Un volant d’acier tourne, et sur sa jante court un reflet comme seul en donne un métal bien poli ; de lui part une tige qui va et vient, enfonçant le piston dans le cylindre. En bas à droite marche un cheval, posant les pieds à son propre rythme et chassant les mouches de la queue — celui-là même qu’on a un jour attelé non à une charrette, mais à la métrologie. Le long de la réglette du bas rampe une bande de laiton qui atteint chaque fois le repère rouge : ce sont les trente-trois mille livres-pieds par minute fixées par Watt.
Fiche de l’unité
Hors SI · grandeur : puissance fiche 1/1 · rév. 2026-09Cheval-vapeur hp · ch
Unité hors SI · grandeur : puissance · 745,6999 W ou 735,49875 W
La première unité de l’histoire inventée par un service commercial
James Watt avait une machine magnifique et une tâche fâcheuse : expliquer au propriétaire d’une brasserie pourquoi acheter une caisse de fer alors qu’un cheval se tenait déjà dans la remise. Parler de joules par seconde n’avait aucun sens — le joule n’était pas encore inventé, et le brasseur n’en avait nul besoin. Watt s’y prit autrement : il mesura le travail qu’un cheval de meunier fournit en une minute, appela cela un cheval-vapeur et se mit à écrire dans ses contrats que sa machine en remplaçait vingt.
Le procédé marcha si bien qu’il survécut aux machines à vapeur, à l’inventeur lui-même, au système métrique et même à une interdiction expresse : en Europe, depuis 1992, la puissance doit être donnée en kilowatts, et pourtant les chevaux se tiennent obstinément à côté, entre parenthèses, parce que l’acheteur ne veut pas savoir le travail par seconde, mais combien de chevaux il a sous le capot.
Le charme particulier de l’affaire, c’est qu’un vrai cheval n’est pas capable d’une telle puissance. Watt a arrondi ses mesures vers le haut, et largement : un cheval vivant, en travail long, donne environ sept dixièmes de kilowatt, sensiblement moins qu’un cheval de Watt, tandis que dans un effort bref il en donne une quinzaine de fois plus. L’unité porte donc le nom d’un animal auquel elle ne correspond ni sur la longue distance, ni sur la courte.
En français on écrit ch, en anglais hp désigne le cheval mécanique, en allemand PS, en néerlandais pk, et tous sauf le premier désignent un même nombre. Les Italiens écrivent CV, ce qui embrouille définitivement les choses, car en France ces mêmes lettres désignent le cheval fiscal, qui n’a presque rien à voir avec la puissance.
Le cheval mécanique dépasse le métrique d’un bon dizaine de watts, et sur trois cents chevaux l’écart atteint déjà quatre chevaux — juste ce qu’il faut pour se disputer sur internet. Le cheval-chaudière est treize fois plus grand que les deux autres, car il mesure non pas un arbre, mais l’évaporation de l’eau. Quant au cheval fiscal, il ne mesure rien du tout : c’est une formule tirée de l’alésage des cylindres, inventée par un trésor public.
01 · Définition
couple sur l’arbre · régime · charge levéeUn cheval mécanique est la puissance qui élève d’un pied en une minute une charge de trente-trois mille livres, ce qui fait en unités du système sept cent quarante-cinq virgule sept watts. Le métrique est bâti de même, mais compte en kilogrammes-force : soixante-quinze kilogrammes sur un mètre par seconde, soit sept cent trente-cinq watts et demi.
D’où viennent ces trente-trois mille, on le sait exactement. Watt observait les chevaux qui tournaient autour du manège d’une brasserie et en déduisit qu’un tel cheval tire avec une force d’environ cent quatre-vingts livres en parcourant à peu près cent quatre-vingts pieds par minute. Le produit donnait trente-deux mille cinq cents, mais un nombre rond avait plus belle allure dans un contrat, et le chiffre fut porté à trente-trois.
Sur l’arbre d’une machine, la même puissance se calcule à partir du couple et du régime, et c’est dans ce couple de grandeurs que tient toute la différence de caractère. Un moteur de moto et un diesel de locomotive peuvent donner les mêmes kilowatts, mais le premier les prend au régime avec un couple modeste, le second avec un couple monstrueux à des régimes où la moto n’a pas encore démarré. Le cheval, soit dit en passant, est bâti sur le modèle du diesel : son couple est excellent et son régime est de quatre tours par minute.
Enfin, tout cheval de fiche technique porte avec lui la mention de la règle selon laquelle il a été mesuré. La puissance brute des anciens protocoles américains se mesurait sans ventilateur, sans alternateur et sans silencieux, d’où des chevaux nettement plus vifs dans les prospectus des années soixante que ceux qui revenaient à l’acheteur ; depuis 1972 on compte en net — avec tous les accessoires —, et les chiffres se sont aussitôt faits plus modestes d’une vingtaine de pour cent.
