08/09/2018 | Mis à jour le : 06/22/2023
 5 minutes

La montre à quartz : principes et fonctionnement

Par Tim Breining

Celui qui se lance dans la collection de montres de luxe, se rendra vite compte de la différence qu’il y a entre les montres mécaniques et à quartz. Impossible aussi de passer à côté de l’histoire de la redoutable « crise du quartz », qui ne peut manquer dans tout récit sur l’ascension, la chute et la renaissance de la montre mécanique en tant que symbole de statut social.

La montre à quartz est aujourd’hui souvent réduite à son rôle de garde-temps bon marché produit en masse, faisant peu cas de la complexité mécanique et de l’histoire de l’horlogerie. Cependant, certains garde-temps haut de gamme sont animés par des mouvements à quartz, et, à l’inverse, nombreuses sont les montres mécaniques à être produites en masse. Il faut aller au cas par cas !

À son arrivée, la technologie du quartz était encore considérée comme une technique exclusive, supérieure à la montre traditionnelle. C’est effectivement le cas, si l’on se base uniquement sur la performance. Il y a des raisons techniques concrètes à cette supériorité – tout comme il y a des raisons émotives au fait que la montre à quartz n’a pu se développer que de manière limitée dans le segment haut de gamme. Mais commençons par le début.

Qu’est-ce qu’une montre à quartz ?

La distinction entre montres mécaniques et montres à quartz suggère que ces technologies sont fondamentalement différentes. D’une part, c’est vrai, mais d’autre part, il existe aussi des parallèles évidents dans leur fonctionnement de base. Inutile de s’interroger sur la nature d’une montre à quartz sans avoir au moins assimilé les principes de base de la montre mécanique.

Ein Quarzwerk der 1980er-Jahre
Un mouvement à quartz des années 1980

Nous avons déjà montré les principes de fonctionnement des montres mécaniques dans un autre article. Vous pourrez volontiers aller le consulter en complément, car aujourd’hui il s’agit uniquement d’évoquer ceux qui font écho au fonctionnement de la montre à quartz.

Une montre mécanique a besoin des composants suivants pour fonctionner et être fonctionnelle :

  • Un ressort-moteur qui anime la montre
  • Un résonateur qui fixe la fréquence de la montre
  • Un train d’engrenages qui transmet et convertit les forces
  • Un échappement qui fait le lien entre le résonateur et le train d’engrenages
  • Un affichage permettant à la personne qui porte la montre de lire l’heure

Voyons voir sous quelle forme ces fonctionnalités apparaissent dans la montre à quartz.

Comment une montre à quartz stocke-t-elle son énergie ?

Pour stocker son énergie, on sait que la montre à quartz a recours à une pile ou un accumulateur. Les piles ont l’avantage d’être des pièces standard disponibles partout, que même un profane peut changer avec peu d’outils et de pratique. Leur durée de vie atteint souvent plusieurs années. On trouve surtout les accumulateurs dans les montres solaires. Ils sont spécifiques au fabricant et plus difficiles à changer, ce qui n’est toutefois nécessaire qu’en cas de défaut, car ils sont toujours rechargés par la lumière du soleil.

Erschwinglicher Bestseller aus dem Hause Casio: Die Kollektion GA-2100
Des modèles abordables qui cartonnent chez Casio : la collection GA-2100

Cœur retentissant de la montre à quartz : le cristal de quartz

C’est au niveau du résonateur que les choses deviennent vraiment intéressantes : le résonateur d’une montre à quartz n’est pas seulement sa pièce maîtresse, mais aussi le composant qui lui a donné son nom – un cristal de quartz de forme exactement définie. Ces cristaux de quartz ont la propriété d’osciller à une fréquence caractéristique lorsqu’on leur applique une tension. Celle-ci est typiquement de 32 768 hertz dans les montres-bracelets, soit 32 768 oscillations par seconde. D’autres fréquences sont envisageables, mais il devrait toujours s’agir d’une puissance de deux. La raison en est la division électronique de la fréquence qui, partant de l’oscillation haute fréquence, est divisée par deux autant de fois que nécessaire pour arriver à un signal par seconde. Ce dernier est à son tour idéal pour diriger les moteurs des aiguilles.

Qu’est-ce qui différencie les montres à quartz des montres mécaniques ?

