« Les grands avantages des montres à quartz modernes »
Si les garde-temps électriques n'entrent pas en ligne de compte pour de nombreux passionnés de mécanique, ils révèlent, à y regarder de plus près, une immense fascination technique. Leur cœur en particulier, l'oscillateur qui donne la cadence, est une petite merveille de finesse au poignet. Découvrez dans la suite comment fonctionne ce mécanisme et pourquoi les oscillateurs à quartz surpassent largement la précision de leurs équivalents mécaniques.
Définition : l'oscillateur expliqué simplement
Selon la définition physique, les oscillateurs désignent des systèmes capables d'osciller. Dans les montres, ils font office de base de temps et se présentent soit sous la forme d'un ensemble balancier-spiral (montre à remontage manuel et montre automatique), soit sous la forme d'un quartz oscillant (montre à quartz). La mission centrale de l'oscillateur consiste à produire une cadence régulière, afin que l'énergie stockée dans le barillet ou dans la pile ne soit pas transmise de manière arbitraire à la minuterie. En termes simples : sans oscillateur, pas de rythme exact des secondes. Les montres mécaniques obéissent ici à un principe vite expliqué : l'énergie emmagasinée dans le barillet armé est transmise à un rouage, au bout duquel se trouve ce que l'on appelle l'assortiment (ensemble composé de l'ancre, de la roue d'échappement, du balancier et du spiral), oscillateur compris. C'est lui qui régule l'énergie avant de la transmettre, finement cadencée, à la minuterie. La mise au point d'assortiments fonctionnels compte parmi les conquêtes les plus exigeantes de l'horlogerie et a rendu possible le monde horloger tel que nous le connaissons aujourd'hui.
Oscillateurs à quartz : un cristal donne la cadence
Expliquer le fonctionnement d'un oscillateur à quartz n'a rien de sorcier non plus. À l'image du ressort de barillet d'un mouvement mécanique, la pile sert de réservoir d'énergie. Pour qu'elle ne transmette pas son courant au rouage sans régulation, l'oscillateur à quartz entre en jeu : semblable à un petit diapason, ce cristal en matériau synthétique est mis en vibration par la tension électrique de la pile. Ce processus repose sur l'effet piézoélectrique, découvert en 1880 par les célèbres physiciens Pierre et Jacques Curie. Selon cet effet, certains cristaux changent de forme lorsqu'on leur applique une tension en surface. Le cristal oscille exactement 32 768 fois par seconde (32 768 hertz).
Pourquoi exactement 32 768 hertz ?
Qu'il s'agisse de TW-Steel, de Tag Heuer ou de Breitling : dans toutes les gammes de prix et chez tous les fabricants, on retrouve la fréquence standard de 32 768 hertz. Cette uniformité ne découle pas d'une loi physique, mais d'un standard défini pour la première fois en 1971 par Girard-Perregaux, puis adopté par l'ensemble de la profession. Pour le comprendre, il faut garder à l'esprit l'objectif d'une montre à quartz : au final, l'aiguille des secondes doit avancer exactement une fois par seconde, soit à une fréquence d'un hertz. Or un quartz dont la fréquence naturelle serait d'un hertz selon les lois de la piézoélectricité serait gigantesque et ne tiendrait dans aucune montre-bracelet. Plus le cristal est petit, plus la fréquence est élevée.
Les horlogers recourent donc à l'astuce suivante : ils intègrent un cristal de quartz nettement plus petit (quelques millimètres), qui oscille à 32 768 hertz lorsqu'on lui applique le courant. Bien entendu, l'aiguille des secondes ne doit pas battre à cette vitesse. Pour réduire la fréquence, un circuit de bascules T, composé de 15 bascules T individuelles, est placé entre l'oscillateur et le rouage. Chacun de ces composants divise par deux la fréquence entrante. En divisant 15 fois 32 768 hertz par 2, on obtient exactement 1 hertz. Les oscillations sont alors traduites en durée d'une seconde, puis transmises à un moteur pas à pas, qui transfère l'énergie au rouage et donc aux aiguilles de la montre à quartz Junghans, Bruno Söhnle ou autre. Chaque fois que l'oscillateur (le cristal de quartz) a accompli 32 768 oscillations, le moteur pas à pas transmet exactement une impulsion au rouage, ce qui produit un battement d'aiguille.
