Ce que signifient les champs
- Couple : la force de rotation au vilebrequin (ou aux roues, si c'est là que vous l'avez mesurée), en Nm ou en lb-ft. Changez d'unités en haut de la page.
- Régime moteur : le régime auquel ce couple a été mesuré. La puissance, c'est le couple à un régime donné : un chiffre de couple sans son régime ne donne pas de puissance.
La formule de la puissance à partir du couple
En unités métriques, le calcul est simple : la puissance est le couple multiplié par la vitesse de rotation.
kW = couple (Nm) × tr/min ÷ 9 549
ch = couple (Nm) × tr/min ÷ 7 023,5
couple (Nm) = kW × 9 549 ÷ tr/min
9 549 = 60 000 ÷ (2 × π)9 549 vient de 60 000 ÷ (2 × π) : cela transforme les tours par minute en radians par seconde et les watts en kilowatts. 7 023,5 vaut 9 549,3 × 0,73549875, car 1 ch fait exactement 735,49875 watts. Le calculateur utilise les constantes non arrondies.
Aux États-Unis, on calcule en hp et en lb-ft. Un horsepower mécanique vaut 33 000 pieds-livres de travail par minute. Un tour de vilebrequin avec un couple T fournit 2π × T pieds-livres de travail, donc à un régime donné :
hp = couple (lb-ft) × tr/min ÷ 5 252
couple (lb-ft) = hp × 5 252 ÷ tr/min
5 252 = 33 000 ÷ (2 × π)Exemple de calcul
Un moteur fournit 400 Nm à 4 000 tr/min : 400 × 4 000 ÷ 9 549,3 = 167,6 kW, soit 227,8 ch ou 224,7 hp.
Dans l'autre sens : 150 ch font 110,3 kW. S'ils sont atteints à 6 000 tr/min, cela correspond à 110,3 × 9 549,3 ÷ 6 000 = 175,6 Nm à ce régime.
En unités américaines : 400 lb-ft à 4 500 tr/min donnent 400 × 4 500 ÷ 5 252,1 = 342,7 hp. En métrique, 400 lb-ft font 542,3 Nm, et 542,3 × 4 500 ÷ 9 549,3 = 255,6 kW, soit 347,5 ch. 400 hp à 6 000 tr/min demandent 400 × 5 252,1 ÷ 6 000 = 350,1 lb-ft à ce régime.
ch, kW et hp
Trois unités de puissance sont courantes. Le horsepower mécanique (hp) fait environ 745,7 watts. Le cheval-vapeur métrique (ch en France, PS en allemand, CV en italien et en espagnol, pk en néerlandais) fait exactement 735,49875 watts : 1 ch est donc un peu plus petit que 1 hp. Le kilowatt est l'unité SI.
kW = hp × 0,7457 ch = kW ÷ 0,7355100 ch font 73,55 kW ou 98,63 hp. 100 kW font 135,96 ch ou 134,10 hp. 100 hp font 74,57 kW ou 101,39 ch.
Pourquoi les courbes se croisent à 5 252 tr/min
À 5 252 tr/min, la formule devient hp = couple : en lb-ft et en hp, les deux chiffres sont égaux à ce régime. Sur un relevé de banc tracé avec la même échelle pour les deux, les courbes se croisent à ce régime. C'est une propriété des unités, pas du moteur. En kW et Nm, l'égalité se situe plutôt vers 9 549 tr/min.
Les chiffres au vilebrequin et aux roues sont deux choses différentes. Si vos chiffres viennent d'un banc à rouleaux, le résultat est une puissance à la roue. Le calcul de la puissance à la roue passe de l'un à l'autre avec une perte de transmission que vous choisissez.
Questions
Comment convertir le couple en puissance ?
Multipliez le couple en Nm par le régime et divisez par 7 023,5 pour obtenir des ch : 400 Nm à 4 000 tr/min font 227,8 ch. Pour des kW, divisez par 9 549 : cela donne 167,6 kW. En unités américaines, hp = lb-ft × tr/min ÷ 5 252.
Pourquoi le chiffre 5252 dans la formule de la puissance ?
Un horsepower vaut 33 000 pieds-livres par minute, et un tour de vilebrequin avec un couple T fournit 2π × T pieds-livres de travail. 33 000 ÷ 2π = 5 252,1, ce qui explique aussi que hp et lb-ft soient égaux à 5 252 tr/min.
Le ch est-il la même chose que le hp ?
Presque, mais pas tout à fait. 1 ch (cheval-vapeur métrique) fait 735,5 W et 1 hp (mécanique) fait 745,7 W : 100 ch font donc 98,63 hp, et 100 hp font 101,39 ch.
Quel couple pour 150 ch ?
Cela dépend du régime. 150 ch (110,3 kW) à 6 000 tr/min correspondent à 175,6 Nm à ce régime. En unités américaines, 400 hp à 6 000 tr/min font 350,1 lb-ft, et les mêmes 400 hp à 5 252 tr/min feraient 400 lb-ft.