Qu’est-ce que la puissance ?
Q : Qu’est-ce que la puissance d’une voiture ?
R : Il y a deux façons d’exprimer la puissance d’un moteur de voiture. L’un est le couple, qui est la quantité de force physique que le moteur peut fournir.
Plus courant, cependant, est le terme puissance, qui se rapporte à la vitesse à laquelle le moteur peut produire cette force. Considérez votre moteur comme les poings d’un boxeur. Le couple est une mesure de la force avec laquelle il ou elle peut frapper son adversaire. La puissance (ou ch) est le nombre de fois par minute qu’ils peuvent porter ces coups.
En savoir plus sur la puissance
Contrairement au couple qui est une force physique, la puissance est calculée, plus ou moins comme le couple multiplié par les tours par minute (dans un moteur de voiture).
Ainsi, la puissance des voitures n’est que la moitié de l’histoire, le couple est tout aussi important à prendre en compte, car vous ne pouvez vraiment pas avoir l’un sans l’autre.
La puissance est apparue comme une mesure au 18ème siècle lorsque l’inventeur de la machine à vapeur, l’industriel britannique James Watt (c’est pourquoi la version métrique de la mesure de la puissance est le kiloWatt) avait besoin de décrire la puissance de ses moteurs.
Étant donné que la plupart des machines industrielles de l’époque étaient entraînées par des chevaux, le terme puissance était assez naturel à choisir car il donnait aux clients de Watt un terme qu’ils pouvaient comprendre.
Alors, quelle est la puissance d’un cheval et que signifie la puissance ? Dans un sens mathématique, une puissance telle que définie par Watt (après avoir étudié le travail qu’un cheval pourrait faire en une journée) équivaut à une force de levage de 550 livres (249,5 kg) verticalement à travers un pied (30,48 cm) en une seconde.
Donc, fondamentalement, la même chose que de soulever trois adultes à 30 cm dans les airs en une seconde. Et c’est un cheval-vapeur. La vérité est qu’un bon cheval fort sera capable de produire quelque chose comme 15 chevaux quand il en aura besoin.
Alors, combien de puissance un humain a-t-il ? Croyez-le ou non, un athlète professionnel peut produire jusqu’à deux chevaux, mais seulement pendant de courtes périodes.
Convertissez tout cela en moteur de voiture, et vous pouvez voir comment la multiplication du couple (la force de levage ou de rotation) par le régime (le nombre de fois que le moteur peut produire cette force chaque minute) vous donne la version automobile de la formule de Watt.
Il est également important de se rappeler, cependant, que le terme réel de puissance est un terme impérial alors que l’Australie utilise officiellement le système métrique. C’est pourquoi vous verrez ici les puissances des voitures exprimées en kilowatts.
L’Amérique du Nord traite toujours en chevaux-vapeur plutôt qu’en kilowatts, et c’est toujours un terme courant en Grande-Bretagne.
Juste pour ajouter à la confusion, il y avait aussi un équivalent métrique de la puissance développée en Allemagne, et le PS (pferdestarke : littéralement allemand pour « puissance ») a été créé pour être l’équivalent métrique de la puissance.
Un PS équivaut à environ 0,9863 chevaux. Un kilowatt, quant à lui, équivaut à 1,34 ch.
Bien sûr, ce ne sont pas seulement les transports qui utilisent la puissance comme moyen de comparaison, les moteurs fixes, les moteurs électriques, les machines à commande hydraulique et même les chaudières à vapeur l’utilisent également.
Mais en termes de voitures, la puissance mécanique est mesurée sur un dynamomètre. Il existe deux manières principales de procéder. Soit le moteur lui-même est boulonné au dynamomètre et parcourt sa plage de régime à plein régime pour voir la force qu’il produit, soit les roues motrices de la voiture sont placées sur des rouleaux et le processus répété.
Dans chaque cas, ironiquement, le dynamomètre ne mesure pas la puissance mais le couple. À partir de là, un ordinateur prend cette mesure de couple, la multiplie par la vitesse du moteur à ce point et calcule la puissance.
D’une manière générale, une voiture avec une puissance élevée (ou simplement une « puissance ») sera également une voiture avec un couple élevé. Multiplier un grand nombre de couple par la vitesse du moteur donnera toujours un grand nombre de puissance.
Cependant, un moteur qui produit moins de couple peut également produire une bonne puissance si vous le faites tourner suffisamment haut. C’est ainsi que les moteurs de Formule 1, par exemple, gèrent une puissance énorme même s’ils ne sont pas aussi gros que de nombreux moteurs de voiture normaux.
