La puissance : qu'est-ce que c'est et pourquoi est-ce important ?
La puissance est un terme fréquemment utilisé dans l'industrie automobile et fait référence à la puissance de sortie d'un moteur. Un cheval-vapeur équivaut à la puissance nécessaire pour soulever 550 livres un pied en une seconde ou 33 000 livres un pied en une minute.
Cet article examinera la puissance en chevaux comme unité de mesure de la puissance d'un moteur, son importance, son calcul et la différence entre diverses mesures.
Table des matières
Histoire de la puissance en un mot
Le terme a été inventé par l'inventeur écossais James Watt à la fin du 18e siècle pour aider à commercialiser sa machine à vapeur améliorée. Il a basé son idée sur The Miner's Friend, écrit par l'inventeur et ingénieur anglais Thomas Savery :
"Ainsi qu'une machine qui soulèvera autant d'eau que deux chevaux, travaillant ensemble à un tel ouvrage, peut faire, et pour laquelle il faut garder constamment dix ou douze chevaux pour faire le même . Alors je dis qu'un tel moteur peut être fait assez gros pour faire le travail requis en employant huit, dix, quinze ou vingt chevaux à entretenir constamment et à garder pour faire un tel travail..."
Il était logique de mesurer la puissance de la machine à vapeur à la fin du 18ème siècle en chevaux puisque la valeur signifiait littéralement le nombre de chevaux que la machine pouvait remplacer. Il était extrêmement pratique pour les acheteurs potentiels de comprendre la puissance du moteur.
Alors d'où vient le nombre de 33 000 livres d'un pied en une minute ? Watt a observé un cheval faisant tourner une roue de moulin 144 fois en une heure ou 2,4 fois par minute. En incluant le rayon de la roue et la distance parcourue par le cheval en une minute, il a calculé une puissance de 32 572 pi-lb/min. Un an plus tard, ce nombre a été standardisé par Watt et Matthew Boulton à 33 000 pieds-livres par minute.
Calcul de la puissance
P = (T × N) / k
P- Puissance (sortie du calcul)T- Couple, qui peut être exprimé en livres-pieds (ft-lb) ou en pouces-livres (in-lb )N- Rpmk- Constante, si le couple (T) est en livre-pied, alors il est égal à 5252 ; si le couple est en pouces-livres, il est égal à 63 025
Importance de la puissance
La puissance est souvent utilisée comme argument de vente pour les voitures et camions neufs dans l'industrie automobile. Les consommateurs sont souvent attirés par les véhicules dont la puissance nominale est plus élevée, car ils sont considérés comme plus puissants et capables que ceux dont la puissance nominale est inférieure.
Cependant, il est important de noter que la puissance n'est qu'un facteur parmi d'autres pour déterminer les performances d'un véhicule. D'autres facteurs, tels que le couple, l'aérodynamisme et le poids, peuvent avoir un impact significatif sur les performances globales d'un véhicule.
Lorsqu'il s'agit de mesurer la puissance, plusieurs méthodes peuvent être utilisées. La méthode la plus courante consiste à utiliser un dynamomètre, un appareil qui mesure la puissance de sortie d'un moteur sous charge. Cette méthode fournit une mesure relativement précise de la puissance d'un moteur, et les constructeurs automobiles et les préparateurs l'utilisent souvent pour optimiser les performances de leurs moteurs.
Pourquoi la puissance est-elle préférée aux watts pour mesurer la puissance du moteur ?
Ce n'est pas pratique comme mesure pour la plupart des moteurs et des machines car la puissance de sortie est très élevée. Un cheval-vapeur équivaut exactement à 746 watts, vous pouvez donc imaginer que des moteurs encore moins performants produiraient facilement cinq chiffres en watts.
Puissance métrique
La puissance est également utilisée en Europe mais calculée différemment puisque les pieds sont remplacés par des mètres et les livres par des kilogrammes de force. La différence est que l'équivalent métrique de la puissance est abrégé en PS (du mot allemand Pferdestärke, qui signifie "puissance"). En regardant les spécifications de performance des voitures européennes, vous pouvez également rencontrer le terme CV (de l'italien Cavalli Vapore).
