Calculadora de potência do motor

potência = torque × 2π × rpm ÷ 60

torque

Torque do virabrequim naquele regime, em N·m

rpm

Rotação do motor, em rotações por minuto

Use para converter um torque em potência quando uma folha de dinamômetro ou um manual de oficina te der o torque e você quiser a cifra de potência, ou quando os dois números que você tem estiverem em unidades diferentes das que a ficha técnica do seu mercado cita. É também o jeito de conferir uma alegação suspeita: uma potência máxima declarada numa rotação em que a curva de torque já caiu não pode estar certa, e rodar as contas ao contrário diz qual torque aquela potência implica.

1. Um 2,0 turbo no pico de torque: 400 N·m a 4.000 rpm

   1. Velocidade angular: 2π × 4.000 ÷ 60 = 418,879 rad/s
   2. Potência em watts: 400 × 418,879 = 167.552 W
   3. Em métrico: 167.552 ÷ 1.000 = 167,6 kW, a unidade do SI
   4. Horsepower: 167.552 ÷ 745,6999 = 224,7 hp
   5. Cavalo-vapor métrico: 167.552 ÷ 735,49875 = 227,8 PS — e é este o cv que a ficha brasileira publica

   224,7 hp contra 227,8 PS para um motor só. Os dois diferem 1,4% porque o horsepower e o cavalo-vapor métrico são definidos a partir de pesos diferentes — 550 pés-libra por segundo contra 75 quilograma-força metro por segundo — e este é o único lugar em que o leitor vê os dois lado a lado. O cv brasileiro é o segundo deles, o de 735,49875 W.

2. Um diesel com 1.000 N·m girando devagar

   1. Velocidade angular: 2π × 100 ÷ 60 = 10,472 rad/s
   2. Potência em watts: 1.000 × 10,472 = 10.472 W
   3. Em métrico: 10.472 ÷ 1.000 = 10,5 kW
   4. Horsepower: 10.472 ÷ 745,6999 = 14,0 hp
   5. Cavalo-vapor métrico: 10.472 ÷ 735,49875 = 14,2 PS

   Torque enorme e quase nenhuma potência, porque potência é torque multiplicado por velocidade e aqui há muito pouca velocidade. É a aritmética por trás de um trator, de um motor de navio e de um motor de arranque: o torque que impressiona no virabrequim não vale nada até ser multiplicado pela rotação.

Esta é uma conversão, não uma medição: ela aceita um valor de torque e o transforma em potência. Num motor real, o torque numa dada rotação depende da posição da borboleta, da pressão do turbo, da temperatura, do combustível e de como o motor foi carregado, então um motor declarado com 400 N·m no dinamômetro pode entregar bem menos dentro de um cofre quente. A potência de virabrequim, que é o que esta página calcula, não é potência de roda — a transmissão come de 10% a 15% no caminho até o asfalto, e mais ainda num carro de tração nas quatro. As três unidades são conversões exatas entre si e nenhuma delas é mais correta que as outras, mas as montadoras citam a que favorece mais o carro, e é por isso que o mesmo motor é um 300 num mercado e um 304 cv em outro. Nada aqui conhece o formato da curva de torque, então um ponto isolado dá uma resposta isolada e não a faixa de potência do motor.

Por que existem três cifras de potência diferentes?

Porque horsepower não é uma unidade só. O horsepower mecânico é 550 pés-libra por segundo e vale 745,6999 W; o cavalo-vapor métrico, escrito PS, é 75 quilograma-força metro por segundo e vale 735,49875 W. Os dois ficam 1,4% distantes, então 300 hp são 304 PS para o mesmo motor. O quilowatt é a unidade do SI e é aquela em que a cifra realmente é medida antes de ser convertida.

Como se converte torque e rpm em potência?

Multiplique o torque em newton-metro pela velocidade angular em radianos por segundo. A rotação precisa ser convertida antes: 2π × rpm ÷ 60. Assim, 400 N·m a 4.000 rpm são 400 × 418,879 = 167.552 W, ou 224,7 hp. Livros mais antigos usam o atalho hp = lb-ft × rpm ÷ 5.252, que é a mesma relação com as conversões de unidade já embutidas.

É potência de virabrequim ou de roda?

De virabrequim — a potência no eixo do motor, que é o que a montadora publica e o que um dinamômetro de motor mede. Um dinamômetro de rolo mede na roda e sempre lê menos: de 10% a 15% menos num carro de tração dianteira ou traseira, e mais num 4x4. Antes de comparar uma cifra publicada com uma medição de dinamômetro, confira em que ponto da transmissão cada uma foi tomada.

Qual torque devo informar?

O torque que o motor faz na rotação que você informou, não o torque máximo. Um valor de torque só significa alguma coisa junto com a rotação em que foi medido, e o torque máximo e a potência máxima acontecem em rotações diferentes em todo motor real. Informar o torque máximo junto com a rotação da potência máxima produz um número maior do que o motor consegue realmente entregar.

Por que a potência é tão baixa em rotação baixa?

Porque potência é torque multiplicado por velocidade, então em velocidade baixa até um torque enorme é multiplicado por muito pouco. 1.000 N·m a 100 rpm são apenas 14 hp, enquanto modestos 200 N·m a 6.000 rpm são 168,5 hp. É também por isso que a potência de um motor sobe com a rotação até que a curva de torque caia mais rápido do que a rotação sobe — o ponto de potência máxima é onde essas duas curvas se cruzam.

• Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) — Governo Federal do Brasil
• NIST Guide to the SI, Special Publication 811 — US National Institute of Standards and Technology
• The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures