Les contraintes ecologiques imposent aux constructeurs automobiles de reduire les emissions polluantes des moteurs Diesel. Pour cela, il faut comprendre finement les phenomenes physiques mis en jeu et en particulier l'injection du carburant dans la chambre de combustion. Une voie d'analyse de la physique et d'optimisation des moteurs Diesel a injection directe est la simulation numerique et plus particulierement la modelisation. Apres avoir detaille les caracteristiques physiques des sprays, les modelisations existantes et leurs limitations, un modele innovant est presente: le modele ELSA (Euler - Lagrange pour les Sprays et l'Atomisation). Il prend en compte l'ecoulement dans la zone dense du spray et traite le phenomene d'atomisation depuis l'interieur de l'injecteur jusque dans la zone diluee du spray. Des cas de validations sont presentes, concernant tout d'abord une etude comparative en zone dense du jet avec des donnees issues d'une simulation numerique directe puis a l'aide de donnees experimentales macroscopiques comme les penetrations liquide et vapeur ou le positionnement de flamme dans le cas d'une combustion diphasique en regime stationnaire."