certaines piles à hydrogène. On peut aussi associer à cette invention une vanne qui en cours de fonctionnement oriente les gaz d’échappement vers telle ou telle autre conduite en fonction des performances recherchées. Pour des raisons de simplification, le mélange comburant/carburant à destination de l’injecteur-pompe à igniteur pourra être réalisé avant son introduction dans la chambre de combustion par des systèmes classiques d’injecteur, de gicleur, de venturi ou autre. Dans ce cas, la partie chambre de combustion de l’injecteur-pompe à igniteur ne comprendra qu’un seul système de transvasement d’alimentation du mélange comburant et carburant. De même dans le cas où les produits de combustion de l’injecteur-pompe à igniteur sont réintroduits dans le canal d’admission principal du moteur et que le prélèvement d’air provient également de ce canal, le système de transvasement d’admission et d’échappement pourra être le même, même si cette dernière configuration complique les réglages du cycle. La FIG. 1 présente l’exemple d’un l’injecteur-pompe à igniteur pour carburant cryogénique susceptible d’être monté par exemple sur le cylindre d’un moteur alternatif à combustion interne utilisant de l’hydrogène comme carburant. Il est composé d’un corps (1) lequel est composé d’un bloc-cylindre (30) et d’une culasse (31), d’un piston (2) avec un système de rappel (11), piston (2) sur la partie haute duquel est situé une chambre de combustion (3) comprenant une soupape d’admission de l’hydrogène gazeux (5), une soupape d’admission d’air (6) et une soupape d’échappement (7) des produits de la combustion ainsi qu’une bougie d’allumage (8), et sur la partie basse une chambre de compression (4) comprenant un clapet d’admission de l’hydrogène liquide (9) et une soupape d’évacuation (10) du carburant pour l’injection dans le cylindre du moteur. Le cycle thermodynamique de l’injecteur-pompe à igniteur est le suivant : Le piston (2) est au PMH (point mort haut), la chambre de compression (4) est remplie d’hydrogène liquide ou gazeux, le clapet (9) laisse entrer l’hydrogène et la soupape d’évacuation (10) est fermée. On ouvre puis on ferme la soupape d’admission du carburant (5) puis on ouvre et on ferme la soupape d’admission d’air (6). La chambre de combustion (3) est remplie d’un mélange d’air et d’hydrogène qu’on allume via la bougie d’allumage (8). Cette phase est appelée ignition et il en résulte une combustion, une augmentation de la température et de la pression dans la chambre de combustion (3) et le piston (2) est chassé vers le bas en comprimant le ressort (11) et le fluide dans la chambre de compression (4). Le clapet (9) se ferme sous l’effet de la pression dans la chambre de compression (4) ainsi que le passage du piston devant la lumière et simultanément la soupape d’évacuation (10) s’ouvre permettant l’injection de l’hydrogène comprimé vers ou directement dans le moteur. La soupape d’échappement (7) s’ouvre, la pression dans la chambre de combustion (3) diminue, le piston (2) remonte sous l’effet du ressort (11), la soupape d’évacuation (10) se ferme et la chambre de compression (4) se remplit à nouveau de carburant. Une fois le piston (2) retourné au PMH, on ferme la soupape d’échappement (7) et le cycle peut recommencer. Dans certains cas, il est possible pour le carburant d’atteindre dans la chambre de compression (4) des conditions de température et de pression au-delà du point critique. Donc un fluide à l’état supercritique caractérisé par une masse volumique proche de celle du liquide et une viscosité faible comme celui du gaz. Ces conditions sont particulièrement intéressantes pour l’injection de carburant dans les moteurs. L’étanchéité entre les chambres de combustion (3) et de compression (4) est assurée par contrôle du jeu entre le piston (2) et le bloc-cylindre (30) et/ou une segmentation. Le système est sécurisé, car une certaine migration de l’hydrogène de la chambre de compression (4) vers la chambre de combustion (3) serait confinée et ne se traduirait que par une légère augmentation de la richesse de la combustion. Dans le cas d’une migration de la chambre de combustion (3) vers la chambre de compression (4), là aussi la fuite serait confinée et finirait dans le cylindre moteur via la soupape d’évacuation (10). Le ressort (11) est fortement sollicité. Il est possible d’éviter de le faire travailler trop (spires jointives) en prévoyant une butée positive entre le piston (2) et le bloc-cylindre (30) soit par contact direct soit via un matériau spécifique capable