TORQUE vs HORSE POWER (HP)

Performa suatu mesin kendaraan (mobil maupun motor) dapat dilihat dari besarnya nilai Power (tenaga/Daya) dan Torque (torsi).

Pada setiap brosur mobil maupun motor, selalu ditampilkan nilai Power dan Torque pada lembar spesifikasi teknis.

Pada brosur di atas disebutkan bahwa kapasitas mesin adalah 3.246cc,
Power mesin itu disebutkan sebesar 333bhp pada putaran 7900rpm dan Torque sebesar 335Nm pada 4900rpm. Angka-angka itu cukup besar untuk mobil bermesin non turbo.

Torque (Torsi) dan Power (Daya)

Torque (torsi), adalah kemampuan mesin untuk menggerakkan/memindahkan mobil/motor dari kondisi diam hingga berjalan. Torsi berkaitan dengan akselerasi. Pada saat kita merasakan tubuh kita terhempas ke belakang saat berakselerasi, menunjukkan besarnya angka torsi pada mesin tersebut.

Power, adalah kemampuan untuk seberapa cepat kendaraan itu mencapai suatu kecepatan tertentu. Misalnya suatu mobil A dapat mencapai kecepatan 0-100km/jam hanya dalam waktu 10 detik, sementara mobil B mampu hanya dalam waktu 6 detik, dikarenakan mobil B memiliki angka Power yang lebih besar.

Dari sisi rumus fisika Newton:

HP = torsi (lb-ft) * RPM / 5252

yg artinya pada RPM 5252 HP dan torsi nilainya akan sama.

Analoginya mungkin begini. Misalnya aja kita ditendang, ma’af’, pantatnya oleh Hercules, nah mungkin kita bisa mental 1m, kalo berat badan kita 70kg berarti tendangan si Hercules nilainya adalah 70kg-m. sekarang bayangin Hercules bisa nendang kita 100 kali dalam waktu 1 menit, nah itu adalah horsepower, jadi intinya Horsepower = Torque over time, seberapa besar torsi yg bisa dihasilkan dalam periode waktu tertentu. (tambahan info dari om CKK)

Mengukur Power dan Torque

Untuk mendapatkan atau mengukur besaran nilai Power dan Torque, digunakan alat yang disebut Dynamometer atau sering disingkat Mesin Dyno.. Sistem Dyno ada beberapa macam, antara lain:

Engine Dyno

Poros output mesin langsung disambung ke alat Dyno, umumnya alat ini digunakan di pabrik kendaraan untuk mengukur performa mesin sebelum dipasang pada body/ chassis.

Chassis Dyno

Roda mobil memutar roller atau drum mesin dynotest

Poros roda mobil langsung memutar mesin dynotest

Motor sedang di dynotest

Proses pengukuran tersebut sering disebut Dynotest.

Source: http://www.saft7.com

Filed under: Home, Motor Bakar | Leave a Comment »

Torsi Maksimum & Daya Maksimum.

Posted on 03/03/2013 by Taufiqur Rokhman

i

Rate This

Apa itu torsi maksimum dan apa itu daya maksimum.

Mengapa diesel memiliki torsi maksimum yang besar sementara daya maksimumnya tidak terlalu besar?
Mengapa dalam game Need For Speed “Carbon” ada setingan bila torsinya besar mobil lebih enak buat manuver di stop and Go, sedang bila diseting daya maks yang besar maka top speednya lebih kencang?Dalam Mesin biasanya digunakan Daya Kuda/ Horse Power/ ato ada yang menyebutnya PK ( Pardekraat)
Definisi ilmiah horsepower adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengangkat benda seberat 550 pon, setinggi satu kaki, dalam waktu satu detik.
Sedangkan Torsi Maksimum adalah kemampuan mesin menghasilkan torsi terbesar. Dimulai dari proses pembakaran diruang bakar, Ledakan ini mendorong piston menekan setang piston (connecting rod) dan memutar kruk as (engine’s crankshaft). Putaran kruk-as inilah dimulainya torsi mesin (kemampuan puntir). Dari kruk-as, torsi melewati roda gila, transmisi, rantai/gardan dan roda sehingga mobil/motor bergerak dari diam. biasanya ukuran torsi maksimum dinyatakan dalam pon/feet ato Newton permeter bisa juga KG/meter.Jadi jawaban yang simple tentang perbedaan horsepower dan torsi, selalu berpikirlah bahwa horsepower adalah jumlah tenaga mesin yang bekerja dalam kurun waktu tertentu, sedang torsi adalah ukuran tenaga. Torsi adalah salah satu komponen dari horsepower.Untuk Mudahnya bila kita memakai contoh kasus saja.

