Calculateur de puissance moteur

Examinons 5 méthodes courantes pour calculer la puissance du moteur d'une voiture en utilisant des données telles que :

• le régime moteur,
• la cylindrée,
• le couple moteur,
• la pression moyenne effective dans la chambre de combustion,
• la consommation de carburant,
• le débit des injecteurs,
• le poids du véhicule,
• le temps d'accélération de 0 à 100 km/h.

Chacune des formules utilisées pour le calcul de la puissance moteur est assez relative et ne peut pas déterminer avec une précision de 100 % la puissance réelle qui propulse la voiture. Cependant, en effectuant les calculs avec chacune de ces méthodes approximatives et en s'appuyant sur différents indicateurs, il est possible d'obtenir une valeur moyenne (que le moteur soit d'origine ou préparé) avec une marge d'erreur d'environ 10 %.

La puissance est l'énergie produite par le moteur, convertie en couple sur l'arbre de sortie du moteur thermique. Ce n'est pas une valeur constante. La puissance maximale est toujours indiquée avec le régime moteur auquel elle est atteinte. Le point maximum est atteint lorsque la pression moyenne effective dans le cylindre est la plus élevée (cela dépend de la qualité du remplissage en mélange air-carburant, de la combustion complète et des pertes thermiques). Les moteurs modernes délivrent leur puissance maximale en moyenne entre 5 500 et 6 500 tr/min. Dans le domaine automobile, la puissance est généralement mesurée en chevaux-vapeur (ch) ou en kilowatts (kW). Comme la plupart des formules donnent un résultat en kilowatts, vous aurez peut-être besoin d'un convertisseur kW en ch.

Comment calculer la puissance via le couple moteur

Le calcul le plus simple de la puissance d'un moteur de voiture peut être déterminé par la relation entre le couple et le régime.

Le couple moteur

C'est la force multipliée par son bras de levier, que le moteur peut fournir pour vaincre la résistance au mouvement. Il détermine la rapidité avec laquelle le moteur atteint sa puissance maximale. Formule de calcul du couple à partir de la cylindrée :

C = VH x PE / 0,12566, où :

• VH – cylindrée du moteur (litres),
• PE – pression moyenne effective dans la chambre de combustion (bar).

Régime moteur

Vitesse de rotation du vilebrequin.

La formule pour calculer la puissance d'un moteur à combustion interne est la suivante :

P = C * n / 9549 [kW], où :

• C – couple moteur (Nm),
• n – régime du vilebrequin (tr/min),
• 9549 – coefficient d'harmonisation des unités (permet d'utiliser des tr/min et d'obtenir des kW).

Comme la formule donne le résultat en kW, il est possible de le convertir en chevaux (ch) en multipliant par le coefficient 1,36.

L'utilisation de ces formules est le moyen le plus simple de convertir le couple en puissance.

Pour éviter d'entrer dans tous ces détails techniques, vous pouvez effectuer un calcul rapide de la puissance du moteur en ligne à l'aide de notre calculateur.

Comment calculer la puissance par la cylindrée

Si vous ne connaissez pas le couple de votre moteur, vous pouvez également utiliser la formule suivante pour déterminer sa puissance en kilowatts :

Ne = Vh * pe * n / 120 (kW), où :

• Vh — cylindrée du moteur, cm³
• n — vitesse de rotation, tr/min
• pe — pression moyenne effective, MPa (sur les moteurs essence standard, elle est d'environ 0,82 - 0,85 MPa, 0,9 MPa pour les moteurs préparés, et de 0,9 à 2,5 MPa pour les diesels).

Pour obtenir la puissance du moteur en chevaux et non en kilowatts, divisez le résultat par 0,735.

Calcul de la puissance moteur par le débit d'air

Un calcul tout aussi approximatif de la puissance moteur peut être déterminé par le débit d'air. Cette méthode est accessible à ceux qui disposent d'un ordinateur de bord ou d'un scanner de diagnostic (OBD), car il faut relever la valeur du débit lorsque le moteur (généralement en troisième vitesse) monte jusqu'à 5 500 tr/min.

