Tout ce que vous devez savoir sur la puissance des chevaux

Nous utilisons tous le terme cheval-vapeur, nous l’entendons et le lisons dès que les gens parlent de voitures, mais qu’est-ce qu’un cheval-vapeur exactement et comment est-il entré en usage ? La réponse à cette question et bien plus encore vous attendent ci-dessous.

Chevaux-vapeur – une brève histoire

Débutons ici par le commencement. Le terme a été inventé dans les années 1700, lorsque l’ingénieur écossais James Watt – par ailleurs célèbre pour son travail sur les moteurs à vapeur et l’amélioration de leurs performances – a voulu trouver un moyen de désigner la puissance que pouvait fournir un cheval de mine pour soulever le charbon.

En approfondissant ses recherches sur le sujet, Watt a conclu qu’un poney de mine pouvait effectuer, en moyenne, 22 000 pieds-livres de travail en une minute. Il a ensuite augmenté ce chiffre de 50 %, et c’est ainsi qu’il a inventé la mesure du cheval-vapeur : 33 000 pieds-livres de travail en une minute.

OK, mais qu’est-ce que le cheval-vapeur exactement ?

Eh bien, ce n’est pas tout à fait exact, comme l’a montré Jason Fenske de Engineering Explained dans l’une de ses vidéos.

Demandez à l’Encyclopaedia Britannica, cependant, et ils vous diront que le cheval-vapeur est la vitesse à laquelle le travail est effectué. Vous vous souvenez de James Watt ? Un cheval-vapeur correspond à un travail de 33 000 pieds-livres par minute. En d’autres termes, le cheval-vapeur reflète la puissance nécessaire pour soulever une masse de 33 000 livres-pieds en une minute.

Le cheval-vapeur a également un équivalent électrique, comme dans un cheval-vapeur équivaut à 764 watts. En plus de cela, il y a aussi le cheval-vapeur métrique – une autre unité de puissance – qui équivaut à 32,549 pieds-livres par minute ou 0,9863 cheval-vapeur (les fabricants allemands et certains fabricants européens l’utilisent lorsqu’ils donnent la puissance du moteur – c’est ce « PS » sur lequel on tombe parfois en lisant la littérature automobile).

Pour mettre les choses un peu plus en perspective (banale), Popular Science donne quelques exemples concrets et soignés de chevaux-vapeur et de sa, eh bien, puissance. Par exemple, le cycliste moyen peut développer un cheval-vapeur pendant « un sprint momentané à fond de train ». Qui plus est, un cheval-vapeur est suffisant pour alimenter une « cafetière goutte à goutte standard. »

Il est également utile de se familiariser avec les termes suivants et leur signification :

Travail – la quantité de force générée sur une distance, mesurée à l’aide d’unités telles que le pied-livre, le kilowattheure ou le BTU (British Thermal Unit).

Énergie – capacité d’un mécanisme à effectuer un travail par divers moyens – mécaniques, thermiques ou électriques.

Puissance – taux de travail, en d’autres termes, la quantité de travail effectuée divisée par le temps nécessaire pour l’effectuer.

Quelle est la différence entre la puissance et le couple, alors ?

Pensez au moment où vous essayez d’utiliser une clé pour serrer un boulon. Vous poussez la clé vers le bas, appliquant ainsi une force, qui est appliquée au bras de la clé (qui a une certaine longueur) – ainsi la force générée par vos muscles et la clé elle-même crée un couple sur ce que vous serrez. Le couple est donc égal à la force multipliée par la distance. En gardant cela à l’esprit, vous pouvez augmenter le couple de deux manières : soit en augmentant la force appliquée, soit en augmentant la distance. C’est pourquoi il est plus facile de desserrer des boulons très serrés à l’aide d’une clé à cliquet ou d’une « barre de sécurité » plus longue. Plus le levier – la distance – est grand, plus le couple est créé.

Le même principe s’applique à l’intérieur d’un moteur. Là, la force est fournie par la combustion (le mélange air-carburant s’enflammant à l’intérieur du cylindre) qui, à son tour, exerce une pression sur le piston qui, à son tour, déplace le vilebrequin. Vous avez donc votre force et votre distance (la longueur du bras du piston), donc le couple est généré au niveau du vilebrequin.

La puissance, elle, est la force multipliée par la distance multipliée par le régime. Nous savons que la force multipliée par la distance est le couple, donc la puissance est le couple multiplié par le rpm. Ce qui nous amène à la question suivante.

Comment pouvez-vous mesurer la puissance d’un moteur ?

La réponse évidente est un dynamomètre, également connu sous le nom de dyno. Cependant, écoutez bien : le dyno mesure en fait le couple d’un moteur, et non sa puissance en chevaux. Donc, pour obtenir une lecture de la puissance en chevaux, il suffit de multiplier le couple par le régime et de le diviser par 5252. Pourquoi ce chiffre ? Bonne question. La vidéo ci-dessus vous donne une explication soignée, courtoisie de Donut Media (PS : vous pourriez vouloir sauter à 5:20, en passant).

Pourquoi les moteurs diesel font plus de couple que de puissance ?

C’est une question de taux de compression. Les moteurs diesel ont un taux de compression plus élevé que les moteurs à essence. Qu’est-ce que ça veut dire ? – Vous vous souvenez que la clé la plus longue générait plus de couple ? C’est le même principe.

Cependant, le piston doit aussi parcourir beaucoup plus de distance pour effectuer une révolution, ce qui signifie qu’il ne peut pas se déplacer aussi rapidement que celui d’un moteur à essence. Vous vous souvenez que le cheval-vapeur est un travail effectué rapidement ? Eh bien, les diesels peuvent faire beaucoup de travail d’accord, mais ils ne peuvent tout simplement pas le faire aussi rapidement qu’un moulin à essence, donc bien qu’ils aient des niveaux élevés de couple, la puissance en chevaux est sur le côté court.

C’est pourquoi votre gros camion peut transporter beaucoup de marchandises, ou un autobus a assez de grognement pour transporter beaucoup de gens, mais il ne peut pas aller aussi vite qu’une voiture ordinaire à essence.

Que signifie la puissance en chevaux ?

La puissance en chevaux est la vitesse à laquelle le travail est effectué.Comme décrit ci-dessus, un cheval-vapeur équivaut à 33 000 livres-pieds de travail en une minute. La puissance est également le couple multiplié par le temps, c’est-à-dire la quantité de travail qui peut être effectuée dans un laps de temps donné.

Un cheval-vapeur équivaut-il vraiment à la puissance d’un cheval ?

Non. Le terme « cheval-vapeur » provient de l’utilisation par James Watt de chevaux de mine dans son entreprise visant à déterminer la quantité de travail qu’un tel poney pouvait effectuer en une minute.

Quelle est la puissance moyenne d’une voiture ?

Rien n’est gravé dans le marbre et, comme nous le savons tous, la puissance varie beaucoup d’une voiture à l’autre et d’un segment à l’autre – vous avez vos écono-boxes et, à l’autre bout du spectre, vos supercars et hypercars. Cependant, dans une voiture américaine classique, vous pouvez vous attendre, en moyenne, à une puissance comprise entre 180 et 200 chevaux.