d’absorber et/ou d’amortir les chocs répétitifs. Dans la solution présentée à la FIG. 1 , la soupape d’évacuation (10) est liée mécaniquement directement au piston (2). La conséquence est que dès le début de la montée en pression de la chambre de combustion (3) et de la descente du piston (2), la soupape d’évacuation (10) s’ouvre. Pour décaler cette ouverture et permettre une plus grande montée en pression du carburant dans la chambre de compression (4), il est possible de retarder cette ouverture. La FIG. 2 montre une solution ou la soupape d’évacuation (10) n’est pas directement liée au piston (2), mais présente un décalage provoqué par l’intermédiaire d’un système élastique par exemple de type rondelle Belleville (12). Cette solution peut également être complétée par un deuxième système élastique (13) pour la fermeture de la soupape d’évacuation (10). Une solution différente consiste à utiliser un actionneur indépendant pour piloter l’ouverture de la soupape d’évacuation (10) ou encore de remplacer cette soupape d’évacuation (10) par un système traditionnel à aiguille comme sur les injecteurs classiques des moteurs à injection directe essence ou diesel. Une autre solution, pour adapter la durée de la montée en pression de la chambre de combustion (3) avec l’ouverture de la soupape d’évacuation (10), qui peut d’ailleurs aussi être complémentaire aux autres solutions énoncées, consiste à piloter la période d’allumage de la bougie en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Plus la vitesse de rotation du moteur sera élevée et plus l’avance à l’allumage de l’injecteur-pompe à igniteur sera importante. Même si l’hydrogène est facilement inflammable (petite énergie et très grande plage), pour des raisons de performance et/ou fiabilité et/ou de réactivité du système, il est également possible d’imaginer un système à plusieurs bougies dans la chambre de combustion (3). Une autre évolution de l’injecteur-pompe à igniteur consiste à utiliser tout ou partie du carburant nécessaire à la chambre de combustion (3) par le prélèvement en fin du cycle thermodynamique de tout ou partie de carburant dérivé de la chambre de compression (4) via le canal (42) et le clapet antiretour (17) représentés sur la FIG. 3 . A contrario, bien que cette solution ne soit pas représentée, le canal (42) peut également via un autre positionnement des lumières de transfert transférer une partie des gaz brûlés de la chambre de combustion (3) vers la chambre de compression (4). Une autre variante consiste à faire passer ce canal au travers du piston (2). La solution initiale de la FIG. 1 utilise la technologie d’un piston (2) libre, c’est-à-dire que son positionnement ne dépend que de l’équilibre des forces de pression et du ressort de rappel (11). Cette solution nécessite donc un réglage d’avance de la combustion par rapport à l’injection dans le moteur. Cette avance est variable avec la vitesse de rotation du moteur comme décrit ci-avant. Pour faciliter le pilotage de l’injecteur-pompe à igniteur, il est possible comme présenté sur la FIG. 4 , de guider le piston (2) par l’intermédiaire d’une tige (14) pilotée par exemple par un système mécanique tel qu’une came et une tête de came (15), ou un vérin pneumatique ou hydraulique, ou encore un système bielle-manivelle ou tout autre système directement lié au moteur ou totalement indépendant tel qu’un moteur électrique. Si cette tige (14) traverse le corps (1) au travers de la culasse (31), il est possible de sortir le système de rappel (11) de l’intérieur du corps (1) de l’injecteur-pompe à igniteur et de le mettre à l’extérieur. Dans ce cas, il n’est donc pas immergé dans le carburant dans la chambre de compression ou dans la chambre de combustion (3), ce qui simplifie ces contraintes et donc augmente sa fiabilité et sa durabilité. Un arrangement différent consiste à prolonger la tige (14) au travers du piston (2) pour rejoindre la soupape d’évacuation (10). Cette solution présente l’avantage de piloter mécaniquement et simultanément le piston et la soupape d’évacuation. Comme le montre la FIG. 5 , une autre forme de cette configuration consiste à faire traverser le piston (2) par la tige (14) sur un système coulissant étanche. Sur cette représentation, l’étanchéité entre la tige (14) et le piston (2) est assurée par une bague (25) et entre le piston (2) et le bloc-cylindres (30) par une segmentation (26). Dans ce modèle, le remplissage de la chambre de combustion (3) se fait en début de cycle, les vidages de la chambre de compression (4) puis de la