FR2963645A1 - Thermal mechanism e.g. external combustion engine, has internal thermal exchanger provided internal to working volume or peripheral to working volume, where working fluid is contained in working volume during thermal cycle - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines

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Abstract

The mechanism has an internal thermal exchanger (5) that is provided internal to a working volume (4) or peripheral to the working volume. Working fluid is contained in the working volume during thermal cycle. Mass of the working fluid contained in the working volume is constant till at the end of the cycle. A thermal storage device is fixed to the thermal exchanger. The thermal exchanger has a cavity that serves as a reservoir that is provided at interior of the exchanger.

Description

La présente invention concerne une amélioration apportée aux moteurs à combustion externe, aux mécanismes cryogéniques et réfrigérants ainsi qu'aux pompes à chaleur grâce à une nouvelle conception plus simple, plus dense et plus efficace de ces mécanismes. Les moteurs thermiques à combustion externes (Stirling, Ericsson ou Carnot) offrent les meilleurs rendements, théoriquement le rendement parfait de Carnot, cependant la gestion des flux thermiques est pénalisante car complexe et demandant un continuel déplacement du gaz de travail au travers de mécanismes souvent compliqués. Ces transferts de flux nécessitent le plus souvent des mécanismes de contrôle et de commande encombrants et couteux en énergie. Chacun d'eux introduit de nouveaux volumes morts qui détériorent le rendement. D'autre part leur cycle mécanique s'apparente la plus part du temps à un cycle à quatre temps, les mécanismes du type moteurs de Stirling version alpha, béta ou gamma, hybride Stirling-Ericsson pour certains, ont un cycle de type deux temps mais avec deux cylindres connectés travaillant de concert avec un déphasage de 90° ce qui est un faux deux temps et, bien que les différents volumes ne soient ni séparés ni déconnectés par des soupapes, le fluide de travail ne cesse d'être chassé d'un cylindre vers l'autre, d'un volume de travail à un autre. La présente invention simplifie et condense le cycle mécanique des moteurs à combustion externe à seulement deux temps mécaniques et d'autre part ne réalise aucun transfert de gaz de travail. Il oeuvre en circuit fermé, clos, fermé au seul volume de travail. La masse du fluide contenu dans le volume de travail reste constante durant la totalité du cycle. Contrairement aux moteurs de Stirling, travaillant en circuit fermé, le fluide de travail ne subit ici aucun transfert, pas même celui consistant à transférer le fluide de travail du volume devant le déplaceur au volume derrière le déplaceur qui se trouve dans le cylindre de travail. Pour ce faire l'invention exploite pleinement le brevet que je dépose de conjoint à celui-ci dont la première figure donne une illustration. Quoique l'invention ne se restreigne pas aux seuls mécanismes à piston nous présenterons l'invention dans ce cadre là lequel est le plus couramment utilisé et de principe aisé. L'invention se présente donc comme un mécanisme à volume clos, le volume de travail, lequel contient un fluide de travail. Traditionnellement les moteurs à combustion externe utilisent l'hélium un gaz mono atomique qui améliore les caractéristiques du mécanisme. Le fluide de travail est conscrit à ce seul petit volume, tous les échanges thermiques nécessaires à son fonctionnement lui sont apportés via l'échangeur thermique qui est soit interne au volume de travail soit périphérique à ce volume de travail. Il n'est donc plus nécessaire d'expulser le fluide du volume de travail. Les parois naturelles du volume de travail n'ayant plus besoin d'être transpercées par de nombreux soupapes, clapets, etc. leur surface peut être totalement utilisée en tant qu'échangeur et être améliorée dans ce sens, ou au contraire, lorsque l'échangeur thermique est interne, leur surface peut être optimisée afin de réduire les pertes et les échanges thermiques entre le fluide de travail et le corps du mécanisme. Ainsi le même mécanisme selon l'invention peut tout aussi bien réaliser les trois cycles majeurs de la thermodynamique, cycles au rendement optimal (qui vaut : 1 - Tf / Tc , si Tf est la température de la source froide et Tc celle de la source chaude) que sont le cycle de Stirling, le cycle d'Ericsson et le cycle de Carnot ainsi que les figures annexées l'illustrent. Comme tout mécanisme implémentant l'un de ces cycles il réalise le cycle moyennant quelques concessions. Une plus grande rigueur théorique est possible mais couteuse en terme de mécanisme et donc, au final, peut devenir moins intéressante. Succinctement nous présentons le cycle de Stirling selon le mécanisme de l'invention. Dans sa phase détendue le gaz de travail froid occupe le volume maximal de l'espace de travail, correspondant au point mort bas du piston. Le piston remonte et compresse le fluide de travail, une compression isotherme grâce à l'excellente efficacité procurée par l'échangeur interne introduit dans le volume de travail et dont la forme s'imbrique avec le piston au fur et à mesure que celui-ci se rapproche de son point mort haut. L'échangeur évacue la chaleur dégagée par la compression isotherme. Un peu avant que le piston n'atteigne le point mort haut, dans cette phase le piston est « quasiment » arrêté un certain temps, spécificité des mécanismes à bielle/vilebrequin qui nous convient parfaitement, durant cette phase, peu avant et peu après, de manière symétrique par rapport au point mort haut, l'échangeur interne chauffe à volume quasi constant le fluide de travail compressé, puis le piston redescend l'échangeur interne poursuit le chauffage. Le fluide produit un travail de détente à température constante. Parvenu au voisinage du point mort bas le fluide est refroidi à volume quasi constant de la même manière que précédemment, sa chaleur est stockée afin de lui être restituée lors de la phase de réchauffage au voisinage du point mort haut, comme il est fait dans tout moteur de Stirling, point délicat de ces moteurs. Après quoi un nouveau cycle commence, selon un cycle mécanique à deux temps intégrant les quatre temps du cycle thermodynamique. Le cycle de Stirling est un cycle intéressant par son rapport travaiUvolume mais il est délicat dans la mise en oeuvre du recyclage des isochores. Le cycle d'Ericsson est lui plus intéressant en raison du recyclage de ses isobares plus simple, par contre ce recyclage manipule une plus grande quantité de chaleur ce qui réduit son fort avantage tiré d'une meilleure efficacité de son recyclage. Le cycle de Carnot est de loin le plus intéressant car il ne nécessite aucun recyclage de chaleur, par contre son rapport travail/volume est moins bon ce qui se traduit en terme de rendement par une plus forte pénalité due aux pertes mécaniques. Les cycles triangulaires et trapézoïdaux dont il est souvent fait mention sont présentés en annexe dans les figures 16, 17 et 18 et leur description. Selon des modes particuliers de réalisation : - le mécanisme dispose d'un mécanisme de commande qui lui permet de travailler selon l'un ou plusieurs des cycles suivants : cycle Stirling, cycle Ericsson, cycle Carnot, cycles de type Carnot (sont appelés cycles ou mécanismes de type Carnot les cycles ou mécanismes obtenus par l'association de deux cycles ou mécanismes dont les deux sont triangulaires ou l'un est triangulaire et l'autre trapézoïdal, et le cycle ou mécanisme ainsi obtenu a un rendement égal à celui de Carnot ; les cycles de type Carnot comprennent ces cycles ci ainsi que les cycles de Stirling, d'Ericsson et de Carnot), cycle triangulaire ou trapézoïdal, cycle de Beau de Rochas ou Diesel, cycle vapeur ou cycle combiné 2 en 1 ou 3 en 1 dérivé de ces modes ci et de leur combinaison. Les cycles moteurs à explosion se caractérisent par un cycle à deux adiabatiques (en compression et en détente). Les cycles de type Carnot se caractérisent par un cycle à deux isothermes (en compression et en détente). Enfin les cycles triangulaires ou trapézoïdaux se caractérisent par une isotherme et une adiabatique (soit une compression isotherme et une détente adiabatique soit une compression adiabatique et une détente isotherme, selon le type de cycle moteur ou thermique, pointe en haut ou pointe en bas). Il en découle que la combinaison d'un cycle triangulaire ou trapézoïdal avec un cycle « moteur à explosion » se caractérise par le fait que la compression ou la détente isotherme du cycle triangulaire (ou trapézoïdal) devient en partie isotherme et en partie adiabatique. De même la combinaison d'un cycle triangulaire ou trapézoïdal avec un cycle de type Carnot fait que la compression ou la détente adiabatique (selon le type de cycle triangulaire) devient en partie isotherme et en partie adiabatique. Enfin la combinaison d'un cycle de type « moteur à explosion » avec un cycle de type Carnot, de même que les cycles combinés 3 en 1 qui combinent les trois familles de cycles, se caractérisent par une compression en partie isotherme et en partie adiabatique ainsi qu'une détente en partie isotherme et en partie adiabatique. De même que la thermodynamique l'enseigne, ces cycles peuvent être moteurs ou thermiques. Les mécanismes thermiques sont les pompes à chaleur, les mécanismes réfrigérants ou les mécanismes cryogéniques. - le mécanisme peut disposer ou non d'un élément régénérateur, par exemple l'invention conçue selon le mode machine de Carnot n'utilise pas de régénérateur. - selon des variantes à l'invention le mécanisme peut disposer de plusieurs échangeurs thermiques lesquels ne sont pas nécessairement de même nature ; ils peuvent être internes au volume de travail, périphériques, ou dans le prolongement du volume de travail et dont le volume participe au volume de travail. - les deux connexions d'entrée et de sortie de l'échangeur peuvent être contrôlées par des distributeurs ou une seule de ces connexions peut l'être tandis que l'autre est continuellement connectée à tous les circuits. Le circuit de chauffage ou de refroidissement activé est alors celui sur lequel s'ouvre l'unique distributeur de l'échangeur et définit ainsi un circuit fermé connectant l'échangeur au circuit extérieur (chauffage / refroidissement / régénérateur). - le distributeur peut connecter le ou les échangeurs internes à un nombre variable de sources thermiques froides ou chaudes, selon les usages qui désirent en être fait, et également permettre de les déconnecter pour des transitions adiabatiques. - l'échangeur peut être soit interne au volume de travail dont une représentation est donnée avec les figures, soit d'une quelconque autre facture. - l'échangeur peut être simple ou multiple ; tous peuvent être assignés aux mêmes fonctions, simultanément ou de manière asynchrone, ou avoir une/plusieurs fonction spécifique à chacun d'eux. Ainsi un exemple non limitatif à l'invention, consisterait à disposer d'un groupe d'échangeurs, un échangeur interne et un échangeur périphérique au volume de travail est assigné à la fonction de chauffage seule. Un second groupe, un échangeur interne et un périphérique au volume de travail, assignés à la fonction de refroidissement seule. Ou encore le chauffage est assumé par un échangeur interne et le refroidissement par un échangeur périphérique. - selon un mode privilégié de l'invention les échanges thermiques sont réalisés par l'échangeur interne au volume de travail alors que les surfaces périphériques à ce volume sont optimisées dans le but de réduire les pertes thermiques. La surface totale des surfaces périphériques est donc minimisée et la nature des matériaux les constituants sont choisis pour leur faible conduction thermique. - selon des variantes à l'invention les transferts thermiques réalisés entre l'échangeur et une/des sources thermiques extérieures utilisent la technique caloduc ; elle permet ainsi des transferts thermiques avec les sources de chaleur ayant une grande efficacité sans nécessiter de mécanisme de compression ou de pulsion du fluide caloporteur. Le transport thermique réalisé par le fluide caloporteur entre l'échangeur thermique 5 et la source de chaleur (froide ou chaude) ou le dispositif de stockage thermique auquel l'échangeur est connecté se fait par vaporisation d'un coté et condensation de l'autre. Les flux liquide et gazeux du fluide caloporteur s'écoulent entre ces deux extrémités naturellement (en l'absence de dispositif mécanique) selon la force de gravité ou cinématique ou dynamique du mécanisme, ou ils sont pulsés ou compressés ou pompés à l'aide d'un dispositif adapté. Le flux thermique lié à ce transport thermique est permanent ou variable, il peut être activé ou désactivé. - selon d'autres variantes les flux de vapeur ou de liquide du fluide caloporteur peuvent être mus par des pompes, des ventilateurs, ou des compresseurs, en particulier lorsque le mécanisme de commande gère précisément les flux thermiques et cherche à les accroitre ou à les réduire. Pour ces raisons des variantes dont les transports thermiques sont réalisés par la technique caloduc, qui ne nécessite aucun dispositif mécanique pour mouvoir le fluide caloporteur, peut placer un ventilateur ou un compresseur sur son circuit afin d'accroître les échanges thermiques lorsque le cycle le demande. - selon des variantes à l'invention le mécanisme de commande adapte l'intensité des échanges thermiques au cours d'un cycle en commandant séparément différents échangeurs ou éléments de l'échangeur, activant ou désactivant ceux-ci, grâce à quoi la surface et donc l'intensité des échanges thermiques varie, ou en faisant varier le débit du fluide caloporteur traversant l'échangeur, ou en élevant la pression saturante de la vapeur du fluide caloporteur lorsque celui-ci est utilisé pour ses changements de phase vapeur-liquide. Ainsi le mécanisme de commande, de manière privilégiée un calculateur (microprocesseur ou DSP), adapte l'intensité des échanges thermiques durant les phases de transfert thermique, soit dynamiquement soit selon un algorithme prédéfini. - le système de commande contrôle les flux du ou des fluides caloporteurs, il peut commander des vannes ou clapets ou commander l'activation de pompes. A titre d'exemple non limitatif, un échangeur ne servant qu'à chauffer le fluide de travail est continuellement connecté à la source thermique chaude, seul l'activation de la pompe qui fait circuler le fluide caloporteur dans le circuit le reliant à la source thermique distingue l'activation de l'échangeur de son inhibition. - selon des variantes à l'invention l'échangeur peut comporter une cavité interne lui servant de réservoir, il contient le fluide caloporteur en phase liquide ou solide. Cette cavité peut être conçue de manière à favoriser les échanges thermiques entre le liquide caloporteur et les parois. - La masse du fluide de travail contenue dans le volume de travail clos peut être homogène ou hétérogène. Ses composants peuvent être sous différentes phases (gazeuse, liquide, solide) et peuvent être dans le volume de travail sous plusieurs de ces phases. - selon des variantes à l'invention, les surfaces fixes délimitant le volume de travail peuvent comporter une cavité, faisant partie du volume de travail, qui sert de réservoir à une fraction liquide 40 ou solide du fluide de travail. Cette cavité peut intégrer un échangeur thermique ou être intégrée à l'échangeur thermique du mécanisme. Le mécanisme peut avoir une orientation favorisant l'écoulement du fluide de travail liquide vers cette cavité, ou elle est disposée en fonction de la cinétique ou dynamique du mécanisme de sorte que le liquide ou le solide s'y regroupe. - le mécanisme n'est pas nécessairement un mécanisme à piston ; s'il peut être le plus traditionnellement du monde à piston/bielle/vilebrequin, il peut être à palettes ou à vérins ou à piston, à piston simple ou double effet, ou étagé, ou différentiel, linéaire ou rotatif, alternatif ou oscillant. - selon un mode privilégié de l'invention comporte au moins un échangeur thermique 5, celui-ci est interne au volume de travail 4 ou périphérique au volume de travail ou dans le prolongement du volume de travail et participe à son volume. L'échangeur thermique 5 interne au volume de travail est ou conscrit au volume mort ou s'imbrique dans le piston 1 ou s'imbrique dans la culasse 3 ou est flottant. Il peut être fixé à la culasse ou au cylindre ou lié au piston ou encore il peut être flottant. Dans ce dernier cas l'échangeur interne 5 n'est lié à aucune pièce mais flotte, se déplace, dans le volume de travail. Bien que non lié au piston une pression suffisante sur l'échangeur thermique 5 flottant le fait rester en permanence en contact avec le piston 1. - la culasse et le cylindre (ou chemise) peuvent être d'une seule pièce puisque la culasse n'a plus d'utilité en tant que siège de nombreux organes mécaniques, elle peut devenir un lieu privilégié pour des fonctions d'échange thermique. - selon des variantes à l'invention un ou des mécanismes peuvent être ajoutés à l'invention de manière à arrêter la course de la pièce mobile un certain temps en son point mort haut ou son point mort bas afin de parfaire les transferts thermiques en isochore ; de même un même type de mécanisme peut être ajouté afin de parfaire les transferts thermiques isobares grâce à un meilleur contrôle de la course de la pièce mobile lors de ces phases délicates ; enfin l'objet du mécanisme annexe peut consister en un contrôle de la course de la pièce mobile pour un transfert thermique quelconque dont le seul objectif est, par exemple, d'optimiser le recyclage thermique du régénérateur. Cette chaleur pouvant avoir été obtenue par un ensemble informel d'isochores et isobares, l'optimisation du recyclage de cette chaleur peut demander un contrôle plus fin de la course de la pièce mobile conjointement aux échanges thermiques. L'arrêt produit par le mécanisme sur le mouvement du piston, de la pièce mobile, ou le contrôle de sa course est généralement accompli au voisinage de l'un des points morts ou aux deux. - selon un mode de réalisation privilégié le mécanisme de commande est constitué d'un calculateur lequel dispose d'un ou plusieurs algorithmes réalisant les asservissements correspondant aux cycles selon les variantes à l'invention. - selon des modes de réalisation de l'invention il disposera d'un capteur angulaire permettant de connaitre et calculer la position du piston et le volume de travail courant, celui-ci peut être un capteur de position pour des mécanismes linéaires, ou tout autre mécanisme dont les données permettent de calculer la position de la pièce mobile réalisant les compression et détente du cycle ainsi que le volume de travail courant qu'elle définie avec les surfaces fixes périphériques. - selon des variantes à l'invention le calculateur peut disposer de divers périphériques électroniques tels que des mémoires, des connections pour la maintenance et les tests, un système d'affichage, des périphériques de commande (interface usager), des bus, des DAC pour les commandes en analogique et inversement afin de convertir des données analogiques en numérique, des capteurs nécessaires à ses algorithmes ou informatifs sur l'état du mécanisme, ses performances, etc. -selon des variantes à l'invention le dispositif mécanique est associé à d'autres mécanismes, non nécessairement selon l'une de ces revendications, et forme un dispositif où les mécanismes travaillent en phase ou en déphasage les uns par rapport aux autres. Ces mécanismes peuvent partager des éléments mécaniques, thermiques, électroniques, logiciels, des données, ou un mécanisme de commande 16 commun, ou que le dispositif ainsi obtenu est de type Carnot (la combinaison des cycles des mécanismes forme un cycle de type Carnot : Stirling, ou Ericsson, ou Carnot ou un cycle combiné dont le rendement théorique est celui de Carnot mais correspond à un ensemble plus vaste que celui représenté part ces trois cycles majeurs). En particulier, et de manière non restrictive, un tel mécanisme peut former un moteur de type Carnot en associant des dispositifs selon l'invention qui travaillent selon un cycle trapézoïdal pour les uns et triangulaire pour les autres. Ils partagent un/des régénérateurs dans lequel ils stockent de la chaleur pour les uns et consomment cette même chaleur pour les autres. Un mécanisme peut travailler en isochore tandis que l'autre qui lui est associé travaille en isobare. Le tout forme un mécanisme de type Carnot. Les températures de travail comme les quantités de chaleur échangées sont identiques. Un même mécanisme de commande commun peut réaliser un asservissement selon un cycle triangulaire pour les uns et selon un cycle trapézoïdal pour les autres. - selon des variantes à l'invention le fluide de travail utilisé par le mécanisme peut être un gaz pur, tel que de l'hélium ou un gaz monoatomique, il peut être une vapeur et le volume de travail du mécanisme contient cet élément sous une, deux ou trois de ces phases gazeuse, liquide et solide, il peut être un mélange de gaz ou de vapeur et le volume de travail contenir plusieurs phases gazeuses, liquides ou solides. The present invention relates to an improvement to external combustion engines, cryogenic and refrigerant mechanisms as well as to heat pumps through a new simpler, denser and more efficient design of these mechanisms. External combustion thermal engines (Stirling, Ericsson or Carnot) offer the best yields, theoretically the perfect performance of Carnot, however the management of heat flows is penalizing because complex and requiring a continuous movement of the working gas through mechanisms often complicated . These flow transfers most often require bulky and expensive control and control mechanisms. Each of them introduces new dead volumes that deteriorate yield. On the other hand, their mechanical cycle is most of the time similar to a four-stroke cycle, the Stirling engine type alpha, beta or gamma mechanisms, Stirling-Ericsson hybrid for some, have a two-cycle type cycle. but with two connected cylinders working together with a phase shift of 90 ° which is a false two-stroke and, although the different volumes are neither separated nor disconnected by valves, the working fluid continues to be driven away one cylinder towards the other, from one volume of work to another. The present invention simplifies and condenses the mechanical cycle of external combustion engines to only two mechanical times and on the other hand does not carry out any transfer of working gas. It works in a closed circuit, closed, closed to the single work volume. The mass of the fluid contained in the working volume remains constant during the entire cycle. Unlike Stirling engines, working in a closed circuit, the working fluid does not undergo any transfer here, not even that of transferring the working fluid from the volume in front of the displacer to the volume behind the displacer which is in the working cylinder. To do this, the invention fully exploits the patent that I am filing from spouse to it, the first figure of which gives an illustration. Although the invention is not limited to piston mechanisms only we will present the invention in this context which is the most commonly used and easy principle. The invention thus presents itself as a closed-volume mechanism, the volume of work, which contains a working fluid. Traditionally, external combustion engines use helium mono atomic gas which improves the characteristics of the mechanism. The working fluid is written to this single small volume, all the heat exchange necessary for its operation are provided to it via the heat exchanger which is either internal to the volume of work or peripheral to this volume of work. It is therefore no longer necessary to expel the fluid from the work volume. The natural walls of the volume of work no longer need to be pierced by numerous valves, valves, etc. their surface can be fully used as an exchanger and be improved in this sense, or conversely, when the heat exchanger is internal, their surface can be optimized to reduce losses and heat exchange between the working fluid and the body of the mechanism. Thus, the same mechanism according to the invention can also perform the three major cycles of thermodynamics, cycles at optimal efficiency (which is: 1 - Tf / Tc, if Tf is the temperature of the cold source and Tc that of the source The Stirling cycle, the Ericsson cycle and the Carnot cycle, and the accompanying figures illustrate this. Like every mechanism implementing one of these cycles it realizes the cycle by means of some concessions. Greater theoretical rigor is possible but expensive in terms of mechanism and therefore, ultimately, may become less interesting. Briefly we present the Stirling cycle according to the mechanism of the invention. In its relaxed phase the cold working gas occupies the maximum volume of the working space, corresponding to the bottom dead center of the piston. The piston rises and compresses the working fluid, an isothermal compression thanks to the excellent efficiency provided by the internal exchanger introduced into the working volume and whose shape intermesh with the piston as it is approaching its top dead center. The exchanger evacuates the heat released by the isothermal compression. A little before the piston reaches the top dead center, in this phase the piston is "almost" stopped a certain time, specificity of the mechanisms to connecting rod / crankshaft which suits us perfectly, during this phase, shortly before and shortly after, in a symmetrical manner with respect to the top dead center, the internal heat exchanger heats the compressed working fluid to near constant volume, then the piston goes down again and the internal exchanger continues heating. The fluid produces a relaxation work at constant temperature. Having reached the vicinity of the bottom dead center, the fluid is cooled to an almost constant volume in the same manner as before, its heat is stored in order to be returned to it during the reheating phase in the vicinity of the top dead center, as is done in all Stirling engine, delicate point of these engines. After which a new cycle begins, according to a two-cycle mechanical cycle integrating the four times of the thermodynamic cycle. The Stirling cycle is an interesting cycle because of its work-to-volume ratio, but it is difficult in the implementation of isochore recycling. The Ericsson cycle is more interesting because of the recycling of its isobars simpler, however this recycling handles a greater amount of heat which reduces its strong advantage from a better efficiency of its recycling. The Carnot cycle is by far the most interesting because it does not require any heat recycling, on the other hand its ratio work / volume is less good which is translated in term of yield by a higher penalty due to the mechanical losses. The triangular and trapezoidal cycles of which mention is often made are appended in Figures 16, 17 and 18 and their description. According to particular embodiments: the mechanism has a control mechanism that allows it to work according to one or more of the following cycles: Stirling cycle, Ericsson cycle, Carnot cycle, Carnot type cycles (are called cycles or Carnot type mechanisms the cycles or mechanisms obtained by the combination of two cycles or mechanisms of which both are triangular or one is triangular and the other trapezoidal, and the cycle or mechanism thus obtained has a yield equal to that of Carnot Carnot type cycles include these cycles as well as the Stirling, Ericsson and Carnot cycles), triangular or trapezoidal cycle, Beau de Rochas or Diesel cycle, steam cycle or combined cycle 2 in 1 or 3 in 1 derived from these modes and their combination. The combustion engine cycles are characterized by a two adiabatic cycle (in compression and relaxation). Carnot type cycles are characterized by a cycle with two isotherms (in compression and relaxation). Finally, the triangular or trapezoidal cycles are characterized by an isotherm and an adiabatic (either isothermal compression and adiabatic expansion or adiabatic compression and isothermal expansion, depending on the type of engine or thermal cycle, tip up or tip down). It follows that the combination of a triangular or trapezoidal cycle with a "motor-explosion" cycle is characterized by the fact that the isothermal compression or expansion of the triangular (or trapezoidal) cycle becomes partly isothermal and partly adiabatic. In the same way, the combination of a triangular or trapezoidal cycle with a Carnot type cycle makes that the adiabatic compression or expansion (according to the type of triangular cycle) becomes partly isothermal and partly adiabatic. Finally, the combination of an "engine-to-explosion" cycle with a Carnot-type cycle, as well as the combined 3-in-1 cycles that combine the three cycle families, are characterized by a partly isothermal and partly adiabatic compression. as well as a relaxation partly isothermal and partly adiabatic. As thermodynamics teaches, these cycles can be motor or thermal. Thermal mechanisms are heat pumps, refrigeration mechanisms or cryogenic mechanisms. the mechanism may or may not have a regenerating element, for example the invention designed according to the Carnot machine mode does not use a regenerator. according to variants of the invention the mechanism may have several heat exchangers which are not necessarily of the same nature; they can be internal to the work volume, peripheral, or in the extension of the volume of work and whose volume contributes to the volume of work. - The two input and output connections of the exchanger can be controlled by distributors or only one of these connections can be while the other is continuously connected to all circuits. The activated heating or cooling circuit is then that on which opens the single distributor of the exchanger and thus defines a closed circuit connecting the exchanger to the external circuit (heating / cooling / regenerator). the distributor can connect the internal heat exchanger (s) to a variable number of cold or hot thermal sources, according to the uses that wish to be made of them, and also allow them to be disconnected for adiabatic transitions. the exchanger can be either internal to the work volume of which a representation is given with the figures, or of any other invoice. the exchanger can be single or multiple; all can be assigned to the same functions, simultaneously or asynchronously, or have one / more functions specific to each of them. Thus a non-limiting example to the invention would consist in having a group of exchangers, an internal exchanger and a peripheral exchanger to the working volume is assigned to the heating function alone. A second group, an internal heat exchanger and a work volume device, assigned to the cooling function alone. Or the heating is assumed by an internal heat exchanger and the cooling by a peripheral exchanger. according to a preferred embodiment of the invention, the heat exchanges are carried out by the internal exchanger at the working volume while the peripheral surfaces at this volume are optimized in order to reduce heat losses. The total surface area of the peripheral surfaces is therefore minimized and the nature of the constituent materials are chosen for their low thermal conduction. according to variants of the invention, the heat transfers made between the exchanger and one or more external heat sources use the heat pipe technique; it thus allows heat transfer with the heat sources having a high efficiency without the need for a compression mechanism or pulse of the heat transfer fluid. The thermal transport carried out by the coolant between the heat exchanger 5 and the heat source (cold or hot) or the thermal storage device to which the heat exchanger is connected is by vaporization on one side and condensation of the other . The liquid and gaseous flows of the heat transfer fluid flow between these two ends naturally (in the absence of a mechanical device) according to the force of gravity or kinematic or dynamic mechanism, or they are pulsed or compressed or pumped using a suitable device. The heat flow linked to this thermal transport is permanent or variable, it can be activated or deactivated. according to other variants, the vapor or liquid flows of the coolant can be driven by pumps, fans, or compressors, in particular when the control mechanism precisely manages the heat flows and seeks to increase them or to increase them. reduce. For these reasons, variants whose heat transport is carried out by the heat pipe technique, which does not require any mechanical device for moving the coolant, may place a fan or a compressor on its circuit in order to increase heat exchange when the cycle requires it. . according to variants of the invention, the control mechanism adapts the intensity of the heat exchanges during a cycle by separately controlling different exchangers or elements of the exchanger, activating or deactivating them, whereby the surface and therefore, the intensity of the heat exchange varies, or by varying the flow rate of the heat transfer fluid through the exchanger, or by raising the saturating pressure of the vapor of the coolant when it is used for its vapor-liquid phase changes. Thus the control mechanism, preferably a computer (microprocessor or DSP), adapts the intensity of heat exchange during the heat transfer phases, either dynamically or according to a predefined algorithm. - The control system controls the flow of the heat transfer fluid or fluids, it can control valves or valves or control the activation of pumps. By way of non-limiting example, an exchanger only for heating the working fluid is continuously connected to the hot thermal source, only the activation of the pump which circulates the heat transfer fluid in the circuit connecting it to the source thermal distinguishes the activation of the exchanger from its inhibition. - According to variants of the invention the exchanger may comprise an internal cavity which serves as a reservoir, it contains the heat transfer fluid in liquid or solid phase. This cavity can be designed to promote heat exchange between the coolant and the walls. - The mass of the working fluid contained in the enclosed work volume may be homogeneous or heterogeneous. Its components can be in different phases (gaseous, liquid, solid) and can be in the working volume under several of these phases. according to variants of the invention, the fixed surfaces delimiting the working volume may comprise a cavity, forming part of the working volume, which serves as a reservoir for a liquid or solid fraction 40 of the working fluid. This cavity can integrate a heat exchanger or be integrated in the heat exchanger of the mechanism. The mechanism may have an orientation promoting the flow of the liquid working fluid to that cavity, or it is arranged according to the kinetics or dynamics of the mechanism so that the liquid or the solid is grouped therein. the mechanism is not necessarily a piston mechanism; if it can be the most traditionally in the world piston / connecting rod / crankshaft, it can be paddle or cylinder or piston, single or double-acting piston, or stepped, or differential, linear or rotary, reciprocating or oscillating. - According to a preferred embodiment of the invention comprises at least one heat exchanger 5, it is internal to the volume of work 4 or peripheral to the work volume or in the extension of the volume of work and participates in its volume. The heat exchanger 5 internal to the working volume is or conscript the dead volume or intermesh in the piston 1 or intermesh in the cylinder head 3 or is floating. It can be attached to the cylinder head or cylinder or linked to the piston or it can be floating. In the latter case the internal exchanger 5 is not linked to any part but floats, moves, in the work volume. Although not connected to the piston, sufficient pressure on the floating heat exchanger makes it remain permanently in contact with the piston 1. - the cylinder head and the cylinder (or liner) can be in one piece since the cylinder head has more utility as seat of many mechanical organs, it can become a privileged place for functions of heat exchange. according to variants of the invention, one or more mechanisms can be added to the invention so as to stop the stroke of the moving part for a certain time in its top dead center or its bottom dead point in order to complete the isochoric heat transfers. ; the same type of mechanism can be added to perfect isobaric heat transfer thanks to better control of the stroke of the moving part during these delicate phases; finally the object of the auxiliary mechanism may consist of a control of the stroke of the moving part for any thermal transfer whose sole purpose is, for example, to optimize the thermal recovery of the regenerator. Since this heat may have been obtained by an informal set of isochores and isobars, optimizing the recycling of this heat may require a finer control of the stroke of the moving part in conjunction with the heat exchanges. The stop produced by the mechanism on the movement of the piston, the moving part, or the control of its stroke is generally accomplished in the vicinity of one or both of the dead spots. - According to a preferred embodiment the control mechanism is constituted by a computer which has one or more algorithms providing the servocontrols corresponding to the cycles according to the variants of the invention. - According to embodiments of the invention it will have an angular sensor to know and calculate the position of the piston and the current working volume, it can be a position sensor for linear mechanisms, or any other mechanism whose data make it possible to calculate the position of the moving part performing the compression and relaxation of the cycle as well as the current working volume that it defines with the peripheral fixed surfaces. according to variants of the invention the computer may have various electronic peripherals such as memories, connections for maintenance and testing, a display system, control peripherals (user interface), buses, DACs for analog controls and conversely to convert analog to digital data, sensors necessary for its algorithms or informative about the state of the mechanism, its performance, etc. according to variants of the invention the mechanical device is associated with other mechanisms, not necessarily according to one of these claims, and forms a device where the mechanisms work in phase or out of phase with each other. These mechanisms can share mechanical, thermal, electronic, software, data, or a common control mechanism, or that the device thus obtained is of the Carnot type (the combination of the cycles of the mechanisms forms a Carnot type cycle: Stirling , or Ericsson, or Carnot or a combined cycle whose theoretical yield is that of Carnot but corresponds to a larger set than that represented by these three major cycles). In particular, and without limitation, such a mechanism can form a Carnot type motor by combining devices according to the invention which work in a trapezoidal cycle for some and triangular for others. They share a regenerator in which they store heat for some and consume the same heat for others. One mechanism can work in isochore while the other associated with it works in isobaric mode. The whole forms a Carnot type mechanism. Working temperatures such as the amounts of heat exchanged are identical. The same common control mechanism can realize a servo in a triangular cycle for one and in a trapezoidal cycle for others. according to variants of the invention the working fluid used by the mechanism may be a pure gas, such as helium or a monoatomic gas, it may be a vapor and the working volume of the mechanism contains this element under a , two or three of these gaseous, liquid and solid phases, it can be a mixture of gas or steam and the working volume contain several gaseous phases, liquid or solid.

Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente l'invention ainsi que l'échangeur interne au volume de travail cité ci-dessus. La figure 2 représente une variante de l'invention par son cycle caractérisé en ce qu'il permet à l'invention de fonctionner en moteur de Stirling, selon une petite approximation. Ce cycle décrit l'automate ou le programme du mécanisme de commande qui gère le fonctionnement de l'échangeur interne, entre autre. La figure 3 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il permet à l'invention de fonctionner en moteur d'Ericsson. La figure 4 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il permet à l'invention de fonctionner en moteur de Carnot. The accompanying drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents the invention as well as the internal exchanger to the working volume cited above. 2 shows a variant of the invention by its cycle characterized in that it allows the invention to operate Stirling engine, according to a small approximation. This cycle describes the PLC or the program of the control mechanism that manages the operation of the internal heat exchanger, among others. FIG. 3 represents a variant of the invention by its cycle, characterized in that it allows the invention to operate as an Ericsson motor. FIG. 4 represents a variant of the invention by its cycle, characterized in that it allows the invention to operate as a Carnot motor.

La figure 5 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il permet un mode hybride entre deux cycles, ici le cycle de Stirling et celui d'Ericsson. La figure 6 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il permet à l'invention de fonctionner selon un cycle triangulaire - je n'ai pas trouvé son appellation, ce cycle est basé sur trois phases une isotherme, une adiabatique et une transformation thermique faisant passer le fluide de travail d'une température chaude à une froide, ou l'inverse, d'où le nom par lequel je l'appelle : cycle triangulaire - dans ce cycle triangulaire pointe en bas la transformation thermique se fait à pression constante. La pointe du cycle triangulaire est le point où l'isotherme et l'adiabatique se rejoignent. Comme tous les cycles sont réversibles, dans la même figure est présenté le cycle thermique inverse au cycle moteur. Les phases ne sont pas renommées selon leur occurrence afin d'accentuer le fait qu'il s'agit du cycle inverse au cycle moteur. La figure 7 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il permet à l'invention de fonctionner selon un cycle triangulaire pointe en bas où la transformation thermique se fait en isochore. Ici aussi est présenté avec le cycle moteur le cycle thermique associé. Les deux cycles triangulaires isobare et isochore ont le même rendement lequel ne dépend que de Tf et de Tc, soit : 1 - Tf / (Tc - Tf) * In ( Tc/ Tf ) La figure 8 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il est de type triangulaire pointe en haut. La figure 9 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il est associé à un mécanisme dont le point mort haut ou point mort bas marque une pose permettant de réaliser des 15 échanges thermiques isochores. La figure 10 représente une variante de l'invention par son cycle, tous les cycles moteurs peuvent être inversés pour donner des cycles thermiques, pompe à chaleur, réfrigérant ou cryogénique, celui-ci et le suivant donnent deux exemples. Cette variante de la figure 4 représente une pompe à chaleur basée sur le cycle de Carnot. 20 La figure 11 représente une variante de l'invention par son cycle, caractérisé en ce qu'il produit un mécanisme cryogénique basé sur le cycle d'Ericsson. La figure 12 représente une variante de l'invention basée sur un mécanisme de type piston / bielle / vilebrequin comportant des échangeurs internes plans et parallèles servis par des distributeurs commandés par un mécanisme de commande implémentant l'un des cycles décrits précédemment. 25 La figure 13 représente une variante de l'invention illustrant une manière plus précise de gérer les phases de réchauffement / refroidissement du fluide de travail, cette figure est une vue partielle du piston et des échangeurs internes qui s'imbriquent en lui ainsi que des distributeurs associés à chaque échangeur. La figure 14 représente une variante de l'invention où l'échangeur interne est inversé et devient un 30 échangeur externe au volume de travail, bien que son volume intérieur contenant le fluide de travail fasse toujours parti du volume de travail clos. Le fluide de travail ne quitte jamais ce volume de travail, ici aussi. La figure 15 représente une variante de l'invention inspirée des échanges thermiques des moteurs de type Stirling adaptés à l'invention. 35 La figure 16 représente le cycle triangulaire pointe en bas selon un diagramme PV. La figure 17 représente le cycle triangulaire pointe en haut selon un diagramme PV. La figure 18 représente le cycle triangulaire et trapézoïdal qui en est extrait. En référence à la figure 1 nous avons un schéma descriptif, par coupe, du mécanisme selon l'invention s'appuyant sur la technique des moteurs à piston / bielle / vilebrequin. Nous avons le 40 piston 1 comprenant une gorge cylindrique 6 dans sa tête. La gorge 6 permet à l'échangeur interne 5 de s'imbriquer avec le piston 1 lorsqu'il remonte en position haute. Un jeu 7 sépare la gorge 6 de l'échangeur interne 5, un tube enroulé en spirale et de section 8. Ce jeu 7 participe au volume mort du mécanisme. Un fluide caloporteur traverse l'échangeur selon le flux 9, entrant en 11 (non représenté dans la coupe) et ressortant en 12. Les pattes 10 maintiennent la spire 5 en position et la fixe à la culasse 3. Le piston 1, le cylindre 2 et la culasse 3, ôté du volume de l'échangeur interne 5, forme le volume de travail 4, volume fermé d'où le fluide de travail n'est jamais expulsé. Ce volume de travail est rempli d'un fluide de travail (généralement on choisit de l'hélium à cet usage) dont la mise en pression et la maintenance se font au travers du conduit 13. Théoriquement, une fois le volume 4 mis en pression il n'est plus besoin d'intervenir, dans la pratique les problèmes d'étanchéité entre le cylindre et le piston feront qu'il sera nécessaire de remettre le volume de travail 4 dans ses conditions de mise en service. La sortie 12, de même que l'entrée 11, sort de la culasse 3 pour arriver à un distributeur 15, distributeur identique 14 pour l'entrée (non représenté), le distributeur est asservi par un mécanisme de commande 16. Selon la consigne du système de commande 16 le distributeur 15 (respectivement 14) met en connexion la sortie 12 (respectivement l'entrée 11) avec le circuit de la source froide 17 ou le circuit de la source chaude 18 ou le circuit du régénérateur 19 lorsque le mécanisme correspond à l'une des variantes de l'invention nécessitant un régénérateur (machines de Stirling ou d'Ericsson, par exemple), selon certains cycles le distributeur déconnecte également l'échangeur interne 5 de tous les circuits (phase adiabatique). Le circuit 5-12-15-17 (respectivement 18 ou 19 lorsque 15 les connecte) -14-1 1-5 est un circuit fermé pouvant comporter un/des mécanismes faisant circuler le fluide caloporteur, ou des capteurs thermiques, de pression,... La flèche 9 indique le flux du fluide caloporteur dans le tube de l'échangeur interne 5. La pompe faisant circuler le fluide caloporteur peut soit être commandée par le mécanisme de commande 16, soit être localement asservie par capteur, par exemple, soit, le plus simple, être continuellement activée. C'est le cas lorsque la pompe est située entre le distributeur 15 et la culasse 3 ou entre la culasse et le distributeur 14. Elle pompe en continue que le circuit soit celui de la source froide, celui de la source chaude ou encore le régénérateur selon les consignes provenant du mécanisme de commande 16 appliquées par les distributeurs 14 et 15. Les distributeurs 14 et 15 ont les mêmes fonctions et travaillent de concert afin de connecter l'entrée et la sortie de l'échangeur interne 5 au circuit désiré. Par abus de langage nous parlerons de « distributeur » seulement ou de « distributeur 15 » étant entendu que le même traitement s'adresse aux deux distributeurs 14 et 15. Le mécanisme de commande 16 et le distributeur 15 peuvent être aussi bien électrique, que mécanique ou autre. La plus vieille technique dans ce domaine est l'arbre à came mais le distributeur n'a pas besoin d'autant de puissance qu'il en est nécessaire pour commander des soupapes il est donc envisageable une multitude de solutions plus simples comme une électrovanne ouvrant sur deux ou trois entrées (respectivement sorties) selon les commandes. Il peut être également choisi d'utiliser des électrovannes en série à deux niveaux le tout asservi par le mécanisme de commande 16. Les caractéristiques mécaniques qui déterminent le volume mort ainsi que le volume maximal que le volume de travail 4 prendra lorsque le piston sera à son point mort bas, sont spécifiques à l'usage qui sera fait du mécanisme selon l'invention, le rapport entre ces volumes intervient indirectement dans le rendement du mécanisme pour certaines variantes à l'invention. Pour obtenir des taux de compression très élevés, en particulier pour des moteurs à cycle de Carnot à fort rendement, le choix des échangeurs est crucial. Celui de la figure 1 ne conviendrait surement pas. Il sera alors choisi un autre type d'échangeur interne comme un ensemble d'échangeurs plans, parallèles, perpendiculaires à l'axe de rotation du cylindre afin de réduire au minimum les jeux 7 entre le piston 1 et l'échangeur 5. Il pourra être tel que les gorges 6 soient borgnes afin de permettre de placer les segments au plus haut du piston 1. Une grande diversité de forme et de texture caractérise les échangeurs internes au volume de travail, à ceux-ci s'ajoutent les techniques existantes dans le domaine. Les échangeurs internes brevetés apportent un gain considérable en rendement aux échanges thermiques qui sont faits en interne. L'amélioration des échanges internes, la position de l'échangeur au sein du volume de travail et non plus à sa périphérie, mais également l'amélioration des cycles thermodynamiques (pour les cycles combinés 2 en 1 basés sur les cycles de Beau de Rochas ou Diesel) non seulement évitent les pertes thermiques via les parois du moteur mais en plus le rendement moteur gagnera à isoler ces parois et à limiter autant que possible ces pertes thermiques alors même qu'elles étaient autrefois favorisées pour un bon fonctionnement des moteurs. L'échangeur interne 5, sur toutes ses surfaces, est uniquement en contact avec le fluide de travail et non plus avec la masse du cylindre 2 que nous chercherons à rendre le moins possible conducteur. La culasse 3 n'a plus de raison d'être puisqu'elle ne supporte plus aucune pièce majeure et délicate sinon ici l'échangeur interne 5, elle pourra donc être une pièce unique avec le cylindre 2 (ou la chemise). Une variante de l'invention consiste à utiliser plusieurs échangeurs internes, par exemple trois échangeurs internes, l'un serait continuellement connecté à la source chaude et ne serait actif que lorsque la phase du mécanisme requiert son activation, un autre serait continuellement connecté à la source froide et de même se verrait activer lorsque le mécanisme sera dans la phase correspondant à son activation, et un troisième le serait avec le régénérateur de la même manière. Ceci introduit un surcroit d'encombrement et n'économise que les distributeurs. Ainsi que nous le remarquerons dans la figure suivante, figure 2, la variation de volume est faible durant les phases 1 et 3 puisque nous sommes au voisinage des points morts, cependant elle est non nulle ce qui engendre une perte par rapport au rendement de Carnot, il peut donc être souhaitable d'adjoindre au mécanisme piston f bielle / vilebrequin un embiellage plus complexe tels qu'un certain nombre ont déjà été brevetés afin de prolonger le/les points morts. Ils produisent un temps d'arrêt du piston dans ces positions permettant ainsi de réaliser de véritables transformations isochores, d'où un meilleur rendement. L'ajout d'un tel mécanisme peut se révéler utile pour des variantes à l'invention fonctionnant en moteur de Stirling, par exemple, ainsi que la figure 2 suivante nous la présente. Dans ce cycle un tel mécanisme est plus nécessaire pour la phase de réchauffage isochore S3 que pour la phase de refroidissement isochore S1. En effet, si la figure 2 donne une longueur équivalente à ces deux phases, cette durée égale d'échange thermique pénalise le rendement. Un meilleur rendement impose de réduire le temps accordé aux échanges thermiques en phase 3 afin que la variation de taux de compression liée à 101a soit égale à la variation de taux de compression lié à 101 b. Les pertes engendrées par cette non correspondance des variations des taux de compression réels durant les phases isochores peuvent s'ajouter aux pertes négligées sauf lorsque 101b et 101a commenceront à devenir importants. Donc les mécanismes dont la vitesse de rotation est rapide privilégieront la variante à l'invention décrite ici afin de permettre un réchauffage suffisant en S3 au détriment d'un peu de rendement ou opteront pour un embiellage plus complexe. Une problématique identique se rencontrera pour chaque cycle même si le cycle de Stirling présenté figure 2 la fait mieux ressortir. L'état de l'art actuel met à disposition de nombreuses solutions techniques à cette problématique. En référence à la figure 2 nous avons un schéma donnant le comportement du mécanisme de commande 16 précédent, et la manière dont il ordonne les temps/phases du mécanisme de l'invention selon cette variante, en particulier la gestion des échanges thermiques. La figure 2, et celles qui suivent, ne représente pas le mécanisme de commande lui-même, l'homme de l'art saura lui donner une réalisation adaptée, traditionnellement le monde de la mécanique use d'arbre à came afin de réaliser un tel asservissement. Cette technique un peu rustique convient tout à fait et permet de bien en comprendre les phases/temps. Une autre solution, que nous privilégierons, utilise un calculateur. Celui-ci reçoit des informations numériques ou analogiques sur l'état du mécanisme et adresse ses consignes sous forme électrique aux organes qu'il commande. Parmi ces informations essentielles est l'angle de rotation du moteur. Un capteur angulaire lié à la rotation du vilebrequin fournit ces informations au calculateur. L'usage de calculateur apporte au mécanisme non seulement un moyen simple et léger de gestion du processus de commande mais il apporte toute la puissance et les nombreux potentiels de l'informatique afin d'améliorer et d'affiner cet asservissement. Par la suite nous considèrerons que le mécanisme de l'invention est dérivé de la technique des moteurs à piston/bielle/vilebrequin, ce qui n'est en rien restrictif à l'invention. Le cercle 51 de la figure 2 représente la rotation du vilebrequin, à chaque rotation du vilebrequin est associée une position du piston qui correspond, dirons-nous, à la projection du point du cercle 51 sur l'axe vertical 61. Le mécanisme décrit selon cette variante de l'invention est un moteur de cycle Stirling. Le sens de rotation du moteur est donné par la flèche centrale. Le piston décrit donc un mouvement oscillant entre son point mort haut 71 et son point mort bas 91, à mi course il est en 81. Nous commençons le cycle au point mort bas 91, au milieu du cycle 1 qui débute en S1. Le piston commence à remonter. Une singularité des moteurs à embiellage est d'avoir une vitesse de course des pistons de type sinusoïdale. Très rapide en 81, elle est quasi arrêtée en 91 et en 71. Cette quasi immobilité est pour nous intéressante car elle nous permet de faire les phases de refroidissement / réchauffement isochores (à volume constant) du cycle de Stirling au voisinage de ces points. Ainsi ces transformations thermodynamiques sont à très peu de chose près isochores, ce qu'indique le faible écart de position du piston en ces phases indiquées sur le dessin par 101a en position mort haut et 101b en position mort bas. Partant de son point mort bas le piston quitte son pseudo arrêt et termine donc sa phase de refroidissement durant laquelle la chaleur du fluide de travail est récupérée dans un régénérateur afin d'être recyclée ultérieurement. Ce qu'indique la flèche sortante et sa valeur notée Qr indiquant la quantité de chaleur prélevée. Cette quantité de chaleur Qr correspond exactement à la quantité de chaleur dont nous aurons besoin un peu plus tard dans le cycle, lors du réchauffage (phase 3). Le mécanisme termine donc la phase 1, le refroidissement isochore. Il arrive au point S2 par lequel débute la phase 2, la compression isotherme à basse température. En S2 le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de fermer le circuit du régénérateur et de brancher l'échangeur interne sur le circuit de la source froide. Nous sommes dans un cycle moteur donc la compression isotherme est à basse température. L'échangeur évacue la quantité de chaleur Qf correspondant à la compression isotherme. En fm de compression, au point S3, lorsque le piston bouge peu et donc que le volume varie peu -c'est ici relativement un peu moins vrai qu'au point mort bas vu que nous sommes proches du volume mort- nous entrons dans la phase 3 du cycle de Stirling, le réchauffement isochore. La chaleur Qr stockée dans le régénérateur est alors restituée au fluide de travail. Le mécanisme de commande envoie alors la consigne au distributeur de fermer le circuit qui relie l'échangeur à la source froide et de le connecter au régénérateur pour une restitution de la chaleur stockée. Ce qui est représenté par la flèche entrante associée à Qr. Aux pertes près nous retrouvons la température de la source chaude. Nous arrivons alors au point S4, début du cycle 4 la détente isotherme à haute température. Le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de fermer le circuit reliant l'échangeur interne au régénérateur et de connecter l'échangeur au circuit de la source chaude. Alors le piston réalise la détente isotherme à la température de la source chaude. Il consomme une quantité de chaleur Qc, la flèche pointant vers le cercle 51 indique que cette chaleur Qc est apportée au mécanisme. Après quoi, en fin de détente il arrive au point S1, le mécanisme de commande envoie la consigne de permuter de circuit et de connecter l'échangeur sur le circuit du régénérateur. Le mécanisme entre dans la phase 1, il stocke la chaleur Qr correspondant au refroidissement du fluide de travail de la température chaude à la température froide dans le régénérateur. Son fluide de travail passe à volume quasi constant de la température chaude à la température froide ce qui produit une baisse de pression. Et un nouveau cycle commence alors que le piston n'a réalisé qu'un seul allé retour pour un cycle moteur complet et sans le moindre transfert de fluide de travail. Ce qui est un énorme gain en temps ou sinon en terme de poids puisque qu'un moteur moitié moins lourd et moitié volumineux produit un travail identique à celui produit par un mécanisme classique. Nous gagnons également un peu en termes de poids dans le fait qu'il n'est pas nécessaire d'expulser le gaz, donc toute la course du piston est fonctionnelle. La course correspondant au volume mort ne pénalise pas le mécanisme de manière stérile lors des phases d'expulsion / admission. Enfin le mécanisme gagne énormément en simplicité en se débarrassant des organes de contrôle et de transfert des flux de gaz de travail, de leur masse et de leur encombrement. Nous noterons que la transformation isochore, ici, isobare juste après, ne sont pas des transitions naturelles du fluide de travail d'un moteur en mouvement. Aussi le mécanisme selon l'invention gagnera beaucoup et sans un surcroît de poids et de complexité mécanique à user d'un mécanisme de commande électronique afin de suivre et de contrôler ces phases pour les faire approcher le plus possible du cycle théorique. Ces transitions isobares et isochores sont le talon d'Achille des moteurs à combustion externe. Le mécanisme selon l'invention y apporte un premier avantage par sa simplification, un second, et non des moindres, consiste à contrôler précisément ses transformations thermiques non plus par de simples mécaniques déterministes mais par des systèmes dynamiques et adaptatifs que sont les calculateurs grâce à leurs algorithmes et leur vitesse de calcul associé à un ensemble de capteurs et de commandes. Quoiqu'il en soit il restera toujours un gap entre le cycle théorique et son implémentation matériel, ce qui a laissé et laissera du champ aux inventeurs. En référence à la figure 3, le schéma donne le comportement du mécanisme de commande qui constitue une variante de l'invention produisant un moteur de cycle Ericsson. De même que dans la figure précédente lorsque le vilebrequin réalise un tour, le cercle 51, le piston réalise un allé retour entre son point mort bas 91 et son point mort haut 71, le point 81 étant sa médiane. Le moteur tourne dans le sens de la flèche au centre du cercle. Nous commençons au point mort bas 91 qui est aussi le point E1, point de changement de phase, nous entrons dans la phase de refroidissement du fluide de travail lequel, au point E1, est encore à la température de la source chaude et doit, au terme de la phase 1 être à la température de la source froide selon une transformation isobare. Donc au point E1 le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de permuter les entrées sorties de l'échangeur interne du circuit de la source chaude sur le circuit du régénérateur. Au cours de la phase 1 la quantité Qr de chaleur est transmise au régénérateur en vue de son recyclage. Cette quantité de chaleur est importante car cette opération se fait à pression constante. Le fluide de travail étant généralement de l'Hélium le rapport entre les valeurs recyclées à pression constante (Ericsson) et à volume constant (Stirling) est 1,667 fois plus important. Les pertes sont proportionnelles à ces quantités manipulées. Durant cette phase de refroidissement le fluide refroidi se contracte, le piston accompagne cette contraction du fluide, il parcourt alors le trajet indiqué par 101b. Arrivé au point E2 le fluide est à la température basse de la source froide. Le mécanisme change de phase pour entrer en phase 2 de compression isotherme. Le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de permuter les entrées sorties de l'échangeur interne du circuit du régénérateur sur le circuit de la source froide. La phase 2 s'accomplit, le piston compresse le fluide, l'échangeur évacue la quantité Qf de chaleur correspondant à la compression isotherme de la phase 2. Arrivé au point mort haut 71 qui est également le point E3, le mécanisme passe dans la phase 3 qui est le réchauffement du fluide de travail à pression constante. Pour ce faire le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de changer la connexion de l'échangeur interne du circuit de la source froide pour celui du régénérateur. La chaleur Qr lui est restituée, aux pertes près. Le volume mort se dilate sous l'effet de la chaleur