Cheval-vapeur

Le cheval-vapeur est une unité de puissance ne faisant pas partie du Système international d'unités, qui exprimait une équivalence entre la puissance apportée par un cheval tirant une charge et celle apportée par une machine de propulsion à vapeur.


Catégories :

Unité non-SI - Unité de puissance - Unité de mécanique - Unité de mesure de l'époque moderne postérieure - Unité de mesure anglo-saxonne

Définitions :

  • Unité de mesure de puissance, de symbole cv. Le cheval-vapeur électrique vaut 736 watts, le cheval-vapeur mécanique 75 mètres-kilogrammes-force par seconde (environ 735, 5 W) (source : fr.wiktionary)
Un tramway à cheval à Stockholm en 1867.

Le cheval-vapeur est une unité de puissance ne faisant pas partie du Système international d'unités, qui exprimait une équivalence entre la puissance apportée par un cheval tirant une charge et celle apportée par une machine de propulsion à vapeur. Le cheval était, du fait de son utilisation massive, la référence de puissance des attelages avant l'avènement de la propulsion mécanique. A titre d'exemple, en 1879, les 38 lignes de tramway de Paris requéraient l'entretien de 16 500 chevaux.

L'abréviation est

Définitions principales

Dans les deux cas, la puissance P est celle apportée par un cheval qui soulève une charge de masse m à la vitesse verticale v. On note g l'accélération de la pesanteur. Cette puissance P s'exprime ainsi :

P = m·g·v

Dans le dispositif métrique

D'après la définition du Cheval-vapeur en dispositif métrique, on prend :

D'où, par application numérique :

P = m·g·v = 735, 49875 W = 1 ch.

Dans le dispositif impérial : horsepower

Le horsepower, le cheval-vapeur en dispositif anglo-saxon, dit «impérial», se calcule comme suit :

P = m·g·v = 745, 6998 W = 1 hp.

Puissance SÆ et puissance DIN

Deux écoles cœxistent pour mesurer la puissance d'un moteur d'une automobile.

Pour les Européens, la norme a été établie par le Deutsches Institut für Normung (Institut allemand de normalisation, fondé en 1917 à Berlin) plus connu sous son sigle DIN. Il s'agit de la norme DIN 70020 (NB : le cheval-vapeur allemand se nomme Pferdestärke, et son symbole est PS). La puissance est mesurée à la roue, avec le moteur de série équipé de tous ses accessoires, de ses échappements et de sa transmission de série.

Pour les Américains, la norme a été établie par la Society of Automotive Engineers (Société des ingénieurs de l'automobile, fondée en 1905 à Troy, dans le Michigan) plus connue sous son sigle . La puissance est mesurée à la sortie du vilebrequin de manière à éviter les pertes de puissance dues à la transmission. Au départ, la SÆ avait établi un protocole de mesure sur banc avec un moteur de série débarrassé de ses accessoires, et quelquefois même de ses échappements. La puissance était mesurée en brake horsepower (bhp), ou puissance au frein.

La norme était la J245. Mais en 1972, la SÆ a revu sa copie en édictant la norme J1349. Désormais, la puissance est mesurée avec le moteur équipé de ses accessoires et de ses échappements de série. Il en résulte par conséquent que les chiffres de puissance annoncés en norme SÆ sont beaucoup supérieurs à ceux exprimés en norme DIN. D'autre part, les protocoles de mesure étant différents, il n'existe pas de règle de conversion pour passer d'une mesure à l'autre.

Définitions alternatives

Le cheval-vapeur électrique

Le cheval-vapeur électrique européen est défini comme valant

1 ch = 736 W,

tandis que le cheval-vapeur électrique britannique vaut

1 hp = 746 W.

Le cheval-vapeur de chaudière

Les Américains ont un «cheval-vapeur de chaudière» (boiler horsepower, ou bhp) défini comme étant la puissance requise pour évaporer 34, 5 lb d'eau à 100 °C (212 °F) par heure sous une atmosphère normale. La valeur exacte dépend de la chaleur d'évaporation utilisée, mais la plus fréquente est 970, 3 BTUIT/lb, ce qui donne :

P ∼ 9 810, 656 649 W (soit légèrement plus de 13 ch).

Le boiler horsepower a été utilisé depuis 1876 pour mesurer la puissance des machines à vapeur et n'est plus utilisé aujourd'hui.

L'âne-vapeur

Finalement, on trouve l'«âne-vapeur» («donkeypower»), défini de façon facétieuse comme étant 250 watts (environ 1/3 ch).

Définitions non physiques

Chevaux fiscaux (CV)

En France, les chevaux fiscaux déterminent le montant de la carte grise et de la vignette, et entrent en partie dans le montant de la taxe sur les véhicules de société. Ils sont désignés par l'abréviation «cv» ou «CV».

Depuis 1998, la formule qui sert à calculer le nombre de chevaux fiscaux d'un véhicule est :

\mathrm{P_a} = \frac{[\mathrm{CO}_2]}{45}+\left(\frac{\mathrm{P}}{40}\right)ˆ{1,6}

où Pa est le nombre de chevaux fiscaux, [CO2] est la quantité de dioxyde de carbone émis par le véhicule en gramme par kilomètre et P est la puissance du véhicule exprimée en kW.

De nombreux modèles de voitures ont ainsi tiré leur nom de leur catégorie fiscale en France, comme par exemple la Citroën 2CV ou la Renault 4CV.

Liens externes

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"+ un cheval-vapeur = 0736 kW"

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