Le moteur de 1341 chevaux (un mégawatt) de la supercar Koenigsegg One1.[1]

Le cheval-vapeur est une unité de puissance. La puissance décrit la vitesse à laquelle l'énergie est échangée ; une utilisation d'énergie divisée par le temps nécessaire pour utiliser cette énergie. Par conséquent, la mesure du cheval-vapeur fait référence à la puissance soutenue d'un moteur. Le terme cheval-vapeur a été inventé par James Watt, qui a apporté d'importantes améliorations à la machine à vapeur.

Puissance d'un cheval

Bien qu'il puisse sembler raisonnable de supposer que la puissance d'un cheval est d'un cheval-vapeur à un moment donné, c'est faux. En fait, la puissance maximale d'un cheval peut atteindre 15 chevaux-vapeur,[2] et la puissance maximale d'un humain est un peu plus d'un cheval-vapeur. Pour les athlètes de l'extrême, cette puissance peut être encore plus élevée, les cyclistes du Tour de France produisant environ 1,2 cheval-vapeur pendant 15 secondes, et un peu moins de 0,9 cheval-vapeur pendant une minute.[3]


Figure 1. Représentation métrique de ce que représente un cheval-vapeur en termes de watt.[4]


Par conséquent, le terme « cheval-vapeur » peut sembler légèrement trompeur, mais Watt avait ses raisons de choisir ce nom. Lorsque Watt a apporté ses améliorations à la machine à vapeur, il voulait naturellement convaincre les gens de l'acheter. S'il avait dit que son moteur coûteux avait le même débit à court terme qu'un cheval, les gens ne l'auraient pas acheté, car ils avaient déjà des chevaux. Au lieu de cela, il l'a comparé à la quantité de travail qu'un cheval pouvait faire en une journée, lui donnant le même débit que dix chevaux au lieu d'un seul. Soudain, son invention est devenue beaucoup plus attrayante. Bien que Watt ait peut-être « contourné la vérité » pour rendre son moteur plus attrayant, il ne mentait pas. S'il est vrai que la puissance maximale d'un cheval est d'environ 15 chevaux-vapeur, lorsque vous faites la moyenne de la puissance d'un cheval au cours d'une journée de travail, elle finit par être d'environ un cheval-vapeur. Watt définissait cette quantité comme « la quantité de travail nécessaire à un cheval pour tirer 150 livres d'un trou de 220 pieds de profondeur ».[2] De manière similaire, la production d'un être humain moyen au cours d'une journée est de 100 watts, d'où l'origine du terme serviteur de l'énergie. James Watt a choisi de comparer son moteur, qui était capable de maintenir sa puissance pendant une journée entière, à la puissance moyenne d'un cheval sur une journée.

Cheval-vapeur (puissance) vs. couple

Lors de l'achat d'une nouvelle voiture, la fiche technique comprend deux numéros de sortie avec le moteur : le cheval-vapeur comme puissance et le couple. Si vous vivez aux États-Unis ou au Canada, ces chiffres seront indiqués en unités de puissance certifiée par la SAE (qui est la même chose que le cheval-vapeur, mais certifiée par la SAE) et livre-pied. Si vous vivez en Europe, les puissances seront indiquées en Watt et en Newton-mètre. La principale différence entre ces deux séries d'unités est que, alors que le cheval-vapeur est une mesure de la puissance - qui se réfère à une quantité d'énergie transférée dans le temps - le Newton-mètre est une mesure du couple, une mesure de la force de rotation, qui n'a pas d'unité de temps. En unités SI, un watt équivaut à 1 Joule par seconde.

Une autre différence entre le cheval-vapeur comme puissance et le couple est que le cheval-vapeur (puissance) est une production d'énergie dans le temps, alors que le couple est instantané. Dans le contexte des voitures, cela signifie en gros qu'une voiture avec beaucoup de chevaux aura une vitesse de pointe plus élevée que la même voiture avec moins de chevaux. De même, une voiture avec un couple élevé pourra accélérer plus rapidement que la même voiture avec moins de couple, car sa performance instantanée sera plus élevée.[5]

Conversions



En savoir plus

Références

  1. http://www.autoweek.com/galleryimage/CW/20140304/CARNEWS/304009993/PH/0/9/koenigsegg-one1-engine.jpg
  2. 2,0 et 2,1 Chelsea Medlock. (2007). Delayed Obsolescence: The Horse in European and American Warfare from the Crimean War to the Second World War [Online]. University of Kansas. pp. 5–6. [June, 28 2014].
  3. The Science of Sport. (July 6, 2011). The Tour de France 2011: Power Outputs from the Outside In [Online]. Available: http://www.sportsscientists.com/2011/07/the-tour-de-france-power-2011-outputs-from-the-outside-in/ [June 28, 2014].
  4. "Horsepower plain" Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Horsepower_plain.svg#mediaviewer/File:Horsepower_plain.svg
  5. Marlan Davis. (January 1, 2004). Torque vs. Horsepower [Online]. Available: http://www.hotrod.com/how-to/engine/hrdp-0401-torque-horsepower-guide/ [February 18, 2015].