Conversion des kilowatts en chevaux-vapeur : combien de CV dans un kW + principes et méthodes de calcul

Cheval-vapeur et watt. Le premier terme est un indicateur de puissance, de plus en plus obsolète, progressivement supplanté dans l'électrotechnique, le second est moderne. Les automobilistes, cependant, résistent, préférant la visualisation.

Il est parfois nécessaire de convertir les « CV » en watts – voyons comment ils se rapportent.

Que représente le cheval-vapeur ?

La seule mesure de puissance dont l'équivalent est reconnu dans le monde entier est le kilowatt. Néanmoins, là où il y a des moteurs à combustion interne, leur puissance est exprimée en chevaux-vapeur. Cette unité est également populaire pour le calcul de la taxe sur les véhicules.

Pour cette raison, les propriétaires de véhicules personnels doivent convertir les kilowatts dans cette unité hors système.

L'expression est fermement entrée dans le lexique depuis l'époque où James Watt d'Écosse, à la fin du 17e siècle, a introduit dans l'industrie la première machine à vapeur remplaçant la traction hippomobile.

Le cheval-vapeur, en tant que terme et mesure, permettait au profane de visualiser le nombre de chevaux remplacés par la machine.

Fait intéressant : à une époque, en France, et plus précisément à Paris, il existait des normes pour l'effort de traction des véhicules (omnibus).

Selon elles, un cheval attelé à un véhicule, pour une journée de travail de cinq heures et demie et une force de traction de 25,8 kg, devait parcourir quotidiennement 55,056 km. La puissance développée par les chevaux était de 72 kgm/s.

La valeur de la puissance en France est presque identique à celle obtenue en Angleterre. L'unité française s'appelait Cheval vapeur. Littéralement, cela se traduit par « cheval à vapeur ».

En observant le travail d'un cheval soulevant une charge d'une mine, il a établi qu'à une vitesse constante de 1 m/s, il soulève une charge pesant environ 75 kg.

Par calcul, James Watt a défini le cheval-vapeur comme la puissance à laquelle un cheval peut soulever une charge de 250 kg à une hauteur de 30 cm en 1 seconde. Par conséquent, 1 CV = 75 kgm/s, soit en watts, 735,499 watts.

Par la suite, les variantes suivantes du cheval-vapeur sont entrées en usage :

• électriques ;
• mécaniques ;
• indicateurs ;
• de chaudière et bien d'autres.

Comme la définition du cheval-vapeur est ambiguë, pour clarifier cette question, en 1882, l'Association anglaise des ingénieurs a approuvé lors de son congrès une unité de mesure de puissance jusqu'alors inconnue. Elle a été nommée d'après son inventeur : le watt (W), et est devenue internationale.

Plus tard, l'adoption du SI a prescrit d'indiquer la puissance des moteurs en kilowatts. Cette unité a été utilisée dans la documentation technique et les brochures publicitaires. Pour en finir définitivement avec ce concept obsolète, en 2010, une directive de l'UE a interdit l'utilisation des chevaux-vapeur sans leur équivalent en kilowatts.

James Watt, lorsqu'il a introduit le concept de cheval-vapeur, cherchait simplement à montrer les avantages de l'utilisation des machines par rapport aux animaux. Il l'a fait en calculant la dépense d'énergie d'un cheval et d'une machine lors du levage d'une charge.

Les différents types de chevaux-vapeur sont liés aux watts de la manière suivante :

• électrique : 746 W ;
• mécanique : 745,699871582 W ;
• métrique : 735,4988 W ;
• indicatrice : 745,6998715822 W ;
• de chaudière : 9 809,5 W.

Les pays européens utilisent principalement le cheval-vapeur métrique. Par cela, on entend la puissance utilisée pour soulever verticalement une masse de 75 kg à une vitesse constante avec l'accélération standard g = 9,80665 m/s².