Oscillateur à quartz : bien plus précis qu'une montre automatique
Vous le voyez : un oscillateur à quartz s'explique simplement. La question essentielle est la suivante : quels avantages ce système d'apparence moderne, pourtant mis au point dès les années 1920, offre-t-il par rapport à la mesure du temps mécanique ? L'argument le plus fort réside dans une précision considérablement accrue. Alors qu'une Junghans, une Omega ou une Tag Heuer mécanique atteint généralement trois à cinq hertz avec son oscillateur balancier-spiral, la fréquence incomparablement plus élevée du mouvement à quartz assure un gain de précision considérable. Les montres mécaniques certifiées COSC s'écartent chaque jour de -4 à +6 secondes du temps atomique, tandis que les calibres à quartz courants n'admettent qu'un écart de marche de 30 secondes par mois.
Des exécutions haut de gamme comme les mouvements SuperQuartz de Breitling multiplient encore cette exactitude par dix. Pour le porteur, cela signifie qu'il n'a besoin de remettre sa montre à l'heure que tous les quelques mois tout au plus. Quatre autres avantages de la technologie quartz constituent également de solides arguments d'achat pour de nombreux amateurs d'horlogerie :
Robuste, facile d'entretien et fine : d'autres avantages
- Résistance : comparés à leurs homologues mécaniques, les oscillateurs à quartz sont nettement moins sensibles aux chocs, aux vibrations et à la pression. Un exemple extrême, la montre de plongée Sinn UX, dont le mouvement à quartz résiste à une pression incroyable de 5 000 mètres, illustre bien cet argument.
- Entretien : hormis le changement de pile (généralement tous les deux ans), les montres à quartz ne demandent habituellement aucun entretien particulier, alors que les mouvements mécaniques nécessitent de véritables interventions (lubrification, révision, etc.). Plus le calibre est complexe, plus l'opération est coûteuse et longue.
- Construction plate : même si les mouvements mécaniques peuvent aujourd'hui être d'une extrême finesse, les modèles à quartz permettent en moyenne une construction plus plate. Un avantage évident, surtout pour les montres femme délicates.
- Prix : même les mouvements à quartz de qualité exigent un effort de fabrication nettement inférieur à celui des calibres mécaniques, ce qui se traduit par des prix plus abordables.
Inconvénients : où le mouvement à quartz doit-il s'incliner ?
La part de modèles à quartz dans le catalogue varie selon les fabricants : si TW-Steel, Bruno Söhnle et Maurice Lacroix sont des marques qui proposent un large choix, la mesure électronique du temps reste une rareté chez Omega. Rolex, Patek Philippe, Audemars Piguet et d'autres manufactures haut de gamme se sont en revanche entièrement détournées de la technologie quartz. La raison est simple : les montres de luxe sont des produits émotionnels. Si le mouvement à quartz convainc par des arguments rationnels, il lui manque la fascination technique d'un mouvement automatique fabriqué à la main à partir de centaines de composants finement décorés. La complexité, le savoir-faire mécanique et le plaisir d'admirer à travers un fond transparent des dizaines de composants délicatement accordés sont, pour de nombreux acheteurs, LA raison de s'offrir un garde-temps au XXIe siècle. La dimension d'une longue tradition, la transmission d'un bien de valeur « éternellement » durable et la rupture avec le quotidien numérique font défaut au modèle à quartz. Pour les passionnés de mécanique, les montres à quartz sont de froids objets utilitaires qui ne se distinguent guère des autres appareils électriques.
Il convient aussi de mentionner des inconvénients pratiques : d'une part, les montres à quartz exigent des passages plus fréquents chez l'horloger (deux ans d'autonomie de pile contre un intervalle de révision de cinq ans pour les montres mécaniques) ; d'autre part, leur longévité est réputée moindre. Que cet argument résiste aux progrès des oscillateurs à quartz modernes, nous nous permettons toutefois d'en douter.
