Mécanisme 4 barres
Il est possible d'approcher le mouvement idéal en actionnant les pistons à l'aide de mécanismes quatre barres, par exemple celui-ci :
- Une manivelle liée à l’axe moteur de longueur 100,
- une bielle de longueur 183,
- un culbuteur de longueur 200,
- les points liés au bâti de la manivelle et du culbuteur étant distants de 183.
Ce mécanisme est dimensionné de manière à donner trois phases bien distinctes au mouvement du culbuteur au cours d'un cycle :
- au premier quart de tour, il se déplace très peu,
- au quart de tour suivant il parcourt la totalité de sa course,
- pendant le demi-tour restant il revient en position initiale.
En doublant ce mécanisme par symétrie, on observe que le mouvement des culbuteurs peut servir à animer les pistons de notre machine :
Le monde des quadrilatères articulés est très vaste, et il existe probablement une solution qui permette d'approcher mieux le mouvement idéal. Le mouvement des bielles offre une grande diversité de trajectoires.
(Mise à jour août 2026)
Je découvre l’IA avec Codex (gpt-5.6-sol) qui m’a servi à commencer un solveur en python dans le but de trouver une géométrie optimale, la définition de la notation est encore très arbitraire, mais j’ai obtenu des résultats intéressants.
Pour les dimensions des mécanismes ci-dessous, les points liés au bâti de la manivelle et du culbuteur sont distants de 100.
En cherchant sur le déplacement angulaire du culbuteur j’ai obtenu un résultat assez proche de celui présenté ci-dessus. La manivelle mesure 73, le coupleur 100, et le culbuteur 110,37. Le point de fixation du piston forme un angle de 27,9° avec le culbuteur.
Attacher le piston au coupleur semble permettre de plus grands rapports de compression. La recherche a été effectuée uniquement selon une projection sur l’axe de symétrie du mécanisme, il y a peut-être des mouvements plus proche de l’idéal à découvrir selon d’autres axes.
Sur le premier schéma la manivelle mesure 44,96, le coupleur 117,91, et le culbuteur 141,73. Dans le repaire local du coupleur avec la liaison à la manivelle comme centre, les coordonnées du point d’attache du piston sont (94,4 ; -88,65).
Sur ce deuxième schéma la manivelle mesure 65,64, le coupleur 105,99, et le culbuteur 115,26. Les coordonnées du point d’attache du piston sont (106,03 ; -35,19).
Utiliser un mécanisme plus complexe pourrait aider à approcher une courbe idéale, et pourrait permettre d’introduire un moyen de varier la course des pistons durant les phases adiabatiques