C’est précisément à ce stade qu’apparaît une différence majeure par rapport à la montre mécanique : l’affichage, soit les aiguilles de la montre, est commandé par des signaux seconde par seconde dérivés de l’oscillation. Il n’y a pas d’échappement, c’est-à-dire de liaison mécanique entre le résonateur et le ressort-moteur, ce qui rend superflu le train d’engrenages à roues dentées et les roulements. Les forces en jeu sont donc beaucoup plus faibles et les frottements moins importants.

Au lieu de cela, des moteurs pas à pas commandent directement l’affichage, c’est-à-dire les aiguilles analogiques de la montre à quartz. Autre solution plus efficace, un écran à cristaux liquides peut également servir d’affichage (numérique) – le principe technique de la mesure du temps reste toutefois identique.

Les cristaux de quartz comptent également parmi les oscillateurs les plus efficaces, en leur qualité de systèmes d’oscillation à peine amortis ne nécessitant qu’un apport minimal d’énergie pour poursuivre leur oscillation. Cette caractéristique, combinée à l’absence d’échappement mécanique, est l’une des principales raisons pour lesquelles les montres à quartz ont souvent une réserve de marche de plusieurs années. Les fréquences énormes de l’oscillation garantissent à leur tour une influence minimale des accélérations extérieures, qui peuvent dérégler ou même endommager une montre mécanique.

Existe-t-il des montres de luxe à quartz ?

Malgré leur supériorité en termes de précision et de réserve de marche ainsi que de robustesse, les montres à quartz ne sont pas très appréciées des passionnés. Des marques comme Citizen, Grand Seiko ou Casio proposent certes des montres à quartz dans un segment de prix à quatre chiffres, mais celles-ci nécessitent un important travail de persuasion chez le client. En tant que leaders de la technologie du quartz, elles dotent leurs modèles haut de gamme de mouvements à quartz exclusifs qui, grâce à des optimisations supplémentaires telles que la compensation de l’influence de la température, peuvent atteindre des précisions de marche de l’ordre de deux secondes par an – sans connexion radio ou synchronisation avec le smartphone.

Calibre à quartz haut de gamme chez Grand Seiko

Pareils mouvements sont généralement assemblés à la main en petites quantités, comme les calibres mécaniques exclusifs, tandis que les mouvements à quartz fabriqués en masse sortent de chaînes de production d’usines hautement automatisées. Bien que les mouvements mécaniques bon marché atteignent également un haut degré d’automatisation, ils ont la faveur des passionnés. Leur aspect traditionnel, la complexité mécanique visible et l’absence de circuits et d’électronique correspondent tout simplement mieux à l’idéal de la montre intemporelle – quoique moins précise.

En bref, qu’elle soit à quartz ou mécanique, chaque montre peut contenir sa part d’exclusivité et de savoir-faire.


À propos de l'auteur

Tim Breining

Je me suis intéressé aux montres à partir de 2014, pendant mes études d'ingénieur. Puis cette curiosité s'est transformée en passion. Comme mon université et le siège …

À propos de l'auteur

Derniers articles

watch-collection-header
03/15/2024
Montres et technique
 6 minutes

Watch Collection de Chrono24 : la référence pour votre collection de montres

Par Pascal Gehrlein
FPJourne-Souveraine-2-1
03/12/2024
Montres et technique
 7 minutes

Trois des complications les plus rares : fonction, génie et absurdité

Par Tim Breining
Zenith-El-Primero-Chronograph-2-1
11/22/2023
Montres et technique
 5 minutes

Histoire et évolution du chronographe

Par Aaron Voyles

Zoom sur

10-best-watches-under-2000-1-1-2-1
Modèles phares (top 10)
 6 minutes

Les dix meilleures montres à moins de 2 000 €

Par Donato Emilio Andrioli
La collection de montres de Jorg pour 24 000 €
Guide horloger
 4 minutes

Les meilleurs garde-temps pour 24 000 € : la collection de montres parfaite de Jorg en 2024

Par Jorg Weppelink
Rolex-Submariner-2-1
Valeur des montres
 5 minutes

Arrêt de production : 3 montres dont le prix augmente

Par Sebastian Swart
10-best-watches-under-2000-1-1-2-1
Modèles phares (top 10)
 6 minutes

Les dix meilleures montres à moins de 2 000 €

Par Donato Emilio Andrioli
Rolex-Submariner-2-1
Valeur des montres
 5 minutes

Arrêt de production : 3 montres dont le prix augmente

Par Sebastian Swart