Mesin A berdayamaks 100 ps/ 4000rpm pada dengan torsi mesin 2,2kgm/ 2000 rpm
Mesin B berdaya 130 ps/6000rpm dengan torsi mesin 1,8kgm / 4000 rpm.
kedua mesin mengendong body dengan berat yang sama….
dengan speck keduannya dapat dikatakan pasti mesin B akan lebih enak buat ber manuver dan speed yang lebih tinggi dari mesin A, akan tetapi ketika menghadapi Daerah tanjakan yang terjal dan stop Go di keramaian dalam kota maka kondisi mesin A akan lebih menyenangkan untuk dikendarai ….untuk secara kasar bisa dikatakan untuk menghasilkan kecepatan yang tinggi kita membutuhkan tenaga maksimum yang besar (perlu horsepower besar karena untuk mendapatkan kecepatan tinggi dalam tempo waktu yang lama.)
sedangkan untuk medan yang berat kita lebih membutuhkan torsi yang besar karena untuk menaklukkan medan berat dan tidak perlu kecepatan tinggi.)
Sebuah mesin bisa dimodifikasi untuk menghasilkan tenaga yang lebih besar dengan cara mengurangi daya lembam ato inersia pada sebuah mesin ( bisa dengan memperingan berat roda gila fly wheel, berat piston dan lain lain ). Sedangkan Mesin bisa diperbesar torsi maksimumnya bila kita perberat fly wheel dst ( kebalikan dari tenaga maksimum )
NB: dengan catatan tidak adanya perubahan pengapian, proses pengabutan dll. ( karena memodifikasi pengapian, saluran bahan bakar, compresi dll, tentunya akan memperbesar daya dan tenaga maksimum dari mesin itu sendiri )
Sekarang pemahaman teknis bagaimana torsi berinteraksi dengan horsepower. Kita tahu bahwa mobil bergerak dari titik diam dimulai dari gigi 1, gigi 2, gigi 3 dst. Itulah saat mobil berakselerasi. Pada kecepatan rendah seperti itu gigi transmisi harus menyalurkan torsi maksimum dari mesin ke roda. Diperlukan lebih banyak tenaga atau torsi pada saat mobil bergerak dari diam dibandingkan dengan keadaan mobil yang sudah bergerak ( Hukum Newton no. 1).
Saat mobil sudah melaju kencang, kita hanya perlu sedikit torsi, tapi perlu lebih banyak horsepower untuk mendapatkan dan menjaga kecepatan yang tinggi. Ini disebabkan horsepower adalah ukuran tenaga saat mesin bekerja yang dengan faktor waktu (seperti putaran roda per menit dibutuhkan utk supaya mobil tetap melaju 150 km/jam)
Torsi bisa kita rasakan saat mobil bergerak dari diam. Tapi horsepower cenderung tidak bisa kita rasakan karena itu adalah tenaga yang dikeluarkan mesin saat melaju kencang.
Mobil/motor balap perlu horsepower besar karena untuk mendapatkan kecepatan tinggi dalam tempo waktu yang lama.
Mobil offroad/motorcross perlu torsi besar karena untuk menaklukkan medan berat dan tidak perlu kecepatan tinggi.

Source:
http://yamatoikwan.blogspot.com
http://www.panther-mania.org/thread-151.html#sthash.zDXqrY1c.dpuf

Bagaimana caranya baca informasi daya maksimum mobil?
Misalkan mobil a dengan daya 115ps/5000rpm & mobil b 115ps/6000rpm, mana yg lebih besar tenaganya mobil a atau b?
Terus gmn juga dgn torsi ?

