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ANNEXES

Parlons puissance

 

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La puissance

La puissance du moteur est un important élément d’appréciation d’une voiture et de ses performances. Dans certains pays, elle sert aussi de base à la taxation et au calcul des primes d’assurances.

Par définition la puissance (P) est la multiplication du couple (C) par le régime moteur (n)

P = C * n



Il faut tout d'abord se rendre compte qu'il existe plusieurs façons de mesurer la puissance d'un moteur, et d'en exprimer sa valeur. Les normes établies par les différents organismes de standardisation déterminent les prises de mesures selon des protocoles distincts, ainsi les calculs ne se font pas de la même manière et les résultats varient.

Aujourd'hui la prise de puissance s'effectue sur un banc d'essai en connectant un appareil de mesure sur le vilebrequin. On distingue la puissance brute, ou puissance au banc, qui correspond au moteur nu, sans accessoires et la puissance nette, ou puissance disponible, où le moteur est pourvu de tout l'équipement nécessaire à son utilisation.

Autrefois la puissance nette pouvait être mesurée à l'embrayage, à l'arbre de transmission ou même aux roues.

De plus l'unité utilisée peut prêter à confusion car un cheval américain n'a pas la même puissance qu'un cheval allemand par exemple.

 
 

Banc d'essai 1955 (AC)

Banc d'essai 2014 (AMG)

 

Les normes

Les puissances fournies par les constructeurs automobiles correspondent à des mesures obtenues selon différentes normes et les valeurs qui en découlent ne sont pas toujours comparables.

Une norme définit à quel type de moteur elle s'applique, la configuration du moteur et dans quelle conditions atmosphériques les mesures doivent se faire.

Si la plupart des normes se sont uniformisées dans la manière de mesurer la puissance, les standards de pression atmosphérique, température, humidité et densité d'air varient selon les pays. Les normes s'efforcent alors à déterminer le calcul d'un facteur de correction pour ramener les mesures prises en conditions réelles aux standards de référence. Chaque organisme de normalisation définit ces coéficients de correction selon chaque type de moteur.

Le JIS et la DIN ont adopté la norme ISO 1585 pour la mesure de la puissance qui définit une temperature d'air de 20°C et une pression atmosphérique de 101.3 kPa. Les standards de la CEE impliquent une température de 25°C et une pression de 99 kPa et ceux de la SAE de 29°C et 99 kPa. Ainsi, un même moteur aura une puissance légèrement plus élevée aux normes DIN/JIS que SAE/CEE.

 

DIN - Deutsches Institut für Normung
ECE/CEE - Economic Commission for Europe
             Communité Economique Européenne
ISO - International Standardization Org.
JIS - Japanese Industrial Standard
SAE - Society of Automotive Engineers
CUNA - Commissione Unificazione e
            Normalizzazione Autoveicoli

 

La dynamo permet de mesurer
les performances d'un moteur

 

La norme DIN 70020 est la plus utilisée en Europe. La puissance est mesurée au vilebrequin, avec le moteur de série équipé de tous ses accessoires, et de son échappement.

 

La puissance DIN donnée par les constructeurs est exprimée en kW ou en ch

 

La norme CEE se base sur un document datant de 1958 revu en 1986, le ECE R34, qui définit un standard pour l'ONU. Il reprend en grande partie la norme DIN 70020: la puissance nette est mesurée au vilebrequin, avec le moteur de série équipé de tous ses accessoires nécessaires à son propre fonctionnement incluant son échappement, mais excluant les accessoires anexes de l'automobile comme la climatisation ou la pompe de direction assistée.

Le document a été à nouveau actualisé en 1991 avec la régulation N°85 (ECE R85).

 

La norme ECE est devenue un standard largement répendu. Du fait du caractère moins stricte que la norme DIN, la puissance ECE/CEE peut être inférieure de 1 à 3 % à celle correspondant à la norme DIN.

Par exemple la HSV (Holden) 4 Coupe de 2004 testée par GoAuto montre 270 kW [ECE] pour 279 kW [DIN]. Pour l'histoire elle est donnée d'usine pour 300 kW [ECE] et 408 ch [ECE].

 

La norme SAE est la plus ancienne et a été établie aux USA.

A l'origine la puissance brute était définie par les normes J245 et J1995. Mesurée à la sortie du vilebrequin, moteur nu, c'est à dire sans ses accessoires comme l'alternateur, le ventilateur ou l'échappement, elle ne prenait pas en compte les conditions atmosphériques.

Dénommée également puissance au frein, elle utilisait l'unité bhp.

Depuis 1972, la norme J1349 est appliquée et la puissance SAE est mesurée sur un moteur avec ses accessoires, comme pour la norme DIN. On parle de puissance nette en hp.

En 2005, la SAE a adopté la norme J2723 plus stricte sur les conditions de mesure mais que les constructeurs ne sont pas obligés d'appliquer.

En conséquence de cette nouvelle norme, certaines voitures ont vu leur puissance grimper de 5% et d'autres diminuer de plus de 10%. Libre à une marque de certifier leur automobile SAE J1349 ou SAE J2723, ce qui n'aide pas le consommateur à la comparaison.

