Conversion de la puissance et du couple

Inventeur de la machine à vapeur moderne, James Watt (anglais, 1736-1819) a donné son nom à une unité de puissance électrique (symbole W) équivalent à la consommation d'un joule par seconde. Les électriciens emploient le voltampère (VA) et ses multiples (kilovoltampère – kVA – ou mégavoltampère – MVA) pour mesurer les puissances apparentes et le voltampère réactif désigné sous le terme var (symbole var) et ses multiples pour les puissances réactives. P = U x I signifie puissance en watt (W) = tension en volt (U) x intensité en ampère (A). Par exemple, 10 kW = 10 000 V sous 1 A ou 2 000 V sous 5 A, 220 V sous 45 A ou encore 50 volts sous 200 ampères. Ces dernières valeurs ne sont pas citée par hasard : elles correspondent peu ou prou aux motorisations auxiliaires électriques qu'on rencontre actuellement sur les ULM légers.

Le watt est l'unité SI utilisée pour indiquer la puissance des moteurs.

Le cheval-vapeur VP est une unité de puissance obsolète (voire prohibée). Elle équivaut à 75 kilogrammètres par seconde (75 kgf.m/s ). Le cheval-vapeur est donc la puissance nécessaire pour élever verticalement un poids de 75 kg à 1 mètre de hauteur en 1 seconde. L'équivalence entre le cheval-vapeur et le watt est la suivante : 1 CV = 735,499 watts ou 1 W = 0,0013596 CV ou encore 1 kW = 1,3596 CV.

Attention de ne pas commettre de confusion entre le cheval-vapeur et le horse-power (HP) anglo-saxon équivalent à la puissance nécessaire pour élever un poids de 550 livres à une hauteur de 1 pied en une seconde. Soit 550 lbf.ft/s = 745,7 W. La valeur est proche de celle du cheval-vapeur.

La puissance peut être exprimée selon la norme DIN (Deutsh Industrie Normen). Dans ce cas, le moteur est entièrement équipé (alternateur, ventilateur, pompes...) et la valeur mesurée à une tempéra­ture d'air ambiant de 20°C et sous pression atmosphérique de 770 mm de mercure. La puissance SAE (Society of Automotive Engineers) est mesurée sur un moteur dépourvu de tout accessoire limitant ses performances. C'est une puissance brute qui ne veut rien dire et surtout dont l'utilisateur ne profite jamais. La puissance BHP (British Horse Power) équivaut à 1,0139 DIN. Les normes ISO et ECE sont quasiment égales à la norme américaine. Seule la norme DIN doit être retenue.

Le concept de la puissance administrative Française pour les automobiles de tourisme est nettement plus nébuleux. La dernière norme est la suivante : Pf = (CO2/45) + (P/40)1,6 (Pf = puissance fiscale ; CO2 = rejet de CO2 en cycle normalisé ; P = puissance en kW) Notons en clin d'oeil que sur la base de ce calcul, la Bugati Veyron affiche 118 chevaux fiscaux !

Concernant le couple, valeur essentielle pour que le travail du moteur soit efficace, il est schématiquement le reflet d'un moment d'inertie à l'instant où le travail de la force motrice s'applique au bras de levier donné par la demi-course du moteur. Il s'agit d'une force par un bras de levier. Le couple s'exprime en Newton ou en kilogramme par mètre ''Nm'' ou ''mkg'' dans les pays adeptes du système métrique, ou en pound par pied ''ftlb'' dans les pays anglo-saxons. Pour la conversion, le pound (livre) et le kilogramme sont des masses invariables, alors que le Newton est une force qui varie en fonction de la gravité. Ainsi on admet que le Newton vaut 0,10197 kg ou 0,73756 lb au niveau de la mer, ou qu'un kilogramme vaut 9,81 N (et 1 lb vaut 1,3558 N).