qui lui est transmise, le piston accompagne le fluide dans cette phase de dilatation. Au terme de la phase 3 le fluide a retrouvé la température de la source chaude, le rapport V4/V7 (V7 étant le volume mort) est donc le même que le rapport Vl/V2. Le volume V1 étant plus important que le volume V7, soit V3, le parcours 101b de la phase 1 est beaucoup plus important que le parcours 101a de la phase 3. Parvenu au point E4 le mécanisme passe en phase 4 de détente isotherme chaude. Le fluide de travail est chaud. Le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de permuter l'échangeur du circuit du régénérateur au circuit de la source chaude. Durant la phase 4 le fluide de travail se détend selon une détente isotherme chaude et fournit un travail au piston. La détente isotherme consomme une quantité Qc de chaleur indiquée par la flèche entrante. Arrivé au point mort bas le cycle est achevé et retourne en phase 1 après que le mécanisme de commande ait fait permuter l'alimentation de l'échangeur interne. Ici de même, simplement et en une seule rotation, un cycle complet est accompli en circuit fermé, sans nécessiter de transfert du fluide de travail comme c'est habituellement le cas. FIG. 5 represents a variant of the invention by its cycle, characterized in that it allows a hybrid mode between two cycles, here the Stirling cycle and that of Ericsson. FIG. 6 represents a variant of the invention by its cycle, characterized in that it allows the invention to operate according to a triangular cycle - I have not found its name, this cycle is based on three phases one isotherm , an adiabatic and a thermal transformation passing the working fluid from a warm temperature to a cold, or vice versa, hence the name by which I call it: triangular cycle - in this triangular cycle points down the Thermal transformation is done at constant pressure. The tip of the triangular cycle is the point where the isotherm and adiabatic join. As all cycles are reversible, in the same figure is presented the reverse thermal cycle to the motor cycle. The phases are not renamed according to their occurrence in order to accentuate the fact that it is the reverse cycle to the engine cycle. FIG. 7 represents a variant of the invention by its cycle, characterized in that it allows the invention to operate according to a triangular cycle pointing downwards where the thermal transformation is in isochore. Here too is presented with the engine cycle the associated thermal cycle. The two isobaric and isochoric triangular cycles have the same efficiency which depends only on Tf and Tc, ie: 1 - Tf / (Tc - Tf) * In (Tc / Tf) FIG. 8 represents a variant of the invention by its cycle, characterized in that it is triangular type tip up. FIG. 9 represents a variant of the invention by its cycle, characterized in that it is associated with a mechanism whose top dead center or low dead point marks a pose making it possible to carry out isochoric heat exchanges. Figure 10 shows a variant of the invention by its cycle, all the motor cycles can be reversed to give thermal cycles, heat pump, refrigerant or cryogenic, this and the following give two examples. This variant of FIG. 4 represents a heat pump based on the Carnot cycle. FIG. 11 shows a variant of the invention by its cycle, characterized in that it produces a cryogenic mechanism based on the Ericsson cycle. FIG. 12 represents a variant of the invention based on a mechanism of the piston / crankshaft / crankshaft type comprising planar and parallel internal exchangers served by distributors controlled by a control mechanism implementing one of the cycles described above. FIG. 13 represents a variant of the invention illustrating a more precise way of managing the heating / cooling phases of the working fluid, this figure is a partial view of the piston and internal exchangers which fit into it as well as distributors associated with each exchanger. FIG. 14 shows a variant of the invention where the internal exchanger is inverted and becomes an exchanger external to the working volume, although its internal volume containing the working fluid is always part of the enclosed work volume. The working fluid never leaves this volume of work, here too. FIG. 15 represents a variant of the invention inspired by the heat exchanges of the Stirling type engines adapted to the invention. Fig. 16 shows the triangular cycle pointing downwards according to a PV diagram. Fig. 17 shows the triangular cycle pointing upwards according to a PV diagram. Figure 18 shows the triangular and trapezoidal cycle which is extracted therefrom. Referring to Figure 1 we have a descriptive diagram, by section, of the mechanism according to the invention based on the technique of piston engines / connecting rod / crankshaft. We have the piston 1 comprising a cylindrical groove 6 in its head. The groove 6 allows the internal heat exchanger 5 to interlock with the piston 1 when it rises to the high position. A clearance 7 separates the groove 6 of the internal exchanger 5, a spirally wound tube and section 8. This game 7 contributes to the dead volume of the mechanism. A heat transfer fluid passes through the exchanger according to the flow 9, entering 11 (not shown in the section) and emerging at 12. The tabs 10 hold the coil 5 in position and the fixed to the cylinder head 3. The piston 1, the cylinder 2 and the cylinder head 3, removed from the volume of the internal heat exchanger 5, forms the working volume 4, closed volume from which the working fluid is never expelled. This volume of work is filled with a working fluid (generally one chooses helium for this purpose) whose pressurization and maintenance are done through the conduit 13. Theoretically, once the volume 4 put under pressure there is no need to intervene, in practice the sealing problems between the cylinder and the piston will make it necessary to return the work volume 4 in its commissioning conditions. The outlet 12, like the inlet 11, leaves the cylinder head 3 to arrive at a distributor 15, identical distributor 14 for the inlet (not shown), the distributor is controlled by a control mechanism 16. According to the instruction of the control system 16 the distributor 15 (respectively 14) connects the output 12 (respectively the input 11) with the circuit of the cold source 17 or the circuit of the hot source 18 or the regenerator circuit 19 when the mechanism corresponds to one of the variants of the invention requiring a regenerator (Stirling or Ericsson machines, for example), according to certain cycles the distributor also disconnects the internal heat exchanger 5 of all the circuits (adiabatic phase). The circuit 5-12-15-17 (respectively 18 or 19 when connected) -14-1 1-5 is a closed circuit which may comprise one or more mechanisms for circulating the coolant, or thermal sensors, for pressure, The arrow 9 indicates the flow of the coolant in the tube of the internal heat exchanger 5. The pump circulating the heat transfer fluid can either be controlled by the control mechanism 16, or be locally controlled by a sensor, for example, either, the simplest, be continuously activated. This is the case when the pump is located between the distributor 15 and the cylinder head 3 or between the cylinder head and the distributor 14. It pumps continuously that the circuit is that of the cold source, that of the hot source or the regenerator according to the instructions from the control mechanism 16 applied by the distributors 14 and 15. The distributors 14 and 15 have the same functions and work together to connect the inlet and the outlet of the internal exchanger 5 to the desired circuit. By abuse of language we will speak of "distributor" only or "distributor 15" being understood that the same treatment is addressed to the two distributors 14 and 15. The control mechanism 16 and the distributor 15 can be both electrical, mechanical Or other. The oldest technique in this field is the camshaft but the distributor does not need as much power as it is necessary to order valves so it is possible to envisage a multitude of simpler solutions such as an opening solenoid valve. on two or three inputs (respectively outputs) depending on the commands. It may also be chosen to use two-stage series solenoid valves enslaved by the control mechanism 16. The mechanical characteristics that determine the dead volume and the maximum volume that the working volume 4 will take when the piston will be at its low dead point, are specific to the use that will be made of the mechanism according to the invention, the ratio between these volumes intervenes indirectly in the efficiency of the mechanism for certain variants of the invention. To obtain very high compression ratios, particularly for high efficiency Carnot cycle engines, the choice of exchangers is crucial. That of Figure 1 probably would not fit. Then another type of internal exchanger will be chosen as a set of planar, parallel heat exchangers perpendicular to the axis of rotation of the cylinder in order to minimize the gaps 7 between the piston 1 and the heat exchanger 5. such that the grooves 6 are blind to allow the segments to be placed at the top of the piston 1. A great diversity of shape and texture characterizes the exchangers internal to the work volume, to these are added the existing techniques in the domain. Patented internal heat exchangers provide a considerable gain in heat exchange efficiency that is done internally. The improvement of internal exchanges, the position of the exchanger within the volume of work and no longer at its periphery, but also the improvement of thermodynamic cycles (for combined cycles 2 in 1 based on the cycles of Beau de Rochas or Diesel) not only avoid thermal losses via the walls of the engine but in addition the engine efficiency will gain to isolate these walls and to limit as much as possible these heat losses while they were formerly favored for a good operation of the engines. The internal exchanger 5, on all its surfaces, is only in contact with the working fluid and no longer with the mass of the cylinder 2 that we seek to make the least possible conductor. The cylinder head 3 has no reason to be since it can not stand any major and delicate parts except here the internal heat exchanger 5, it can be a single piece with the cylinder 2 (or the shirt). A variant of the invention consists in using several internal exchangers, for example three internal exchangers, one would be continuously connected to the hot source and would be active only when the phase of the mechanism requires its activation, another would be continuously connected to the cold source and similarly would be activated when the mechanism is in the phase corresponding to its activation, and a third would be with the regenerator in the same way. This introduces an extra amount of space and saves only the distributors. As we will notice in the following figure, figure 2, the variation of volume is weak during the phases 1 and 3 since we are in the vicinity of the dead spots, however it is not null which generates a loss compared to the yield of Carnot It may therefore be desirable to add to the mechanism piston rod / crankshaft a more complex linkage such as a number have already been patented to extend the dead spots. They produce a stoppage time of the piston in these positions thus making it possible to achieve real isochoric transformations, hence a better yield. The addition of such a mechanism may be useful for variants of the invention operating in Stirling engine, for example, and the following Figure 2 presents it to us. In this cycle, such a mechanism is more necessary for the isochoric heating phase S3 than for the isochoric cooling phase S1. Indeed, if Figure 2 gives a length equivalent to these two phases, this equal duration of heat exchange penalizes the efficiency. Better performance requires reducing the time allowed for heat exchange in phase 3 so that the variation in compression ratio related to 101a is equal to the variation in compression ratio related to 101 b. Losses from this mismatch of changes in actual compression rates during isochoric phases may add to neglected losses except when 101b and 101a will start to become significant. Therefore, the mechanisms whose speed of rotation is fast will favor the alternative to the invention described here to allow sufficient heating in S3 at the expense of a little efficiency or opt for a more complex linkage. An identical problem will be encountered for each cycle even if the Stirling cycle presented in figure 2 makes it stand out better. The current state of the art provides many technical solutions to this problem. Referring to Figure 2 we have a diagram giving the behavior of the preceding control mechanism 16, and the manner in which it orders the times / phases of the mechanism of the invention according to this variant, in particular the management of heat exchanges. Figure 2, and those that follow, does not represent the control mechanism itself, one skilled in the art will give it a suitable embodiment, traditionally the world of mechanics uses camshaft to achieve a such enslavement. This technique is a bit rustic and quite suitable for understanding the phases / time. Another solution, which we will privilege, uses a calculator. The latter receives digital or analog information on the state of the mechanism and sends its instructions in electrical form to the organs that it controls. Among this essential information is the angle of rotation of the engine. An angular sensor related to the rotation of the crankshaft provides this information to the computer. The use of calculator not only provides the mechanism with a simple and light way of managing the control process, but it brings all the power and the numerous potentials of the computer science to improve and refine this servocontrol. Subsequently we will consider that the mechanism of the invention is derived from the technique of piston / crank / crankshaft engines, which is in no way restrictive to the invention. The circle 51 of FIG. 2 represents the rotation of the crankshaft, at each rotation of the crankshaft is associated a position of the piston which corresponds, shall we say, to the projection of the point of the circle 51 on the vertical axis 61. The mechanism described according to this variant of the invention is a Stirling cycle engine. The direction of rotation of the engine is given by the central arrow. The piston therefore describes an oscillating movement between its top dead center 71 and its bottom dead center 91, at mid-stroke it is at 81. We begin the cycle at bottom dead center 91, in the middle of cycle 1 which starts at S1. The piston starts to rise. A singularity of the engine with crankshaft is to have a stroke speed of the sinusoidal type pistons. Very fast in 81, it is almost stopped in 91 and in 71. This quasi immobility is for us interesting because it allows us to make the phases of cooling / heating isochores (with constant volume) of the Stirling cycle in the vicinity of these points. Thus these thermodynamic transformations are very nearly isochoric, as indicated by the small positional deviation of the piston in these phases indicated in the drawing by 101a in the top dead position and 101b in the low dead position. From its low dead point the piston leaves its pseudo stop and therefore ends its cooling phase during which the heat of the working fluid is recovered in a regenerator for later recycling. This is indicated by the outgoing arrow and its value marked Qr indicating the amount of heat taken. This amount of heat Qr corresponds exactly to the amount of heat we will need a little later in the cycle, during reheating (phase 3). The mechanism therefore completes phase 1, the isochoric cooling. It arrives at point S2 through which phase 2 begins, the isothermal compression at low temperature. In S2 the control mechanism sends the instruction to the distributor to close the regenerator circuit and connect the internal heat exchanger to the circuit of the cold source. We are in a motor cycle so the isothermal compression is at low temperature. The exchanger discharges the amount of heat Qf corresponding to the isothermal compression. In compression fm, at point S3, when the piston moves little and therefore the volume varies little-here is relatively a little less true than at the bottom dead point as we are close to the dead volume-we enter the phase 3 of the Stirling cycle, isochoric warming. The heat Qr stored in the regenerator is then returned to the working fluid. The control mechanism then sends the instruction to the distributor to close the circuit connecting the heat exchanger to the cold source and connect it to the regenerator for a return of the stored heat. What is represented by the incoming arrow associated with Qr. At the losses we find the temperature of the hot spring. We then arrive at point S4, beginning of cycle 4 the isothermal expansion at high temperature. The control mechanism sends the instruction to the distributor to close the circuit connecting the internal heat exchanger to the regenerator and connect the heat exchanger to the circuit of the hot source. Then the piston carries out the isothermal expansion at the temperature of the hot source. It consumes a quantity of heat Qc, the arrow pointing to the circle 51 indicates that heat Qc is brought to the mechanism. After which, at the end of expansion it reaches the point S1, the control mechanism sends the instruction to switch circuit and connect the exchanger on the circuit of the regenerator. The mechanism enters phase 1, it stores the heat Qr corresponding to the cooling of the working fluid from the hot temperature to the cold temperature in the regenerator. Its working fluid changes to almost constant volume from the hot temperature to the cold temperature which produces a drop in pressure. And a new cycle begins when the piston has achieved only one return for a complete engine cycle and without any transfer of working fluid. This is a huge gain in time or otherwise in terms of weight since a half less heavy and half bulky engine produces a job identical to that produced by a conventional mechanism. We also gain a little in terms of weight in the fact that it is not necessary to expel the gas, so the entire stroke of the piston is functional. The race corresponding to the dead volume does not penalize the mechanism in a sterile manner during the expulsion / admission phases. Finally the mechanism gains enormously in simplicity by getting rid of control organs and transfer of work gas streams, their mass and their size. We note that the isochoric transformation, here, isobaric just after, are not natural transitions of the working fluid of a moving motor. Also the mechanism according to the invention will gain a lot and without additional weight and mechanical complexity to use an electronic control mechanism to monitor and control these phases to get as close as possible to the theoretical cycle. These isobaric and isochoric transitions are the Achilles heel of external combustion engines. The mechanism according to the invention provides a first advantage by its simplification, a second, and not least, consists in precisely controlling its thermal transformations no longer by simple deterministic mechanics but by dynamic and adaptive systems that are calculators thanks to their algorithms and their computation speed associated with a set of sensors and controls. Anyway there will always be a gap between the theoretical cycle and its hardware implementation, which left and leave the field to the inventors. With reference to FIG. 3, the diagram gives the behavior of the control mechanism which constitutes a variant of the invention producing an Ericsson cycle engine. As in the previous figure when the crankshaft performs a turn, the circle 51, the piston makes a return all between its bottom dead center 91 and top dead center 71, the point 81 being its median. The motor rotates in the direction of the arrow in the center of the circle. We start at low dead point 91 which is also point E1, point of change of phase, we enter the phase of cooling of the working fluid which, at point E1, is still at the temperature of the hot source and must, at term of phase 1 be at the temperature of the cold source according to an isobaric transformation. So at point E1 the control mechanism sends the instruction to the distributor to switch the inlets out of the internal exchanger circuit of the hot source on the regenerator circuit. During phase 1 the quantity Qr of heat is transmitted to the regenerator for its recycling. This amount of heat is important because this operation is done at constant pressure. Since the working fluid is generally Helium, the ratio between the recycled values at constant pressure (Ericsson) and at constant volume (Stirling) is 1.667 times higher. The losses are proportional to these manipulated quantities. During this cooling phase the cooled fluid contracts, the piston accompanies this contraction of the fluid, it then travels the path indicated by 101b. At point E2 the fluid is at the low temperature of the cold source. The mechanism changes phase to enter phase 2 of isothermal compression. The control mechanism sends the instruction to the distributor to switch the inlets out of the internal exchanger of the regenerator circuit to the circuit of the cold source. Phase 2 is completed, the piston compresses the fluid, the exchanger discharges the quantity Qf of heat corresponding to the isothermal compression of phase 2. At the top dead center 71 which is also the point E3, the mechanism passes into the phase 3 which is the heating of the working fluid at constant pressure. To do this, the control mechanism sends the instruction to the distributor to change the connection of the internal exchanger of the circuit of the cold source to that of the regenerator. The heat Qr is restored to him, with the losses near. The dead volume expands under the effect of the heat that is transmitted to it, the piston accompanies the fluid in this phase of expansion. At the end of phase 3 the fluid has found the temperature of the hot source, the ratio V4 / V7 (V7 is the dead volume) is the same as the ratio V1 / V2. Since the volume V1 is larger than the volume V7, ie V3, the path 101b of the phase 1 is much larger than the path 101a of the phase 3. At point E4 the mechanism goes into phase 4 of hot isothermal expansion. The working fluid is hot. The control mechanism sends the instruction to the distributor to switch the exchanger of the regenerator circuit to the circuit of the hot source. During phase 4 the working fluid relaxes in a hot isothermal expansion and provides work to the piston. The isothermal expansion consumes a quantity Qc of heat indicated by the incoming arrow. At the bottom dead center, the cycle is completed and returns to phase 1 after the control mechanism has switched the power supply of the internal heat exchanger. Here again, simply and in a single rotation, a complete cycle is performed in a closed circuit, without requiring the transfer of the working fluid as is usually the case.