 

Avant 1972 la puissance SAE était bien plus grande que la puissance DIN.
Un V8 développait jusqu'à 25% de plus, ce qui était intéressant pour la publicité.
Depuis la normalisation J1349, la puissance SAE nette est légèrement plus forte que la puissance DIN parce que le rapport du cheval américain au kW n'est pas le même que celui du cheval européen au même kW.

Moteur Ford au banc d'essai

 

La norme JIS D1001 est utilisée au Japon. Elle a été crée en 1982 et révisée en 1993. Dès le début elle adopte un certain nombre de normes ISO.
Elle définit la puissances brute (ISO 1585) correspondant à la norme CEE, et la puissance nette (ISO 2534) comprenant tous les accessoires du moteur.
Les mesures sont effectuées sur le vilebrequin.
La puissance JIS donnée par les constructeurs japonais correspond à la puissance brute.

 

Les conditions de température et de pression d'air étant identiques à la DIN et différentes des normes SAE et EEC, la puissance mesurée peut être supérieure.
Attention, les japonais communique généralement la puissance en kW mais aussi parfois en chevaux, et si l'unité utilisée est le PS, cela correspond au cheval métrique et si l'unité est le HP, c'est le cheval anglo-saxon.

 

Les unités

Les unités de mesure pour quantifier la puissance d'un moteur ne sont pas équivalentes d’un pays à l’autre. Le cheval anglo-saxon correspond à 746 watts alors que le cheval européen, ou métrique, équivaut à 736 watts.
Le kilowatt s’est imposé assez largement dans les articles spécialisés et les revues techniques. Pourtant l’ancienne génération appréciera toujours de comparer des puissances en chevaux.

 
 

Le cheval, ou cheval-vapeur, exprime une équivalence entre la puissance fournie par un cheval tirant une charge et celle fournie par une machine de propulsion à vapeur.
Un cheval métrique correspond à une masse de 75 kg déplacée à une vitesse de 1 m/s.
Un cheval anglo-saxon correspond à une masse de 55 livres déplacée à une vitesse de 10 pieds/seconde.

 

Cheval

[ch] en français
[hp] en anglais (horsepower)
[bhp] aux USA (brake horsepower)
[PS] en allemand (pferdestärke)

1 ch = 0.736 kW
1 hp = 0.746 kW

 

Le kilowatt représente 1000 watts. Le watt est l'unité de puissance reconnue par la norme SI (Système International). Un watt correspond à une quantité d'énergie dans le temps (joule/seconde) , soit, dans le domaine mécanique, à un couple par seconde (newton-mètre/seconde).

 

Kilowatt

[kW]
1 W correspond à 1 J/s soit à 1 Nm/s

1 kW = 1.36 ch = 1.34 hp

 

Le cheval fiscal est une unité de puissance fiscale et est utilisé pour l'établissement des certificats d'immatriculation, ou permis de circulation (carte grise). Il sert uniquement à déterminer le montant de l'impôt à payer. Il est calculé selon une formule savante tenant compte de la puissance (ch) du véhicule mais aussi de la valeur normalisée d'émission de CO2.

Autrefois, le calcul se basait sur d'autres paramètres comme la cylindrée ou le type de carburant utilisé.

 

Cheval fiscal

[CV]

exemples de puissances fiscales:

automobile

CV

ch

kW

Citroën 2CV 1948
Kia Sportage 2.0CRDi 1991
BMW 323i 1995
Ferrari Enzo 2002
Toyota Prius 2005

2
7
11
66
4

9
112
170
650
77

6.6
82
125
478
57

 

Mais encore

Donc vous comprenez maintenant qu'une Chevrolet Corvette de 1971 était donnée pour 430 ch [SAE] aux USA et 330 ch [DIN] en Europe. Qu'une Renault 4CV fait en fait 18 chevaux. Que le moteur 13B turbo de la Mazda RX-7 développe 185 ch [JIS], soit 200 ch [DIN]. Que l'Isuzu Piazza 2 litres est donnée pour 180 ch [JIS] au Japon, 152 ch [DIN] pour l'Europe et 142 ch [SAE] seulement aux USA (en fait celà dépend aussi des normes anti-pollution). Que parler d'une puissance de 118 ch sans préciser peut vouloir signifier 87 kW (si ch métriques) ou 737 kW (si chevaux fiscaux de la Bugatti Veyron 16.4)

Sachez encore que les constructeurs estiment à plus ou moins 3% la variation de puissance des moteurs sortant de la même chaîne. Que ces mêmes constructeurs ne se gênent pas pour adopter le système le plus avantageux pour mettre en valeur la puissance de leur modèles.

Et enfin, comme la puissance est lié à au couple, tout cela est également valable pour les mesures du couple, voir même de consommation d'essence.

Références

Catalogue de la Revue Automobile 2004, pages 105-106
Wikipedia français
Wikipedia anglais
Extrait de la norme JIS D1001
Norme ECE R85
Test HSV de GoAuto

 

Banc d'essai Toyota 1973

Banc d'essai Toyota F1 2004

 

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