Torku düşündüğünüzde, çoğu insan muhtemelen arabalarla ilgili bir şey düşünür. Ancak iş onun ne olduğunu tanımlamaya geldiğinde çoğumuz mücadele ederiz. Ne olduğunu çok iyi bilmeme rağmen tarif ederken nasıl tarif edeceğimi şaşırıyorum. Tork ve beygir gücü yakından ilişkili iki terimdir ve torkun ne olduğunu anlamak için önce beygir gücünün ne olduğunu bilmek gerekir.
HP nedir?
Motorun gücünü ve değerini otomobilin teknik özelliklerinde görüyoruz. Buradaki güç, motor gücüdür ve Türkçe’de BG olan HP (beygir gücü) cinsinden ifade edilir. 1 beygir gücü: Bir saniyede 75 kg ve 1 metrelik bir ağırlığı kaldırabilen kuvvet miktarı olarak tanımlanır. Bunun yaklaşık olarak bir beygir gücüne tekabül ettiği göz önüne alındığında buna “beygir gücü” adı verildi. Güç aktarma organlarında, dişlilerde, şanzımanda, tekerlek çapında vb. beygir gücü ve tork kaybı. Gibi faktörlere bağlı olarak aslında her iki değer de birbirinden bağımsız olarak motor özellikleridir ve krank mili üzerinde ölçülebilir. Ancak bu ölçümde aracın şanzıman sisteminin etkisi olmadan saf değerler elde edileceğinden pratikte motor karakteristik verileri olarak kabul edilemezler. Bu dikkate alınsa bile arabanın performansı hakkında bir şey söylemiyor.
Tork nedir?
Tork, motordan tekerleğe iletilen itici güçtür (tork). Birimi Nm’dir (Newtonmetre). Bu güç doğrudan motor gücü ile ilgili değildir. Yani iki araçtan en az beygir gücüne sahip olan araba diğerine göre daha fazla torka sahip olabilir. Bu konu, aracın kullanım amacına, motor yapısına ve aktarma organı modifikasyonlarına göre değişir.
Otomobilin çekiş gücü olarak da tanımlayabileceğimiz tork, kamyon, otobüs, traktör gibi araçlarda oldukça yüksek değerler almaktadır. Bunun nedeni, taşıyıcı araçların hızdan çok çekişe ihtiyaç duymasıdır. Yüksek hızlara çıkması gereken araçlar için ağırlık beygir gücüne verilir ve bu iki terim birbiriyle ters orantılı olduğundan tork değeri düşer.
Torku ifade eden başka bir otomatik terim esnekliktir. Yüksek torklu arabalar, sollama gibi ara hızlanmalarda, örneğin 120 km/sa hıza ulaşmada, 60 km/sa hıza göre daha başarılıdır. Bu, aracın esnekliği olarak tanımlanır. Yokuş yukarı çıkarken tork avantajı daha belirgin hale geliyor. Örneğin biri dizel diğeri benzinli iki araba düşünelim. Bu iki arabanın beygir gücü 150 beygir olsun. (Torklarını 180 x 280Nm olarak düşünelim) 50km/s hızla giderken bu iki araba hafif eğimli bir yolda alt gazla karşılaşmaya başlayınca benzinli araba geniş devir aralığı ve hızlı devir artışı ile ileri atlayabiliyor. hız dönüyor, ancak daha yüksek bir vites değiştirirken. Devir düşeceği için benzinli bir arabanın toparlanması uzun zaman alacaktır. Dizel bir araç zaten düşük devirlerde bile yüksek torka sahip olduğu için vites değiştirirken bile yokuş aşağı rahat bir şekilde hızlanacak ve benzinli motora göre çok büyük fark yaratacaktır. Bu, düz veya eğimli bir yolda ise tam tersi sonuçlanabilir. Çünkü tırmanışlar gibi itmenin önemli olduğu yerlerde tork avantajı kendini gösteriyor. Öte yandan, benzinli motorlar, geniş devirli yapı sayesinde daha az vites değişikliğiyle daha yumuşak, daha zayıf hızlanma sağlayabilir.