En référence à la figure 4, le schéma donne le comportement du mécanisme de commande de l'invention, il constitue une variante de l'invention produisant un moteur de cycle Carnot. Le mécanisme de Carnot est très intéressant car beaucoup plus simple, en outre il ne nécessite pas de recyclage et stockage de chaleur, un point très favorable, car ce point est source de difficultés, de perte de rendement et d'encombrement du à des éléments extérieurs au moteur. Malheureusement il n'a pas que des point forts, son point faible est, pour obtenir de fort rendements, de nécessiter un fort taux de compression. Si l'invention ne traite pas des solutions à ce problème, un fort taux de compression induit plus de pertes mécaniques, elle apporte cependant un avantage sur les mécanismes traditionnels qui est sa non-culasse. Ainsi les gougeons fixant la culasse au bloc moteur ne sont plus d'aucune utilité et les limitations liées à leur contrainte d'arrachement ne sont plus restrictives. Toutes les difficultés mécaniques ne sont pas balayées pour autant, les efforts que subissent les bielles et vilebrequins, ni la pression qui repousse le corps du moteur du vilebrequin, cependant ce petit avantage est appréciable. De même que dans les figures précédentes le cercle 51 représente la rotation du vilebrequin alors que la position du piston est représentée par la projection de la position du vilebrequin sur l'axe 61. Le piston est en position mort haut en 71 et en position mort bas en 91, en 81 il est au milieu de sa course. Le vilebrequin tourne dans le sens de la flèche du milieu du cercle. Nous commençons le cycle en position mort bas 91 lequel correspond au point Cl, le début de la phase 1 soit la compression isotherme à basse température. Le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de connecter l'échangeur interne au circuit de la source froide. Cette compression produit une chaleur Qf que l'échangeur évacue vers la source froide, d'où la flèche sortante Qf. Arrivé au point C2 le mécanisme de commande coupe le circuit de refroidissement. Le mécanisme entre dans sa phase 2 qui est la compression adiabatique, sans échange de chaleur, la compression se poursuit jusqu'au point C3 qui correspond au point mort haut. Là le fluide de travail à atteint, par compression, la température de la source chaude. Le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur d'ouvrir le circuit avec la source chaude. L'échangeur alimente en chaleur le fluide durant sa phase 3 la détente isotherme chaude, d'où la flèche entrante Qc. Arrivé au point C4 le mécanisme de commande assigne au distributeur de couper le circuit avec la source chaude. Durant la phase 4 la détente se poursuit en adiabatique, sans échange de chaleur. Au terme de la phase 4, la détente complète, nous arrivons au point mort bas qui est le point Cl, départ de la phase 1, le début de la compression isotherme. Au point Cl le fluide détendu a la température de la source froide. Nous venons ici encore de réaliser le cycle complet, celui de Carnot, soit quatre temps, en une seule rotation, soit deux temps mécaniques, compression puis détente. Les compressions et détente adiabatiques sont de grandeurs égales, de bilan énergétiquement nul... aux pertes mécaniques près. Si la course de compression adiabatique est plus importante c'est qu'elle a lieu en fin de compression alors que la détente adiabatique est réalisée en fin de détente, or V3/V2 (où V3 est égal au volume mort) est égal à V4/V1. Nous remarquerons que le cycle illustré selon ce schéma serait d'un rendement faible. Plus le rendement est élevé, plus les courses de compression / détente adiabatiques sont importantes puisque le rendement de Carnot dépend des deux températures basse et haute et qu'elles sont liées au taux de compression adiabatique. D'où le second point faible de ce mécanisme, un faible rapport puissance dégagée / volume. Son application la plus facile et la plus appropriée sera donc dans le domaine des pompes à chaleur ou en cryogénie, en cycle inversé. Ainsi que nous l'avons fait remarquer au début ce cycle est plus simple, il ne fait pas intervenir de régénérateur, mécanisme délicat et caution à perte de rendement. Ici deux seuls flux de liquide calorifique interviennent et tous deux se font à température constante ce qui ne pose aucune difficulté technique. En référence à la figure 5, nous avons vu les variantes à l'invention permettant de fonctionner selon les cycles de Stirling, d'Ericsson et de Carnot, or de même qu'il existe une multitude de mécanismes dérivant du moteur de Stirling, Stirling alpha, beta, etc. variations qui prennent quelques libertés avec le cycle théorique parfois en mélangeant les cycles comme le cycle Stirling Alpha est un mélange de cycle Stirling et de cycle Ericsson, nous pouvons faire de même ici, un panachage de cycles. De fait le panachage se fera peut être à l'insu du concepteur du mécanisme si par exemple son échangeur interne ne parvient pas à réchauffer suffisamment vite le fluide de travail lors de la phase 3 de la figure 3 montrant l'invention selon le cycle d'Ericsson, alors la phase de réchauffement isobare comprendra une composante de détente adiabatique non prévue dans le cycle théorique. Remarquons que cette composante détente adiabatique accroitra l'écart de température entre le fluide de travail et le fluide caloporteur ce qui accélèrera les échanges thermiques. Cependant il en résultera une perte de rendement. De même lors du refroidissement, phase 1 figure 3, sur une durée plus importante, mais si là aussi l'échangeur était trop faible où le débit du fluide caloporteur insuffisant alors, à l'insu de l'ingénieur, au lieu d'un simple refroidissement nous aurions une composante de compression adiabatique ce qui nuirait au rendement. D'où la remarque qui fut faite à propos des avantages procurés par un calculateur. Un calculateur améliorera considérablement la gestion des flux thermiques et donc des pertes liées aux échanges thermiques. Il faut donc que le mélange des composantes isobares et adiabatiques, ici, de la phase de détente corresponde au mélange des composantes de la phase de compression. C'est ce que nous recherchons dans l'exemple de variante hybride de la figure 5. Les points spécifiques au cycle sont préfixés "H". C'est ici une variante qu'implémentent d'autres mécanismes, un cycle hybride Stirling-Ericsson. L'invention selon cette variante débute la phase 1 avant le point mort bas 91 comme dans un cycle de Stirling, cependant il se poursuit plus loin et agit ensuite comme dans un cycle d' Ericsson par un abaissement de température produisant une contraction du volume à pression constante. La phase 1 qui débute au point Hl consiste à refroidir le fluide de travail de sa température initiale chaude à la température de la source froide en recyclant Qr la chaleur du fluide dans le régénérateur. Dans ce but le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de connecter l'échangeur interne au circuit du régénérateur. Ici Qr n'est plus purement isobare, ni purement isochore, elle a une valeur intermédiaire entre ces deux extrêmes qui dépend de la proportion de ses composantes isochore des points Hl à Hlb puis isobare des points Hlb à 112. Parvenu au point 112, le mécanisme entre en phase 2. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit de la source froide. Commence la compression isotherme à basse température du fluide travail. Celle-ci dégage une quantité Qf de chaleur vers la source froide. Parvenu au point 113 le mécanisme entre en phase 3, le réchauffement à partir de la chaleur Qr recyclée. Là le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit du régénérateur en vue de ce recyclage. Une première partie se fait de manière isochore des points 113 à H3b puis de manière isobare de H3b à H4. Notons au passage que nous perdons de la chaleur. Dans la phase 1 la transformation à basse température se fait à pression constante ce qui lui confère un facteur Cp important or son recyclage en phase 3 se fait à volume constant lié au facteur Cv du fluide, il y aura donc un excédant Cp-Cv qui ne sera pas recyclé. De même la partie haute température est recyclée en isochore donc d'un facteur Cv tandis que lors du réchauffement en phase 3 cette partie haute température est recyclée en isobare donc d'un facteur Cp, conclusion tout Cv sera recyclée et il en manquera d'une valeur Cp-Cv ce qui nécessitera un chauffage depuis la source chaude. Donc le rendement se détériore d'autant plus que nous nous éloignons de l'un de ces cycles. Remarquons que la première perte est une perte effective de chaleur alors que la seconde induit un cycle triangulaire sous jacent lequel n'est pas une perte brute mais une baisse de rendement. Parvenu au point H4 le mécanisme entre en phase 4, le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit de la source chaude. Le cycle s'achève par la détente isotherme à haute température. La détente isotherme consomme une quantité de chaleur Qc, flèche entrante. Et nous retournons en début de cycle suivant, au point Hl phase 1, le refroidissement et son recyclage. Au problème lié aux pertes thermiques dues à la périodicité du cycle et non sa symétrie (isochore+isobare en phase 1 associé aux transformations isochore+isobare en phase 3), nous pourrions envisager quelques variantes à l'invention consistant à terminer comme nous avons commencé par une isochore afin de recycler la même quantité de chaleur aux mêmes températures. Dans ce cas il nous faut commencer plus tôt la phase 3 afin de réchauffer par la chaleur de l'isobare comprise entre Hlb et 112 le fluide de travail dés un point H3a jusqu'en H3. Cette opération correspond à une compression adiabatique, ce qui ne nous permet pas d'atteindre le but recherché, un meilleur recyclage. Le nouveau cycle prolongera la détente isotherme chaude depuis H3b et réalisera une compression adiabatique de H3a à H3. Ce qui amène à perdre la chaleur prélevée dans entre les points Hlb et 112 en phase 1. Le nombre de variantes obtenues en combinant les trois alternatives (isochore, isobare, adiabatique) lors de la phase de refroidissement puis, pour chacune d'elle en l'associant à l'une des combinaisons du même genre pour la phase de réchauffement, est très important. Si nous y ajoutons les variantes issues des mêmes combinaisons dans lesquelles il n'y a qu'une ou aucune isotherme au lieu des deux isothermes des cycles idéaux, alors la liste s'allonge considérablement. Chaque refroidissement ou réchauffement peut se composer avec une combinaison d'une, de deux ou de trois de ces transformations : isochore, isobare et adiabatique. L'isochore étant une transformation thermique symétrique par rapport à l'axe central, noté 61. L'isobare est une transformation thermique asymétrique, d'un seul coté de l'axe central. L'adiabatique est une transformation asymétrique d'un seul coté de l'axe central en l'absence d'échange thermique ; elle produit ou consomme une énergie en rapport direct avec l'abaissement ou l'élévation de température du fluide de travail. Parmi ces cycles certains correspondent au cycle équivalent des moteurs à combustion interne intégrés au mécanisme selon l'invention qui les accomplit en deux temps mécaniques. De ce fait nous retrouvons adaptés à l'invention les cycles améliorant le rendement des moteurs à combustion interne, cycles combinés 2 en let 3 en 1. Ces cycles combinés résultent de la combinaison de deux ou trois des cycles triangulaire ou trapézoïdal, de type moteur à explosion ou de type Carnot. La spécificité de ces cycles est pour le cycle triangulaire une compression et une détente dont l'une est isotherme et l'autre adiabatique. La spécificité des moteurs à explosion ainsi que des turbines est d'être constitués d'une compression et d'une détente adiabatiques. La spécificité des cycles de type de Carnot est d'avoir une compression et une détente isothermes. Ainsi un cycle combiné 3 en 1 qui intègre en un seul cycle ces trois cycles triangle ou trapèze, moteur à explosion, moteur de type Carnot comprend une compression en partie isotherme et en partie adiabatique et une détente en partie isotherme et en partie adiabatique. Nous donnons succinctement quelques exemples des cycles que le mécanisme de commande peut intégrer selon l'une de ces nombreuses variantes. - De Hla à 91 détente adiabatique ; de 91 à 113 compression isotherme ; de H3 à H3b réchauffement isochore ; H3b à Hla détente isotherme. L'isochore, qui pourrait être une isobare, utilise la chaleur de la source chaude puisqu'il n'y a pas de régénérateur dans ce cycle tel qu'il est décrit ainsi. - De Hla à 91 détente adiabatique ; de 91 à H3a compression isotherme ; de H3a à H3 compression adiabatique ; de H3 à H3b réchauffage isochore ; de H3b à Hla détente isotherme. - De 91 à H3a compression isotherme ; de H3a à H3 compression adiabatique ; de 113 à H3b chauffage isochore ; de H3b à 91 détente adiabatique. C'est là l'un des cycles combinés 2 en 1 Cette variante est une illustration supplémentaire de l'intérêt qu'apporte un mécanisme de commande constitué d'un calculateur puisqu'ici ce cycle moteur nécessite une capacité adaptative du cycle. En effet selon les variations de puissance demandées au moteur la température chaude sera plus ou moins élevée. Afin que le cycle fonctionne et que le mécanisme retrouve les états précédents, par exemple au voisinage du point mort bas 91, il est nécessaire de faire varier la position du point H3a en fonction de la température de chauffe. Notons que des positions des points indiqués sur le cercle 51 ce qui importe dans les séquences données ici est leur ordre. La longueur de leurs phases demande à être adaptée aux cycles et aux conditions d'utilisation. Pour donner un dernier cycle, nous donnerons celui du moteur essence adapté ici sans apporter d'amélioration : - De Hl à Hlb refroidissement isochore (la chaleur est évacuée vers la source froide) ; de Hlb à H3 compression adiabatique ; de 113 à H3b chauffage isochore ; de H3b à Hl détente adiabatique. Remarquons qu'ici la capacité adaptative du mécanisme de commande n'est pas nécessaire puisque le gaspillage thermique assure la stabilité du cycle. Notons au passage qu'il ne serait pas nécessaire d'un effort surhumain pour améliorer ce cycle, simplement en recyclant la chaleur de l'isochore Hl-Hlb. With reference to FIG. 4, the diagram gives the behavior of the control mechanism of the invention, it constitutes a variant of the invention producing a Carnot cycle engine. The mechanism of Carnot is very interesting because much simpler, besides it does not require recycling and storage of heat, a very favorable point, because this point is a source of difficulties, loss of yield and congestion due to elements outside the engine. Unfortunately it does not have only strong points, its weak point is, to obtain high yields, to require a high rate of compression. If the invention does not deal with solutions to this problem, a high compression rate induces more mechanical losses, but it brings an advantage over the traditional mechanisms which is its non-cylinder head. Thus the gougeons fixing the cylinder head to the engine block are no longer of any use and the limitations related to their pulling stress are no longer restrictive. All mechanical difficulties are not swept away, the efforts that the rods and crankshafts undergo, nor the pressure that pushes the body of the crankshaft engine, however this small advantage is appreciable. As in the previous figures the circle 51 represents the rotation of the crankshaft while the position of the piston is represented by the projection of the position of the crankshaft on the axis 61. The piston is in the top dead position in 71 and in the dead position low in 91, in 81 he is in the middle of his race. The crankshaft rotates in the direction of the arrow in the middle of the circle. We start the cycle in low dead position 91 which corresponds to the point Cl, the beginning of phase 1 is the isothermal compression at low temperature. The control mechanism sends the instruction to the distributor to connect the internal exchanger to the circuit of the cold source. This compression produces a heat Qf the exchanger discharges to the cold source, hence the outgoing arrow Qf. At point C2 the control mechanism cuts the cooling circuit. The mechanism enters its phase 2 which is the adiabatic compression, without heat exchange, the compression continues to the point C3 which corresponds to the top dead center. There the working fluid has reached, by compression, the temperature of the hot source. The control mechanism sends the instruction to the distributor to open the circuit with the hot source. The exchanger supplies heat to the fluid during its phase 3 the hot isothermal expansion, where the incoming arrow Qc. At point C4 the control mechanism assigns the distributor to cut the circuit with the hot source. During phase 4 the relaxation continues in adiabatic, without heat exchange. At the end of phase 4, the complete relaxation, we arrive at the bottom dead point which is the point CI, starting from phase 1, the beginning of the isothermal compression. At the point Cl the fluid relaxed at the temperature of the cold source. We have just come here again to carry out the complete cycle, that of Carnot, either four times, in a single rotation, or two mechanical times, compression and relaxation. The adiabatic compressions and relaxation are of equal size, of energetically zero balance ... with mechanical losses. If the adiabatic compression stroke is greater it is that it takes place at the end of compression while the adiabatic expansion is performed at the end of expansion, or V3 / V2 (where V3 is equal to the dead volume) is equal to V4 / V1. We will notice that the cycle illustrated according to this diagram would be of a weak yield. The higher the efficiency, the greater the adiabatic compression / expansion strokes, since the Carnot yield depends on both low and high temperatures and is related to the adiabatic compression ratio. Hence the second weak point of this mechanism, a low power ratio released / volume. Its easiest and most appropriate application will therefore be in the field of heat pumps or in cryogenics, in an inverted cycle. As we pointed out at the beginning this cycle is simpler, it does not involve regenerator, delicate mechanism and deposit with loss of yield. Here, only two flows of heat transfer fluid occur and both are done at a constant temperature, which poses no technical difficulty. With reference to FIG. 5, we have seen the variants of the invention making it possible to operate according to the Stirling, Ericsson and Carnot cycles, just as there are a multitude of mechanisms deriving from the Stirling engine, Stirling. alpha, beta, etc. variations that take some liberties with the theoretical cycle sometimes by mixing cycles as the Stirling Alpha cycle is a mixture of Stirling cycle and Ericsson cycle, we can do the same here, a mix of cycles. In fact the mixing may occur without the knowledge of the designer of the mechanism if for example its internal heat exchanger fails to warm up quickly the working fluid during phase 3 of Figure 3 showing the invention according to the cycle of Ericsson, then the isobaric warming phase will include an adiabatic relaxation component not provided for in the theoretical cycle. Note that this adiabatic expansion component will increase the temperature difference between the working fluid and the coolant which will accelerate heat exchange. However, this will result in a loss of yield. Similarly during the cooling, phase 1 Figure 3, over a longer period, but if there too the heat exchanger was too low where the flow of heat transfer fluid insufficient then, without the knowledge of the engineer, instead of a simple cooling we would have an adiabatic compression component which would hinder performance. Hence the remark that was made about the benefits provided by a calculator. A calculator will significantly improve the management of thermal flows and therefore losses related to heat exchange. It is therefore necessary that the mixture of isobaric and adiabatic components, here, of the relaxation phase corresponds to the mixture of components of the compression phase. This is what we are looking for in the hybrid variant example of Figure 5. Cycle-specific points are prefixed "H". This is a variant implemented by other mechanisms, a hybrid Stirling-Ericsson cycle. The invention according to this variant starts phase 1 before the bottom dead point 91 as in a Stirling cycle, however it continues further and then acts as in a cycle of Ericsson by a lowering of temperature producing a contraction of the volume to constant pressure. Phase 1 which starts at point H1 consists in cooling the working fluid from its initial hot temperature to the temperature of the cold source by recycling the heat of the fluid in the regenerator. For this purpose the control mechanism sends the instruction to the distributor to connect the internal exchanger to the regenerator circuit. Here Qr is no longer purely isobaric, nor purely isochoric, it has an intermediate value between these two extremes which depends on the proportion of its isochoric components of points H1 to H1b and then isobaric from points H1b to 112. Having reached point 112, the mechanism enters phase 2. The control mechanism sends the instruction to connect the internal exchanger to the circuit of the cold source. Begins low temperature isothermal compression of working fluid. This releases a quantity Qf of heat towards the cold source. At point 113 the mechanism enters phase 3, warming up from the recycled Qr heat. There the control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the regenerator circuit for this recycling. A first part is isochorically points 113 to H3b and isobarically H3b to H4. Note in passing that we are losing heat. In phase 1 the transformation at low temperature is done at constant pressure which gives it an important factor Cp or its recycling in phase 3 is done at constant volume related to the factor Cv of the fluid, so there will be an excess Cp-Cv which will not be recycled. In the same way, the high temperature part is recycled in isochore so of a factor Cv whereas during the warming up in phase 3 this high temperature part is recycled in isobar so of a factor Cp, conclusion all Cv will be recycled and it will be lacking of it a Cp-Cv value which will require heating from the hot source. So the yield deteriorates the more as we move away from one of these cycles. Note that the first loss is an actual loss of heat while the second induces an underlying triangular cycle which is not a gross loss but a decrease in yield. At point H4 the mechanism enters phase 4, the control mechanism sends the instruction to connect the internal exchanger to the circuit of the hot source. The cycle ends with isothermal expansion at high temperature. The isothermal expansion consumes a quantity of heat Qc, incoming arrow. And we go back to the beginning of the next cycle, at point Hl phase 1, cooling and recycling. To the problem related to the thermal losses due to the periodicity of the cycle and not its symmetry (isochore + isobar in phase 1 associated with isochore + isobaric transformations in phase 3), we could consider some variants to the invention consisting of finishing as we started by an isochore to recycle the same amount of heat at the same temperatures. In this case we must start earlier phase 3 to warm up by the heat of the isobar between Hlb and 112 the working fluid from a point H3a to H3. This operation corresponds to adiabatic compression, which does not allow us to achieve the desired goal, better recycling. The new cycle will extend the hot isothermal expansion from H3b and will adiabatically compress H3a to H3. This leads to the loss of the heat taken in between points H1b and 112 in phase 1. The number of variants obtained by combining the three alternatives (isochore, isobaric, adiabatic) during the cooling phase and then, for each of them, combining it with one of the combinations of the same kind for the warming phase is very important. If we add variants from the same combinations in which there is only one or none of the isotherms instead of the two isotherms of the ideal cycles, then the list goes on considerably. Each cooling or warming can be composed of a combination of one, two or three of these transformations: isochore, isobaric and adiabatic. The isochore is a symmetrical thermal transformation with respect to the central axis, noted 61. The isobaric is an asymmetric thermal transformation, on one side of the central axis. Adiabatic is an asymmetric transformation on one side of the central axis in the absence of heat exchange; it produces or consumes energy directly related to the lowering or raising of the temperature of the working fluid. Among these cycles, some correspond to the equivalent cycle of internal combustion engines integrated in the mechanism according to the invention which accomplishes them in two mechanical times. Therefore we find adapted to the invention the cycles improving the efficiency of internal combustion engines, combined cycles 2 in let 3 in 1. These combined cycles result from the combination of two or three triangular or trapezoidal cycles, motor type explosion or Carnot type. The specificity of these cycles is for the triangular cycle a compression and a relaxation of which one is isothermal and the other adiabatic. The specificity of internal combustion engines and turbines is to consist of adiabatic compression and expansion. The specificity of Carnot type cycles is to have isothermal compression and expansion. Thus a combined cycle 3 in 1 which integrates in a single cycle these three rings triangle or trapezium, engine explosion Carnot type engine comprises a partly isothermal and partly adiabatic compression and a partially isothermal and partly adiabatic relaxation. We give briefly some examples of the cycles that the control mechanism can integrate according to one of these many variants. From Hla to 91 adiabatic relaxation; from 91 to 113 isothermal compression; from H3 to H3b isochore warming; H3b to Hla isothermal relaxation. The isochore, which could be an isobar, uses the heat of the hot source since there is no regenerator in this cycle as it is described. From Hla to 91 adiabatic relaxation; from 91 to H3a isothermal compression; from H3a to H3 adiabatic compression; from H3 to H3b isochore reheating; from H3b to Hla isothermal relaxation. - From 91 to H3a isothermal compression; from H3a to H3 adiabatic compression; from 113 to H3b isochore heating; from H3b to 91 adiabatic relaxation. This is one of the combined cycles 2 in 1 This variant is a further illustration of the interest of a control mechanism consisting of a computer since here this motor cycle requires an adaptive capacity of the cycle. Indeed according to the power variations requested from the engine the hot temperature will be higher or lower. In order for the cycle to work and for the mechanism to return to the previous states, for example in the vicinity of the bottom dead point 91, it is necessary to vary the position of the point H3a as a function of the heating temperature. Note that the positions of the points indicated on the circle 51 what matters in the sequences given here is their order. The length of their phases needs to be adapted to cycles and conditions of use. To give a last cycle, we will give that of the adapted gasoline engine here without making any improvement: - From Hl to Hlb isochoric cooling (the heat is evacuated towards the cold source); from Hlb to H3 adiabatic compression; from 113 to H3b isochore heating; from H3b to Hl relaxation adiabatic. Note that here the adaptive capacity of the control mechanism is not necessary since the thermal waste ensures the stability of the cycle. Note in passing that it would not be necessary to superhuman effort to improve this cycle, simply by recycling the heat of the isochore Hl-Hlb.

Parmi les nombreuses variantes pouvant être combinées à partir des phases des cycles décrits un certain nombre produisent de la chaleur. De ce fait elles ont un rendement moindre que le rendement de Carnot puisqu'elles dégagent de la chaleur ce qui accroit leurs pertes. Cependant, ces variantes comportent implicitement un cycle en triangle. Or il est possible à partir de n'importe quel cycle triangulaire de lui associer un autre cycle triangulaire ou trapézoïdal (un cycle triangulaire modifié) tel que associés ils composent un cycle parfait soit de type Stirling, soit de type Ericsson, soit de Carnot ou autre. Il est donc possible, par l'ajout d'un mécanisme annexe à cycle triangulaire ou trapézoïdal ou de leur implémentation selon des variantes à cette invention qui sont présentés plus loin, de retrouver globalement, les deux mécanismes étroitement associés, le rendement idéal de Carnot. Of the many variants that can be combined from the described cycle phases a number produce heat. As a result they have a lower yield than Carnot's yield since they give off heat which increases their losses. However, these variants implicitly include a triangle cycle. But it is possible from any triangular cycle to associate another triangular or trapezoidal cycle (a modified triangular cycle) as associated they compose a perfect cycle either Stirling type or Ericsson or Carnot type or other. It is therefore possible, by the addition of a triangular or trapezoidal cycle-dependent mechanism or their implementation according to variants of this invention which are presented below, to find globally, the two closely associated mechanisms, the ideal yield of Carnot. .

