Penentu performa dari sebuah motor bakar atau mesin otomotif adalah nilai torsi dan daya mesin. Kedua elemen ini dianggap sebagai sebuah parameter penting yang saling berkaitan keberadaannya. Nah masalahnya apakah torsi itu? Lalu bagaimana cara menghitung torsi?
Sebelum masuk pada cara menghitung torsi, maka harus diketahui lebih dahulu nilai torsi, kecepatan putaran (Rpm) serta daya motor (KW atau HP) dari sebuah elektro motor.
Caranya adalah dengan melihat pada name plate yang ditempelkan pada bagian mesin. Di sana akan tercantum informasi mengenai ketiga hal tersebut.
Nilai-nilai itu akan dapat digunakan untuk menghitung torsi mesin, motor, mobil, motor AC, sepeda motor dan banyak lagi lainnya.
Daftar isi
Cara untuk Menghitung Torsi Mesin
Torsi mesin adalah sebuah nilai yang menggambarkan kemampuan mesin untuk melakukan kerja. Torsi yang dimaksud di sini adalah sebuah energi.
Untuk itu besarnya nilai torsi merupakan besaran turunan yang dapat digunakan untuk melakukan penghitungan energi dari sebuah benda yang berputar pada porosnya.
Rumus yang digunakan sebagai cara menghitung torsi dapat digambarkan pada contoh soal menghitung torsi dan daya mesin dan mobil yang akan diuraikan sebagai berikut di bawah ini:
Sebuah benda melakukan beberapa putaran. Beberapa putaran tersebut kemudian akan menghasilkan sebuah gaya sentrifugal sebesar F, sedangkan benda berputar pada porosnya dengan jari-jari akan menghasilkan daya sebesar b.
Dengan mengacu pada data tersebut, maka dapat ditentukan jika besaran torsinya adalah: T = F x b (N.m). Dimana T adalah Torsi benda berputar (N.m), lalu F merupakan gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N), sedangkan b adalah jarak benda ke pusat rotasi (m).
Dengan keberadaan torsi, maka sebuah benda jadi dapat berputar terhadap porosnya. Benda tersebut baru akan berhenti jika terdapat usaha untuk melawan torsi dengan tenaga yang sama besar atau lebih besar, namun tentu saja memiliki arah yang berlawanan.
Sedangkan pada mesin motor bakar, jika ingin tahu besaran nilai daya poros maka harus diketahui terlebih dulu nilai torsinya. Pengukuran nilai torsi pada poros sebuah motor bakar dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang dinamakan Dinamometer.
Cara untuk Menghitung Torsi Poros
Jika ingin mengetahui nilai torsi pada poros, maka lakukanlah penghitungan dengan cara menghitung torsi pada poros dengan menggunakan rumus sebagai berikut: T = w x b (Nm).
Penjelasan dari rumus tersebut adalah sebagai berikut: T adalah nilai dari torsi sebuah mesin (Nm), w adalah beban yang terdapat sebuah pada mesin (N), dan b adalah jarak pembebanan dengan pusat perputaran (m).
Untuk nilai w yang merupakan beban atau berat di sini harus dibedakan dengan nilai massa (m). Jika massa memakai satuan kg, maka beban disini adalah gaya berat dengan satuan N yang diturunkan dari W=mg.
Pada sebuah mesin otomotif, pembebanan sebenarnya adalah berasal dari beberapa elemen mesin itu sendiri, misalkan pompa pelumas, kipas radiator atau generator listrik untuk pengisian aki, dan berbagai jenis komponen lainnya.
Dari cara menghitung torsi di atas tersebut, maka akan dapat diketahui jumlah energi yang dihasilkan mesin pada poros. Nah jumlah energi yang dihasilkan mesin setiap saat itulah yang dinamakan sebagai daya mesin.
Sedangkan untuk energi atau daya yang diukur pada poros mesin akan disebut sebagai daya poros.