chambre de combustion (3) en fin de cycle, sur les deux tours d’un moteur quatre temps et légèrement décalés pour être en phase avec le temps d’injection du moteur. Un allumage électronique permet de régler l’avance à l’allumage de la bougie d’allumage (8). Lorsque le moteur tourne au ralenti, l’avance à l’allumage est faible et l’étincelle de la bougie (8) est provoquée juste avant la levée de la soupape d’évacuation (10). L’avance à l’allumage augmente au fur et à mesure que la vitesse de rotation du moteur s’accroît et le moment de l’étincelle de la bougie (8) se rapproche de la fin de la phase de remplissage de la chambre de combustion (3). Pour des raisons de performance et/ou de fiabilité, la présente invention peut se décliner avec un système à plusieurs circuits d’allumage. La FIG. 6 symbolise une évolution de la FIG. 5 caractérisée par le fait que la tige (14) est remplacée par deux éléments, une tige basse (28) reliée à la soupape d’évacuation (10) et une tige haute (29) reliée à la tête de came (15). Les deux tiges sont reliées par deux systèmes élastiques, un pour l’ouverture (12) de la soupape d’évacuation (10), l’autre pour sa fermeture (13). Par ailleurs, la tige haute (29) possède un décrochement (32) qui permet en début de séquence d’entraîner le piston (2) vers le bas pour favoriser l’admission du carburant et du comburant par la création d’une dépression dans la chambre de combustion (3), ainsi que de favoriser la fermeture des clapets (9). Une fois la phase d’ignition engagée, le piston (2) est fortement chassé vers le bas indépendamment du mouvement de la tige haute (29) pour comprimer le carburant dans la chambre de compression (4). La tige haute (29) pousse via les Belleville (12) la tige basse (28) et finit par ouvrir la soupape d’évacuation (10). Le carburant est évacué/injecté et la pression dans la chambre de compression (4) diminue. Lorsque la tige haute (29) remonte sous l’effet mécanique de la came et du ressort (12), la tige basse (28) remonte également sous l’effet du ressort (13) et le ressort (11) repousse le piston vers le haut à sa position initiale. Dans cette représentation FIG. 6 , nous distinguons aussi deux systèmes d’alimentation en carburant par clapets (9) dans la chambre de compression (4). Ces systèmes pourront être reliés par exemple à un réservoir cryogénique d’hydrogène, un sur la partie basse du réservoir pour le prélèvement d’hydrogène liquide et l’autre sur la partie haute du réservoir pour le prélèvement de l’hydrogène gazeux. Un jeu de vannes et éventuellement de pompes et/ou de compresseur permet de régler les quantités et les pressions initiales de gaz et de liquide dans la chambre de compression (4). Cette configuration biphasée donne tout son sens au fonctionnement de l’injecteur-pompe à igniteur en transvasant et/ou injectant de l’hydrogène à l’état supercritique. Un autre modèle dont la finalité serait identique à la version de FIG. 6 consiste à piloter l’entraînement du piston (2) en début de cycle, par une autre tige supplémentaire, différente et indépendante. Dans certaines configurations présentées ci-avant, les ressorts comprimés peuvent nuire au bon écoulement du carburant de la chambre de compression (4) vers la soupape d’évacuation (10) par la restriction de la section de passage du carburant au droit des spires. La FIG. 7 représente un bloc (30) avec des canaux de dérivation by-pass (33) qui permettent d’injecter ou/et de transvaser du carburant lorsque la soupape d’évacuation (10) est ouverte même si les ressorts internes sont à spires jointives. Sur l’ensemble des versions de l’injecteur-pompe à igniteur, une des difficultés consistera à assurer l’étanchéité entre la tige (14) et le corps (1) au travers de la culasse (31) de l’injecteur-pompe à igniteur et/ou la tige (14) et le piston (2), notamment avec la présence d’hydrogène et de fortes variations de température et de pressions importantes. Bien sûr, les technologies classiques d’étanchéité sur les tiges de soupapes sont utilisables. Mais en plus ou en complément, il peut être judicieux de coiffer l’interface entre la tige (14) et tout ou partie du corps (1) d’une zone étanche avec un gaz légèrement sous pression dont l’étanchéité totale sera plus facile à obtenir du fait de sa taille moléculaire et de plus faible variation de température en fonctionnement. Il serait d’ailleurs particulièrement pertinent de remplir cette zone étanche par de l’air en provenance de l’admission d’air et d’y intégrer directement la soupape d’air (6). Dans ce cas une légère