Aux États-Unis et au Royaume-Uni, dans la construction automobile, le cheval-vapeur est égal à 1,0138696789 cheval-vapeur métrique ou 745,6998815 W. Les chevaux-vapeur de chaudière et électriques sont également utilisés en Amérique.

Alors que l'unité métrique équivaut à 0,74 kW, lorsqu'elle est définie en pieds et en livres, elle est liée au déplacement d'une charge de 1 livre sur 33 000 pieds en 1 minute, ou de 1 livre sur une distance de 550 pieds en 1 seconde.

L'unité « cheval-vapeur » a été retirée de la circulation officielle en Russie. Toutefois, pour le calcul de la taxe sur les véhicules, la variante métrique du cheval-vapeur est encore utilisée. Le montant de la taxe est alors multiplié par le nombre de chevaux-vapeur.

Unités de mesure : watts et kilowatts

L'unité de puissance watt fait partie du système SI. Un watt est le travail d'un joule effectué en une seconde.

On peut également exprimer cette mesure de puissance par le rapport d'autres unités :

1. Newton déplacé de 1 m en 1 s.
2. Un kilogramme déplacé en une seconde sur 1 m.
3. Volt-ampère.

Un kilowatt contient 1 000 watts. Cette unité est utilisée pour mesurer l'énergie sonore, thermique, la puissance électrique, les flux de rayonnement.

Méthodes de conversion des kilowatts en CV

Le passage mutuel entre ces deux unités peut se faire par plusieurs méthodes :

1. Convertisseurs en ligne. Il existe des logiciels pour cela, mais il faut un accès au réseau. Si vous avez Internet, cette méthode est très rapide et simple.
2. Tableaux. Ils contiennent les valeurs les plus courantes.
3. Formules de conversion. Elles sont utilisées pour la “conversion” manuelle des grandeurs physiques.
   

Les valeurs numériques utilisées en pratique : 1 kW = 1,36 ch, 1 ch = 0,735 kW. Il est plus facile de travailler avec la première expression, et pour simplifier, 1,36 est arrondi à 1,4. L'erreur est faible et si l'on évalue approximativement la puissance, on peut négliger cette valeur.

La manière dont la puissance a été déterminée en pratique influence la valeur obtenue lors de la conversion d'une unité à une autre.

En pratique, la conversion des kW en ch se présente comme suit :

90 kW x 1,4 = 126 ch et l'opération inverse : 140 ch : 1,4 = 100 kW.

Pour des calculs plus précis afin de déterminer exactement combien de chevaux-vapeur contient un kilowatt, on utilise le coefficient 1,35962162.

Le cheval-vapeur dans l'automobile

La valeur en kW divisée par 0,735 donne le nombre de chevaux-vapeur dans une automobile. Cette unité est comparable à l'action effectuée en 1 seconde pour soulever une charge de 75 kg à une hauteur de 1 mètre, en tenant compte de la gravité terrestre.

Plus la puissance du moteur est grande par rapport à la masse du véhicule, plus celui-ci est efficace. En d'autres termes, plus la carrosserie est légère, plus la puissance est élevée et plus l'accélération de la voiture sera rapide.

Pour convertir la puissance nominale d'un véhicule donné de kilowatts en chevaux-vapeur, il faut diviser la valeur disponible par 0,735.

Par exemple, le Jeep Wrangler a une puissance de 177 ch et un poids total de 2,505 t. Le rapport puissance/poids total sera : 177 : 2505 = 70,56. L'accélération de 0 à 100 km/h est de 10,1 s.

Si l'on prend une puissante voiture Ferrari 355 F1 avec un moteur de 375 ch et un poids de 2,9 t, le rapport sera de 375 : 2900 = 0,129. L'accélération de 0 à 100 km/h est de 4,6 secondes.

Ce tableau permet de convertir très simplement les chevaux-vapeur en kilowatts sans aucun calcul.