Cara untuk Menghitung Torsi Motor Listrik
Cara menghitung torsi motor DC didapat dengan memakai rumus berikut T = P : W. Dimana T adalah torsi pada motor DC, P merupakan daya dari motor DC, sedangkan W adalah nilai omega. Dengan rumus tersebut maka akan didapatkan hasil daya motor yang dibutuhkan.
Nah jika sudah diketahui cara menghitung torsi pada motor listrik, lantas bagaimanakah cara untuk mengetahui daya mesin diesel?
Dalam ruang bakar sebuah mesin diesel, bahan bakar akan bercampur dengan udara dan menghasilkan panas dan press (tekanan). Dari dua hal inilah akan tercipta ledakan yang akan berguna untuk menjadikan piston dan crankshaft bergerak.
Sebagai hasil akhirnya, rangkaian peristiwa tersebut akan menghasilkan daya dalam bentuk gerakan berputar. Jadi yang menggerakan kendaraan yang memakai sistem pembakaran diesel adalah daya yang dihasilkan dari torsi dan putaran.
Torsi sendiri dapat diartikan sebagai gaya yang menjadikan sebuah benda bisa berputar pada satu pusat rotor. Selain itu, torsi juga bisa diartikan sebagai gaya hasil langkah pembakaran dikalikan dengan jarak big end ke pusat crankshaft.
Jarak big end menjadi acuan panjang dari pergerakan piston atau stroke. Sehingga kendaraan akan memiliki nilai torsi yang lebih tinggi jika menggunakan stroke yang lebih besar pada kapasitas yang setara.
Nah dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa pada mesin diesel, cara menghitung torsi dapat memakai rumus sebagai berikut: P = τ × ω. Jadi untuk mencari daya pada mesin diesel adalah melalui jalan nilai torsi dikalikan dengan kecepatan sudut.
Dengan ketentuan memakai Standar Sistem International (SI), dimana P memiliki satuan watt, torsi τ memiliki satuan N.m (Newton meter), sedangkan kecepatan sudut ω menggunakan satun radian per detik.
Kaitan antara Torsi, Kecepatan dan Daya pada Motor
Dari uraian di atas dapat diambil sebuah benang merah jika ada kaitan antara torsi, kecepatan serta daya yang dihasilkan pada sebuah mesin.
Tenaga gerak yang dihasilkan dari sebuah mesin motor akan disebut sebagai torsi atau Torque. Torsi ini biasanya akan disebut dengan menggunakan satuan Nm (Newton meter).
Semakin besar daya yang dimiliki oleh sebuah motor listrik, maka tenaga putar atau torsi yang dihasilkannya juga akan semakin besar serta kuat. Sebaliknya semakin besar Rpm sebuah mesin atau motor maka akan semakin kecil tenaga torsi yang dihasilkan.
Dari uraian di atas maka akan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
- Kaitan antara daya dan torsi pada motor listrik adalah berbanding lurus. Artinya semakin besar daya sebuah motor, maka akan semakin besar pula tenaga torsi yang dihasilkan. Sedangkan sebaliknya jika semakin kecil daya motor, maka semakin kecil pula tenaga torsi yang dihasilkan.
- kaitan antara kecepatan (Rpm) dan torsi pada motor listrik adalah berbanding terbalik. Artinya, semakin besar kecepatan Rpm pada motor, maka semakin kecil tenaga torsi yang dihasilkan. Lalu sebaliknya pula, jika semakin kecil nilai Rpm sebuah motor, maka semakin besar pula torsi atau tenaga yang dihasilkan.
Nah jadi jelas ya bahwa daya dan nilai torsi yang dihasilkan itu akan selalu berbanding lurus. Sedangkan kecepatan motor (Rpm) dan torsi justru akan memiliki perbandingan yang terbalik.
Demikianlah uraian serta penjelasan tentang cara menghitung torsi di atas. Semoga semua uraian langkah tersebut cukup jelas dan dapat dipahami.