OK, here's the deal.

Pertama-tama kita harus mengerti dulu arti dari Horsepower dan hubungannya dengan Torque.
Horsepower adalah satuan Daya (Power).
Ingat fisika sederhana;

W = F x S, di mana P = Work (Usaha), F = Force (Gaya) dan S = jarak.

Sementara P = W / t, di mana P = Power (Daya), W = Work (Usaha), dan t = Time (waktu)

James Watt melakukan pengamatan bahwa seekor kuda (pada masa beliau hidup) rata2 mampu mengangkat beban sebesar 550 pounds sejauh one foot, dalam waktu satu detik = 550 foot pounds per second = 33,000 foot pounds per minute. Watt lalu menyebut angka ini adalah power satu ekor kuda ( 1 Horsepower).

Torque adalah, untuk mudahnya, gaya puntir. One foot pound of torque adalah gaya puntir yang dibutuhkan untuk menopang beban sebesar satu pound pada sebuah bidang horizontal tanpa bobot sejauh satu foot dari pusat.

Yang terpenting untuk diketahui, adalah tidak mungkin mengukur total daya (Horsepower) dari sebuah mesin yang dijalankan.

Yang diukur oleh sebuah dynomometer adalah besarnya Torque (dalam foot pound atau Newton meter / Nm). Dari besar Torque yang terukur ini, barulah dikonversikan menjadi Horsepower.

Masih ingat definisi satu foot pound of Torque di atas? Nah, jika beban itu diputar sebanyak satu putaran (revolution), maka beban itu akan menempuh jarak keliling lingkaran itu yaitu sebesar = Pi x 2 foot (diameternya) atau sebesar 6.28 foot, dan Work (Usaha) yang dilakukan adalah sebesar 6.28 foot pounds.

Masih ingat James Watt? Jika kita membagi angka Work = 6.28 foot pounds ini dengan satu Horsepower (33,000 foot pounds per minute), kita akan mendapatkan persamaan bahwa :

One foot pound of Torque at 5252 RPM = 33,000 foot pounds per minute, atau sama dengan satu Horsepower.

Jadi, hubungan antara Torque dan Horsepower adalah :

Horsepower = (Torque x RPM) / 5252

 
Ini adalah rumus pasti.

Ketika kita naik mobil dan berakselerasi, kita tidak pernah merasakan Horsepower, yang kita rasakan adalah Torque. Horsepower hanya adalah satuan untuk mengukur daya yang dihasilkan oleh Torque tersebut, pada saat (RPM) tertentu.

Misalnya mobil kita memiliki Torque maksimum 200 Nm pada 3000 RPM. Pada gear yang sama, baik kita revv pada 3000 RPM atau 6000 RPM, Torque dan daya akselerasi yang dihasilkan gear tersebut akan sama saja yaitu 200 Nm, tapi Horsepower yang dihasilkan pada 6000 RPM adalah dua kali lipat pada 3000 RPM, dan otomatis, kecepatan mobil itu lebih tinggi pada RPM lebih tinggi.

Mudahnya,
Torque maksimum menentukan kemampuan akselerasi (gaya puntir roda) sebuah mobil.
Horsepower maksimum menentukan kecepatan tertinggi sebuah mobil.

Contoh, Honda S2000 dan Mazda RX-8, keduanya memiliki Horsepower sebesar 240-250 HP, tapi mereka memiliki Torque maksimum yang kecil. Jadi mesin keduanya memiliki karakteristik redline RPM yang sangat tinggi (9000 RPM untuk S2000, dan 10,000 RPM pada RX8).
Di jalanan yang banyak tanjakan dan tikungan, kelemahan Torque yang kecil ini akan sangat terasa. Maka Honda me-revised S2000 menjadi S2200 yang memiliki Torque lebih besar, tapi akibatnya redline-nya juga turun menjadi 8500 RPM.

Contoh mesin2 mobil yang memiliki Torque sangat besar tapi redline RPM tidak terlalu tinggi adalah mesin2 AMG pada Mercedes dan mesin2 turbodiesel pada sedan2 Eropa.