En référence à la figure 6, nous présentons deux variantes à l'invention l'une moteur, rotation selon la flèche A, et l'autre de type pompe à chaleur, le cycle inverse, rotation selon la flèche B, adaptant à l'invention le cycle triangulaire. Figure 6 il s'agit d'un cycle intégrant une transformation à pression constante, la figure suivante, 7, présente la variante équivalente à volume constant. Le cercle 51 correspond à la rotation du vilebrequin qui tourne soit dans le sens A pour un mécanisme moteur, remarquons que dans toutes ces figures ce sens est une convention le vilebrequin peut tourner physiquement en sens inverse il suffit de replacer les phases en fonction du sens convenu ; soit il tourne dans le sens B pour un mécanisme de type pompe à chaleur. A chaque position angulaire du vilebrequin est associé une position du piston qui est obtenue par projection de ce point sur l'axe 61, en réalité elle est un petit peu plus compliquée puisqu'intervient la longueur de la bielle, ainsi le piston oscille entre le point mort haut 71 et le point mort bas 91. Selon la variante moteur, sens de rotation A, le mécanisme commence en phase 1 au point mort bas 91 ou TP1, le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de connecter l'échangeur interne au circuit de la source froide. Du point TP1, point mort bas 91, jusqu'au point TP2 correspondant au point mort haut 71 le mécanisme réalise une compression isotherme à basse température. L'échangeur interne évacue la quantité de chaleur Qia, flèche sortante. En TP2, au point mort haut 71, le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de permuter le circuit de la source froide sur le circuit de la source chaude. Le mécanisme entre dans sa phase 2, réchauffement à pression constante, il absorbe la quantité de chaleur Qa, flèche entrante. Notons que ce réchauffement peut tout aussi bien venir d'une source chaude continue et abondante tel qu'un bruleur externe que d'un régénérateur ou quelque chose de semblable dont la température varie entre Tf et Tc. Parvenu au point TP3, le mécanisme entre en phase 3, le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de déconnecter l'échangeur interne. Le mécanisme réalise une détente adiabatique du point TP3 au point TP1, le point mort bas 91. Parvenu au point mort bas 91, le cycle est achevé, le mécanisme entre à nouveau en phase 1 et commence un nouveau cycle. Pour une température Tc variable la position du point TP3 varie afin qu'en 91 le fluide de travail soit toujours à la température Tf de la source froide. La variante associée en cycle thermique de type pompe à chaleur tourne selon le sens B. Au point mort bas 91 elle entre en phase 3, le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de déconnecter l'échangeur interne. Le mécanisme fait une compression adiabatique du point mort bas jusqu'au point TP3. Au point TP3, le mécanisme entre en phase 2, le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de connecter l'échangeur interne au circuit de refroidissement, lequel peut être un régénérateur associé à un autre mécanisme, du point TP3 au point mort haut 71 le fluide de travail est refroidi à pression constante. Il produit une quantité de chaleur Qb, flèche sortante. Au point TP2, point mort haut 71, le mécanisme entre en phase 1, le mécanisme de commande envoi la consigne de permuter la connexion de l'échangeur du circuit de refroidissement au circuit de source froide. Du point mort haut au point mort bas le mécanisme fait une détente isotherme à basse température, il absorbe une quantité de chaleur Qib, flèche entrante. Arrivé au point mort bas il a accompli un cycle triangulaire complet et entre dans un nouveau cycle en passant en phase 3. Referring to Figure 6, we present two variants of the invention the one motor, rotation according to the arrow A, and the other of the heat pump type, the reverse cycle, rotation according to the arrow B, adapting to the invention the triangular cycle. Figure 6 is a cycle integrating a transformation at constant pressure, the following figure, 7, presents the equivalent variant to constant volume. The circle 51 corresponds to the rotation of the crankshaft which turns in the direction A for a driving mechanism, note that in all these figures this meaning is a convention the crankshaft can physically turn in opposite direction just replace the phases depending on the direction agreed; or it turns in the direction B for a heat pump type mechanism. At each angular position of the crankshaft is associated a position of the piston which is obtained by projection of this point on the axis 61, in reality it is a little more complicated since the length of the connecting rod intervenes, so the piston oscillates between the top dead center 71 and bottom dead center 91. Depending on the motor variant, direction of rotation A, the mechanism starts in phase 1 at bottom dead point 91 or TP1, the control mechanism sends the instruction to the distributor to connect the internal exchanger to the circuit of the cold source. From point TP1, bottom dead center 91, to point TP2 corresponding to top dead center 71, the mechanism carries out isothermal compression at low temperature. The internal exchanger evacuates the quantity of heat Qia, outgoing arrow. In TP2, at top dead center 71, the control mechanism sends the instruction to the distributor to switch the circuit of the cold source on the circuit of the hot source. The mechanism enters phase 2, heating at constant pressure, it absorbs the amount of heat Qa, incoming arrow. Note that this heating can come from a continuous and abundant hot source such as an external burner or a regenerator or something similar whose temperature varies between Tf and Tc. At point TP3, the mechanism enters phase 3, the control mechanism sends the instruction to the distributor to disconnect the internal exchanger. The mechanism performs adiabatic relaxation from point TP3 to point TP1, bottom dead center 91. When it reaches bottom dead center 91, the cycle is complete, the mechanism enters phase 1 again and starts a new cycle. For a variable temperature Tc the position of the point TP3 varies so that in 91 the working fluid is always at the temperature Tf of the cold source. The associated variant in the thermal cycle of the heat pump type rotates in the direction B. At bottom dead point 91 it enters phase 3, the control mechanism sends the instruction to the distributor to disconnect the internal heat exchanger. The mechanism adiabatically compresses the bottom dead center to point TP3. At point TP3, the mechanism enters phase 2, the control mechanism sends the instruction to the distributor to connect the internal exchanger to the cooling circuit, which can be a regenerator associated with another mechanism, from point TP3 to top dead center. the working fluid is cooled to constant pressure. It produces a quantity of heat Qb, outgoing arrow. At point TP2, top dead center 71, the mechanism enters phase 1, the control mechanism sends the instruction to switch the connection of the exchanger of the cooling circuit to the cold source circuit. From high dead point to low dead point the mechanism is an isothermal relaxation at low temperature, it absorbs a quantity of heat Qib, incoming arrow. Arrived at the bottom dead center it has completed a complete triangular cycle and enters a new cycle passing in phase 3.

Remarque : si cette variante est utilisée comme pompe à chaleur et non dans la composition d'un cycle de type Carnot, alors seule une partie de la chaleur Qb produite pourra être exploitée. Dans ce cas, soit le refroidissement de la phase s'achève grâce à la source froide, ce qui est du gâchis, soit en TP2, le point mort haut 71, la température du fluide de travail est supérieur à celle de la source froide. Cette chaleur sera alors exploitée par une détente adiabatique jusqu'à ce que la température du fluide de travail atteigne la température Tf en TP2b. Dans ce cas le mécanisme de commande envoie en 71 la consigne au distributeur de déconnecter l'échangeur interne et ce n'est qu'en TP2b qu'il donne la consigne de le connecter à la source froide. L'efficacité d'une pompe à chaleur travaillant selon un cycle triangulaire est moindre que l'efficacité obtenue par une pompe à chaleur travaillant selon l'un des cycles optimaux, et ce d'autant plus que la température en fin de compression adiabatique est éloignée de la température désirée. Cependant, de même que pour le cycle moteur, ce cycle est mieux adapté pour un échange thermique à température variable. Par exemple pour réchauffer un fluide froid à une température plus élevée. En référence à la figure 7, la variante ici présentée selon le mode moteur, rotation selon le sens A, et thermique tel que les pompes à chaleur, selon le sens de rotation B, sont le pendant de la figure 6 où la transition chaud froid est accompli en isochore. Selon la variante de type moteur, sens de rotation A, le mécanisme commence son cycle en TV1 au point mort bas, entrant dans sa phase 1 le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit de la source froide. Du point mort bas 91 jusqu'au point TV2 le mécanisme réalise une compression isotherme qui dégage une chaleur Qia, flèche sortante. Au point TV2, le mécanisme passe en phase 2, le mécanisme de commande envoie la consigne de permuter la connexion de l'échangeur interne avec le circuit de chauffage, qui peut être un régénérateur ou les gaz d'échappement d'un moteur thermique -il n'y a aucune incompatibilité si la source fournit une chaleur à pression constante et que ce mécanisme fonctionne, en interne, à volume constant- ceci à titre d'exemple, du point TV2 au point TV3 le piston bouge très peu comme le montre l'écart 101, la variation de volume est assez faible (elle dépend fortement du taux de compression) et est assimilée à une transformation isochore. Afin d'obtenir une transition purement isochore il est possible de modifier l'embiellage, ou le mécanisme équivalent, afin de prolonger le temps mort haut du point TV2 au point TV3, ces points sont précisément symétriques de part et d'autre de l'axe 61 ce qui convient parfaitement à des solutions mécaniques simples. Beaucoup de tels brevets sont déjà du domaine public. Parvenu au point TV3 le mécanisme entre en phase 3, le mécanisme de commande envoie la consigne au distributeur de déconnecter l'échangeur thermique interne. Le piston réalise une détente adiabatique du fluide de travail du point TV3 au point mort bas 91. En 91 le cycle triangulaire est terminé, le mécanisme entre en phase 1 et recommence un nouveau cycle. La variante thermique, de type pompe à chaleur, tourne dans le sens inverse, sens b. Au point mort 40 bas 91 elle commence par entrer dans sa phase 3, le mécanisme de commande donne la consigne au distributeur de déconnecter l'échangeur thermique interne. Du point mort bas 91 jusqu'au point TV3 le mécanisme fait une compression adiabatique. Arrivé en TV3, le mécanisme entre en phase 2, le refroidissement à volume constant. Le mécanisme de commande donne la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit de refroidissement. L'échangeur évacue une quantité de chaleur Qb, flèche sortante. Parvenu au point TV2 le fluide de travail est à la température de la source froide. Le mécanisme change de phase et passe en phase 1. Le mécanisme de commande donne la consigne au distributeur de permuter l'échangeur interne du circuit de refroidissement au circuit de la source froide. Le piston réalise une détente isotherme froide du point TV2 jusqu'au point mort bas 91. Le mécanisme consomme une quantité de chaleur Qib, flèche entrante. Là son cycle triangulaire thermique est achevé, il recommence un nouveau cycle et entre en phase 3. La remarque précédente est ici aussi applicable dans le cas d'un fonctionnement en tant que pompe à chaleur, il est alors possible d' introduire une petite composante de détente adiabatique entre les points TV2 et TV2b afin de consommer la chaleur résiduelle délaissée par la source exploitant les propriétés thermiques du mécanisme dont la température est supérieure à la source froide. Ou bien de l'évacuer par le biais de la source froide, ce qui est pure perte. Notons que la spécificité de ces deux derniers cycles thermiques basés sur le cycle triangulaire est de produire une chaleur dont la température est non constante (de Tc à Tf), ici ce n'est pas un palier contrairement à ce qu'apprécient les thermiciens. Cette spécificité peut être intéressante dans certains cas de figure comme un chauffage différencié qui gère différentes plages de températures pour un système de chauffage unique. Par exemple une température élevée dans la chambre d'enfant et le lieu principal de vie, plus douce dans les chambres et autres pièces et enfin une température fraiche assurée dans la cave et autres annexes. Remarquons que si le fluide de travail est un fluide frigorifique travaillant en présence de deux ou trois phases (gazeux, liquide ou solide) nous retrouvons alors les cycles habituels aux frigoristes et thermiciens. La caractéristique de l'invention procure un avantage appréciable en limitant l'usage de fluide frigorifique à effet de serre au strict minimum nécessaire aux cycles thermodynamiques puisque toute la masse de fluide frigorifique nécessaire au mécanisme est contenue dans son volume de travail. Pour ces mécanismes à vapeur les détentes isothermes diffèrent de celles pour les mécanismes à gaz secs puisque la quantité de chaleur (conséquente) Qib apportée par l'échangeur sert à évaporer tout ou partie du liquide contenu dans le volume de travail. La détente est alors à température et pression constantes. Aux variantes présentées par les figures 6 et 7 nous pouvons associer une variante d'ordre générale qui soit indistinctement isobare ou isochore c'est-à-dire dont le point TV2 n'est ni le point mort haut, ni tel qu'il y ait symétrie entre les points TV2 et TV3 de part et d'autre de l'axe 61, le point TV3 restant plus près du point mort bas que le point TV2 dans un cycle moteur. Ainsi, le mécanisme aura une composante isochore et une autre isobare. Ce qui ne nuit pas au rendement du mécanisme. Nous pouvons d'ailleurs remarquer que le concepteur d'un mécanisme selon l'invention devra tenir compte des aléas de la technique, ainsi les retards entre la consigne et l'action qu'elle est sensée impliquer en raison des longueurs de tubes, des masses,... pour des raisons de pertes dans les échangeurs internes ou le régénérateur tous ces aléas feront que le cycle réellement implémenté dans le calculateur du mécanisme de commande ou simplement mécaniquement comme par un mécanisme d'arbre à came seront différents du cycle théorique en raison de ces retards ou avances qu'ils devront prendre voire de l'introduction de brèves sections adiabatiques ne figurant pas dans l'algorithme théorique décrit qu'ils appliqueront. Note: if this variant is used as a heat pump and not in the composition of a Carnot type cycle, then only part of the heat Qb produced can be exploited. In this case, either the cooling of the phase is completed by the cold source, which is waste, or in TP2, the top dead center 71, the temperature of the working fluid is higher than that of the cold source. This heat will then be exploited by an adiabatic expansion until the temperature of the working fluid reaches the temperature Tf in TP2b. In this case the control mechanism sends in 71 the instruction to the distributor to disconnect the internal heat exchanger and it is only TP2b he gives the instruction to connect it to the cold source. The efficiency of a heat pump operating in a triangular cycle is less than the efficiency obtained by a heat pump working according to one of the optimal cycles, and all the more so that the temperature at the end of adiabatic compression is away from the desired temperature. However, as for the motor cycle, this cycle is better suited for variable temperature heat exchange. For example to warm a cold fluid to a higher temperature. With reference to FIG. 7, the variant presented here according to the motor mode, rotation according to the direction A, and thermal such that the heat pumps, according to the direction of rotation B, are the counterpart of FIG. is accomplished in isochore. According to the variant of the motor type, direction of rotation A, the mechanism begins its cycle in TV1 at low dead point, entering phase 1 the control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the circuit of the cold source. From the bottom dead point 91 to the point TV2 the mechanism carries out an isothermal compression which releases a heat Qia, outgoing arrow. At the point TV2, the mechanism goes into phase 2, the control mechanism sends the instruction to switch the connection of the internal heat exchanger with the heating circuit, which can be a regenerator or the exhaust gases of a heat engine - there is no incompatibility if the source provides heat at constant pressure and this mechanism works, internally, at constant volume - this for example, from point TV2 to point TV3 the piston moves very little as shown the difference 101, the variation of volume is quite small (it depends strongly on the compression ratio) and is assimilated to an isochoric transformation. In order to obtain a purely isochoric transition it is possible to modify the linkage, or the equivalent mechanism, in order to prolong the top dead time of the point TV2 at the point TV3, these points are precisely symmetrical on both sides of the axis 61 which is perfect for simple mechanical solutions. Many such patents are already in the public domain. At point TV3 the mechanism enters phase 3, the control mechanism sends the instruction to the distributor to disconnect the internal heat exchanger. The piston performs an adiabatic relaxation of the working fluid from the TV3 point to the bottom dead center 91. In 91 the triangular cycle is completed, the mechanism enters phase 1 and starts a new cycle. The thermal variant, of the heat pump type, turns in the opposite direction, direction b. At the neutral point 40 low 91 it begins by entering its phase 3, the control mechanism instructs the distributor to disconnect the internal heat exchanger. From the bottom dead point 91 to the TV3 point the mechanism makes an adiabatic compression. Arrived in TV3, the mechanism enters phase 2, cooling at constant volume. The control mechanism gives the instruction to connect the internal exchanger to the cooling circuit. The exchanger discharges a quantity of heat Qb, outgoing arrow. At point TV2 the working fluid is at the temperature of the cold source. The mechanism changes phase and goes into phase 1. The control mechanism instructs the distributor to switch the internal exchanger of the cooling circuit to the circuit of the cold source. The piston performs a cold isothermal expansion from the point TV2 to the bottom dead point 91. The mechanism consumes a quantity of heat Qib, incoming arrow. Here its thermal triangular cycle is completed, it starts a new cycle and enters phase 3. The previous remark is here also applicable in the case of operation as a heat pump, it is then possible to introduce a small component adiabatic relaxation between points TV2 and TV2b to consume residual heat neglected by the source exploiting the thermal properties of the mechanism whose temperature is higher than the cold source. Or to evacuate through the cold source, which is pure loss. Note that the specificity of these last two thermal cycles based on the triangular cycle is to produce a heat whose temperature is not constant (from Tc to Tf), here it is not a plateau contrary to what the thermists appreciate. This specificity may be interesting in some cases as a differentiated heating that manages different temperature ranges for a single heating system. For example a high temperature in the nursery and the main place of life, softer in the rooms and other rooms and finally a cool temperature in the cellar and other annexes. Note that if the working fluid is a refrigerant working in the presence of two or three phases (gaseous, liquid or solid) we then find the usual cycles for refrigerators and thermists. The characteristic of the invention provides an appreciable advantage in limiting the use of greenhouse refrigerant to the minimum necessary for thermodynamic cycles since the entire mass of refrigerant required for the mechanism is contained in its working volume. For these steam mechanisms isothermal detents differ from those for dry gas mechanisms since the amount of heat (consequent) Qib provided by the exchanger is used to evaporate all or part of the liquid contained in the working volume. The trigger is then at constant temperature and pressure. To the variants presented in FIGS. 6 and 7 we can associate a variant of general order which is indistinctly isobaric or isochorous, that is to say whose point TV2 is neither the top dead center, nor such that there is symmetry between the points TV2 and TV3 on both sides of the axis 61, the point TV3 remaining closer to the bottom dead point than the point TV2 in a motor cycle. Thus, the mechanism will have an isochoric component and another isobaric component. This does not affect the performance of the mechanism. We can also notice that the designer of a mechanism according to the invention will have to take into account the hazards of the technique, thus the delays between the instruction and the action that it is supposed to involve because of the lengths of tubes, masses, ... for reasons of losses in the internal exchangers or the regenerator all these hazards will make that the cycle actually implemented in the control unit computer or simply mechanically as by a camshaft mechanism will be different from the theoretical cycle because of these delays or advances that they will have to take even of the introduction of brief adiabatic sections not appearing in the theoretical algorithm described that they will apply.

En référence à la figure 8, la variante ici présentée selon le mode moteur, rotation selon le sens A, et thermique selon le sens de rotation B correspond au cycle triangulaire pointe en haut (la pointe étant le point de jonction de l'isotherme avec l'adiabatique dans un graphe Pression-Volume). Les échanges thermiques sont ici quelconques, un mélange confus d'isobare et isochore comme il est possible de faire pour chacun des cycles présentés. C'est donc une sorte de cas général distinct du cas isochore ou isobare. Le cycle moteur selon le cycle triangulaire pointe en haut, suivant le sens de rotation A, se comporte comme suit. Le fluide de travail du mécanisme est à son état initial, aux conditions ambiantes pour la plus part de cas (état de référence), au point TH1. En THl le mécanisme de commande envoie la consigne de déconnecter l'échangeur interne. Le mécanisme entre en phase 1 de compression adiabatique. Le piston étant parvenu à son point mort haut 71 (TH2), le fluide de travail compressé est chaud et sa compression fut telle que sa température correspond à celle de la source chaude. Le mécanisme entre dans sa phase 2, le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne à la source chaude. Le mécanisme commence sa détente isotherme chaude, il consomme une quantité de chaleur Qa, flèche entrante. Parvenu au point TH3, le mécanisme de commande envoie la consigne de permuter la connexion de l'échangeur interne de la source chaude sur une autre source (source froide... ou autre), le mécanisme entre en phase 3. Durant la phase 3 le fluide de travail est refroidi. Ce refroidissement est quelconque, un mélange d'isochore et d'isobare voire autre, ainsi que le montre la figure 8 par un point TH3 situé avant le point mort bas et un point TH1 situé bien au dessus de celui-ci. Durant cette phase de refroidissement le fluide de travail se contracte. L'échangeur interne évacue une quantité de chaleur Qfa. Parvenu au point TH1 le cycle est bouclé, le mécanisme entre en phase 1 et débute un nouveau cycle. Nous remarquons que le rendement du cycle triangulaire pointe en haut est moindre que celui du cycle triangulaire pointe en bas. Ce mauvais rendement résulte d'une perte conséquente de chaleur Qfa. Or cette chaleur qui correspond au refroidissement du fluide de travail de la température chaude Tc à la température froide Tf correspond précisément au domaine pour lequel le cycle moteur triangle pointe en bas est optimal. D'où l'obtention des cycles optimaux, Stirling, Ericsson et Carnot (plus généralement, les mécanismes de type Carnot) à partir de la composition de ces deux cycles qui au niveau mécanique peut être obtenu par l'association de ces deux moteurs à cycle triangulaire. Or le rendement du cycle triangulaire ne dépend pas du type d'échange thermique, il est donc possible de mélanger les moteurs et de composer, par exemple, un moteur triangulaire pointe en bas dont l'échange thermique est quelconque avec un moteur triangulaire pointe en haut dont l'échange thermique se fait en isochore. Il suffit que les températures Tc et Tf ainsi que les quantités de chaleur échangées soient les mêmes. Les deux associés donnent alors un mécanisme de type Carnot dont le rendement est celui de Carnot. With reference to FIG. 8, the variant presented here according to the motor mode, rotation according to the direction A, and thermal according to the direction of rotation B corresponds to the triangular cycle pointing upwards (the point being the junction point of the isotherm with adiabatic in a pressure-volume graph). The thermal exchanges are here arbitrary, a confused mixture of isobaric and isochorous as it is possible to do for each of the cycles presented. It is thus a kind of general case distinct from the isochoric or isobaric case. The motor cycle according to the triangular cycle points upwards, according to the direction of rotation A, behaves as follows. The working fluid of the mechanism is in its initial state, under ambient conditions for most cases (reference state), at point TH1. In TH1 the control mechanism sends the instruction to disconnect the internal exchanger. The mechanism enters phase 1 of adiabatic compression. The piston having reached its top dead point 71 (TH2), the compressed working fluid is hot and its compression was such that its temperature corresponds to that of the hot source. The mechanism enters its phase 2, the control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the hot source. The mechanism begins its hot isothermal expansion, it consumes a quantity of heat Qa, incoming arrow. At the point TH3, the control mechanism sends the instruction to switch the connection of the internal exchanger of the hot source to another source (cold source ... or other), the mechanism enters phase 3. During phase 3 the working fluid is cooled. This cooling is arbitrary, a mixture of isochore and isobar or even other, as shown in Figure 8 by a TH3 point before the bottom dead center and a TH1 point well above it. During this cooling phase, the working fluid contracts. The internal exchanger discharges a quantity of heat Qfa. At the point TH1 the cycle is complete, the mechanism enters phase 1 and starts a new cycle. We note that the yield of the triangular cycle points upwards is less than that of the triangular cycle points downwards. This poor performance results from a consequent heat loss Qfa. However, this heat which corresponds to the cooling of the working fluid from the hot temperature Tc to the cold temperature Tf corresponds precisely to the range for which the triangle motor cycle points downwards is optimal. Whence obtained the optimal cycles, Stirling, Ericsson and Carnot (more generally, Carnot type mechanisms) from the composition of these two cycles which at the mechanical level can be obtained by the combination of these two engines to triangular cycle. However, the efficiency of the triangular cycle does not depend on the type of heat exchange, it is therefore possible to mix the motors and to compose, for example, a triangular tip down motor whose heat exchange is arbitrary with a triangular motor points in high whose thermal exchange is in isochore. It suffices that the temperatures Tc and Tf as well as the quantities of heat exchanged are the same. The two partners then give a Carnot-type mechanism whose yield is that of Carnot.

