Yazı İçeriği
Genellikle arabalarla ilgilenen kişiler, tork ve beygir gücü ifadeleriyle sıklıkla karşılaşırlar. Çoğu zaman bu iki terim birbirleriyle karıştırılır. Aslında farklı gibi algılansa da birbirleri ile doğrudan alakalıdır ve olmazsa olmazı gibi bir elmanın iki yarısıdır. Öncelikle bu iki terimin ne olduğuna teknik olarak bakalım.
Tork nedir ve nasıl hesaplanır konusu oldukça detaylıdır. Bu terim için, iletilen kuvvet kimi zaman “itme kuvveti”, kimi zaman da “dönme momenti” olarak adlandırılır. Newtonmetre birimiyle belirtilen bu kuvvet, araç tork değerleri tablosu üzerinde Nm kısaltmasıyla gösterilir. Daha ayrıntılı olarak ifade etmek gerekirse aracın motorunda bulunan krank milinin bir dakika içinde yaptığı dönüş sayısıdır ve motorun dönme kuvveti de tekerleklere itme kuvveti verir. Yani;
- Piston silindirler içerisindeki yanma sonucu aşağı doğru hareket isteği meydana getiriyor.
- Bu hareket bağlı olduğu krank miline KUVVET uyguluyor.
- Krank milinin merkezi ile piston kolu merkezi arasında bir X uzunluğu bulunuyor.
- Uygulanan kuvvet sonucu krank mili dönüyor.
Tork = KUVVET x X uzunluğu
- Tork en yüksek olarak, X uzunluğunun en fazla olduğu zamanda elde ediliyor.
- X uzunluğunun sıfır olduğu yani pistonun en tepede olduğu noktada ise tork üretilmez.
Dönüş sayısının çok ya da az olması, aracın hızını ve çekiş gücünü belirler. Burada mantık olarak aslında şanzımanın (vites kutusu) yaptığı görev temelde budur. Şanzımanda bulunan değişik dişli boyutları kullanılarak motor değerleri sabitken tekerleklere iletilen itme kuvveti değiştirilir. Yani aracın çekiş gücü ve özellikle yokuş yukarı çıkarken gösterdiği performans, bu torkun iyi olması ile mümkündür.
Beygir gücü ifadesi, ilk olarak modern buhar makinesinin geliştiricisi olan İskoç mucit James Watt tarafından kullanılmıştır. İnsanlar bu makinelerin gücünü sorduğunda herkesin bildiği güç miktarı ile karşılaştırma yapması gerekiyordu. Bunu da en basit şekliyle tabiki de atların gücüyle kıyaslama yaparak buldu.
İngilizcesi HorsePower (HP) olan beygir gücü teorik olarak, 75 kg ağırlığındaki bir yükün, 1 saniyede 1 metre hareket ettirilmesi için ihtiyaç duyulan güç miktarıdır. Gerçekte “1 beygir gücü nedir?” sorusunun cevabı ise 1 atın 1 saniyede 1 metre ileriye taşıdığı yük miktarı yaklaşık 50 kg’dır. Fakat motorların beygir gücü, mühendisler tarafından 75 kg olarak belirlenmiştir.
Beygir gücü daha çok hızla ilgiliyken, tork gücü çekiş kuvveti ile alakalıdır diyebiliriz. Bu sebepten, kamyon ve tır ve traktör gibi taşıtların küçük bir otomobile göre çok daha fazla tork gücüne sahip olması gerekmektedir. Kamyonlara gereğinden fazla beygir gücü verilirse, tonlarca yükleri ve ağırlıkları ile maksimum sürata ulaşırlar ve devrilmeleri kaçınılmaz olur.
Beygir gücü ve tork arasındaki ilişki nedir?
Temel olarak güç motorun birim zamanda yaptığı iştir. Tork ise döndürme gücünün ölçüsüdür. Aralarında ise direkt olarak bir ilişki vardır ve ikisinden birinde olan değişiklik diğerini etkiler. Tork ve beygir gücünden bahsederken sadece rakamlara ve onların büyüklüğü baz alınmaz. Önemli olan motorun maksimum gücü ve torku hangi devir aralığında verdiğidir. Bu bağı aşağıdaki formülden de anlayabiliriz.