Qui lèvera la tonne le plus vite
À gauche se tient un treuil chargé d’une tonne, et l’on y attelle tour à tour un cheval, la machine à vapeur de Watt, un moteur d’automobile et un moteur de moto : le tambour tourne, le câble s’enroule, et la charge monte d’autant plus vite que la puissance est grande — c’est exactement l’image avec laquelle Watt expliquait la puissance à un acheteur sans prononcer le mot « watt ». À droite, le même moteur est montré par deux courbes : celle de laiton est le couple, celle d’acier la puissance, et un point rouge y court en suivant le curseur du régime. Remarquez que le couple et la puissance atteignent leur maximum à des endroits différents : c’est précisément de là que vient tant d’incompréhension mutuelle dans les conversations sur les moteurs.
02 · Conversion
kilowatts · ce que cela veut dire · règles de ficheUne puissance en trois conversations
Le premier onglet répartit la puissance saisie entre tous les chevaux qui existent dans la nature et dans la législation. Le deuxième la traduit en choses palpables : charge levée, eau bouillie, voiture lancée. Le troisième montre comment un même bloc de métal devient des chiffres de fiche différents selon les règles d’essai.
Règle à retenir : un kilowatt vaut environ un virgule quatre cheval, et un cheval trois quarts de kilowatt ; les deux estimations tiendront tant que l’affaire n’arrivera pas à la déclaration d’impôts.
Avant de comparer deux moteurs sur leurs fiches, établissez d’abord selon quelle règle les chiffres ont été relevés. La puissance brute américaine des années soixante, le net selon les règles actuelles et le cheval métrique européen donnent pour un même moteur trois nombres différents, et la dispute sur le moteur le plus puissant se révèle souvent être une dispute sur le protocole le plus indulgent.
| Grandeur | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
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04 · Instruments de mesure
frein de Prony · frein hydraulique · rouleaux · indicateurQuatre façons de saisir la puissance à l’arbre
Un sabot, une corde et une balance
Le tout premier et le plus parlant des appareils : l’arbre est enserré par des sabots de bois, les sabots sont reliés à un long levier, et l’extrémité du levier s’appuie sur une balance. La machine entraîne les sabots, la balance indique la force, la force multipliée par le bras donne le couple, et le couple avec le régime donne la puissance. Tout l’édifice s’échauffe en marchant, fume et sent le bois brûlé, mais il ne ment pas — et c’est bien à lui que nous devons l’expression « puissance au frein », qui vit encore dans les fiches techniques.
Un frein qui ne brûle pas
Quand les puissances ont dépassé les centaines de kilowatts, les sabots de bois n’ont plus suffi, et le frein est devenu hydraulique : l’arbre fait tourner une roue à aubes dans un carter rempli d’eau, l’eau résiste et s’échauffe, et le carter cherche à tourner et s’appuie sur un capteur de force. Un tel appareil avale des milliers de kilowatts pourvu que l’eau courante suffise, et il sait compter la puissance deux fois — par le couple et par l’échauffement du flux, ce qui donne un excellent contrôle mutuel.
Une voiture qui roule sans aller nulle part
Déposer le moteur d’une voiture pour une mesure prend du temps, aussi monte-t-on la voiture sur des rouleaux pour l’emballer à l’atelier même. L’appareil voit la puissance aux roues, inférieure à celle du moteur de tout ce qu’ont mangé la boîte, le pont et les roulements — d’ordinaire une quinzaine de pour cent en propulsion et davantage en quatre roues motrices. D’où l’éternelle déception du propriétaire qui lit sur le relevé moins que sur la fiche, et l’éternelle consolation du mécanicien : la fiche a été mesurée à l’arbre, et vous roulez sur des roues.
Une invention tenue secrète
Un crayon lié au piston selon un axe et à un ressort de pression selon l’autre trace sur le papier une figure fermée dont l’aire égale le travail d’un cycle ; multipliez-la par le nombre de cycles par minute et vous obtenez la puissance dans le cylindre, avant toute perte par frottement. L’appareil fut conçu dans les ateliers de Watt et ne fut montré à personne pendant une vingtaine d’années, tenu à juste titre pour un avantage concurrentiel : pendant que les rivaux discutaient de la supériorité de leurs machines, on relevait ici simplement un diagramme et on en regardait l’aire.
05 · Règles d’écriture
ch avec une espace · les kilowatts d’abord · la règle d’essaiD’abord les kilowatts, les chevaux entre parenthèses
L’unité est hors système, et les règles d’usage sont simples : la valeur principale en watts, le cheval à côté pour mémoire, et toujours en précisant quel cheval exactement et selon quel protocole.