La formule pour calculer la puissance du moteur thermique selon le débit d'air ressemble à ceci :

Gair [kg/h] / 3 = P [ch]

Ce calcul, comme le précédent, indique la puissance brute (sans tenir compte des pertes), qui est supérieure de 10 à 20 % à la puissance réelle aux roues. De plus, il faut tenir compte du fait que les relevés du débitmètre (MAF) dépendent fortement de son encrassement et de son étalonnage.

Calcul de la puissance par le poids et le temps d'accélération

Une autre méthode intéressante pour estimer la puissance du moteur, quel que soit le carburant, repose sur la dynamique d'accélération. Pour cela, on utilise la masse du véhicule (conducteur inclus) et le temps pour passer de 0 à 100 km/h. Pour que le calcul soit le plus proche possible de la réalité, il faut également tenir compte des pertes dues au patinage selon le type de transmission et la vitesse de passage des rapports. Les pertes approximatives au démarrage sont d'environ 0,5 seconde pour les tractions (avant) et de 0,3-0,4 seconde pour les propulsions (arrière).

En utilisant ce calculateur de puissance moteur, qui détermine la puissance en fonction de l'accélération et de la masse, vous pourrez rapidement connaître les performances de votre véhicule sans vous plonger dans des formules de physique complexes.

Calcul de la puissance moteur par le débit des injecteurs

Le débit des injecteurs est un indicateur tout aussi efficace de la puissance d'un moteur automobile. Comme nous avons déjà abordé son calcul et ses corrélations, calculer le nombre de chevaux à l'aide de la formule ne sera pas difficile. L'estimation de la puissance se fait selon le schéma suivant :

Où le coefficient de charge (Duty Cycle) ne dépasse pas 75-80 % (0,75…0,8), le rapport air/carburant à la performance maximale est d'environ 12,5 (riche), et le coefficient BSFC (consommation spécifique) dépendra du type de moteur (atmosphérique : 0,4-0,52 ; turbo : 0,6-0,75).

Une fois toutes les données nécessaires obtenues, saisissez les valeurs dans les champs correspondants du calculateur. En cliquant sur le bouton « Calculer », vous obtiendrez un résultat indiquant la puissance réelle du moteur de votre voiture avec une légère marge d'erreur. Notez qu'il n'est pas nécessaire de connaître tous les paramètres présentés ; vous pouvez calculer la puissance du moteur avec une seule méthode isolée.

L'intérêt de ce calculateur ne réside pas tant dans le calcul de la puissance d'une voiture d'origine, mais plutôt dans l'évaluation des changements si votre véhicule a subi une préparation moteur (tuning).

Questions Fréquentes (FAQ)

• Comment calculer la puissance d'un moteur à combustion interne ?

  La puissance du moteur en kW peut être calculée à partir de la cylindrée et du régime du vilebrequin. La formule de calcul est :
  Ne = Vh * Pe * n / 120 (kW), où :
  Vh — cylindrée du moteur, cm³
  n — nombre de tours du vilebrequin par minute
  Pe — pression moyenne effective, MPa

• Quel coefficient utiliser pour calculer la puissance du moteur ?

  Pour les moteurs thermiques, le rendement et les pertes de transmission sont importants. Pour convertir les kW en ch, on utilise le coefficient 1,36. Le facteur de puissance (cosφ) parfois mentionné ne concerne que les moteurs électriques et ne s'applique pas au calcul de la puissance des moteurs thermiques.

• Comment calculer la puissance du moteur à partir du couple ?

  Pour déterminer la puissance du moteur en kilowatts lorsque le couple est connu, on utilise la formule : P = C * n / 9549, où :
  C – couple (Nm),
  n – régime moteur (tr/min),
  9549 – coefficient pour la conversion des unités.

• Comment calculer la puissance moteur par le débit d'air ?

  Il est possible de calculer la puissance approximative du moteur en ch en connaissant sa consommation d'air (si vous avez un ordinateur de bord) grâce à une formule empirique. Il faut relever le débit massique d'air (kg/h) au régime de puissance maximale (généralement vers 5 500 tr/min) et diviser cette valeur par 3.