Beygir Gücü (HP)=[latex]\frac { Tork\quad (Nm)x MotorDevri\quad (\sfrac { devir }{ dakika } ) }{ 7121 }[/latex]
Motor gücü formüllerine göre, tork ve motor devri yüksek olursa motor gücü de yüksek olur sonucuna ulaşılır. Fakat gerçek hayatta kullandığımız sıradan günlük araçlarda ise, benzinliler 2000-3500 devir aralığında kullanılırken dizel motorlular 1500-3000 devir aralığında kullanılırlar ve 4000 devirde maksimum tork verebiliyor. Motor devri 4500’ü geçerse tork azalmaya başlıyor. Bu demek oluyor ki, 4500 devirden sonra motorun gücü de azalmaya başlıyor.
Görüldüğü gibi güç ve tork birbirleri ile doğrudan alakalı iki değişkendir. Yani motor devrinin artması ve azalması sonucu bu iki değer de aynen etkilenir.
Benzinli araç ve dizel araç arasındaki fark nedir?
Dizel motorlu araçlar ile benzinli motorlu araçlar arasında da tork gücü farkı vardır. Çünkü, benzinli araçların piston kolları dizel araçların piston kollarından daha kısadır. Uzun kolların uyguladığı dönüş kuvveti, kısa kolların uyguladığı kuvvetten daha yüksektir. Uzun piston kollarına sahip dizel motorların tork gücü benzinli motorların gücüne göre daha fazladır. Bu da demektir ki, piston kollarının daha uzun olması sebebiyle, dizel motorların çekiş gücü benzinli motorlara kıyasla daha yüksektir.
Az devirle daha hızlı yol almak ve daha az yakıt tüketmek anlamına gelen bu yüksek çekiş gücünün, yine piston uzunluğuna bağlı bir de dezavantajı vardır. Dizel araçlar, benzinli araçlar kadar sürat yapamazlar. Biraz daha hantal olurlar. Yine de, 90 km hızla yol alırken, dizel motorların devirleri, benzinli araçların devirlerinden daha küçüktür ve bu durumda daha az güç harcayarak benzinli araçlar ile aynı işi yaparlar. Bu, aynı zamanda yakıt tüketimini de azaltır.
Araç hareket halindeyken araca uygulanan beygir ve tork gücünü nasıl anlarız?
Hareket halindeyken arabanın Sürat göstergesi, o anda kullandığı beygir gücü hakkında fikir verir. Sürat ne kadar yüksekse o anda kullanılan beygir gücü de o kadar yüksek demektir. Hareket halindeki aracın devir göstergesi ise o anda kullanılan tork gücü hakkında bilgi verir. Arabanız ne kadar az devirde ne kadar yüksek hıza çıkıyorsa tork gücü o kadar fazladır. Tork ve beygir gücü her zaman birbirleriyle orantılı olmayacaktır. Ayrıca, düşük motor hızında motorun sağlamış olduğu tork değeri, aracın kalkış performansı için çok önemlidir.
Eğer anlık hızlanmalar istiyorsanız ve otomobilin sizi koltuğa yapıştırması hoşunuza gidiyorsa, yüksek torklu araçlar sizi tatmin edecektir. Yok benim anlık hızlanmalarla işim yok, arabam beni uzun yolda uçursun istiyorsanız o zaman yüksek beygir güçlü araçlar size daha uygundur. Yüksek hızda ve devirde torkun azaldığı ise, gaza basınca aracın eskisi gibi çekiş yapmayarak öne atılmamasından anlaşılabilir.
Özetlemek gerekirse eşit güçte iki araçtan torku yüksek olan daha çabuk hızlanır fakat eşit torkta sahip iki araçtan gücü yüksek olan daha yüksek sürat yapar. Dolayısıyla halk dilinde beygir araba aldırır, tork yarış kazandırır lafı da buradan gelir.
Umarım açıklayıcı bir yazı olmuştur. Konuyla ilgili videoyu izleyebilirsiniz.