fuite entre la tige (14) et le corps (1) sera in fine réinjectée dans la chambre de combustion (3). En moindre mesure, cette solution peut également s’appliquer en utilisant les produits de combustion en faisant remplir cette zone étanche par la soupape d’échappement (7) avant de les évacuer soit à l’extérieur soit dans le canal d’admission d’air du moteur, soit dans la chambre de combustion du moteur ou encore dans la conduite d’admission de la turbine d’un turbocompresseur. Ces solutions d’étanchéité peuvent également s’invoquer en imaginant une coiffe étanche totale qui recouvrerait tout ou partie du corps (1), notamment l’interface entre la tige (14) et le corps (1) et dans lequel se retrouveront l’ensemble des soupapes de la chambre de combustion (3), un peu à l’instar d’un cache culbuteur. La FIG. 8 représente une évolution du système avec un injecteur-pompe à igniteur (36) centralisé, tel que les variantes décrites ci-avant, et alimentant un réservoir intermédiaire haute pression dit buffer (16), qui permet une distribution dans un bloc-cylindres du moteur à plusieurs cylindres (27) via une rampe d’injection (34) et des injecteurs (35) ou des systèmes de distribution traditionnels. Cette architecture présente les avantages de dissocier les fréquences de fonctionnement de l’injecteur-pompe à igniteur et du moteur ou du récepteur, ainsi que certainement une diminution de la masse et du coût total, et aussi indubitablement une meilleure fiabilité. En effet, en augmentant le volume de la chambre de compression (4) et donc en ralentissant la fréquence de fonctionnement de l’injecteur-pompe à igniteur centralisé, il est possible de résoudre bon nombre des problèmes d’étanchéité, de fiabilité et d’usure du système comme par exemple la tribologie du couple piston/bloc-cylindre et du couple piston/tige de la soupape d’évacuation, ainsi que la problématique de l’adaptation de l’injecteur-pompe à ignition aux régimes des moteurs, particulièrement lors des transitoires. De même pour des raisons de simplification du système et de son pilotage, l’injecteur-pompe à igniteur centralisé (36) pourra être entraîné de manière totalement indépendante, par exemple par un moteur électrique indépendant du moteur qu’il alimente. Il est à noter que la consommation d’énergie en provenance du moteur (électrique, mécanique, hydraulique ou autre) de l’injecteur-pompe à igniteur est très faible et très en dessous de celle des systèmes d’alimentation classiques via des pompes ou des compresseurs, particulièrement lorsque ces derniers sont embarqués et tirent leur énergie directement du moteur. En effet dans le cadre de l’injecteur-pompe à igniteur, le moteur fournit principalement l’énergie nécessaire à la commande du système, l’essentiel de l’énergie de puissance pour comprimer et délivrer le carburant est fourni directement par la petite combustion au sein de l’injecteur-pompe à igniteur lui-même via le piston dans la phase ignition et sans prélèvement direct au moteur. Le dispositif dans son ensemble pourra être utilisé en particulier pour alimenter les motorisations (les moteurs alternatifs, les moteurs rotatifs, les turbomoteurs, les turbopropulseurs, les turboréacteurs, les statoréacteurs, les pulsoréacteurs, les moteurs de fusées ou autres) et/ou les piles à combustible dans le cadre de la propulsion, des groupes auxiliaires ou de l’alimentation interne ou externe d’engins aériens, spatiaux, terrestres, navals ou sous-marins. La notion d’injecteur se perçoit souvent comme une pièce de petite taille susceptible de transférer une faible quantité de carburant et faisant appel au domaine technique de la microtechnique. Mais la présente invention peut également être utilisée dans le cadre du transfert de grande quantité de carburant, comme les stations-service et/ou les engins de distribution de carburant terrestre, naval ou aéronautique. Dans ce cas, la taille de l’injecteur-pompe à impulsion sera conséquente et constituera en lui-même une machine. La FIG. 9 représente schématiquement le cas d’une station-service à hydrogène susceptible de remplir de carburant en un ou plusieurs cycles différents engins et/ou véhicules. Le système se compose d’un injecteur-pompe à igniteur de gros volume (36) de l’un des types présentés ci-avant, d’un réservoir d’hydrogène liquide (18) ou gazeux basse pression, d’un compresseur (19) entraîné par un moteur électrique, de différents tuyaux et système de connexions (37), de vannes de transfert (38) et de décharge (20), ainsi que tous les organes nécessaires au