Mengenai mesin mana yang lebih kuat antara mesin no 1 (115 PS @ 5000 rpm) dan mesin no 2 (115 PS @ 6000 rpm), dengan menggunakan rumus di atas;

Mesin no 1 memiliki maximum Torque = 120.8 foot pounds
Mesin no 2 memiliki maximum Torque = 100.66 foot pounds

Jadi mesin (bukan mobil) no 1 lebih bertenaga, karena memiliki Torque maksimum lebih besar = akselerasi lebih dashyat.

Tapi, tidak bisa membandingkan hanya besar Horsepower dan RPM, juga harus membandingkan besar Torque maksimum dan RPM dicapainya.
Makanya specs mesin mobil selalu menyatakan both maximum Horsepower and maximum Torque.

Max Torque yang besar = daya akselerasi dashyat
Max Horsepower yang besar = kecepatan maksimum lebih tinggi.

Biasanya torque diesel lebih besar daripada mesin bensin, tapi belum tentu diesel lebih cepat akselerasinya dibanding mesin bensin.

Massih ada satu lagi yg patut dihitung untuk mengetahui kecepatan kendaraan bergerak, yaitu POWER TO WEIGHT RATIO (PWR), yaitu perbandingan daya (power) dengan beban yg dipikulnya (weight). Misalnya ada mobil yg beratnya 1000kg digerakkan mesin 100PS, maka PWR= 100PS:1000kg = 0,1PS/kg artinya adalah berat 1 kg dari mobil itu digerakkan daya 0,1 PS.

Kalo ada mobil lain yg beratnya 1100kg yg digerakkan mesin yg 100PS juga, maka PWR= 100PS:1100kg =0,09PS/kg
Artinya setiap 1 kg dari mobil tsb digerakkan oleh daya 0,09PS.

Kalo diadu, jelas yg menang adalah yg PWR-nya lebih besar yaitu mobil pertama...........
Horse power, Torque dan rpm ( revolution per minute) adalah berbanding lurus sesuai dengan rumus diatas. Jadi kalau rpm turun ,torque (torsi) dan HP juga berubah begitupun sebaliknya.

Rumus Torque : T = F x D ------> T=Torque ; F = Force dan D = distance
kalau F = kg dan D = meter -----> T =kgm dikali 0.8 maka T = Nm (Newton meter) SI unit.

F(tenaga) didapat dari mana? singkatnya dari hasil kerja piston pada mesin , pada kurva liniernya makin tinggi rpm makin besar HP (daya) .Kerja piston persatuan waktu. .

P = (T x n) /974 ------> P = kW(kiloWatts) ; T=kgm dan n = rpm
1 HP kira2 sebesar 0.75 kW

Ambil contoh, pada tanjakan mobil terasa kurang "bertenaga". biasanya ada 2 hal yg kita lakukan:
pertama gas ditambah-> rpm naik -> tenaga/HP makin besar maka torsi naik, mobil jadi lebih "bertenaga" .
Kedua,pindah gigi atau keratio lebih besar,dimana kombinasi diameter gigi transmisi menghasilkan torsi yg berbeda beda (rumus diatas). katakanlah tanpa menambah gas /HP mobil terasa lebih "bertenaga"

Masalahnya, bro....pada kenyataannya, kurvanya tidak linier...tp hiperbolik....baik utk Power maupun Torque.
** see pic attached for example.

pertanyaannya, kenapa itu bisa terjadi ? (dlm praktiknya).
tentu saja, akan banyak hal2 yg bs kita kemukakan sbg justifikasinya, misalnya: massa rodagila, geometri mesin, dsb.
namun yg lbh penting adalah: bagaimana konsep formula-dasar nya.

lalu, implikasi logisnya, akan muncul pertanyaan >>> bilamana apa, rumus2 (di bawah) ini tidak berlaku ?
P in Horsepower = (Torque x n) / 5252 .........where T is in Nm
atau yg identik dg:
P in KiloWatt ....= (T x n) / 974 .................where T is in Kgm

...................................................
Example-1. Power & Torque characterictic.
...................................................