Combien de chevaux-vapeur a un cheval ?

octobre 8, 2021admin

La puissance des chevaux est une mesure familière pour quiconque s’intéresse aux voitures. Mais qu’est-ce que le cheval-vapeur précisément, et d’où vient-il ? Et un cheval exerce-t-il toujours un cheval-vapeur ?

Qu’est-ce qu’un cheval-vapeur ?

Développé par l’ingénieur James Watt, le cheval-vapeur est une quantité destinée à mesurer la puissance de sortie d’un moteur à vapeur. Sa conception améliorée d’une machine à vapeur était beaucoup plus efficace que les conceptions précédentes, nécessitant beaucoup moins de carburant. Il a donc développé le cheval-vapeur comme un moyen de démontrer aux clients qui n’étaient pas encore passés des chevaux aux moteurs à vapeur que c’était un bon investissement.

Il a calculé que, sur une journée de travail moyenne, un cheval pouvait tourner une roue de moulin de 24 pieds environ 2,5 fois par minute. La puissance est définie comme le travail effectué par unité de temps, où le travail est une mesure de l’énergie transférée, calculée en multipliant la force appliquée par la distance parcourue.

Watt, qui est l’homonyme de l’unité de puissance dans le système métrique, a estimé la quantité de force que le cheval a appliquée pour faire tourner la roue du moulin. En utilisant cela, il a ensuite calculé la quantité d’énergie qu’il a appliquée, et donc la puissance.

Watt savait que le nombre qu’il obtenait n’était qu’une estimation, il a donc choisi d’arrondir son calcul pour son résultat final.

Selon la définition de Watt, un cheval-vapeur correspond à 33 000 pieds-livres par minute. Cela correspond approximativement à 746 Watts (W, ou Joules par seconde).

Les constructeurs automobiles modernes utilisent à la fois la définition de Watt, et une quantité similaire connue sous le nom de cheval-vapeur métrique. Le cheval-vapeur métrique est défini comme la puissance nécessaire pour soulever une masse de 75 kilogrammes contre la gravité sur une distance d’un mètre en une seconde. Cela représente environ 735W.

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Combien de chevaux a un cheval ?

Les estimations de Watt étaient assez précises : un cheval-vapeur est à peu près le taux de travail moyen qu’un cheval de trait en bonne santé peut fournir sur une journée complète, confirmé par les données de la foire d’État de l’Iowa de 1925 et par le vétérinaire anglais William Youatt.

En 1993, les biologistes R. D. Stevenson et R. J. Wassersug ont publié une lettre dans Nature dans laquelle ils ont estimé la puissance maximale qu’un cheval peut fournir. Des études antérieures avaient montré que la puissance mécanique maximale durable par kilogramme de muscle se situe entre 100 et 200W. En utilisant la borne inférieure, ils ont calculé une performance maximale théorique de 18 000W, soit environ 24 chevaux-vapeur.

En examinant les données de la foire d’État de l’Iowa de 1925, ils ont trouvé une valeur réelle beaucoup plus faible. Sur une courte période, calculent-ils, un cheval peut exercer jusqu’à 14,9 chevaux-vapeur.

Pourquoi les voitures perdent-elles de la puissance en vieillissant ?

Les choses ont tendance à se salir et à s’user avec le temps. Les filtres à air et les échappements peuvent s’obstruer, bloquant le flux d’air vers et depuis le moteur ; les injecteurs de carburant et les bougies d’allumage peuvent s’encrasser, entraînant un allumage moins efficace ; et les pompes à carburant peuvent s’user et ne plus pomper le carburant aussi bien. Pendant ce temps, les sous-produits de combustion peuvent former des dépôts, empêchant les soupapes du moteur de se fermer, réduisant la pression générée par le carburant en combustion et provoquant des retours de flamme.

Plus sérieusement, à l’intérieur du moteur, les segments de piston peuvent s’user, réduisant la pression dans les cylindres et diminuant la puissance délivrée. Cependant, faites réviser votre voiture régulièrement et un moteur moderne ne devrait perdre que quelques pour cent de sa puissance sur des centaines de milliers de kilomètres. – Dr Peter Bentley