La notation des chevaux-vapeur varie selon les pays. Alors qu'en Russie c'est « l.s. », dans les pays anglophones c'est « hp », aux Pays-Bas « pk », en Allemagne « PS », et en France « CV ».

Lorsque le kilowatt a été introduit, la France a cessé d'utiliser le CV et est complètement passée à ces nouvelles unités de puissance pour le calcul de la taxe. En Grande-Bretagne, la taxe sur les véhicules est basée sur les dimensions de la voiture.

En Russie, en plus de la taxe sur les véhicules, les chevaux-vapeur (ch) sont utilisés pour calculer le montant de la prime d'assurance automobile (OSAGO). Les chevaux-vapeur sont également utilisés pour déterminer la puissance réelle du moteur. On y emploie aussi des termes comme brut et net.

Le premier indicateur est mesuré sur un banc d'essai et le fonctionnement de la pompe de refroidissement, de l'alternateur et d'autres systèmes auxiliaires n'est pas pris en compte. Sa valeur est toujours supérieure au second paramètre, mais elle ne reflète pas la puissance produite dans des conditions normales.

Si l'on utilise cette méthode pour convertir les kilowatts indiqués dans le passeport, seule la quantité de travail du moteur sera déterminée. Pour évaluer précisément sa puissance, cette méthode est peu pratique en raison de la grande marge d'erreur, qui est comprise entre 10 et 25 %. Comme les chiffres du moteur seront surestimés, la taxe sur les véhicules sera également plus élevée.

Le banc d'essai fournit une valeur nette en tenant compte des systèmes auxiliaires. Le paramètre ainsi obtenu correspond plus précisément à la puissance dans des conditions normales. Un appareil tel qu'un dynamomètre pourra déterminer la puissance encore plus précisément.

Plus le moteur d'une voiture possède de chevaux, plus le propriétaire du véhicule doit payer une taxe élevée. C'est pourquoi tout automobiliste doit savoir convertir la puissance de kW en ch et vice versa.

Le nombre de chevaux qui propulse le moteur d'une voiture détermine la catégorie du véhicule et ses performances dynamiques.

Si le véhicule ne dispose pas de documentation technique et que sa puissance doit être connue, il est possible de le faire par deux méthodes.

#1 : Méthode de détermination de la puissance d'un véhicule

Pour déterminer la puissance en chevaux traditionnels à l'aide de cette variante, des grandeurs telles que le couple et le nombre de tours du moteur sont nécessaires. On peut les trouver dans le manuel ou sur Internet en indiquant la marque de voiture correspondante.

Ensuite, on multiplie les paramètres trouvés. Pour le calcul, on utilise l'expression suivante :

(RPM × T) / 5252 = HP

Dans cette formule, RPM représente le nombre de tours du moteur, T le couple, et 5 252 le nombre de radians par seconde. Ainsi, l'un des modèles de la Hyundai Santa Fe a un couple de 227 à 4 000 tr/min, donc 227 × 4 000 = 908 000. On divise le résultat par 5 252 et on obtient la puissance en chevaux :

908 000 : 5 252 = 173 ch

#2 : Méthode de calcul de la puissance

Sur le moteur d'une voiture, on indique généralement la tension en volts, l'intensit du courant en ampères, et le rendement en pourcentage.

En utilisant ces données, on calcule la puissance du moteur en chevaux selon la formule :

(V × I × rendement) / 746 = HP

Le rendement est converti en fraction décimale — sous forme de fraction décimale 82 %.

On multiplie la tension, l'intensité du courant et le rendement, puis on divise le résulat par 746 Ainsi, si la tension est de 240 V, l'intensité de 5 A, et le rendement de 82 %, alors la puissance en ch est de 1,32 ch.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

En savoir plus sur le cheval-vapeur :

De plus en plus, la puissance est exprimée en kilowatts, et les unités non sistémiques ap partienent au passé. Néanmoins, le besoing de conversion des chevaux exite encore. Tant que ces unités exstent, il faut savir les utiliser corretement.

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