200cv, 300cv ou même 500, qu\’est ce qu\’un cheval?

Le niveau de performance d’un véhicule et singulièrement d\’un véhicule dédié à la compétition est souvent caractérisé par sa puissance exprimée en chevaux. Mais que signifient ces chiffres? Nous nous intéressons aujourd’hui à la définition et la valeur de cette cavalerie.

Le terme cheval est une contraction de la définition initiale reposant sur le cheval vapeur. Cette mesure de puissance instantanée remonte effectivement à l’apparition de la puissance liée à l’industrialisation fin XIX° en remplacement de la notion de puissance reposant auparavant sur la valeur hippomobile. Le cheval vapeur est donc une unité de puissance qui n’appartient pas au système métrique international mais bien une convention utilisée désormais par tous les fabricants de machines fournissant de la puissance. Initialement le cheval vapeur a été défini pour vendre les nouvelles technologies vapeur en remplacement de l’ancienne source d’énergie hippomobile.

Le cheval vapeur en France a été définie à la fin du XIX° siècle comme la puissance nécessaire pour soulever verticalement une masse de 75kg sur un mètre en 1 seconde.

La nomenclature était loin de pouvoir s’imposer du fait du système métrique anglo-saxon reposant sur des valeurs exprimées en pieds et en livres. De fait la puissance britannique exprimée en horse power (HP) est légèrement différente de la valeur continentale. L’anglaise est supérieure d’1.8%. Il faut également noter que les équivalences cheval vapeur et puissance réelle d’un cheval étaient largement surévaluées fin XIX dans le but de vanter l’avantage des machines face aux animaux. Ainsi, des études récentes ont montré qu’un cheval percheron pouvait fournir une puissance instantanée de 15cv sur une courte période…un cheval développe en l’occurrence une puissance de 15cv.

Les allemands comme d’habitude, ont amené rigueur et normes pour le calcul des puissances sur le sol européen avec la norme DIN. DIN étant l’acronyme l’Institut allemand de normalisation. Il s\’agit ici de la norme DIN 700-20. La puissance est mesurée à l\’embrayage, avec le moteur de série équipé de tous ses accessoires, de ses échappements.

Aux États-Unis, la norme a été établie par la SAE International (Société des ingénieurs de l\’automobile, fondée en 1905). La puissance est mesurée à la sortie du vilebrequin de façon à éviter les pertes de puissance dues à la transmission. À l\’origine, la SAE avait établi un protocole de mesure sur banc avec un moteur de série dépourvu de ses accessoires, et parfois même de ses échappements. La puissance était mesurée en brake horsepower (bhp), ou puissance au frein. Le frein était un outil connecté directement en sortie du moteur, le couple et le régime appliqués au frein étaient mesurés pour déterminer la puissance maximale du moteur. Cette première norme érigée par le SAE  était largement supérieure à la puissance exprimée en norme DIN. Néanmoins afin de tenter de lisser quelque peu les comparaisons tout en conservant un avantage théorique à la norme US (et donc aux produits made in USA), en 1972, la SAE a revu sa copie en édictant la norme J-1349. Désormais, la puissance est mesurée avec le moteur équipé de ses accessoires et de ses échappements de série, ce qui a diminué l\’écart entre ces deux normes. Toutefois les protocoles de mesure étant différents, il n’existe pas de conversion simple. Ainsi un moteur US étant donné pour 250cv en fera nettement moins une fois passé aux normes européennes.

Les férus de physique et mathématiques savent qu’une mesure de puissance dans le système métrique international est exprimé en Watts…Euréka! Les nouvelles technologies et paradigmes de l’appareil productif de véhicules de transport s’orientent vers à minima l’hybridation voire l’électrique. De ce fait, il va falloir vous habituer (ou réhabituer pour les plus anciens) à exprimer et percevoir des données de puissance en Watts. La définition de l\’unité a été effectuée par James Watt début XIX° siècle.

Je vous passerais sous silence le long et fastidieux travail de conversion des puissances en fonction des poids en lieu et place de la masse de 75kg ou 550 livres et de la pondération par une gravité mesurée au niveau de la mer à 9.806. Je passerais d’autant ce boulot sous silence que le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) pour le système métrique et le NIST pour les anglo-saxons se sont collés au calcul. Retenez que selon les normes internationales, un cheval vaut 745.7W chez les anglo-saxons, et 735.5W dans le système métrique. Enfin, du fait des nouvelle technologies la conversion a été simplifiée et retenez qu’un cheval électrique vaut 736W.

Voilà vous en savez bien plus sur la puissance des moteurs, qu’ils soient mécaniques (à vapeur ou à explosion) ou qu’ils soient électriques  (issus du nucléaires, de l’éolien, du solaire ou à hydrogène). Amusez vous à convertir la puissance de votre moteur thermique indiqué sur votre carte grise et convertissez le en W à défaut de convertir votre moteur, ce sera déjà un bon début!

1 cheval équivaut donc en Europe à 736W…Ainsi les voitures de la série Extrem E, Championnats off road de 4X4 100% électriques développent 400kW (140.000W) soit un équivalent 550cv permettant de parcourir le 0 à 100 en 4s5 pour des monstres de 1 tonne 8 …dans le même ordre d’idée, les Monoplaces électriques de la Formula E de deuxième génération développent un pic de puissance maximale de 250kW soit 340cv qui leur permet d’abattre le 0 à 100 en 2s8.

En résumé:

Un «cheval» est une convention désignant une puissance instantanée apparue fin 19e siècle début 20e.

En France et en Europe: Puissance nécessaire pour soulever verticalement une masse de 75kg d’un mètre en 1 seconde soit 735.5W

Au Royaume Uni et dans le système anglo-saxon: Puissance nécessaire pour soulever verticalement une masse de 550 livres (249kg47) d’un pied (0.304m) en 1 seconde soit 745.7W

Calcul de puissance aux USA: puissance au frein (sortie moteur)

Calcul de puissance en Europe (DIN): puissance à l’embrayage