remplissage sécurisé de véhicules et/ou d’engins à hydrogène. L’injecteur-pompe à igniteur est actionné par un système hydraulique (39). En plus de l’échappement (21) et des cheminées de décharges (22), le système peut comporter une piscine de brûlage pour des vidanges rapides et sécuritaires. Le remplissage peut se faire en une étape ou en plusieurs fois suivant les quantités et les pressions requises. La station prévoit également un dispositif éventuel pour prélever tout ou partie de l’hydrogène du véhicule et le retourner au réservoir (18) de l’installation. Ce système permettrait aussi par exemple de purger un engin en cas de longue durée sans utilisation et de remettre le carburant à disposition du réseau. Un système de comptage de débit (40) dans les deux sens et différencié est également intégré. Le système s’utilise comme suit. Le client connecte son véhicule au système de connexions (37). Le calculateur (41) du système analyse et définit la quantité maximale de carburant transférable. Le client renseigne la quantité de carburant désirée (inférieure ou égale à la quantité maximale transférable). Le piston du système hydraulique (39) remonte, tire la tige (14) vers le haut la chambre de compression (4) se remplie de la quantité de carburant demandée. La chambre de combustion (3) préalablement remplie et enflammée par le système d’allumage (8). Le piston (2) comprime le carburant dans la chambre de compression (4). Lorsque la pression est suffisante, la soupape d’évacuation (10) s’ouvre. Le carburant est transféré dans le réservoir du véhicule par le système de connexions (37). Le calculateur pilote et surveille l’opération notamment avec des capteurs de pressions, températures et débits. Si la quantité de carburant n’a pas atteint la quantité de carburant désirée, le cycle peut être recommencé. Dans cette configuration, il est intéressant en fin de cycle lorsque la station-service est à l’arrêt et ne délivre pas de carburant, de laisser le piston (2) au point mort bas (PMB) en actionnant le vérin hydraulique (39), afin que la chambre de compression (4) contienne un minimum de carburant. Dans le cadre d’une station-service ou plus généralement de transfert de carburant, le dispositif peut également s’adapter à un stockage purement gazeux. Il pourra en effet servir de surpresseur à une solution de stockage gazeux basse ou moyenne pression et à la délivrance d’un carburant à plus haute pression. De même dans le cas d’un stockage haute pression, le prélèvement de carburant a tendance à diminuer la pression dans le réservoir. À un moment la pression dans le réservoir de stockage n’est plus suffisante pour alimenter correctement le réservoir de l’utilisateur, ou auparavant le temps de remplissage augmente fortement. La présente invention permet alors de remonter la pression à l’entrée du réservoir du client, donc de réduire le temps de remplissage et d’utiliser la quasi-totalité du contenu du réservoir de stockage. Ce point est très important dans le cadre de la chaîne logistique de distribution de l’hydrogène. Comme pour tous les procédés classiques d’injection et/ou de distribution de carburant, la présente invention peut être complétée et enrichie par divers circuits de recirculation du carburant ou des gaz d’échappement (boucle d’air ; air loop). De même, l’injecteur-pompe à igniteur pour l’injection et/ou la distribution de carburants cryogéniques liquides et/ou gazeux et/ou en phase supercritique, pourra être associé et/ou intégré dans des circuits de réchauffage et/ou de refroidissement des circuits de carburant et/ou de divers fluides caloporteurs liés au moteur, à ces accessoires ou plus généralement aux machines et aux engins dans lequel il est intégré comme par exemple le conditionnement d’air, le chauffage ou la climatisation. À l’arrêt du moteur et/ou de l’engin, pour des raisons de sécurité, l’injecteur-pompe à igniteur pourra être purgé voir inerté. Dans ce dernier cas, il dispose d’un système d’alimentation pour le produit d’inertage. Si le dispositif utilise un carburant cryogénique, il peut contenir des technologies d’isolation thermique classique, de type double enveloppe sous vide et/ou avec divers isolants, afin au moins de maintenir le carburant froid à son arrivée dans la chambre de compression (4) dans le but de limiter son volume. De même par simplification l’ensemble des figures représentent des systèmes élastiques sous forme de ressorts ou de rondelles Belleville souvent à l’intérieur en contact direct avec le carburant. Bien qu’il existe des