La puissance produite par un moteur est mesurée en chevaux. Elle correspond à la puissance nécessaire pour lever, sur une hauteur d’un pied, un poids de 550 livres en une seconde ou de 33 000 livres en une minute. Elle est mesurée en fonction de la vitesse à laquelle le travail est effectué.
Pour mieux comprendre, il faut faire un saut en arrière jusqu’aux années 1770, dans les Highlands d’Écosse, et se plonger dans une histoire d’eau bouillante, de machines à vapeur et... de bière.
L’histoire du cheval-vapeur
Le terme « cheval-vapeur » a été introduit par l’inventeur écossais James Watt, à qui on attribue souvent à tort l’invention de la machine à vapeur, une technologie qu’il n’a pas inventée, mais qu’il a considérablement améliorée.
Il arriva à la notion de « cheval-vapeur » par un mélange de calcul, d’observation et un sens aiguisé de la persuasion.
Lorsque James Watt réimagina les moteurs à vapeur existants en 1776 afin d’en améliorer les performances et le rendement énergétique (ils fonctionnaient principalement au charbon), il dut trouver un moyen de « vendre » les capacités de son nouveau moteur sur un marché encore largement dominé par les chevaux. Pour démontrer la supériorité de ses moteurs par rapport aux machines tirées par des chevaux, M. Watt utilisa l’exemple des moulins à grains.
Il est assez pertinent que l’appareil qui a marqué le début de la révolution industrielle soit également à l’origine d’un terme que nous utilisons encore aujourd’hui.
Comment les chevaux peuvent-ils mesurer la puissance d’un moteur?
Les différents calculs n’intéresseront que les mathématiciens, mais certains chiffres sont incontournables et à la portée de tous. M. Watt opta pour une relation entre le poids qu’un cheval est capable de soulever – en tirant une corde qui passait sur une poulie reliée à un poids au sol – à une hauteur d’un pied en une seconde. Aujourd’hui, on dit qu’un cheval-vapeur équivaut à un cheval qui soulève un poids de 550 livres à une hauteur d’un pied en une seconde. Ce fut la valeur de référence établie par M. Watt en tenant compte de la force variable des chevaux.
Cela peut sembler élevé, mais certains ouvre-portes de garage sont plus puissants. La puissance moyenne d’un ouvre-porte de garage est de ½ cheval, mais on trouve des modèles de 1 cheval et de 2 chevaux.
La puissance en chevaux mesure la vitesse à laquelle le travail est effectué. Elle diffère du couple, qui mesure la force exercée pour effectuer ce travail. Si on prend le moteur de votre Toyota, une puissance (en chevaux) plus élevée est la spécification qui permettra de maintenir une cadence de travail plus élevée une fois en mouvement. Le couple, pour sa part, est la valeur qui permet à une voiture d’avancer rapidement.
En d’autres termes, les moteurs qui ont une puissance en chevaux élevée, mais un couple faible sembleront moins puissants depuis l’arrêt que les moteurs qui disposent d’une puissance en chevaux moindre, mais d’un couple plus élevé. Cependant, le moteur plus puissant accélérera plus rapidement une fois qu’il aura atteint sa vitesse de croisière.
La notion de puissance en chevaux dans les véhicules
Comment cela se traduit-il en chiffres dans les spécifications des véhicules? Il faut d’abord comprendre la notion de puissance de pointe. Par exemple, la Corolla SE 2020 équipée d’une boîte manuelle à 6 vitesses développe 169 chevaux à 6 600 tr/min (soit le régime du moteur en tours par minute). Autrement dit, lorsque le régime moteur atteint 6 600 tr/min, la puissance de pointe s’élève à 169 chevaux, puis diminue légèrement à mesure que le régime moteur augmente.
La puissance est une spécification importante dont les acheteurs doivent tenir compte, car elle est directement liée à la performance. Pour un véhicule donné, un moteur qui dispose d’une puissance et d’un couple plus élevés offrira des accélérations plus rapides. C’est un facteur important pour les conducteurs qui empruntent fréquemment des bretelles d’accès aux autoroutes ou qui utilisent régulièrement leur véhicule pour le remorquage. Pour le même véhicule, un moteur moins puissant offrira une meilleure économie de carburant, mais des accélérations moins rapides.
Et la référence à la bière, dans tout ça? Eh bien la légende raconte qu’un des premiers clients de la machine à vapeur de M. Watt était un brasseur et qu’il l’avait mis au défi de créer une machine aussi puissante qu’un cheval. Le brasseur choisit son meilleur cheval et le poussa à aller aussi vite qu’il le put. Le moteur mis au point par M. Watt se révéla encore plus puissant que le cheval, et c’est à partir de la puissance de ce moteur qu’est née la valeur étalon du cheval-vapeur.
Précisons qu’à l’époque de M. Watt, une machine à vapeur de 5 chevaux occupait une pièce entière. Aujourd’hui, on peut loger un moteur 50 fois plus puissant sous le capot d’une voiture.