Un sous groupe des mécanismes de type de Carnot s'obtient en associant deux mécanismes triangulaires, l'un pointe en bas, l'autre pointe en haut, convenablement choisis. Ceux-ci forment un mécanisme de Stirling ou de Carnot lorsqu'ils sont isochores. Ils forment un mécanisme d'Ericsson ou de Carnot lorsqu'ils sont isobares. Les compressions isothermes sont toujours celles du cycle triangulaire qui dépend de l'écart des températures chaude et froide. Or nombre de cycles de type Carnot n'utilisent pas des compressions aussi élevées. Ces cycles qui nous intéressent, puisque plus faciles à réaliser, seront obtenus par l'association de mécanismes l'un purement triangulaire, l'autre triangulaires modifiés. Le cycle purement triangulaire, pointe en bas ou pointe en haut, correspond au taux de compression de notre mécanisme fmal de type Carnot. Le cycle triangulaire modifié du mécanisme associé s'obtient en lui ôtant la pointe du triangle de manière à ce que les taux de compression soient les mêmes pour le cycle triangulaire et le cycle trapézoïdal ainsi obtenu. L'échange thermique de Tf à Tc est fait en une seule fois sur la composante trapézoïdale alors qu'elle emprunte les deux cycles (les deux mécanismes) sur l'autre coté du cycle (Stirling ou Ericsson) obtenu par l'association des deux mécanismes. L'échange thermique du petit coté du trapèze est associé à celui du triangle pour régénérer la quantité de chaleur d'un des deux cotés du cycle du mécanisme de type Carnot obtenu. Ces deux cotés absorbe, pour l'un, et produit, pour l'autre, la même quantité de chaleur. Les mécanismes de type Carnot ainsi constitués ont un taux de compression réduit et cependant peuvent avoir un écart de température (chaud-froid) élevé. Il en est de même du cycle triangulaire pointe en haut que des autres il peut être modifié ou combiné à un autre cycle. Ainsi selon une variante, il est possible de donner un surcroît de compression par une compression isotherme du point TH10 au point TH1, l'état initial étant alors le point TH10 et non plus TH1. Notons que le taux de compression du mécanisme change, donc les points TH1, TH10 et TH3 sont amenés à être repositionnés sur le cercle 51. Le refroidissement de fin de cycle se fait alors depuis le point TH3 jusqu'au point TH10. Il résulte qu'une partie de la détente isotherme chaude correspondra à cette compression isotherme froide et constitueront un sous cycle de type Carnot, pour lequel le rendement de la chaleur consommée est celui de Carnot. La partie restante de la détente isotherme correspond au cycle triangulaire avec, associé, le rendement triangulaire qui lui correspond. Le mécanisme thermique obtenu grâce à ce cycle et à l'asservissement qui lui correspond est obtenu selon le sens de rotation B. Il se comporte comme suit. A l'état initial le fluide de travail est à la température froide Tf, cet état correspond au point TH1. En phase 3 le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne à la source de chauffage ou de préchauffage. Le cycle de la figure 8 étant quelconque mais avec une forte composante isobare, il résulte une dilatation du fluide de travail. L'échangeur interne apporte une quantité de chaleur Qfb au fluide de travail. Le piston étant parvenu au point TH3, le chauffage est achevé, le mécanisme entre en phase 2. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au mécanisme exploitant la chaleur (s'il s'agit d'une pompe à chaleur ou d'un convertisseur de chaleur variable à continu, la source de référence, l'air ambiant par exemple, s'il s'agit d'un mécanisme cryogénique ou réfrigérant). Durant la phase 2 le mécanisme réalise une compression isotherme. L'échangeur évacue une quantité de chaleur Qb. Lorsque le piston parvient à son point mort haut 71 (TH2), le mécanisme entre dans sa phase 1. Le mécanisme de commande envoie la consigne de déconnecter l'échangeur interne, le mécanisme réalise une détente adiabatique du fluide de travail. Lorsque le piston parvient au point TH1 la détente adiabatique est achevée, le fluide de travail a retrouvé sa température froide de référence, un nouveau cycle commence. En référence à la figure 9, la variante ici présentée correspond à un mécanisme dont les échanges thermiques se font en isochore et pour cela le mécanisme dispose d'un embiellage, par exemple, lui permettant de suspendre le mouvement du piston un certain temps à son point mort haut ou à son point mort bas. De ce fait le mécanisme peut décrire un cycle triangulaire pointe en bas (indicé a) mais aussi triangulaire pointe en haut (indicé b) ou encore un cycle de Stirling (indicé c), et enfin un cycle vapeur (indicé d). De ce fait nous présentons seulement les cycles moteurs, les cycles thermiques s'en déduisant comme le montrent les précédentes descriptions. Notons que contrairement aux cycles présentés précédemment le cercle 51 ne représente plus la rotation du vilebrequin qui tourne alors que le piston est immobile en son/ses point mort mais seulement le déplacement du piston selon l'axe 61. Le cercle 51 est une représentation tronquée de la rotation du mécanisme : le cycle indicé "c" serait alors identique à la figure 2 où le point mort bas 91 serait la projection des points S1 et S2 sur l'axe 61 et le point mort haut 71 la projection des points S3 et S4 sur l'axe 61. Le cycle moteur triangle pointe en bas se comporte comme suit. A l'état initial le mécanisme se trouve dans la phase 1, le piston est à son point mort bas 91 (Ml). Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne à la source froide. Le fluide de travail est compressé en isotherme, l'échangeur interne évacue la quantité de chaleur Qia. Parvenu au point mort haut 71 (M2), le piston marque une pose correspondant au système d'embiellage utilisé. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne avec la source chaude ou un circuit de chauffage pouvant être un régénérateur. Durant l'immobilité du piston et donc en isochore le fluide de travail est porté à la température de la source chaude. En fin de cette période d'immobilité du piston le mécanisme de commande envoie la consigne de déconnecter l'échangeur interne. Le mécanisme entre en phase 2, une détente adiabatique. Lorsque le piston est parvenu au point mort bas 91 (Ml), la détente est achevée, le fluide de travail a retrouvé sa température initiale. Le mécanisme entre dans sa phase 1 et débute un nouveau cycle. Il a accomplit trois temps dont une compression et une détente en une rotation. A subgroup of Carnot type mechanisms is obtained by associating two triangular mechanisms, one pointing downwards, the other pointing upwards, suitably chosen. These form a Stirling or Carnot mechanism when they are isochoric. They form an Ericsson or Carnot mechanism when they are isobars. The isothermal compressions are always those of the triangular cycle which depends on the difference of the hot and cold temperatures. However, many Carnot type cycles do not use such high compressions. These cycles which interest us, since easier to realize, will be obtained by the association of mechanisms one purely triangular, the other modified triangular. The purely triangular cycle, pointing downwards or upwards, corresponds to the compression ratio of our Carnot type fmal mechanism. The modified triangular cycle of the associated mechanism is obtained by removing the point of the triangle so that the compression ratios are the same for the triangular cycle and the trapezoidal cycle thus obtained. The thermal exchange from Tf to Tc is done in one go on the trapezoidal component whereas it borrows the two cycles (the two mechanisms) on the other side of the cycle (Stirling or Ericsson) obtained by the association of the two mechanisms. The heat exchange of the small side of the trapezium is associated with that of the triangle to regenerate the amount of heat of one of the two sides of the Carnot type mechanism cycle obtained. These two sides absorb, for one, and produce, for the other, the same quantity of heat. Carnot type mechanisms thus constituted have a reduced compression ratio and can however have a temperature difference (hot-cold) high. It is the same with the triangular cycle pointing upwards as others can be modified or combined with another cycle. Thus, according to one variant, it is possible to give an additional compression by isothermal compression of the TH10 point at the TH1 point, the initial state then being the TH10 point and no longer TH1. Note that the compression ratio of the mechanism changes, so the points TH1, TH10 and TH3 are caused to be repositioned on the circle 51. The end of cycle cooling is then from the point TH3 to the point TH10. It follows that part of the hot isothermal expansion will correspond to this cold isothermal compression and will constitute a Carnot-type under-cycle, for which the yield of heat consumed is that of Carnot. The remaining part of the isothermal expansion corresponds to the triangular cycle with, associated, the corresponding triangular yield. The thermal mechanism obtained thanks to this cycle and to the enslavement that corresponds to it is obtained according to the direction of rotation B. It behaves as follows. In the initial state the working fluid is at the cold temperature Tf, this state corresponds to the point TH1. In phase 3 the control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the heating or preheating source. The cycle of Figure 8 being any but with a strong isobaric component, it results in a dilation of the working fluid. The internal heat exchanger supplies a quantity of heat Qfb to the working fluid. The piston having reached the point TH3, the heating is completed, the mechanism enters phase 2. The control mechanism sends the instruction to connect the internal exchanger to the mechanism exploiting the heat (if it is a pump to heat or variable-to-continuous heat converter, the reference source, ambient air for example, if it is a cryogenic or refrigerant mechanism). During phase 2 the mechanism performs isothermal compression. The exchanger discharges a quantity of heat Qb. When the piston reaches its top dead center 71 (TH2), the mechanism enters its phase 1. The control mechanism sends the instruction to disconnect the internal exchanger, the mechanism performs an adiabatic relaxation of the working fluid. When the piston reaches the TH1 point the adiabatic expansion is completed, the working fluid has returned to its reference cold temperature, a new cycle begins. With reference to FIG. 9, the variant presented here corresponds to a mechanism whose heat exchanges are made in isochore and for this reason the mechanism has a linkage, for example, allowing it to suspend the movement of the piston for a certain period of time. top dead center or at its bottom dead point. Thus the mechanism can describe a triangular cycle tip down (indexed a) but also triangular tip up (indexed b) or a Stirling cycle (index c), and finally a steam cycle (indexed d). As a result, we only present the motor cycles, the thermal cycles being deduced as shown in the previous descriptions. Note that contrary to the cycles presented above the circle 51 no longer represents the rotation of the crankshaft which rotates while the piston is stationary in his / her dead point but only the movement of the piston along the axis 61. The circle 51 is a truncated representation the rotation of the mechanism: the indexed cycle "c" would then be identical to FIG. 2 where the bottom dead point 91 would be the projection of the points S1 and S2 on the axis 61 and the top dead center 71 the projection of the points S3 and S4 on axis 61. The triangle motor cycle tip down behaves as follows. In the initial state the mechanism is in phase 1, the piston is at its bottom dead point 91 (Ml). The control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the cold source. The working fluid is compressed in isotherm, the internal exchanger evacuates the amount of heat Qia. Arrived at top dead center 71 (M2), the piston marks a pose corresponding to the crankshaft system used. The control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger with the hot source or a heating circuit that can be a regenerator. During the immobility of the piston and thus in isochore the working fluid is brought to the temperature of the hot source. At the end of this period of immobility of the piston, the control mechanism sends the instruction to disconnect the internal exchanger. The mechanism enters phase 2, an adiabatic relaxation. When the piston has reached the bottom dead center 91 (Ml), the expansion is completed, the working fluid has returned to its initial temperature. The mechanism enters phase 1 and begins a new cycle. He accomplished three times of which a compression and a relaxation in a rotation.

Le cycle moteur triangle pointe en haut se comporte comme suit. A l'état initial, lorsque le piston est à son point mort bas 91 et est sur le point de commencer sa compression. Le mécanisme entre phase 1. Le mécanisme de commande envoie la consigne de déconnecter l'échangeur interne. Le piston fait une compression adiabatique du fluide de travail. Cette compression est telle qu'elle amène le fluide de travail à une température voisine de Tc, la température de la source chaude. The triangle motor cycle tip up behaves as follows. In the initial state, when the piston is at its bottom dead point 91 and is about to begin compression. The mechanism between phase 1. The control mechanism sends the instruction to disconnect the internal exchanger. The piston adiabatically compresses the working fluid. This compression is such that it brings the working fluid to a temperature close to Tc, the temperature of the hot source.

Parvenu au point mort haut 71, le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne à la source chaude. Le mécanisme entre en phase 2, la détente isotherme chaude. Durant cette détente l'échangeur interne donne une quantité Qib au fluide de travail. Parvenu au point mort bas 91, le piston marque une pose conformément à la disposition mécanique de son embiellage. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne à une source froide (ou toute autre source... un régénérateur par exemple s'il est associé à un mécanisme exploitant cette chaleur). Durant ce temps d'arrêt le fluide de travail est refroidi en isochore, sa pression chute. L'échangeur interne évacue une quantité de chaleur Qb. Lorsque le piston est sur le point de reprendre sa course, la compression, le mécanisme entre en phase 1. Le fluide de travail a retrouvé son état initial et la compression isotherme va commencer. Un nouveau cycle commence. Le cycle moteur de Stirling indicé "c" se comporte comme suit. Lorsque le piston est à son point mort bas 91, le fluide de travail est à son état initial de référence, froid et détendu. Le mécanisme entre dans sa phase 1, le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne à la source froide. Durant la compression isotherme froide l'échangeur interne évacue une quantité de chaleur Qfc. Lorsque le piston parvient à son point mort haut 71 (M2) le mécanisme le laisse un temps immobile. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit du régénérateur afin de recycler la chaleur stockée dans celui-ci. L'échangeur chauffe le fluide de travail et lui apporte une quantité de chaleur Qrc au cours d'une transformation isochore. Lorsque le piston est sur le point de reprendre sa course, le fluide est chaud et sa pression s'est accrue. Le mécanisme entre en phase 2, le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit de la source chaude. Commence la détente isotherme chaude. L'échangeur interne apporte une quantité Qcc de chaleur au fluide de travail. Lorsque le piston parvient à son point mort bas le mécanisme d'embiellage lui confère un temps de pose. En début de cette pose le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au régénérateur afin de refroidir le fluide de travail et d'en stocker la chaleur pour le cycle suivant. Le refroidissement se fait en isochore. La quantité de chaleur Qrc est transférée et stockée dans le régénérateur. Lorsque le piston est sur le point de reprendre sa course, le fluide de travail a retrouvé sa température froide de référence. Le mécanisme passe en phase 1. Un nouveau cycle commence. Arrived at top dead center 71, the control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the hot source. The mechanism enters phase 2, the hot isothermal expansion. During this relaxation, the internal exchanger gives a quantity Qib to the working fluid. Arrived at bottom dead center 91, the piston marks a pose in accordance with the mechanical arrangement of its linkage. The control mechanism sends the instruction to connect the internal exchanger to a cold source (or any other source ... a regenerator for example if it is associated with a mechanism exploiting this heat). During this downtime the working fluid is cooled in isochore, its pressure drops. The internal exchanger discharges a quantity of heat Qb. When the piston is about to resume its stroke, compression, the mechanism enters phase 1. The working fluid has returned to its original state and the isothermal compression will begin. A new cycle begins. The indexed Stirling engine cycle "c" behaves as follows. When the piston is at its bottom dead point 91, the working fluid is in its initial reference state, cold and relaxed. The mechanism enters its phase 1, the control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the cold source. During cold isothermal compression the internal exchanger discharges a quantity of heat Qfc. When the piston reaches its upper dead point 71 (M2) the mechanism leaves it a still time. The control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the regenerator circuit in order to recycle the heat stored therein. The exchanger heats the working fluid and provides a quantity of heat Qrc during an isochoric transformation. When the piston is about to resume running, the fluid is hot and its pressure has increased. The mechanism enters phase 2, the control mechanism sends the instruction to connect the internal exchanger to the circuit of the hot source. Begins the hot isothermal relaxation. The internal heat exchanger supplies a quantity Qcc of heat to the working fluid. When the piston reaches its bottom dead center the linkage mechanism gives it a time of installation. At the beginning of this installation, the control mechanism sends the instruction to connect the internal exchanger to the regenerator in order to cool the working fluid and to store the heat for the next cycle. The cooling is done in isochore. The amount of heat Qrc is transferred and stored in the regenerator. When the piston is about to resume running, the working fluid has returned to its reference cold temperature. The mechanism goes into phase 1. A new cycle begins.

Plusieurs cycles vapeurs sont possibles, nous n'en décrirons qu'un. Un cycle vapeur indicé " d " se comporte comme suit. Lorsque le piston est à son point mort bas 91 et est sur le point de commencer à remonter vers le point mort haut 71, le mécanisme entre en phase 1. La vapeur résiduelle est à la pression saturante de la source froide. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur interne au circuit de la source froide. La phase 1 consiste en une contraction et condensation de la vapeur à pression et température constantes. L'échangeur évacue une quantité de chaleur Qfd correspondant à la condensation de la vapeur contenue dans le volume V9-V7. Parvenu au point M2, le point mort haut 71, le mécanisme de commande envoie la consigne de chauffer le liquide condensé. Ici une fraction de la chaleur de condensation à volume constant au point mort bas peut être recyclée. Nous considérons que le volume de vapeur lorsque le piston est au point mort haut est quasiment nul. Le volume mort est occupé par le fluide à l'état liquide. Lorsque le piston est sur le point de redescendre le liquide est à la température de la source chaude, la vapeur est à la pression saturante de la source chaude. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur à la source chaude. Le piston commence une détente à pression et température constante du point M2 au point M3. L'échangeur apporte une quantité Qvd de chaleur afin de vaporiser le liquide contenu dans le volume de travail à la température de la source chaude. Several vapor cycles are possible, we will only describe one. An indexed steam cycle "d" behaves as follows. When the piston is at its bottom dead point 91 and is about to begin to return to the top dead center 71, the mechanism enters phase 1. The residual vapor is at the saturating pressure of the cold source. The control mechanism sends the instruction to connect the internal heat exchanger to the circuit of the cold source. Phase 1 consists of a contraction and condensation of the vapor at constant pressure and temperature. The exchanger discharges a quantity of heat Qfd corresponding to the condensation of the steam contained in the volume V9-V7. Arrived at the point M2, the top dead center 71, the control mechanism sends the instruction to heat the condensed liquid. Here a fraction of the constant volume condensation heat at low dead point can be recycled. We consider that the volume of steam when the piston is at the top dead center is almost zero. The dead volume is occupied by the fluid in the liquid state. When the piston is about to come down the liquid is at the temperature of the hot source, the steam is at the saturating pressure of the hot source. The control mechanism sends the instruction to connect the exchanger to the hot source. The piston begins a pressure and constant pressure expansion from point M2 to point M3. The exchanger supplies a quantity Qvd of heat in order to vaporize the liquid contained in the working volume at the temperature of the hot source.

