Solution technique Une brève explication du principe mécanique pour mieux s’y retrouver : . . En partant du système déjà évoqué pour le vélo .1 un engrenage fixé au vélo sur l’axe de l’arbre du vilebrequin est couplé à un engrenage fixe avec la bielle sur l’axe de l’articulation vilebrequin/bielle si, en vue externe, les deux tournent du même angle en sens opposé et que la bielle et le vilebrequin sont de même longueur, la tête de bielle et, donc, la pédale décrivent une ligne droite passant par l’axe de l’arbre. Pour cela, si le vilebrequin avance d’un pas, la bielle doit dans l’autre sens reculer d’un pas de compensation et d’un deuxième pour se mettre au niveau. Inconvénients, la force de la bielle et son énergie ne peuvent être récupérer par un objet fixe et la bielle tourne librement autour de l’engrenage fixe(mauvaise trajectoire).si la trajectoire de la tête de bielle n’est pas guidée dans son mouvement rectiligne alternatif. Solution simple A .2: . L’engrenage fixé au vélo doit être, au contraire, fixé avec le vilebrequin! Ce n’est plus un rapport de un à deux qu’il faut entre les engrenages mais un rapport de un à trois ! Bielle et vilebrequin sont couplés directement, le mécanisme de synchronisation doit prendre en compte l’ensemble des mouvements, donc deux pour la bielle (satellite) plus un pour le vilebrequin (planète) donc trois : en fait les engrenages roulent ‘l’un sur l’autre pendant les mouvements en sens contraires et « absorbent » ce que tourne la planète Nous récupérons la force exercée sur la bielle directement par l’engrenage lié au vilebrequin si la tête de bielle est solidement guidée sur sa trajectoire linéaire. La bielle est toujours libre en rotation autour de l’engrenage du vilebrequin donc sortie de trajectoire ou tension et perte de force sur le guide de tête de bielle comme usure du guide, piston etc... De plus lorsque bielle et vilebrequin sont alignés si la force de résistance est active et importante (exemple : voiture en montée) le mouvement du vilebrequin peut s’inverser et donc blocage/calage du système… Solution complète B .3: . Cette solution permet d’éliminer la sortie de trajectoire, le blocage et conserve le bon transfert des forces : la tête de bielle est complètement guidée dans son mouvement linéaire alternatif par le système d’engrenages qui relie vilebrequin et bielle. Elle est utilisable dans des solutions où le système est le guide du mouvement (pédale de vélo, hydrolienne etc…) Description détaillée de ce système : Un système de cinq ou six engrenages ou deux et quatre roues dentées récupère la composante tangentielle de la force extérieure sur la bielle, force qui est perdue avec l’existant, et guide le mouvement. Cette force pour être rendue, est renvoyée vers le vilebrequin à l’aide d’un appui extérieur. C’est cet appui qui élimine le degré de liberté en rotation restant à la bielle et la guide. Mouvement guidé : en même temps, les mouvements bielle/vilebrequin sont synchronisés pour que la tête de bielle se maintienne sur la trajectoire rectiligne de la force extérieure (alternatif vers rotatif) ou du mouvement à transmettre (rotatif vers alternatif).Les forces latérales sur la tête de bielle sont supprimées Le système maximise les transferts de la force extérieure (à récupérer / transmettre) sur la bielle et le vilebrequin. Le rôle de la bielle est prépondérant aussi grâce à la synergie force-vitesse (parallélisme) assurée sur celle-ci qui résulte de sa nouvelle trajectoire (particulièrement pour le mouvement rectiligne). Le transfert de puissance est total. Le système modifie radicalement la trajectoire de la bielle et surtout son rôle qui passe à transmetteur de puissance et transformateur de trajectoire. Les .3 et .4 permettent d’appréhender dynamiquement le système. La détaille des répartitions de puissance sur la bielle et le vilebrequin. La détaille le système de forces et confirme que la puissance efficace sur la bielle est totalement transmise au vilebrequin par le système d’engrenages et qu’elle se cumule avec la puissance efficace sur le vilebrequin de telle sorte que la puissance de sortie égale celle d’entrée (au rendement près – non négligeable - des engrenages).