Alors, quelle est la puissance d’une voiture de F1 ? De nos jours, les voitures de F1 utilisent une combinaison d’un moteur V6 à essence de 1,6 litre et d’une paire de moteurs électriques.
Au total, le groupe motopropulseur peut produire environ 1000 chevaux (750 kW) et cela est en grande partie dû au fait que le moteur à essence, même s’il est de petite capacité, tourne à environ 20 000 tr/min.
Étant donné qu’un moteur de voiture de route normal est limité à environ 6000 tr / min, vous pouvez voir que faire tourner le moteur est la clé de la puissance.
La Toyota 86 d’origine est un autre excellent exemple concret de cela. D’après la façon dont cette voiture roulait, il était tentant de penser qu’elle ne produisait pas beaucoup de puissance.
Beaucoup de gens qui conduisaient normalement la voiture se sont retrouvés à se demander combien de chevaux une Toyota 86 a, étant donné qu’elle est censée être une voiture sportive.
Le problème était que le moteur de la Toyota ne produisait pas beaucoup de couple, donc pour qu’il aille vite, il fallait le faire tourner fort pour qu’il produise de la puissance.
Lorsque vous l’avez fait, il gérait 147 kW ou près de 200 chevaux, mais jusqu’à ce que vous le fassiez tourner à 7000 tr / min, il se sentait un peu plat grâce à ce couple minimal.
Les moteurs turbo-diesel modernes sont l’opposé philosophique. La combinaison du moteur diesel à régime lent avec le couple obtenu en installant un turbocompresseur signifie que le turbodiesel produit beaucoup de couple, mais, comme il ne tourne pas trop fort, ne produit pas une grande puissance.
Et en modifiant l’engrenage pour refléter l’un ou l’autre de ces scénarios, les ingénieurs peuvent faire en sorte que la voiture fonctionne de manière satisfaisante dans les plages de vitesse dont elle a besoin.
Un favori australien, le Toyota LandCruiser, en est un excellent exemple. Le LandCruiser de la série 200, même s’il ne s’agit pas du modèle actuel, est extrêmement populaire en raison de son couple sans effort qui conduit également à une puissance décente.
Alors, quelle est la puissance d’un LandCruiser de la série 200 ? Précisément 200 kW au moment où le dernier modèle a roulé, ce qui n’est pas énorme pour un V8 de 4,5 litres, mais cela s’est avéré suffisant pour les acheteurs.
Surtout, le Cruiser pourrait produire un énorme couple de 650 Nm à peu près juste au ralenti.
Il est vrai que la puissance moyenne des voitures est encore plus élevée avec un moteur à essence qu’avec un diesel, mais comme les voitures à essence utilisent de plus en plus la turbocompression pour le couple, et que les moteurs turbo-diesel deviennent plus légers et plus rapides, cet écart se réduit.
Mais les moteurs à essence sont toujours là où se trouve l’excitation (si vous ignorez les véhicules électriques pendant un moment). On nous pose souvent des questions sur les voitures exotiques ; des questions comme la puissance d’une Bugatti Chiron ? Et; quelle est la puissance d’une Lamborghini ?
Dans le cas de la Bugatti, la réponse est une puissance monstrueuse de 1500 chevaux (1103kW) grâce à ces 16 cylindres et quatre turbocompresseurs apportant 1600Nm de couple à la fête.
Et la Lamborghini ? Essayez les 780 chevaux (574kW) du V12 de la dernière de la gamme Aventador, la LP780-4.
Dans le cas de la voiture électrique, la puissance du moteur est toujours la mesure, tout comme le couple. Mais la réalité est encore différente. En effet, le moteur électrique qui l’alimente produit son couple maximal à partir de zéro tr/min et la courbe de couple est plate.
Cela signifie qu’il produit plus de puissance plus vous le faites tourner, mais il n’atteint pas un pic de couple comme un moteur à essence ou diesel. On pourrait donc penser qu’un moteur électrique continuera à produire de plus en plus de puissance à mesure que vous le faites tourner plus haut.
La réalité est que le câblage est souvent le facteur limitant. Si les câbles et les circuits ne peuvent pas suivre le courant, l’alimentation s’arrêtera à un moment donné.
Parce que la puissance est l’extrapolation de la vitesse à laquelle le couple est produit, dans une course d’accélération, la voiture la plus puissante gagnera généralement.
Mais pour le remorquage, la voiture la plus puissante sera souvent améliorée par celle qui a le plus de couple, car cette force brute est ce qui fait bouger les choses lourdes du repos.
La voiture avec le plus de puissance commencera à rattraper et à dépasser la voiture plus torquier, mais seulement si elle ne s’arrête pas et ne démarre pas dans la circulation.