La première faute est purement orthographique, mais elle revient plus souvent que toutes les autres réunies. La deuxième prive le nombre de sens, car un même bloc de métal s’étale d’un cinquième selon les protocoles. La troisième assimile le cheval mécanique au métrique, et sur un moteur puissant cela fait déjà plusieurs chevaux d’écart. La quatrième est un malentendu logé dans le nom même : une force se mesure en newtons, alors que le cheval-vapeur est une puissance, c’est-à-dire un travail par unité de temps. La cinquième confond l’arbre et les roues. La sixième, enfin, exhume le cheval fiscal, calculé d’après l’alésage des cylindres et sans rapport avec la puissance réelle — ce dont les publicitaires ont su profiter en leur temps.
06 · Unités voisines
watt · newton-mètre · kilowattheureLe cheval est entouré d’une parenté avec laquelle on le confond souvent : le watt est la même grandeur en unités du système, le newton-mètre est le couple, d’où la puissance s’obtient en multipliant par le régime, et le kilowattheure n’est plus une puissance mais une quantité de travail, celle qui arrive sous forme de facture.
L’unité du système, nommée d’après l’homme même qui inventa le cheval. Il est amusant que l’inventeur ait été dépassé par sa propre invention : on mesure tout en watts, et seulement les moteurs en chevaux.
La puissance multipliée par le temps : non pas la force d’une machine, mais la quantité de travail qu’elle a fournie. Le compteur du tableau électrique compte précisément cette grandeur, et non des chevaux.
Ce avec quoi un moteur tire, tandis que la puissance dit à quelle vitesse il travaille ce faisant. Le cheval s’en tire par le couple, la moto par le régime, et l’on en discute comme s’il s’agissait de la même chose.
Parmi les fiches Simetrium, se tiennent à côté kilowattheure et puissance d’émission : dans le premier cas la puissance devient une facture d’électricité, dans le second le droit d’occuper une fréquence, et les deux fiches disent qu’une même grandeur, en des mains différentes, signifie des choses tout à fait différentes.
07 · Section historique
archives · de la brasserie au fiscComment le cheval a survécu à toutes ses machines
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En trois siècles la machine ordinaire est devenue cent fois plus forte, et l’unité est restée la même : c’est là son principal mérite, car une règle graduée ne doit pas grandir avec ce qu’elle mesure.
Une unité qui n’a pas d’étalon et ne peut en avoir
Le mètre a une définition par la vitesse de la lumière, le kilogramme par la constante de Planck, et le cheval-vapeur n’a rien et n’a jamais rien eu d’autre qu’un accord remontant à une brasserie et à quelques chevaux fatigués. À proprement parler ce n’est pas un malheur : l’unité est exactement exprimée par le watt, et tout banc la mesure aussi bien que des kilowatts. Le malheur est ailleurs — le nom promet une comparaison avec un animal vivant, et cette comparaison, personne ne la soutient, l’animal compris.
On a aussi mesuré des chevaux plus tard, sans intérêt commercial cette fois. Il en ressortait qu’au long d’une journée de travail un cheval tient sûrement environ sept dixièmes de kilowatt, soit un tiers de moins que l’unité de Watt, tandis que dans un effort bref de quelques secondes il en développe plus de dix. Si Watt avait pris l’à-coup pour modèle, il aurait fallu vendre ses machines à trois chevaux pièce, et l’histoire de la révolution industrielle sonnerait bien plus modestement.
D’où la principale leçon de cette fiche, valable bien au-delà des moteurs : une bonne unité est celle que l’acheteur ressent, non celle qu’un comité déduit rigoureusement. Le watt est plus correct à tous égards, mais vendre vingt chevaux s’est révélé plus facile que quinze mille watts, et le marché a tranché une fois pour toutes. Depuis, les comités ont tenté deux fois de retirer le cheval de la circulation et ont cédé les deux fois : dans les papiers il figure comme valeur indicative, et dans la conversation comme la seule.
Catalogue des grandeurs
puissance, travail et mouvementUnités de base du SI
le kilogramme, le mètre et la seconde sont mis en avant — le watt en est faitLe troupeau par machine
kilowatts et chevaux sont calculés à partir d’un seul nombre| Machine | Kilowatt | Chevaux métriques | Chevaux mécaniques hp | Ce qu’elle a de remarquable |
|---|---|---|---|---|
| {name} | {kw} | {ps} | {hp} | {note} |
Comparez les deux colonnes de droite : l’écart entre le cheval métrique et le mécanique dépasse d’un peu plus d’un pour cent et reste donc invisible sur un motoculteur, alors que sur un diesel de navire il devient un bon millier de têtes. D’où l’habitude des protocoles sérieux d’écrire d’abord les kilowatts : ils sont les mêmes pour tous, tandis que chacun a son cheval à soi.