La puissance des moteurs constitue l’une des principales préoccupations des amateurs de sports motorisés depuis belle lurette. En effet, les discussions entre passionnés de motos, d’autos ou d’autres bolides portent souvent, sans grande surprise, sur la puissance. Dans la chronique du mois dernier, nous avons expliqué les éléments fondamentaux de la puissance d’un moteur. Passant de l’abstrait au concret, nous allons maintenant examiner un outil incontournable pour mesurer le couple et la puissance d’un groupe motopropulseur, soit le dynamomètre, communément connu sous le nom dyno.
La puissance : de Watt à aujourd’hui
Comme nous en avons discuté dans le dernier numéro, la puissance est une mesure de la capacité d’un engin à accomplir un travail (dans un certain laps de temps) et celle-ci dépend de deux éléments, soit la force et la vitesse. En réalité, il n’existe aucune façon de mesurer directement la puissance d’un moteur. Cependant, tout n’est pas perdu car nous pouvons aisément mesurer les deux éléments critiques, nous permettant ainsi d’y arriver indirectement avec l’aide de calculs simples.
Il existe plusieurs unités de mesure de la puissance, la plus commune (du moins, en Amérique du Nord) étant le cheval-vapeur ou ch (basé sur le terme anglais horsepower ou hp). À l’origine, cette unité de mesure, inventée par l’ingénieur britannique James Watt en 1782 (au début de la révolution industrielle), représentait la capacité de soulever un poids de 33 000 lb sur une distance d’un pied dans une minute, soit une approximation du travail effectué par un cheval. Les choses ont bien évolué depuis et on a réussi à développer la formule équivalente suivante (qui est, de toute évidence, nettement plus simple à utiliser que celle de Watt) :
puissance en ch = couple (en lb-pi) x vitesse (en tr/min)
5252
Notez que cette formule comprend les deux facteurs mentionnés ci-dessus (le couple et la vitesse).
D’autres unités de mesure pour la puissance sont le Watt (W ou kiloWatt), ainsi que le cheval-vapeur du système métrique (fréquemment exprimé en PS ou ch, ce qui porte à confusion avec la mesure impériale). Le cheval-vapeur métrique équivaut à 98,6 % de la version impériale (c’est-à-dire que 100 ch métriques égalent 98,6 ch dans le système impérial). Il est à noter que, sans grande surprise, les fabricants européens ont tendance à utiliser l’unité métrique, ce qui a pour effet de légèrement faire « gonfler » les chiffres.
Le dynamomètre à l’œuvre
Le dynamomètre est un outil que nous branchons au moteur, soit directement ou indirectement, et qui nous permet de mesurer le couple ainsi que la vitesse. Comme nous l’avons démontré ci-haut, nous pouvons ensuite calculer la puissance à partir des valeurs obtenues. Il existe différents types de dynamomètres, mais ils appartiennent généralement à l’une ou l’autre de deux catégories : celle des modèles à inertie ou celle des modèles à frein.
Dans le cas du modèle à inertie (de loin le plus commun dans l’industrie de la moto), le dynamomètre exige que le moteur (ou plus précisément la roue arrière) fasse tourner un tambour lourd, le couple étant calculé en fonction de la vitesse d’accélération du tambour. L’autre possibilité, le modèle à frein : le dynamomètre freine le moteur et le couple est calculé en fonction de l’effort que l’on a dû appliquer sur le frein pour ralentir le moteur. Les systèmes de freins peuvent varier, mais on utilise généralement un modèle à frottement hydraulique qui consiste en une roue de pompe actionnée dans l’eau. Dans chaque cas, des ordinateurs font appel à des formules complexes pour calculer le couple du moteur tout au long de sa plage de régimes. Ces données, combinées avec les données de vitesse recueillies par un tachymètre, permettent de calculer la puissance du moteur.
On constatera que les données recueillies directement au vilebrequin du moteur sont plus élevées que celles prises aux roues, étant donné que les relevés recueillis au vilebrequin ne sont pas compromis par la friction et le glissement du système d’entraînement.
