II ) La puissance :
 


a) Introduction :

_Sur la page précédente on a parlé du couple de forces qui s'exerce au niveau de la roue arrière. Mais est-ce le même que le couple moteur ?


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La réponse est NON (ça s'rait trop simple aussi !! ;o)). Pour s'en convaincre on va regarder ce qui se passe à l'autre bout de la chaîne, au niveau du pignon (en sortie de boîte) :


_Supposons, pour simplifier, que le pignon est soumis aux mêmes forces que la couronne de la roue arrière.


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On voit tout de suite qu'ici ces deux forces sont beaucoup plus proches de l'axe de rotation. Si on calcule le moment du couple au niveau du pignon on obtient :

m = F x r


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Ici, r est le rayon du pignon. Il est beaucoup plus petit que le rayon de la couronne. Le moment m du couple au niveau du pignon est donc beaucoup plus petit que le moment M du couple au niveau de la couronne.


_A première vue ça peut paraître assez surprenant de se dire qu'il y a moins de couple côté moteur que côté roue arrière puisque c'est le moteur qui entraîne la roue.


_En fait la différence est "compensée" par la vitesse de rotation. En effet, côté pignon, on n'a pas beaucoup de couple mais une vitesse de rotation élévée alors que, côté roue arrière, on a beaucoup de couple mais une vitesse de rotation plus faible.


_Ce qui est resté constant entre le pignon et la couronne, c'est le produit : "couple x vitesse de rotation". Et ce produit qu'est ce que c'est ? Ben c'est justement la puissance ! (alléluia, de la puissance, des watts, des bourrins, faut qu'ça pète vindiou !)



b) Les unités de puissance :

_Comme on vient de le voir dans l'intro, la puissance se calcule en multipliant le couple par la vitesse de rotation. Si on donne le couple en N.m et la vitesse de rotation en rad/s, on obtient donc la relation suivante :

Puissance (en Watts) = Couple (en N.m) x Vitesse de rotation (en rad/s)


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Ce qui, finalement, est une relation bien pratique. Malheureusement, en voulant simplifier les unités, on fini par tout compliquer. En effet si on exprime le couple en m.kg et la vitesse de rotation en tr/min et qu'on fait le calcul Couple x vitesse de rotation et ben on obtient n'importe quoi !! Il faut donc d'abord convertir le couple en N.m et la vitesse en rad/s avant de faire le produit pour trouver la puissance en Watts.


_Ca se corse encore quand on regarde les données des constructeurs qui, eux, expriment la puissance en chevaux (ch). Pour passer des watts aux chevaux il faut connaitre la règle suivante :

Puissance en chevaux (ch) = puissance en watts (W) / 736

_Qui peut aussi s'écrire :

Puissance en watts (W) = 736 x puissance en chevaux (ch)



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Par exemple, actuellement la France est le seul pays de la communauté européenne à limiter la puissance des motos à 100ch, pour savoir ce que ça donne en watts on multiplie par 736 :

736 x 100 = 73 600 W que l'on peut mettre en kW : 73,6 kW.



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Pour récapituler tout ça on trouvera ci-dessous un tableau avec les différentes règles de conversions (à priori ça n'a aucun intérêt pour le commun des mortels, pas plus que pour le commun des motards qui à ce niveau préfèrera passer à la page suivante. Mais bon si ça peut servir ne serait-ce qu'à une personne ça me fera plaisir) :

 

Nature de la conversion

Relation

Couple : passer des m.kg aux N.m (couple en N.m) = 9,8 x (couple en m.kg)
Couple : passer des N.m aux m.kg (couple en m.kg) = (couple en N.m) / 9,8
Vitesse de rotation : passer des tr/min aux rad/s (vitesse en rad/s) = (vitesse en tr/min) / 9,55
Vitesse de rotation : passer des rad/s aux tr/min (vitesse en tr/min) = 9,55 x (vitesse en rad/s)
Puissance : passer des ch aux W (puissance en W) = 736 x (puissance en ch)
Puissance : passer des W aux ch (puissance en ch) = (puissance en W) / 736
Puissance : passer des ch aux kW (puissance en kW) = 0,736 x (puissance en ch)
Puissance : passer des kW aux ch (puissance en ch) = (puissance en kW) / 0,736