Tabela de conversão de torque e referência de potência
As primeiras linhas trazem os fatores de conversão entre unidades; as demais mostram o torque calculado a partir de combinações típicas de potência e rotação com T = 9.549,3 × kW ÷ rpm.
| Entrada | Torque (N·m) | Torque (lb·ft) |
|---|---|---|
| 1 N·m | 1 | 0,7376 |
| 1 lb·ft | 1,3558 | 1 |
| 1 kgf·m | 9,8067 | 7,233 |
| 50 kW a 1.500 rpm | 318,3 | 234,8 |
| 100 kW a 3.000 rpm | 318,3 | 234,8 |
| 100 kW a 6.000 rpm | 159,2 | 117,4 |
| 200 kW a 4.000 rpm | 477,5 | 352,2 |
- A fórmula dá o torque no eixo para a potência e a rotação informadas; por causa das perdas na transmissão, o torque nas rodas é menor que o torque do motor na relação equivalente.
- Os valores de dinamômetro são curvas, e não números isolados — os picos de torque e de potência ocorrem em rotações diferentes, e a fórmula liga os dois apenas no mesmo ponto de operação.
- O resultado em kgf·m aparece no modo de conversão; trata-se de uma unidade fora do SI, ainda encontrada em documentação antiga e em algumas especificações de veículos do mercado asiático.
O que é torque e como ele se relaciona com a potência?
Torque é o análogo rotacional da força — o esforço de giro aplicado em torno de um eixo, medido em newton-metro (N·m) no SI. Um torque de 1 N·m corresponde a uma força de um newton aplicada a um braço de alavanca de um metro. A prática imperial usa a libra-força-pé (1 lb·ft = 1,3558179 N·m) e a prática métrica mais antiga, o quilograma-força-metro (1 kgf·m = 9,80665 N·m).
Potência e torque se ligam pela rotação: P = T × ω, em que ω é a velocidade angular em radianos por segundo. Um motor que produz o mesmo torque ao dobro da rotação entrega o dobro da potência. É por isso que os picos de potência e de torque de um motor ocorrem em rotações diferentes, e por isso que a transmissão troca velocidade por torque sem alterar a potência (descontadas as perdas).
Traduzindo a física para as unidades de oficina, chega-se à fórmula prática. Como ω = 2π × rpm ÷ 60, o torque em N·m é a potência em watts dividida por essa velocidade angular, o que se simplifica em T = 9.549,3 × P(kW) ÷ rpm. A constante 9.549,3 é simplesmente 60.000 ÷ 2π.
Como usar esta calculadora de torque
- Escolha o modo: calcular o torque a partir da potência e do giro, ou converter um valor de torque já conhecido.
- No modo de potência, informe a potência em quilowatts e a rotação em RPM para obter o torque em N·m e lb·ft.
- No modo de conversão, informe o torque em N·m para ver os equivalentes em lb·ft e kgf·m.
- Se a potência do motor estiver em hp ou cv, converta antes para kW (1 hp = 0,7457 kW; 1 cv = 0,7355 kW) antes de usar o modo de potência.
A fórmula por trás do cálculo de torque
A potência rotacional é P = T × ω. A velocidade angular a partir do giro é ω = 2π × N ÷ 60 rad/s. Isolando o torque: T = P ÷ ω = 60 × P ÷ (2π × N). Com P em quilowatts (multiplicando por 1.000), isso se torna T = 60.000 × kW ÷ (2π × rpm) = 9.549,3 × kW ÷ rpm.
Exemplo prático: um motor entregando 100 kW a 3.000 rpm. T = 9.549,3 × 100 ÷ 3.000 = 318,3 N·m, ou seja, 318,3 ÷ 1,3558179 = 234,8 lb·ft. Exemplo de conversão: 300 N·m equivalem a 300 ÷ 1,3558179 = 221,3 lb·ft e a 300 ÷ 9,80665 = 30,59 kgf·m.
Erros comuns
- Usar a potência em cavalos diretamente na fórmula em kW — converta antes (1 hp = 0,7457 kW; 1 cv = 0,7355 kW), ou o torque sai cerca de 34% acima do real.
- Comparar o pico de potência com o pico de torque na mesma rotação: eles ocorrem em giros diferentes, e T = 9.549,3 × kW ÷ rpm liga os dois apenas ponto a ponto da curva.
- Confundir lb·ft (torque) com as convenções em ft·lb ou com lbf (força) — o torque exige tanto a força quanto o braço de alavanca.
- Trocar N·m por kgf·m: eles diferem por um fator de 9,80665, portanto ler a especificação errada custa quase 10×.
Perguntas frequentes
Como calcular o torque a partir da potência em cavalos e da rotação?
Converta a potência em quilowatts (1 hp = 0,7457 kW) e aplique T = 9.549,3 × kW ÷ rpm. Exemplo: 300 hp = 223,7 kW a 5.000 rpm resultam em 9.549,3 × 223,7 ÷ 5.000 = 427,2 N·m, ou cerca de 315 lb·ft. O atalho imperial T (lb·ft) = 5.252 × hp ÷ rpm dá o mesmo resultado direto a partir do horsepower.
De onde vem a constante 9.549,3?
Da conversão de RPM para radianos por segundo. Como P = T × ω e ω = 2π × rpm ÷ 60, tem-se T = P ÷ ω = 60 × P ÷ (2π × rpm). Expressar P em quilowatts multiplica o numerador por 1.000, resultando em T = 60.000 ÷ (2π) × kW ÷ rpm = 9.549,3 × kW ÷ rpm.
Quantos N·m tem 1 lb·ft?
Uma libra-força-pé equivale a 1,3558179 newton-metro — uma libra-força (4,4482216 N) atuando em um braço de alavanca de um pé (0,3048 m). No sentido inverso, 1 N·m corresponde a cerca de 0,7376 lb·ft. Um motor de 400 N·m produz, portanto, cerca de 295 lb·ft.
Por que os picos de torque e de potência ocorrem em rotações diferentes?
Porque a potência é o torque multiplicado pela rotação. A curva de torque de um motor normalmente atinge o máximo na faixa média e cai em rotações altas; a potência continua subindo enquanto o giro cresce mais rápido do que o torque cai, de modo que o pico de potência chega em uma rotação mais alta que o pico de torque. Os dois números descrevem a mesma curva em pontos diferentes.
O que é o kgf·m e ele ainda é usado?
O quilograma-força-metro é o torque expresso com o quilograma-força: 1 kgf·m = 9,80665 N·m, portanto um motor de 30 kgf·m produz cerca de 294 N·m. Não é uma unidade do SI, mas ainda aparece em documentação antiga e em algumas especificações de veículos do mercado asiático, em geral escrito kg·m ou kgm.
A transmissão altera o torque ou a potência?
A transmissão multiplica o torque e divide a rotação pela mesma relação, deixando a potência inalterada, à parte as perdas por atrito. Uma redução de 3:1 triplica o torque de saída a um terço da rotação. É por isso que o torque nas rodas em primeira marcha supera de longe o torque nominal do motor, enquanto a potência transmitida permanece a mesma.
Referências
- NIST Special Publication 811 (Thompson & Taylor). Guide for the Use of the International System of Units (SI), 2008 — Appendix B torque conversion factors (lb·ft, kgf·m).
- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). The International System of Units (SI Brochure), 9th edition, 2019 — the newton-metre and radian.