Parvenu au point M3, le mécanisme entre en phase 3 de détente adiabatique. Le mécanisme de commande envoie la consigne de déconnecter l'échangeur. La vapeur est détendue en adiabatique, une fraction se condense en fournissant un travail. Lorsque le piston parvient à son point mort bas 91 (Ml), la vapeur résiduelle peut être détendue et à température de la source froide. Plus couramment, surtout si nous avons un fort écart de température entre Tc et Tf, la vapeur sera de température plus élevée que la source froide. Dans ce cas le mécanisme pourra être conçu de manière à marquer une pose au point mort bas de manière à condenser la vapeur résiduelle et de ramener sa température à celle de la source froide. Le mécanisme de commande envoie la consigne de connecter l'échangeur au circuit de refroidissement. Une faible partie de cette chaleur pourrait être recyclée. Sa totalité pourrait être exploitée par un mécanisme de cycle triangulaire. Lorsque le piston est sur le point de reprendre sa course le mécanisme entre en phase 1. Un nouveau cycle commence. En référence à la figure 10, la variante de l'invention décrit ici un mécanisme thermique pouvant être une pompe à chaleur, une faible compression indique que la température chaude est peu éloignée de la température froide. Cette variante de l'invention est basée sur le cycle de Carnot. Le cycle thermique donc cycle inversé ainsi que l'indique la flèche du centre. Au point mort bas 91 le mécanisme entre dans sa phase 4 (nous gardons la numérotation et agencement du cycle de Carnot normal, moteur). Le mécanisme de commande assigne au distributeur l'ordre de déconnexion de l'échangeur interne. Durant la phase 4 le mécanisme réalise une compression adiabatique du point Cl, point mort bas 91, au point C4. Parvenu au point C4 le mécanisme entre en phase 3. Le mécanisme de commande assigne au distributeur l'ordre de connecter l'échangeur interne au circuit exploitant la chaleur produite par le mécanisme, lorsqu'il s'agit d'un mécanisme tel qu'une pompe à chaleur, l'air ambiant si c'est un mécanisme frigorifique, par exemple. Durant la phase 3 le mécanisme réalise une compression isotherme chaude du point C4 au point C3, le point mort haut 71. La compression dégage une chaleur Qc que l'échangeur évacue, flèche sortante. Parvenu au point mort haut 71, le point C3, le mécanisme entre dans sa phase 2. Le mécanisme de commande assigne au distributeur de déconnecter l'échangeur interne. Du point mort haut C3 au point C2 le mécanisme réalise une détente adiabatique. Au point C2 le mécanisme entre en phase 1, le mécanisme de commande assigne le distributeur à connecter l'échangeur interne au circuit de la source froide, qu'il soit l'air, l'eau, une source thermique dans une fonction de pompe à chaleur ou un milieu confiné dans une fonction réfrigérante. Du point C2 au point Cl, le point mort bas 91, le mécanisme réalise une détente isotherme à basse température. Cette détente consomme une quantité de chaleur Qf, flèche entrante. Le cycle est ainsi terminé, le mécanisme entre dans la phase 4 et commence un nouveau cycle avec cette nouvelle rotation du mécanisme. Les taux de compressions adiabatiques correspondant aux déplacements du piston 101a et 101b sont identiques. Nous voyons que la compression correspondant à un si faible taux de compression qu'il n'élèvera que peu la température initiale, respectivement n'abaissera que peu la température, après la détente adiabatique (phase 2). Il s'agit donc bien d'un mécanisme tel qu'une pompe à chaleur ou un mécanisme frigorifique. Nous remarquerons, plus précisément dans ce cadre ci, que le choix d'un mécanisme de commande basé sur une association d'un détecteur de position angulaire de l'arbre du mécanisme avec un calculateur permet d'apporter une consigne adaptable et non plus fixe comme le serait un mécanisme analogue à système d'arbre à came. De cette manière, moyennant les capteurs thermiques nécessaires à un tel mécanisme, le mécanisme de commande est alors apte à adapter le taux de compression adiabatique de manière à maintenir le but qui lui est fixé, la température de réfrigération ou la température de chauffage, et ce en restant dans un cycle optimal donc de consommation minimal d'énergie. Ainsi, pour un climatiseur, si la température extérieure croit alors le climatiseur fera croitre automatiquement son taux de compression adiabatique de manière à maintenir la température intérieure constante tout en dégageant cette chaleur de climatisation à l'extérieur au cout minimal que la thermodynamique permet, sachant que les mécanismes de Carnot sont simples, sans régénérateur, et que leur rendement est donc plus proche du rendement théorique optimal. L'adaptabilité que confère un calculateur permet d'économiser le surcout de compression induit par l'usage traditionnel d'un clapet régulant l'évacuation de la vapeur comprimée en fonction de la pression saturante du circuit chaud, il est alors nécessaire d'exercer sur lui une surpression supérieure à la force de rappel du clapet. La caractéristique ultra fermée de l'invention (à masse de fluide constante dans le volume de travail) ainsi que l'usage d'un calculateur permettent également l'économie des surcouts dus aux dépressions et surpressions liés à l'admission et à l'expulsion de la vapeur par les étroitures que sont l'admission et l'échappement. En référence à la figure 11, la variante de l'invention décrit ici un mécanisme thermique pouvant être un système cryogénique ainsi que la forte dilation par réchauffement le montre. La variante du mécanisme est basée sur le cycle d'Ericsson, une variante semblable est obtenue à partir du cycle de Stirling. Sa spécificité thermique est montrée par le sens de rotation, flèche du centre, inverse au sens moteur (figure 3). Les phases et points initiaux, finaux de ces phases gardent les mêmes valeurs que pour le cycle moteur. Tout est identique à la variante du même mécanisme de type moteur aux consignes près du mécanisme de commande. II est donc possible de concevoir un mécanisme selon l'invention qui soit totalement réversible, pouvant aussi bien fonctionner en tant que moteur ou pompe à chaleur seulement en modifiant son mode de fonctionnement, le calculateur sachant alors quel automate utiliser et comment gérer les conditions optimales à ce mode. Ceci et son aspect adaptatif donneront des applications très intéressantes à l'invention. Le mécanisme selon l'invention commence son cycle au point El, point mort bas 91, il entre en phase 4, la compression isotherme à température élevée. Le mécanisme de commande assigne au distributeur de permuter le circuit de l'échangeur interne sur le circuit exploitant ou évacuant la chaleur produite. Du point mort bas jusqu'au point E4 le mécanisme réalise une compression isotherme chaude produisant une quantité de chaleur Qc qui est évacuée par l'échangeur, flèche sortante. Parvenu au point E4 le mécanisme passe en phase 3. Le mécanisme de commande assigne au distributeur de permuter l'échangeur interne sur le circuit du régénérateur afin de le refroidir et d'en stocker la chaleur. Durant cette phase de refroidissement le fluide de travail se contracte à pression constante. La quantité de chaleur Qr est alors évacuée par l'échangeur interne vers le régénérateur, flèche sortante. Parvenu au point E3, point mort haut 71, le mécanisme entre en phase 2. Le mécanisme de commande assigne le distributeur à permuter le circuit de l'échangeur interne du circuit de régénération au circuit de la source froide. Durant sa phase 2 le mécanisme réalise une détente isotherme froide du point E3, point mort haut, au point E2. Lors de cette détente il consomme une quantité de chaleur Qf, flèche entrante. Parvenu en E2 le mécanisme passe en phase 1. Le mécanisme de commande assigne au distributeur de permuter le circuit de l'échangeur du circuit de la source froide au circuit du régénérateur afin de réchauffer le fluide de travail à partir de la chaleur stockée précédemment dans celui-ci. Le fluide de travail reçoit la quantité de chaleur Qr et se dilate à pression constante depuis le point E2 jusqu'au point El, le point mort bas 91. Il absorbe la quantité de chaleur Qr, flèche entrante. Parvenu en E1, point mort bas 91, il accomplit, le temps d'une rotation, le cycle complet. Il entre en phase 4 et commence alors un nouveau cycle. Les positions du piston correspondant aux points E3 et E4 et aux points E2 et E1 définissent un débattement du piston 101a et 101b. Ces écarts produisent un taux de contraction / dilatation identique -aux limitations près des composants- puisque tous deux réalisent la même transition mais en sens opposé, de Tc vers Tf durant la phase 3 et de Tf vers Tc durant la phase 1. Le taux de contraction / dilatation prend en compte le volume mort qui, par définition, s'ajoute au volume parcouru par le piston. La valeur importante donnée à la phase 1, 101a occupe l'essentiel de la course du piston, permet d'en déduire que le mécanisme thermique ainsi défini est de type cryogénique. La variante de l'invention réalisant un mécanisme thermique basé sur le cycle de Stirling n'est pas décrite, les hommes de l'art n'auront pas le moindre mal à adapter les nombreux exemples donnés à ce cycle. Selon les variantes thermiques de l'invention il est également possible de panacher les cycles comme nous l'avons décrit pour les mécanismes moteurs, et éventuellement d'associer le mécanisme à un mécanisme annexe de cycle triangulaire afin d'en améliorer les performances. En référence à la figure 12, le schéma donne une représentation de l'invention selon une variante basée sur un mécanisme de type piston / bielle / vilebrequin où le mécanisme de commande est un calculateur dont la mémoire contient un ou plusieurs algorithmes d'asservissement permettant de réaliser l'une des variantes décrites ci-dessus ou une combinaison d'entre elles. Le piston 1 contient les gorges 6 dans lesquelles les échangeurs internes 5 plans et parallèles s'imbriquent lorsque le piston 1 remonte vers la culasse 3. Le piston 1, le cylindre 2, la culasse 3 ainsi que les jeux entre les échangeurs internes et leur gorge 6 du piston forment un volume fermé de travail contenant un fluide de travail (généralement de l'hélium) clos dans ce volume. Le fluide de travail décrit un cycle au cours duquel son volume passe d'un minimum, le volume mort lorsque le piston 1 est à son point mort haut, à un volume maximal lorsque le piston est à son point mort bas. Les surfaces périphériques (1, 2 et 3) tendent à limiter des fuites thermiques par la réduction de leur surface, par le traitement et le revêtement de ces surfaces ainsi que par les alliages composant les divers éléments constituant ces surfaces, alors que dans le volume de travail pénètre l'échangeur thermique interne 5 idéalement baigné du fluide de travail auquel il transmet / prélève la chaleur. Ce dernier tendra à accroitre sa surface d'échange thermique, favorisera les alliages conducteurs, occupera une ou des positions au sein du volume de travail qui favoriseront ses échanges thermiques avec le fluide de travail. Les surfaces périphériques sont optimisées afin de réduire les pertes thermiques, l'échangeur interne est lui optimisé afin de favoriser les échanges thermiques avec le fluide de travail. L'échangeur interne 5 est fixé à la culasse 3. Les connexions d'entrée 11 et de sortie 12 permettent de faire circuler un fluide caloporteur dans l'échangeur interne 5 selon un circuit qui lui est propre. Les entrées / sorties 11 et 12 de l'échangeur interne 5 sont reliées aux distributeurs 15a pour l'entrée et 15b pour la sortie. Le piston 1 est relié par l'intermédiaire d'une bielle schématisée par le tiret 22 à un vilebrequin dont la rotation décrit un cercle 21. Lié à la rotation du vilebrequin un capteur angulaire 20 donne l'angle courant du vilebrequin au calculateur 16 qui en déduit la position du piston 1 et le volume de travail courant 4 en temps réel. En fonction de l'angle du vilebrequin que peuvent compléter d'autres données recueillies par des capteurs de pression, de température appropriés, et du mode de fonctionnement courant (s'il dispose d'un choix de plusieurs algorithmes d'asservissement), le calculateur 16 envoie les différentes consignes aux éléments qu'il gère en particulier les distributeurs 15 des échangeurs internes 5. Selon les consignes adressées aux distributeurs 15 par le calculateur 16, le distributeur peut soit connecter les échangeurs à des circuits extérieurs soit les isoler. Les circuits extérieurs peuvent être au nombre de trois comme pour un mécanisme de Stirling, soit un circuit de source froide 17, un circuit de source chaude 18 et un circuit de régénérateur 19. Pour un circuit régénérateur, selon le choix technique apporté à celui-ci, il peut correspondre deux connexions à chaque distributeur 15 associé à l'entrée et sortie de l'échangeur. Selon certain choix technique le régénérateur peut fonctionner selon une méthodologie comparable à la gestion des piles en informatique nommée LIFO, dernier dedans premier dehors, selon ce choix technique il est nécessaire que chaque entrée et chaque sortie de l'échangeur soit tantôt connecté à une extrémité du régénérateur, tantôt à l'autre. Les mêmes variantes peuvent être adaptées avec les cycles triangulaires selon les remarques qui ont été faites précédemment. Nous pouvons remarquer qu'un échangeur n'est pas `polarisé' aussi entrée et sortie peuvent être librement permutés, ce qui peut simplifier le nombre de connexions nécessaires aux distributeurs 15 dans le cas simple précédent mais ne change pas si nous souhaitons gérer au plus près le cas de gestion de sources froides / chaudes multiples. Cette gestion peut également être accomplie par un mécanisme propre au système qui exploite cette production de froid, par exemple. Selon les consignes du calculateur adressées aux distributeurs le flux entrant 9a provient du circuit connecté à l'échangeur thermique interne 5 par le distributeur 15a. Idem pour le flux sortant 9b. Remarquons que les variantes usant d'un régénérateur n'ont pas besoin d'avoir autant de régénérateur que d'élément moteur (cylindre/piston). Un seul régénérateur suffira à plusieurs éléments moteurs déphasés, sinon à tous. En référence à la figure 13, le schéma donne une représentation partielle du piston 1 contenant les échangeurs internes 5a, 5b et 5c (non représenté) contenus dans les gorges 6 du piston 1. Les échangeurs internes 5 ont chacun un tube 12 à leurs extrémités servant d'entrée / sortie. Ces tubes d'entrée / sortie traversent la culasse (non représentée) pour se connecter aux distributeurs 15a, 15b et 15c respectivement reliés aux échangeurs 5a, 5b et 5c. Ainsi selon cette variante le calculateur gère non pas un unique échangeur interne 5, ce qui aurait été le cas en considérant les trois échangeurs comme ne formant qu'un seul échangeur interne en tout point solidaires. Cette variante permet d'exploiter le puissant potentiel qu'offrent les calculateurs afm de gérer précisément les échanges thermiques continument. En effet, selon la gestion qu'il sera faite des échanges thermiques les pertes liées à ces transformations seront plus ou moins réduites, ou sinon plus ou moins importantes. Ainsi, le calculateur 16 peut contrôler le débit du fluide caloporteur au travers des échangeurs internes de deux manières, soit en agissant sur le mécanisme gérant ce flux, le plus simple est ici lorsque cette fonction est tenue par une pompe électrique, en accélérant ou ralentissant ce flux selon les besoins et la vitesse du piston, soit en agissant sur la surface des échanges thermiques en commandant divers échangeurs aux surfaces d'échange différentes. La difficulté, dans un certain nombre des variantes exposées, est de recycler `toute' la chaleur prélevée lors du refroidissement durant la phase de réchauffement. Or ces phases sont asymétriques. Les variations de quantité de chaleur transférées ne sont pas symétriques lors de ces deux phases. Si nous prenons le schéma correspondant au cycle d'Ericsson il est manifeste que la phase 1 est disproportionnée par 1.0 rapport à la phase 3. Mais également que la phase 3 s'accomplit principalement lorsque le piston est quasi statique alors qu'en phase 1 il termine là où le piston a sa vitesse maximale. De même en est-il de la position des points chaud et froid aux extrémités de ces phases, là encore il y a asymétrie. Ces asymétries du mécanisme sont sources de nuisances qui perturbent le rendement du mécanisme. Il est donc opportun de les gérer au mieux. C'est ici qu'un calculateur apportera un avantage 15 considérable sur un mécanisme mécanique, et donc un meilleur rendement du mécanisme selon l'invention. En référence à la figure 14, le schéma donne une représentation d'une variante à l'invention telle que le volume de travail fermé contenant le fluide de travail comprend une extension extérieure faisant office d'échangeur thermique. Le piston 1 en compressant le fluide de travail le réduit du 20 volume de travail 4 au volume 54 intérieur à l'échangeur externe 5. Les échanges thermique dans cet échangeur externe 5 sont gérés par le mécanisme de commande (habituellement numéroté 16). Le volume 54 peut correspondre à tout ou partie du volume mort du mécanisme, lorsque le piston 1 est à son point mort haut qui peut être la culasse 3. Il peut également être plus grand que le volume mort si le piston est doté d'une protubérance, telle que les pistons étagés. Cette protubérance 25 s'engage dans le col 56 reliant le cylindre à l'échangeur externe 5 et occupe ainsi un certain volume au sein du volume 54 de l'échangeur externe. Elle concourt donc au taux de compression et permet d'accroitre le volume 54 sans pénaliser le taux de compression du mécanisme. En poussant cette démarche plus loin nous revenons au mécanisme ordinaire avec un échangeur interne périphérique. Alors l'échangeur externe 5 devient une simple extension spécialisée du cylindre 2. Le cylindre 2 30 dans lequel le piston 1 se déplace comprend une partie 25 pouvant faire office d'échangeur thermique. Ainsi l'échangeur 25 peut avoir une fonction de source froide alors que l'échangeur 5 peut avoir une fonction de source chaude, par exemple. Les mécanismes selon l'invention travaillant avec des fluides changeant de phases peuvent disposer d'une cavité servant de réservoir au liquide ou solide intervenant dans le cycle thermodynamique 35 que le mécanisme met en oeuvre. Cette cavité contigüe et participante au volume de travail peut prendre la forme de l'échangeur 5 de la figure 14. Elle peut être un échangeur thermique ou comporter un échangeur grâce auquel le mécanisme de commande gère les changements de phase du fluide de travail, sa température et sa pression saturante. Les mécanismes thermiques conçus selon l'invention utiliseront de ce fait une masse de fluide frigorifique réduite au strict minimum. 40 Cette caractéristique de l'invention permettra de contribuer efficacement à réduire l'usage et les pertes qui en résultent des gaz à effet de serre fluorés en usage en ingénierie thermique. La technologie caloduc est utile pour les échanges internes au volume de travail. Elle l'est tout autant pour le circuit extérieur de l'échangeur afin de véhiculer rapidement et au cout minimal, sans motorisation, la chaleur vers les organes desservis par le mécanisme. At point M3, the mechanism enters phase 3 of adiabatic expansion. The control mechanism sends the instruction to disconnect the exchanger. The steam is relaxed in adiabatic, a fraction condenses by providing a job. When the piston reaches its bottom dead point 91 (Ml), the residual steam can be expanded and at the temperature of the cold source. More commonly, especially if we have a large temperature difference between Tc and Tf, the steam will be higher temperature than the cold source. In this case the mechanism may be designed so as to mark a pose at low dead point so as to condense the residual steam and reduce its temperature to that of the cold source. The control mechanism sends the instruction to connect the exchanger to the cooling circuit. A small part of this heat could be recycled. Its totality could be exploited by a triangular cycle mechanism. When the piston is about to resume running, the mechanism enters phase 1. A new cycle begins. With reference to FIG. 10, the variant of the invention describes here a thermal mechanism that can be a heat pump, a low compression indicates that the hot temperature is not far from the cold temperature. This variant of the invention is based on the Carnot cycle. The thermal cycle is therefore reversed cycle as indicated by the arrow of the center. At bottom dead point 91 the mechanism enters phase 4 (we keep the numbering and arrangement of the normal Carnot cycle, engine). The control mechanism assigns the distributor the disconnection order of the internal exchanger. During phase 4 the mechanism performs adiabatic compression of the point C1, bottom dead center 91, at point C4. At point C4, the mechanism enters phase 3. The control mechanism assigns the distributor the order to connect the internal heat exchanger to the heat-generating circuit produced by the mechanism, in the case of a mechanism such as a heat pump, the ambient air if it is a refrigerating mechanism, for example. During phase 3, the mechanism carries out a hot isothermal compression of the point C4 at the point C3, the top dead center 71. The compression releases a heat Qc that the exchanger evacuates, outgoing arrow. Arrived at top dead center 71, point C3, the mechanism enters phase 2. The control mechanism assigns the distributor to disconnect the internal exchanger. From top dead center C3 to point C2, the mechanism performs adiabatic expansion. At point C2 the mechanism enters phase 1, the control mechanism assigns the distributor to connect the internal exchanger to the circuit of the cold source, whether it is air, water, a heat source in a pump function heat or medium confined in a refrigerant function. From point C2 to point C1, bottom dead center 91, the mechanism achieves isothermal expansion at low temperature. This trigger consumes a quantity of heat Qf, incoming arrow. The cycle is thus completed, the mechanism enters phase 4 and begins a new cycle with this new rotation of the mechanism. The adiabatic compression rates corresponding to the movements of the piston 101a and 101b are identical. We see that the compression corresponding to such a low compression ratio that it will raise only slightly the initial temperature, respectively will lower only slightly the temperature, after the adiabatic expansion (phase 2). It is therefore a mechanism such as a heat pump or a refrigerating mechanism. We will notice, more precisely in this framework, that the choice of a control mechanism based on a combination of an angular position detector of the mechanism tree with a computer allows to bring an adaptable instruction and not more fixed as would be a similar mechanism to camshaft system. In this way, by means of the thermal sensors necessary for such a mechanism, the control mechanism is then able to adapt the adiabatic compression ratio so as to maintain the purpose attached thereto, the refrigeration temperature or the heating temperature, and this while remaining in an optimal cycle thus of minimal consumption of energy. Thus, for an air conditioner, if the outside temperature then increases the air conditioner will automatically increase its adiabatic compression rate so as to maintain the internal temperature constant while releasing this heat of air conditioning to the outside at the minimal cost that thermodynamics allows, knowing that the mechanisms of Carnot are simple, without regenerator, and that their yield is thus closer to the optimal theoretical yield. The adaptability afforded by a computer saves the additional compression induced by the traditional use of a valve regulating the evacuation of compressed steam as a function of the saturating pressure of the hot circuit, it is then necessary to exercise on it an overpressure greater than the return force of the valve. The ultra-closed characteristic of the invention (with a constant mass of fluid in the working volume) as well as the use of a calculator also make it possible to save on the surcharges due to the depressions and overpressures related to the admission and the expulsion of the steam by the narrows that are the admission and the exhaust. With reference to FIG. 11, the variant of the invention describes here a thermal mechanism that can be a cryogenic system as well as the strong expansion by heating the watch. The variant of the mechanism is based on the Ericsson cycle, a similar variant is obtained from the Stirling cycle. Its thermal specificity is shown by the direction of rotation, arrow of the center, inverse to the motor direction (figure 3). The initial phases and initial points of these phases keep the same values as for the motor cycle. Everything is identical to the variant of the same engine-type mechanism at the instructions near the control mechanism. It is therefore possible to design a mechanism according to the invention which is totally reversible, which can also function as a motor or heat pump only by modifying its operating mode, the computer then knowing which controller to use and how to manage the optimal conditions at this mode. This and its adaptive aspect will give very interesting applications to the invention. The mechanism according to the invention starts its cycle at the point El, bottom dead point 91, it enters phase 4, the isothermal compression at high temperature. The control mechanism assigns the distributor to switch the circuit of the internal exchanger on the operating circuit or removing the heat produced. From the bottom dead point to point E4 the mechanism carries out a hot isothermal compression producing a quantity of heat Qc which is evacuated by the exchanger, outgoing arrow. At point E4, the mechanism moves to phase 3. The control mechanism assigns the distributor to interchange the internal heat exchanger on the regenerator circuit to cool and store the heat. During this cooling phase, the working fluid contracts at constant pressure. The quantity of heat Qr is then evacuated by the internal exchanger to the regenerator, outgoing arrow. Having reached point E3, top dead center 71, the mechanism enters phase 2. The control mechanism assigns the distributor to switch the circuit of the internal exchanger of the regeneration circuit to the circuit of the cold source. During phase 2, the mechanism performs a cold isothermal expansion from point E3, top dead center, to point E2. During this relaxation it consumes a quantity of heat Qf, incoming arrow. At E2 the mechanism goes into phase 1. The control mechanism assigns the distributor to switch the circuit of the heat source circuit heat exchanger to the regenerator circuit to heat the working fluid from the heat previously stored in the regenerator circuit. this one. The working fluid receives the amount of heat Qr and expands at constant pressure from the point E2 to the point E1, the bottom dead center 91. It absorbs the amount of heat Qr, incoming arrow. Arrived in E1, dead center low 91, it completes, the time of a rotation, the complete cycle. He enters phase 4 and begins a new cycle. The positions of the piston corresponding to the points E3 and E4 and the points E2 and E1 define a displacement of the piston 101a and 101b. These deviations produce a similar contraction / expansion rate - the limitations near the components - since both realize the same but opposite transition from Tc to Tf during phase 3 and from Tf to Tc during phase 1. The contraction / dilation takes into account the dead volume which, by definition, adds to the volume traveled by the piston. The important value given to the phase 1, 101a occupies most of the piston stroke, allows to deduce that the thermal mechanism thus defined is of the cryogenic type. The variant of the invention realizing a thermal mechanism based on the Stirling cycle is not described, those skilled in the art will not have the slightest trouble adapting the many examples given to this cycle. According to the thermal variants of the invention it is also possible to mix the cycles as we have described for the drive mechanisms, and possibly to associate the mechanism with a triangular cycle auxiliary mechanism to improve performance. With reference to FIG. 12, the diagram gives a representation of the invention according to a variant based on a mechanism of the piston / crankshaft / crankshaft type where the control mechanism is a computer whose memory contains one or more servocontrol algorithms enabling to perform one of the variants described above or a combination of them. The piston 1 contains the grooves 6 in which the planar and parallel internal exchangers 5 interlock when the piston 1 rises towards the cylinder head 3. The piston 1, the cylinder 2, the cylinder head 3 and the clearances between the internal heat exchangers and their groove 6 of the piston form a closed working volume containing a working fluid (usually helium) closed in this volume. The working fluid describes a cycle in which its volume goes from a minimum, the dead volume when the piston 1 is at its top dead point, to a maximum volume when the piston is at its bottom dead point. The peripheral surfaces (1, 2 and 3) tend to limit thermal leakage by reducing their surface, by the treatment and coating of these surfaces as well as by the alloys composing the various elements constituting these surfaces, whereas in the volume The workpiece penetrates the internal heat exchanger 5, ideally bathed in the working fluid to which it transmits / withdraws the heat. The latter will tend to increase its heat exchange surface, promote conductive alloys, occupy one or more positions within the work volume that will promote its heat exchange with the working fluid. The peripheral surfaces are optimized to reduce heat losses, the internal exchanger is optimized to promote heat exchange with the working fluid. The internal heat exchanger 5 is fixed to the cylinder head 3. The inlet 11 and outlet 12 connections make it possible to circulate a heat transfer fluid in the internal heat exchanger 5 according to a circuit that is specific to it. The inputs / outputs 11 and 12 of the internal exchanger 5 are connected to the distributors 15a for the input and 15b for the output. The piston 1 is connected by means of a rod schematized by the dash 22 to a crankshaft whose rotation describes a circle 21. Linked to the rotation of the crankshaft, an angular sensor 20 gives the current angle of the crankshaft to the computer 16 which deduces the position of the piston 1 and the current working volume 4 in real time. Depending on the angle of the crankshaft that can be supplemented by other data collected by appropriate pressure, temperature sensors, and the current operating mode (if it has a choice of several servo control algorithms), the The computer 16 sends the various instructions to the elements that it manages, in particular the distributors 15 of the internal exchangers 5. According to the instructions addressed to the distributors 15 by the computer 16, the distributor can either connect the exchangers to external circuits or isolate them. The external circuits can be three in number as for a Stirling mechanism, namely a cold source circuit 17, a hot source circuit 18 and a regenerator circuit 19. For a regenerative circuit, according to the technical choice made to this ci, it can correspond two connections to each distributor 15 associated with the inlet and outlet of the exchanger. According to certain technical choices the regenerator can work according to a methodology comparable to the management of piles in computer named LIFO, last in first out, according to this technical choice it is necessary that each entry and each exit of the heat exchanger is sometimes connected at one end from the regenerator, sometimes to the other. The same variants can be adapted with the triangular cycles according to the remarks that have been made previously. We can notice that a heat exchanger is not `polarized 'so input and output can be freely swapped, which can simplify the number of connections needed by distributors 15 in the simple case above but does not change if we want to manage at most near the case of management of multiple cold / hot sources. This management can also be accomplished by a system-specific mechanism that exploits this cold production, for example. According to the instructions of the calculator addressed to the distributors, the incoming flow 9a comes from the circuit connected to the internal heat exchanger 5 by the distributor 15a. Same for the outgoing stream 9b. Note that the variants using a regenerator do not need to have as much regenerator as the motor element (cylinder / piston). A single regenerator will suffice for several out of phase motor elements, if not all. With reference to FIG. 13, the diagram gives a partial representation of the piston 1 containing the internal exchangers 5a, 5b and 5c (not shown) contained in the grooves 6 of the piston 1. The internal exchangers 5 each have a tube 12 at their ends. serving as input / output. These input / output tubes pass through the cylinder head (not shown) to connect to the distributors 15a, 15b and 15c respectively connected to the exchangers 5a, 5b and 5c. Thus according to this variant the computer manages not a single internal exchanger 5, which would have been the case considering the three heat exchangers as forming only one internal exchanger at any point integral. This variant makes it possible to exploit the powerful potential offered by computers to precisely manage heat exchanges continuously. Indeed, according to the management that will be made of thermal exchanges the losses related to these transformations will be more or less reduced, or if not more or less important. Thus, the computer 16 can control the flow of the heat transfer fluid through the internal exchangers in two ways, or by acting on the mechanism managing this flow, the simplest is here when this function is held by an electric pump, accelerating or slowing down. this flow according to the needs and the speed of the piston, or by acting on the surface of the heat exchange by controlling various exchangers with different exchange surfaces. The difficulty, in a number of the variants exposed, is to recycle all the heat taken during cooling during the heating phase. These phases are asymmetrical. The variations in amount of heat transferred are not symmetrical during these two phases. If we take the diagram corresponding to the Ericsson cycle, it is clear that phase 1 is disproportionate by 1.0 compared to phase 3. But also that phase 3 is mainly accomplished when the piston is quasi-static whereas in phase 1 it ends where the piston has its maximum speed. The same is true of the position of the hot and cold points at the ends of these phases, again there is asymmetry. These asymmetries of the mechanism are sources of nuisances which disturb the yield of the mechanism. It is therefore appropriate to manage them as best as possible. It is here that a calculator will bring a considerable advantage to a mechanical mechanism, and hence a better efficiency of the mechanism according to the invention. With reference to FIG. 14, the diagram gives a representation of a variant of the invention such that the closed working volume containing the working fluid comprises an external extension acting as a heat exchanger. The piston 1 compressing the working fluid reduces it from the working volume 4 to the internal volume 54 to the external exchanger 5. The heat exchanges in this external exchanger 5 are managed by the control mechanism (usually numbered 16). The volume 54 may correspond to all or part of the dead volume of the mechanism, when the piston 1 is at its top dead point which may be the cylinder head 3. It may also be larger than the dead volume if the piston is provided with a protuberance, such as stepped pistons. This protrusion 25 engages in the neck 56 connecting the cylinder to the external exchanger 5 and thus occupies a certain volume within the volume 54 of the external exchanger. It therefore contributes to the compression ratio and increases the volume 54 without penalizing the compression ratio of the mechanism. By pushing this step further we return to the ordinary mechanism with a peripheral internal exchanger. Then the external exchanger 5 becomes a simple specialized extension of the cylinder 2. The cylinder 2 30 in which the piston 1 moves comprises a portion 25 which can act as a heat exchanger. Thus the exchanger 25 may have a cold source function while the exchanger 5 may have a hot source function, for example. The mechanisms according to the invention working with phase-changing fluids may have a cavity serving as a reservoir for the liquid or solid involved in the thermodynamic cycle that the mechanism uses. This contiguous and participating cavity in the working volume can take the form of the exchanger 5 of FIG. 14. It can be a heat exchanger or comprise an exchanger by means of which the control mechanism manages the phase changes of the working fluid, its temperature and its saturating pressure. Thermal mechanisms designed according to the invention will therefore use a mass of refrigerant reduced to a minimum. This characteristic of the invention will make it possible to contribute effectively to reducing the use and the resulting losses of fluorinated greenhouse gases used in thermal engineering. The heat pipe technology is useful for internal exchanges to the volume of work. It is as much for the external circuit of the exchanger to convey quickly and at minimal cost, without motorization, the heat to the organs served by the mechanism.