matériaux qui peuvent maintenir un comportement élastique dans ces conditions, il peut être judicieux d’enfermer les systèmes de rappel dans une ou des cages plus ou moins étanches afin de les protéger de ces conditions. Le piston (2) sera une pièce fortement sollicitée thermiquement, que ce soit par le fort gradient de température entre une face et l’autre ou par la notion de cycle de combustion dans la chambre de combustion (3). Il pourra être massif en monobloc ou au contraire en plusieurs parties avec des matériaux différents pour tenir les contraintes différentes entre ces deux faces. Même si on peut prévoir un équilibre thermique intermédiaire à ces températures extrêmes, on peut aussi envisager un ou plusieurs systèmes de refroidissement en utilisant la conductivité et la capacité thermique de son ou de ses matériaux, l’ajout dans le piston (2) d’une cavité contenant une matière facilitant le transfert et la capacité thermique (sodium, lithium, potassium ou autre), voire même un système de refroidissement interne par le carburant et/ou l’air à l’instar des systèmes de refroidissement des aubes de turbines. Dans ce dernier cas, l’écoulement pourrait se terminer par une fuite au travers du segment (26) confiné à la chambre de combustion (3) et contribuer à l’étanchéité entre la chambre de combustion (3) et la chambre de compression (4). Il peut être nécessaire de configurer une machine avec plusieurs injecteurs-pompes à igniteur, par exemple en parallèle pour augmenter le débit ou en série pour augmenter la pression de refoulement. Dans cette configuration on pourra utiliser un bloc-cylindres avec plusieurs cylindres et donc pistons dans le même bloc. La culasse (31) et le bloc-cylindre (30) pourront être assemblés avec un ou des joints d’étanchéité par vissage via des vis ou directement l’un sur l’autre ou directement par soudage ou par sertissage ou tout autre moyen d’assemblage suivant les matériaux utilisés et le niveau des contraintes des pièces. Ledit dispositif ou chacun des différents éléments qui le compose peut être géré et piloté par des systèmes de gestion et de régulation indépendants ou non, incluant ou pas le ou les moteurs et/ou le ou les piles à combustible et/ou les systèmes de chauffe et/ou le ou les dispositifs de stockage et de distribution de l’hydrogène et/ou plus généralement dans les systèmes de gestion et de pilotage des machines et/ou des engins dans lequel il est intégré. Finalement en résumé, l’invention peut être définie de la manière suivante. Il s’agit d’un dispositif d’injection et/ou de distribution d’un carburant gazeux et/ou liquide, composé d’une pompe volumétrique à piston (2) avec un système de rappel (11), dont le piston délimite deux chambres, une chambre de combustion (3) comprenant au moins un système d’allumage (8) et au moins un système de transvasement pour l’alimentation de carburant (5) et de comburant (6) ainsi que pour l’évacuation des produits de la combustion (7), et une chambre de compression (4) comprenant au moins deux systèmes de transvasement pour l’arrivée du carburant (9) et pour l’évacuation (10) de tout ou partie de ce carburant ou d’un flux riche en ce carburant, caractérisé par le fait que l’augmentation de la pression relative à l’ignition dans la chambre de combustion (3) est transmise par l’intermédiaire du piston (2) à la chambre de compression (4) et comprime le carburant avant et/ou pendant son injection et/ou son transfert. Ce dispositif peut être amélioré par le fait de prélever, par un canal (42) reliant la chambre de compression (4) à la chambre de combustion (3), tout ou partie du carburant nécessaire à la combustion, ou par le fait que le piston (2) est attaché à un système de transvasement (10) pour l’évacuation de tout ou partie de ce carburant comprimé vers le moteur ou vers la machine ou l’engin à ravitailler, ou par le fait que le piston (2) et le système de transvasement (10) pour l’évacuation du carburant sont liés par une ou plusieurs liaisons élastiques (11 et/ou 12 et/ou 13) qui permettent de décaler le mouvement de l’un par rapport à l’autre, ou par le fait qu’une tige (14 ou 28 ou 29) pilotée par un système mécanique extérieur traverse le corps (1) et permet de guider mécaniquement le piston, ou par le fait qu’une tige pilotée (14 ou 28 ou 29) par un système extérieur traverse par un système coulissant étanche le corps (1) et le piston (2) et permet de guider mécaniquement le système de transvasement d’évacuation (10), ou par le fait qu’au moins un des pilotages de l’ouverture et/ou de