Cheval-vapeur — wikipédia electricity production

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Le cheval-vapeur n’est pas une unité du système métrique actuel ( système SI), mais d’un système d’unités associant le mètre au kilogramme-force (ou kilogramme-poids). Dans cet ancien système, l’unité de puissance est le kilogrammètre par seconde, correspondant au travail effectué par une masse de 1 kg tombant de 1 m en 1 seconde dans un champ de pesanteur uniforme. Le cheval-vapeur français a été défini comme valant exactement 75 kg· m· s -1, soit la puissance nécessaire pour soulever (verticalement) un poids de 75 kg (le poids d’un objet étant confondu avec sa masse) en 1 s sur une hauteur de 1 m : 1 ch = 75 [kg masse] × 1 [mètre] / 1 [seconde] = 75 kg· m· s -1.

La 3 e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) en 1901 adopte une valeur normale de l’accélération de la pesanteur g égale à 9,80665 m· s -2. Cette valeur conventionnelle servait de référence pour la définition du kilogramme-force, cette dernière unité étant maintenant abolie. [2 ]

La définition de l’unité a été effectuée par James Watt à partir de la puissance nécessaire pour faire tourner un moulin à grain de 24 pieds de diamètre avec une force résistante équivalente à 180 livres à une vitesse de 144 tours par heure. L’application numérique fait 32 572 pieds·livres force par minute, arrondis à 33 000 pieds·livres force par minute, soit 550 pieds·livres force par seconde.

Il existe également différentes dénominations spécifiques selon le point auquel la puissance est mesurée. Ainsi, le shaft horsepower, abrégé en « shp », désigne la puissance s’exerçant sur l’arbre de transmission d’une hélice de bateau ou d’avion ou d’un rotor d’hélicoptère. Puissance SAE et puissance DIN [ modifier | modifier le code ]

En Europe, la norme a été établie par le Deutsches Institut für Normung (Institut allemand de normalisation, fondé en 1917 à Berlin) plus connu sous son sigle DIN. Il s’agit de la norme DIN 70020 (le cheval-vapeur allemand s’appelle Pferdestärke, et son symbole est PS). 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 à Troy, dans le Michigan). 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 à l’époque un outil permettant de déterminer la puissance du moteur. Le frein était connecté directement en sortie du moteur, le couple et le régime appliqués au frein étaient mesurés pour déterminer la puissance maximale du moteur.

La norme SAE était la J245. Il en résultait donc que les chiffres de puissance annoncés en norme SAE étaient largement supérieurs à ceux exprimés en norme DIN. Mais en 1972, la SAE a revu sa copie en édictant la norme J1349. 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.

Par ailleurs, les protocoles de mesure étant différents, il n’existe pas de règle de conversion simple pour passer d’une mesure à l’autre. Définitions alternatives [ modifier | modifier le code ] Le cheval-vapeur électrique [ modifier | modifier le code ]

Les États-Unis ont un « cheval-vapeur de chaudière » ( (en) boiler horsepower, ou bhp) défini comme étant la puissance requise pour faire évaporer 34,5 lb (livre impériale britannique) d’ eau à 100 °C ( 212 °F) par heure sous une atmosphère normale. La valeur exacte dépend de la chaleur d’évaporation utilisée, mais la plus fréquente est 970,3 BTU IT/lb, ce qui donne : P ~ 9 810 W (soit un peu plus de 13 ch).

Les valeurs des unités sont données par le Bureau international des poids et mesures (BIPM) [3 ] ou le National Institute of Standards and Technology (NIST) [4 ]. Ce dernier donne les valeurs suivantes pour les différents horsepowers des États-Unis et du Royaume-Uni (UK) : 1 hp (550 ft·lbf/s) = 745,6999 W 1 hp ( metric) = 735,498 75 W 1 hp (UK) = 745,70 W 1 hp ( water) = 746,043 W 1 hp ( boiler) = 9 809,50 W = 13,15 · (1 hp (550 ft·lbf/s)) Références [ modifier | modifier le code ]