En référence à la figure 15, le schéma donne une variante de la figure précédente s'inspirant des échanges thermiques des mécanismes dérivés du moteur de Stirling. Le mécanisme consiste en une distinction entre la partie avant des surfaces périphériques au volume de travail (clos) et la partie arrière. La partie avant est constituée du cylindre 2 dans lequel le piston 1 glisse, sa bielle est symbolisée par des pointillés. Cette première partie est dédiée à des fonctions mécaniques, de guidage, d'étanchéité, de résistance,... La seconde partie est l'échangeur 5, il est comme une protubérance au volume de travail. Il est situé dans le prolongement du cylindre 2 et fixé à la culasse 3. Le matériau qui le constitue ainsi que son épaisseur sont choisis de sorte à favoriser les échanges thermiques avec le fluide de travail qui vient à son contact sur sa face interne. Ces échanges thermiques sont symbolisés par la flèche et la quantité de chaleur Q échangée via l'échangeur 5. Le mode de chauffage (ou de refroidissement) de l'échangeur 5 est libre. Il peut être parcouru par un fluide caloporteur, comme il peut être, sur sa surface extérieure, directement immergé dans les gaz chauds provenant d'une combustion, etc. La gestion de l'échangeur 5 et des flux de chaleur est assuré par le mécanisme de commande en fonction des choix techniques et du cycle thermodynamique accompli. Le volume interne à l'échangeur 5 communique avec le volume interne du cylindre 2 via l'ouverture 36 de la culasse. Ces deux volumes forment le volume 4 de travail dans lequel se trouve le fluide que le piston 1 compresse / détend. Afin d'augmenter le taux de compression le piston 1 dispose d'une protubérance lb qui occupe une partie du volume interne de l'échangeur 5 lorsque le piston est proche de son point mort haut. La forme de l'échangeur 5 et du piston 1 et lb dans les moteurs de type Stirling sont souvent arrondies et l'échangeur 5 est généralement dans le prolongement du cylindre 2, une caractéristique que cette variante de l'invention peut partager. En référence à la figure 16, celle-ci représente le cycle triangulaire dans un diagramme PV (Pression/Volume) pour un échauffement / refroidissement réalisé à pression constante (isobare), le cycle triangulaire est la pointe en bas (le point a ici). Le cycle moteur se compose d'une compression isotherme 91 suivie d'un échauffement du fluide de travail 92 à pression constante, et pour finir le cycle triangulaire une détente adiabatique 93 qui ramène le fluide de travail à l'état initial pour un mécanisme fermé (sans transformation chimique, combustion, du fluide de travail). Dans ce cas pression, volume et température sont exactement les mêmes qu'en début de cycle, au point a. Dans le cas d'un mécanisme ouvert tel qu'un moteur à combustion interne les problèmes engendrés par la condensation de la vapeur d'eau (pour un retour à la température initiale) ainsi que la transformation chimique résultant de la combustion de l'air et du carburant modifie l'état de retour qui ne peut plus être identique à l'état initial. Ainsi que le cycle nous le montre, et plus encore un cycle suivant, figure 18, pour lequel le taux de compression est beaucoup plus élevé que celui utilisé ici pour décrire ce cycle, la pointe du triangle ne représente que peu de travail (peu d'énergie dirions nous improprement) aussi le cycle théorique peut être adapté et, moyennant une très faible perte de rendement, gagner en densité de puissance. Le moteur devient plus puissant à volume ou masse identique. Le cycle triangulaire ainsi modifié devient un cycle trapézoïdal. Comme tous les cycles thermodynamiques le cycle moteur triangulaire peut être inversé afin de produire un cycle thermique. Le cycle moteur triangulaire est 91-92-93, le cycle thermique correspondant est 93-92- 91. Naturellement chauffer la source froide grâce à une compression adiabatique est absurde ... mais il lui sera trouvé des usages très intéressants. Les cycles triangulaires et trapézoïdaux excellent tout particulièrement dans le traitement de flux thermique de matière (solide, liquide ou gaz). Le cycle moteur optimise la conversion chaleur-énergie de la chaleur véhiculée par un flux de matière (solide, liquide ou gazeuse) en exploitant la totalité de la chaleur comprise entre la température de cette matière et la source froide dont nous disposons, de Tc à Tf. Le cycle inversé, cycle thermique offre exactement la même excellence. C'est précisément dans ce cadre là qu'il offre le meilleur rendement (efficacité), lorsque nous chauffons une masse ou un flux de matière d'une température Tf à une température Tc ou lorsque nous refroidissons un flux de matière d'un température Tc à une température Tf, que ce flux de matière soit la source primaire de chaleur (froide ou chaude) ou un circuit secondaire véhiculant la chaleur d'une source primaire. Les mécanismes selon ces cycles seront bien plus performants que les mécanismes traditionnels pour des fonctions telles que la congélation de produits sur une chaine de production ou le chauffage des flux d'air compensant les flux d'air chaud perdus par les portes des magasins, par exemple. Cet air chaud est perdu sans pouvoir recycler sa chaleur, pour le compenser il est faut prélever un air froid extérieur et le porter à la température intérieure. Une pompe à chaleur à cycle triangulaire est dans ce cas plus efficace qu'une pompe à chaleur selon un cycle de Carnot. Il en est de même pour une climatisation en été. Le rendement des cycles moteurs triangulaire pointe en bas est : 1 - Tf/(Tc-Tf) * ln(Tc/Tf). En référence à la figure 17, le cycle triangulaire illustre un cycle pointe en haut dont le chauffage / refroidissement est fait en isobare (pression constante). Si nous sommes à l'état de référence au point c, le cycle moteur se comporte comme tel : la phase 93 est une compression adiabatique qui amène le fluide de travail de la température froide Tf à la température chaude Tc. Elle est suivie d'une détente isotherme chaude, phase 91. Les cycles triangulaires la pointe en haut fonctionnent comme la plupart des moteurs, avec une source de chaleur constante continue ce que permettent les énergies nobles comme l'essence, le diesel, le charbon, etc. La phase 91 ramène le système à la pression initiale, mais le fluide de travail est toujours à la température chaude, donc dilaté, le volume est donné par le point b. La phase 92 refroidit le fluide de travail à pression constante afin de le ramener aux conditions initiales, au point c. Le cycle moteur est achevé. Nous remarquerons que ce cycle n'est pas optimum en termes de production d'énergie car une partie conséquente de chaleur est gaspillée lors de la phase 92. C'est pourquoi le rendement qui est de : 1 - (Tf/(Tc-1)) / ln(Tc/Tf) est moins bon que celui du rendement du cycle triangulaire pointe en bas donné plus haut. Or cette chaleur « perdue » correspond précisément au domaine pour lequel excelle le cycle triangulaire pointe en bas. Cette constatation nous amène naturellement à remarquer que les trois principaux cycles thermodynamiques offrant le rendement optimal, le rendement de Carnot, ces trois cycles « s'écrivent» par la composition de deux cycles moteurs triangulaires, l'un étant triangulaire pointe en bas et l'autre triangulaire pointe en haut -respectivement mécanisme thermique par l'inversion du sens de rotation des cycles-. Plus généralement les cycles de type Carnot peuvent être écrits soit avec deux cycles triangulaires, et lorsque le taux de compression du cycle de type Carnot est moins élevé que celui du cycle triangulaire correspondant aux températures de travail (Tf, Tc), soit en modifiant les triangles. Pour cela il est nécessaire de fixer le taux de compression de l'un d'eux sur le taux de compression du cycle de référence, de type Carnot, le second triangle correspond au cycle triangulaire (Tf, Tc) auquel est ôté la pointe triangulaire de sorte que les taux de compression des deux cycles soient les mêmes afin qu'ils correspondent au taux de compression du cycle de type Carnot (Stirling ou Ericsson). Le cycle triangulaire modifié prend une forme globale de trapèze. Les cotés du trapèze sont formés par la détente et la compression, l'une adiabatique l'autre isotherme, et deux transferts de chaleur (isochores ou isobares, par exemple) dont l'une, la plus petite, correspond à la pointe retirée du triangle d'origine. L'association de deux cycles triangulaires, complet ou modifié (trapézoïdal), permet d'obtenir tous les cycles de type Carnot. Les associations possibles sont donc triangle-triangle, triangle-trapèze, trapèze-trapèze. Les cycles trapézoïdaux étant des cycles triangulaires modifiés, nous retrouvons les deux familles `pointe' en bas et `pointe' en haut. C'est ainsi qu'en utilisant le cycle de la figure 16, à pression constante pointe en bas, avec le cycle de la figure 17, à pression constante pointe en haut, nous obtenons le cycle d'Ericsson par la juxtaposition des cycles selon le coté adiabatique en mettant en correspondance les points a et c. Le cycle d'Ericsson obtenu part du point a du cycle de la figure 16, il fait une compression isotherme basse température, figure 16 phase 91, il poursuit par le réchauffement à pression constante du cycle de la figure 16, phase 92, et parvient à l'extrémité commune aux deux cycles. Le cycle d'Ericsson se poursuit sur le second cycle celui de la figure 17. Il fait alors une détente isotherme chaude, phase 91 figure 17, suivie d'un refroidissement à pression constante, phase 92 figure 17. Le cycle est bouclé. Nous sommes revenus au point c de la figure 17 correspondant au point a de la figure 16. Le travail de compression adiabatique du cycle pointe en haut équivaut au travail de détente adiabatique pointe en bas. Les deux cycles moteurs triangulaires forment un cycle d'Ericsson. De même le cycle de Carnot s'obtient en juxtaposant ces deux cycles par leur coté isotherme, soit en faisant coïncider les points a et b des deux cycles. Le cycle triangulaire pointe en haut selon diverses variantes peut avoir la phase d'échange thermique non plus en isobare mais en isochore ou encore une libre composition des deux. De même qu'il a été montré pour les cycles d'Ericsson et de Carnot, à partir des cycles triangulaires isochore pointe en haut et pointe en bas, nous obtenons les cycles de Stirling et de Carnot. Ces cycles offrent le meilleur rendement que l'ont puisse obtenir, or les deux cycles moteurs qui les composent ont un rendement inférieur au rendement de Carnot. With reference to FIG. 15, the diagram gives a variant of the preceding figure inspired by the heat exchanges of the mechanisms derived from the Stirling engine. The mechanism consists of a distinction between the front part of the peripheral surfaces to the working volume (closed) and the rear part. The front part consists of the cylinder 2 in which the piston 1 slides, its connecting rod is symbolized by dotted lines. This first part is dedicated to mechanical functions, guiding, sealing, resistance, ... The second part is the exchanger 5, it is like a protrusion to the working volume. It is located in the extension of the cylinder 2 and attached to the cylinder head 3. The material that constitutes it and its thickness are chosen so as to promote heat exchange with the working fluid that comes into contact with it on its inner face. These heat exchanges are symbolized by the arrow and the amount of heat Q exchanged via the exchanger 5. The heating mode (or cooling) of the exchanger 5 is free. It can be traversed by a heat transfer fluid, as it can be, on its outer surface, directly immersed in the hot gases from a combustion, etc.. The heat exchanger 5 and the heat flux are managed by the control mechanism according to the technical choices and the thermodynamic cycle performed. The internal volume of the exchanger 5 communicates with the internal volume of the cylinder 2 via the opening 36 of the cylinder head. These two volumes form the working volume 4 in which is the fluid that the piston 1 compresses / relaxes. In order to increase the compression ratio the piston 1 has a protuberance lb which occupies part of the internal volume of the exchanger 5 when the piston is close to its top dead center. The shape of the exchanger 5 and the piston 1 and 1b in the Stirling type engines are often rounded and the exchanger 5 is generally in the extension of the cylinder 2, a feature that this variant of the invention can share. With reference to FIG. 16, this represents the triangular cycle in a PV (Pressure / Volume) diagram for a heating / cooling performed at constant pressure (isobar), the triangular cycle is the tip at the bottom (the point here) . The engine cycle consists of an isothermal compression 91 followed by a heating of the working fluid 92 at constant pressure, and finally the triangular cycle adiabatic expansion 93 which returns the working fluid to the initial state for a closed mechanism (without chemical transformation, combustion, working fluid). In this case pressure, volume and temperature are exactly the same as at the beginning of the cycle, at point a. In the case of an open mechanism such as an internal combustion engine the problems caused by the condensation of water vapor (for a return to the initial temperature) as well as the chemical transformation resulting from the combustion of air and fuel changes the return state which can no longer be identical to the initial state. As the cycle shows, and even more so a next cycle, figure 18, for which the compression ratio is much higher than the one used here to describe this cycle, the tip of the triangle represents little work (few 'energy would say we improperly) also the theoretical cycle can be adapted and, with a very small loss of efficiency, gain in power density. The engine becomes more powerful at the same volume or mass. The triangular cycle thus modified becomes a trapezoidal cycle. Like all thermodynamic cycles, the triangular motor cycle can be inverted to produce a thermal cycle. The triangular motor cycle is 91-92-93, the corresponding thermal cycle is 93-92- 91. Naturally heating the cold source with adiabatic compression is absurd ... but it will find very interesting uses. The triangular and trapezoidal cycles excel particularly in the treatment of thermal flux of material (solid, liquid or gas). The motor cycle optimizes the heat-energy conversion of the heat conveyed by a material flow (solid, liquid or gas) by exploiting all the heat between the temperature of this material and the cold source we have, from Tc to Tf. The reverse cycle, thermal cycle offers exactly the same excellence. It is precisely in this context that it offers the best efficiency (efficiency), when we heat a mass or a material flow from a temperature Tf to a temperature Tc or when we cool a material flow of a temperature Tc at a temperature Tf, whether this flow of material is the primary source of heat (cold or hot) or a secondary circuit carrying the heat of a primary source. The mechanisms according to these cycles will be much more efficient than the traditional mechanisms for functions such as the freezing of products on a production line or the heating of the air flows compensating the hot air flows lost by the doors of the stores, by example. This hot air is lost without being able to recycle its heat, to compensate it it is necessary to take a cold external air and to bring it to the interior temperature. In this case, a triangular heat pump is more efficient than a heat pump according to a Carnot cycle. It is the same for an air conditioning in summer. The yield of the triangular motor cycles tip down is: 1 - Tf / (Tc-Tf) * ln (Tc / Tf). With reference to FIG. 17, the triangular cycle illustrates a top-up cycle whose heating / cooling is done in isobar (constant pressure). If we are in the reference state at point c, the motor cycle behaves as such: phase 93 is an adiabatic compression which brings the working fluid from the cold temperature Tf to the hot temperature Tc. It is followed by a hot isothermal expansion, phase 91. The triangular cycles the tip up work like most engines, with a constant heat source continues what allows the noble energies such as gasoline, diesel, coal etc. The phase 91 returns the system to the initial pressure, but the working fluid is always at the hot temperature, so dilated, the volume is given by the point b. Phase 92 cools the working fluid at constant pressure to bring it back to the initial conditions at point c. The engine cycle is complete. We will notice that this cycle is not optimum in terms of energy production because a substantial part of heat is wasted during phase 92. This is why the yield is: 1 - (Tf / (Tc-1 ) / ln (Tc / Tf) is worse than that of the yield of the triangular bottom-up cycle given above. But this "lost" heat corresponds precisely to the area for which the triangular cycle points downwards. This observation leads us naturally to notice that the three main thermodynamic cycles offering the optimal yield, the Carnot yield, these three cycles "are written" by the composition of two triangular motor cycles, one being triangular tip down and the Another triangular tip up -respectively thermal mechanism by reversing the direction of rotation of the cycles. More generally, the Carnot type cycles can be written with two triangular cycles, and when the compression ratio of the Carnot type cycle is lower than that of the triangular cycle corresponding to the working temperatures (Tf, Tc), or by modifying the triangles. For this it is necessary to set the compression ratio of one of them on the compression ratio of the reference cycle, Carnot type, the second triangle corresponds to the triangular cycle (Tf, Tc) which is removed the triangular tip so that the compression ratios of the two cycles are the same so that they correspond to the compression rate of the Carnot type cycle (Stirling or Ericsson). The modified triangular cycle takes a global shape of trapezoid. The sides of the trapezium are formed by the relaxation and the compression, one adiabatic the other isothermal, and two heat transfers (isochores or isobars, for example) of which one, the smallest, corresponds to the point removed from the original triangle. The combination of two triangular cycles, complete or modified (trapezoidal), makes it possible to obtain all Carnot type cycles. The possible associations are therefore triangle-triangle, triangle-trapeze, trapeze-trapeze. The trapezoidal cycles being modified triangular cycles, we find the two families `peak 'at the bottom and` peak' at the top. Thus, using the cycle of Figure 16, at constant pressure downwards, with the cycle of Figure 17, at constant pressure upwards, we obtain the Ericsson cycle by the juxtaposition of the cycles according to the adiabatic side by matching the points a and c. The Ericsson cycle obtained starts from the point a of the cycle of FIG. 16, it makes a low temperature isothermal compression, figure 16 phase 91, it continues with the heating at constant pressure of the cycle of FIG. 16, phase 92, and reaches at the end common to both cycles. The cycle of Ericsson continues on the second cycle that of Figure 17. It is then a hot isothermal expansion, phase 91 Figure 17, followed by a constant pressure cooling phase 92 Figure 17. The cycle is complete. We returned to point c in Figure 17 corresponding to point a in Figure 16. The adiabatic compression work of the top-up cycle is equivalent to the adiabatic relaxation work tip down. The two triangular motor cycles form an Ericsson cycle. Similarly, the Carnot cycle is obtained by juxtaposing these two cycles by their isothermal side, or by making the points a and b of the two cycles coincide. The triangular cycle points upwards according to various variants may have the heat exchange phase no longer in isobaric but in isochore or a free composition of both. Just as it has been shown for the Ericsson and Carnot cycles, from the isochore triangular cycles upwards and downwards, we obtain the Stirling and Carnot cycles. These cycles offer the best performance that can be obtained, but the two engine cycles that compose them have a lower yield than Carnot.

En référence à la figure 18, le cycle décrit dans ce schéma est un cycle triangulaire (cycle nmo) et cycle trapézoïdal (cycle qmop) pointe en bas isochore. Pour un fluide donné un couple de températures (Tf,Tc) donné il existe un seul cycle triangulaire pointe en bas et un cycle triangulaire pointe en haut, par contre une infinité de cycles trapézoïdaux extraits de ceux-ci sont possibles. Le cycle commence par une compression isotherme, phase 91, lui succède un échauffement isochore (à volume constant), phase 92, la troisième phase du triangle est la détente adiabatique, phase 93. Au terme de la détente adiabatique le fluide de travail retourne à son état initial. Nous remarquons que l'exemple illustrant le cycle correspond a un fort taux de compression et donc d'échauffement, ce qui pour les données correspondant aux courbes de cette figure ce traduit par un rendement du cycle élevé : 0,63 alors qu'il est de 0,82 pour un rendement de Carnot aux mêmes températures. Nous remarquons que la pointe du triangle est très effilée. Il s'en suit l'adaptation du cycle qui consiste à amputer à partie « inutile » du triangle par un refroidissement isochore par exemple, la section p-q du cycle de la figure 18, en circuit fermé. Plus de la moitié du volume utilisé ne produit presque pas de travail. Il est donc possible, en perdant très peu de rendement, de réduire considérablement le volume du moteur et donc de gagner en rapport puissance/poids. Le cycle triangulaire ainsi modifié, qmop, est un cycle trapézoïdal. Cette adaptation s'applique à tous les cycles triangulaires et trapézoïdaux, quelle que soit la forme de leurs échanges thermiques. Le mécanisme selon l'invention est particulièrement adapté aux moteurs à combustion externe, basse et haute température et devrait trouver un usage de prédilection pour les systèmes moteurs fonctionnant avec des énergies renouvelables, aux pompes à chaleur et aux mécanismes frigorifiques ou cryogéniques. Si les petits mécanismes moteurs ou thermiques seront un domaine de prédilection de l'invention, les moyens et gros systèmes peuvent trouver en l'invention des solutions simples, robustes et performantes. With reference to FIG. 18, the cycle described in this diagram is a triangular cycle (nmo cycle) and trapezoidal cycle (qmop cycle) tip down isochore. For a given fluid a given pair of temperatures (Tf, Tc) there is a single triangular cycle pointing downwards and a triangular cycle pointing upwards, on the other hand an infinity of trapezoidal cycles extracted from these are possible. The cycle begins with an isothermal compression, phase 91, succeeds to it isochore heating (at constant volume), phase 92, the third phase of the triangle is the adiabatic expansion, phase 93. At the end of the adiabatic expansion the working fluid returns to its initial state. We note that the example illustrating the cycle corresponds to a high compression ratio and therefore to a heating, which for the data corresponding to the curves of this figure this translates into a high cycle efficiency: 0.63 whereas it is 0.82 for a Carnot yield at the same temperatures. We notice that the tip of the triangle is very slender. It follows the adaptation of the cycle of amputating the "useless" part of the triangle by isochoric cooling for example, the section p-q of the cycle of Figure 18, in a closed circuit. More than half of the volume used produces almost no work. It is therefore possible, by losing very little efficiency, to significantly reduce the volume of the engine and thus to gain power / weight ratio. The triangular cycle thus modified, qmop, is a trapezoidal cycle. This adaptation applies to all triangular and trapezoidal cycles, whatever the form of their heat exchange. The mechanism according to the invention is particularly suitable for external combustion engines, low and high temperature and should find a preferred use for engine systems operating with renewable energy, heat pumps and refrigeration or cryogenic mechanisms. If the small motor or thermal mechanisms will be a preferred field of the invention, the means and large systems can find in the invention simple, robust and efficient solutions.

25 30 35 40 25 30 35 40

Claims (10)

REVENDICATIONS1) Mécanisme moteur ou thermique caractérisé en ce que le fluide de travail est clos dans le volume de travail 4 durant la totalité du cycle moteur ou thermique, la masse du fluide de travail contenue dans le volume de travail 4 reste constante du début à la fin du cycle et ne subit aucun transfert. CLAIMS1) Mechanism engine or thermal characterized in that the working fluid is closed in the working volume 4 during the entire engine or thermal cycle, the mass of the working fluid contained in the working volume 4 remains constant from the beginning to the end of the cycle and does not undergo any transfer. 2) Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un échangeur thermique 5, que l'échangeur thermique 5 est interne au volume de travail 4 ou périphérique au volume de travail ou dans le prolongement du volume de travail et participe à son volume, que l'échangeur thermique 5 interne au volume de travail est ou conscrit au volume mort ou s'imbrique dans le piston 1 ou s'imbrique dans la culasse 3 ou est flottant. 2) Mechanism according to claim 1 characterized in that it comprises at least one heat exchanger 5, the heat exchanger 5 is internal to the working volume 4 or peripheral to the working volume or in the extension of the work volume and participates to its volume, that the heat exchanger 5 internal to the working volume is or conscript the dead volume or intermesh in the piston 1 or intermesh in the cylinder head 3 or is floating. 3) Mécanisme selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le transport thermique réalisé par le fluide caloporteur entre l'échangeur thermique 5 et la source de chaleur (froide ou chaude) ou le dispositif de stockage thermique auquel l'échangeur est connecté se fait par vaporisation d'un coté et condensation de l'autre, que les flux liquide et gazeux du fluide caloporteur s'écoulent entre ces deux extrémités naturellement (en l'absence de dispositif mécanique) selon la force de gravité ou cinématique ou dynamique du mécanisme (technique caloduc), ou sont pulsés ou compressés ou pompés à l'aide d'un dispositif adapté, que ce transport thermique est permanent ou variable, qu'il peut être activé ou désactivé. 3) Mechanism according to claim 1 or 2 characterized in that the thermal transport carried by the heat transfer fluid between the heat exchanger 5 and the heat source (cold or hot) or the thermal storage device to which the exchanger is connected itself. made by vaporization on one side and condensation of the other, that the liquid and gaseous flows of the heat transfer fluid flow between these two ends naturally (in the absence of mechanical device) according to the force of gravity or kinematic or dynamic of the mechanism (heat pipe technique), or are pulsed or compressed or pumped using a suitable device, that this thermal transport is permanent or variable, that it can be activated or deactivated. 4) Mécanisme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un échangeur thermique 5 comporte une cavité ou est constitué en une cavité servant de réservoir, que ce réservoir est interne à l'échangeur (à l'usage du fluide caloporteur) ou externe à l'échangeur (à l'usage du fluide de travail), que ce réservoir contient un fluide à l'état gazeux ou liquide ou solide. 4) Mechanism according to one of the preceding claims characterized in that at least one heat exchanger 5 comprises a cavity or is constituted by a cavity serving as a reservoir, that the reservoir is internal to the exchanger (for the use of fluid coolant) or external to the exchanger (for the use of the working fluid), this reservoir contains a fluid in gaseous or liquid or solid state. 5) Mécanisme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que son mécanisme de commande 16 lui permet d'accomplir l'automate de l'un des cycles suivants, cycle de Stirling, d'Ericsson, de Carnot, de type Carnot, triangulaire, trapézoïdal, vapeur, de Beau de Rochas, Diesel, ou des cycles combinés 2 en 1 ou 3 en 1, notamment la combinaison de deux ou de trois des cycles suivants : cycle de type moteur à explosion, cycle de type Carnot et cycle triangulaire ou trapézoïdal. 5) Mechanism according to one of the preceding claims characterized in that its control mechanism 16 allows it to accomplish the automaton of one of the following cycles, cycle Stirling, Ericsson, Carnot, type Carnot, triangular, trapezoidal, steam, Beau de Rochas, Diesel, or combined cycles 2 in 1 or 3 in 1, including the combination of two or three of the following cycles: cycle type explosion engine, cycle type Carnot and cycle triangular or trapezoidal. 6) Mécanisme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le mécanisme de commande 16 est un calculateur lequel, parmi ses périphériques, dispose d'une mémoire comportant un ou plusieurs algorithmes réalisant l'asservissement du mécanisme selon les cycles mentionnés revendication 5, le calculateur peut disposer de capteurs l'informant de l'état du / des mécanismes qu'il asservit ou d'informations contextuelles ou des consignes qui lui sont adressées, il peut disposer de périphériques tels que des DAC lui permettant de commander les éléments électriques qu'il gère (électrovanne, soupape, pompe,...). 6) Mechanism according to one of the preceding claims characterized in that the control mechanism 16 is a computer which, among its peripherals, has a memory comprising one or more algorithms providing the servo mechanism according to the cycles mentioned claim 5 the computer can have sensors informing it of the state of the mechanism (s) enslaved or contextual information or instructions addressed to it, it can have devices such as DACs allowing it to control the elements electric it manages (solenoid valve, valve, pump, ...). 7) Mécanisme selon la revendication 6 caractérisé en ce que le calculateur 16 gère les échanges thermiques en faisant varier le débit du fluide caloporteur ou en connectant ou déconnectant des échangeurs thermiques 5 ou des éléments de l'échangeur 5 ou en élevant/abaissant la pression saturante du fluide caloporteur de manière à adapter l'intensité des échanges thermiques durant les phases de transfert thermique. 7) Mechanism according to claim 6 characterized in that the computer 16 manages the heat exchange by varying the flow of heat transfer fluid or by connecting or disconnecting heat exchangers 5 or elements of the exchanger 5 or by raising / lowering the pressure saturating the heat transfer fluid so as to adapt the intensity of heat exchange during the heat transfer phases. 8) Mécanisme selon une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif permettant de prolonger l'arrêt de l'élément mobile 1 (un piston dans un mécanisme à piston) à un ou aux temps morts du mécanisme ou de ralentir et contrôler la course de l'élément mobile 1 durant des parties du cycle mécanique, en particulier au voisinage du point mort haut ou du point mort bas. 8) Mechanism according to one of the preceding claims characterized in that it is provided with a device for extending the stopping of the movable member 1 (a piston in a piston mechanism) to one or the dead time of the mechanism or to slow down and control the stroke of the movable member 1 during parts of the mechanical cycle, particularly in the vicinity of the top dead center or bottom dead center. 9) Mécanisme selon une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est de type mécanisme à palettes ou à piston, à piston simple ou double effet, ou étagé, ou différentiel, linéaire ou rotatif, ou alternatif ou oscillant. 9) Mechanism according to one of the preceding claims characterized in that it is of the type with vane or piston, piston single or double effect, or staged, or differential, linear or rotary, or reciprocating or oscillating. 10) Mécanisme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est associé à d'autres mécanismes, non nécessairement selon l'une de ces revendications, et forme un dispositif où les mécanismes travaillent en phase ou en déphasage les uns par rapport aux autres, que ces mécanismes peuvent partager des éléments mécaniques, thermiques, électroniques, logiciels, des données, ou un mécanisme de commande 16 commun, ou que le dispositif ainsi obtenu est de type Carnot (la combinaison des cycles des mécanismes forme un cycle de type Carnot : Stirling, ou Ericsson, ou Carnot ou un cycle combiné dont le rendement théorique est celui de Carnot). 25 30 35 40 10) Mechanism according to one of the preceding claims characterized in that it is associated with other mechanisms, not necessarily according to one of these claims, and forms a device where the mechanisms work in phase or out of phase some by relative to others, that these mechanisms can share mechanical, thermal, electronic, software, data, or common control mechanism 16, or that the device thus obtained is of Carnot type (the combination of the cycles of the mechanisms forms a cycle Carnot type: Stirling, or Ericsson, or Carnot or a combined cycle whose theoretical yield is that of Carnot). 25 30 35 40
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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IT201700027230A1 (en) * 2017-03-14 2017-06-14 Paolo Baldelli PERFECT ROTARY EXOTHERMIC MOTOR
WO2021259401A1 (en) * 2020-06-23 2021-12-30 MUCKA, Jiri Stirling engine

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