La puissance métrique (PS) est de 98,6% d'un HP ou l'inverse - 1,4% de moins que la puissance SAE. L'Union européenne définit les kilowatts (kW) comme une mesure officielle, mais la puissance est préférée dans les descriptions quotidiennes. Autrement dit, 1 cheval-vapeur impérial = 1,014 cheval-vapeur métrique.
Pourquoi y a-t-il une différence entre HP américain et HP européen ?
Aux États-Unis, ils utilisent les normes SAE ; en Europe, ils utilisent DIN, qui signifie Deutsche Industrie Normen - Norme industrielle allemande. La différence est que la puissance SAE est la puissance nécessaire pour soulever 33 000 livres dans un pied en une minute. En comparaison, DIN définit une puissance métrique comme la puissance nécessaire pour soulever 4500 kilogrammes sur une distance d'un mètre en une minute.
Puissance électrique
Un cheval-vapeur équivaut à 746 watts (W) ou 0,746 kilowatts (kW) en SI (Système international d'unités) . Il n'y a pas de différence entre la puissance électrique et la puissance mécanique. Pour calculer la puissance en watts, multipliez la valeur en watts par 0,00134. D'autre part, pour obtenir des watts, multipliez la valeur de la puissance par 746.
Différence entre HP, BHP et WHP
Comme dit, la puissance fait référence à la puissance de sortie d'un moteur. La puissance de freinage n'a rien à voir avec le système de freinage de votre voiture. L'évaluation de la puissance de sortie d'un moteur implique souvent l'utilisation d'un dynamomètre, un frein mécanique qui peut appliquer des charges variables à un moteur en marche, d'où le terme puissance de freinage.
Le dynamomètre permet de calculer le couple et la puissance à différents régimes du moteur, la puissance au frein étant le chiffre indiqué à un régime donné. La puissance au frein est la puissance de sortie maximale excluant les pertes par frottement au niveau de la transmission.
Les pertes par frottement provoquent, pour faire simple, une perte de puissance, c'est-à-dire que même si votre voiture a 200 CV, elle ne pourra pas atteindre cette puissance sur la route. Le frottement se produit dans la transmission et la boîte de vitesses. Selon la transmission, la transmission, etc., la voiture peut généralement perdre de 15% à 25% de la puissance. Par exemple, AWD prend entre 20 et 25% de la puissance.
Puissance aux roues (WHP)
C'est peut-être la mesure la plus pertinente car elle reflète des chiffres plus réalistes de la puissance que la voiture peut atteindre sur la route. Le WHP est mesuré au niveau des roues à l'aide d'un dynamomètre de châssis et est toujours inférieur à la puissance ou au BHP car il tient compte des pertes par frottement.
Les constructeurs automobiles ont tendance à mettre l'accent sur le chiffre de la puissance et à ignorer poliment le WHP car il s'agit toujours d'un chiffre inférieur. Les chiffres inférieurs ne se vendent pas bien.
Quelle est la puissance d'un humain ?
Un humain adulte en bonne santé peut produire et maintenir environ 1,2 ch (ou 0,89 kW) pendant une courte période de temps ; cette valeur tombe à un dixième de cheval-vapeur si nous parlons d'une période plus longue.
Un athlète professionnel peut, en revanche, maintenir environ 2,5 CV (1,9 kW) pendant une courte période et 0,35 CV pendant une période plus longue. Par exemple, Usain Bolt — un sprinter jamaïcain — a culminé à 3,5 ch (2,6 kW) lors de son sprint de 100 mètres (109,4 verges) en 2009.
Conclusion
En conclusion, la puissance est un terme couramment utilisé pour décrire la puissance de sortie d'un moteur. Bien qu'il soit important pour déterminer les performances d'un véhicule, ce n'est pas le seul facteur. D'autres facteurs, tels que le couple, l'aérodynamisme et le poids, peuvent avoir un impact significatif sur les performances globales d'un véhicule.