la fermeture des systèmes de transvasement (5, 6, 7, 9, 10, 17, 20, 21, 22, 37, 38) et/ou d’allumage (8) est piloté de manière indépendante. Le dispositif peut être complété par le fait que le système de transvasement d’évacuation du carburant (10) alimente un réservoir intermédiaire haute pression (16), qui permet une distribution dans plusieurs récepteurs via des injecteurs (35) ou des systèmes de distribution traditionnels. Le dispositif peut aussi être bonifié par le fait que tout ou partie du corps, notamment l’interface ou les interfaces entre la ou les tiges (14 ou 28 ou 29) et le corps (1), est coiffé par une zone étanche avec un gaz légèrement sous pression. L’utilisation du dispositif peut se configurer sous la forme d’une machine avec plusieurs injecteurs-pompes à igniteur. Enfin, le dispositif peut alimenter, soit les motorisations et/ou les piles à combustible dans le cadre d’engins aériens, spatiaux, terrestres, navals ou sous-marins, soit dans le cadre des installations de chauffage et/ou de réfrigération, soit dans le cadre de la distribution ou du transport de carburants gazeux, liquides ou cryogéniques. Dispositif d’injection et/ou de distribution d’un carburant gazeux et/ou liquide, composé d’une pompe volumétrique à piston (2) avec un système de rappel (11), dont le piston délimite deux chambres, une chambre de combustion (3) comprenant au moins un système d’allumage (8) et au moins un système de transvasement pour l’alimentation de carburant (5) et de comburant (6) ainsi que pour l’évacuation des produits de la combustion (7), et une chambre de compression (4) comprenant au moins deux systèmes de transvasement pour l’arrivée du carburant (9) et pour l’évacuation (10) de tout ou partie de ce carburant ou d’un flux riche en ce carburant, caractérisé par le fait que l’augmentation de la pression relative à l’ignition dans la chambre de combustion (3) est transmise par l’intermédiaire du piston (2) à la chambre de compression (4) et comprime le carburant avant et/ou pendant son injection et/ou son transfert. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait de prélever, par un canal (42) reliant la chambre de compression (4) à la chambre de combustion (3), tout ou partie du carburant nécessaire à la combustion. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le piston (2) est attaché à un système de transvasement (10) pour l’évacuation de tout ou partie de ce carburant comprimé vers le moteur ou vers la machine ou l’engin à ravitailler. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le piston (2) et le système de transvasement (10) pour l’évacuation du carburant sont liés par une ou plusieurs liaisons élastiques (11 et/ou 12 et/ou 13) qui permettent de décaler le mouvement de l’un par rapport à l’autre. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’une tige (14 ou 28 ou 29) pilotée par un système mécanique extérieur traverse le corps (1) et permet de guider mécaniquement le piston. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’une tige pilotée (14 ou 28 ou 29) par un système extérieur traverse par un système coulissant étanche le corps (1) et le piston (2) et permet de guider mécaniquement le système de transvasement d’évacuation (10). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’au moins un des pilotages de l’ouverture et/ou de la fermeture des systèmes de transvasement (5, 6, 7, 9, 10, 17, 20, 21, 22, 37, 38) et/ou d’allumage (8) est piloté de manière indépendante. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système de transvasement d’évacuation du carburant (10) alimente un réservoir intermédiaire haute pression (16), qui permet une distribution dans plusieurs récepteurs via des injecteurs (35) ou des systèmes de distribution traditionnels. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que tout ou partie du corps, notamment l’interface ou les interfaces entre la ou les tiges (14 ou 28 ou 29) et le corps (1), est coiffé par une zone étanche avec un gaz légèrement sous pression. L’utilisation d’un dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait de configurer une machine avec plusieurs injecteurs-pompes à igniteur. Utilisation d’un dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour alimenter soit les motorisations et/ou les piles à combustible dans le cadre d’engins aériens, spatiaux, terrestres, navals ou sous-marins, soit dans le cadre des installations de chauffage et/ou de réfrigération, soit dans le cadre de la distribution ou du transport de carburants gazeux, liquides ou cryogéniques.