Hubungan antara Daya tahan stres

Hubungan antara Daya, Torsi, RPM

Pada spesifikasi engine kendaraan, tertulis daya dalam satuan horsepower atau kilowatt
pada putaran engine tertentu, dan momen puntir atau torsi dengan satuan kgm atau lbf-ft
pada putaran engine tertentu. Apakah hubungan antara daya dengan torsi dan dengan
putaran engine?

Pada motor pembakaran dalam (internal combustion engine), gas hasil pembakaran akan
menekan piston yang terhubung dengan poros engkol (cranksaft) dengan setang piston
(connecting rod). Gaya tekan gas tersebut menghasilkan torsi pada poros engkol dan
membuat poros engkol berputar.

Daya adalah torsi dikalikan putaran (kecepatan sudut):
P=τxω

Pada System International (SI):
satuan daya P adalah watt
satuan torsi τ adalah Nm (newton meter)
satuan kecepatan sudut ω adalah radian per detik.

Rumus untuk satuan lain adalah:

P = τ x ω x 2p / 60.000

Dimana satuan yang digunakan adalah:
Daya P dalam kilowatt (kW)
Torsi τ dalam newton meter (Nm)

Kecepatan sudut ω dalam Revolution Per Minutes (RPM)

Contoh kalkulasi:
Torsi = τ = 145 Nm
Kecepatan sudut = ω = 4800 RPM

Maka daya = P = 145 x 4800 x 2 x 22/7 / 60.000 = 72,91 kW

Pada internal combustion engine, torsi maximum tidak diperoleh pada putaran yang sama
dimana diperoleh daya maximum.

Pada kendaraan yang digunakan untuk menarik beban berat seperti truck, maka daya
maximum yang dihasilkan engine berada pada RPM rendah sehingga torsi maximum juga
pada RPM rendah.

Pada kendaraan yang digunakan untuk kecepatan tinggi dengan beban ringan seperti
sedan dan sepeda motor, maka daya maximum yang dihasilkan engine berada pada RPM
tinggi, sehingga torsi maximum juga pada RPM yang tinggi.

Berikut adalah contoh grafik daya dan torsi pada V8 engine:

Untuk Amerika

karena satuannya berbeda maka digunakan rumus berikut:
P = τ x ω x 2p / 33.000

Dimana satuan yang digunakan adalah:
Daya P dalam horsepower (hp)
Torsi τ dalam pound feet (lbf.ft)
Kecepatan sudut ω dalam Revolution Per Minutes (RPM)