Torkun yüksek olması için motorun yanma odasında normalden daha güçlü bir yanma meydana gelmelidir. Bu nedenle aynı beygir gücündeki benzinli motor ile dizel motor arasında yaklaşık iki kat tork farkı olabiliyor. Dizel motorlarda, yüksek basınçlı enjektörlerden gelen yakıtın yanma odasındaki sıkıştırılmış yüksek basınçlı havaya püskürtülmesiyle çok güçlü yanma elde edilir. Bu nedenle dizel motorların torku yüksektir. Ancak dizel motorlar benzinli motorlardan daha hızlı gidemediği için hızlanma değerlerinde benzinli araçlardan daha iyi performans gösteremezler bu nedenle düşük devirlerden dolayı tork avantajını kaybederler.
Öte yandan, yüksek devirli benzinli motorlar, hızlanma konusunda en gelişmiş turbodizelden bile daha iyi performans gösteriyor. Ancak düşük devirlerdeki şaşırtıcı hızlanma yetenekleri sayesinde dizel motorlar, günlük şehir içi kullanımda rahat ve keyifli bir sürüş sağlıyor. Bunun nedeni ise yüksek tork değerleridir. Torku yüksek bir araçta gaz pedalına bastığınızda ani bir hızlanma hissi oluşturarak sırtınızı koltuğa yapıştırır ve bu otomobillerde en önemli eğlence faktörlerinden biridir.
Bir otomobilin vites kutusunda, daha fazla tork üretmek veya hızı artırmak arasında bir seçim yapılabilir. Örneğin binek otomobillerde güç ve tork değerleri birbirine yakın kalırken jipte tork yönüne çevrilir. Örneğin bir binek otomobilin tekerleklerine 150 beygir gücü ve 180 Nm torku varken, aynı motoru kullanan bir cipin 120 beygir gücü ve 300 Nm torku olabiliyor. Benzer şekilde, traktörler gibi daha büyük tekerlek çaplarına sahip araçlar daha yüksek tork gerektirir çünkü tekerlek çapı ne kadar büyükse, motor çekişi o kadar düşük olur ve aracın ihtiyaç duyduğu daha fazla tork artar. Ayrıca tork için motorun tipi de önemlidir. Sıralı tip motorlar güç üretimine önem verilerek üretilirken, V tipi motorlar yüksek ve sürekli çekişin gerekli olduğu yerlerde kullanılmaktadır.
Yazının başından beri hep arabalarda tork kavramı hakkında açıklamalar yaptım. Aslında bu kavram fizikte tork olarak bilinen kuvvet x kuvvet formülünden başka bir şey değildir. Aşağıdaki fotoğraf somunun anahtarla sıkılmasını göstermektedir. Burada elle uygulanan bir kuvvet cıvata ile somun arasında cıvataya paralel yönde gerilme ve dairesel yönde bir moment oluşturur. Bu momente tork denir. Anahtar kolu ne kadar uzunsa ve geriye doğru tutma olasılığı o kadar fazlaysa, somunu çevirmek o kadar kolay olacaktır. Bir arabanın motoru ve tekerlekleri için de durum aynıdır. Piston kolu ne kadar uzun olursa, krank miline iletilen moment o kadar büyük olur, ancak birim zamandaki devir sayısı azalır. Aynı şekilde tekerlek çapı küçültülürse tork artar ve daha çabuk tepki veren daha çevik bir araba elde edebilirsiniz. Tabii bu durumda tekerleğin aynı mesafeyi kat etmesi için yapması gereken devir sayısı da artacağından maksimum hız azalacaktır. Dolayısıyla bir yerden kazanç elde ederken bir yerden de israf etmek gerekir ve bu her işin doğasında olan bir şeydir.
tork eğrisi
Arabadan iyi anlayanların yorumlayacağı en önemli teknik veri tork eğrisidir. Volkswagen markasına ait 1.4 TSI ve 1.6 FSI motorların tork eğrileri aşağıdadır.
Diyagramı yorumlarken öncelikle şu temel bilgileri bilmek gerekir: “Motor tork eğrisi ne kadar düz olursa motor o kadar verimli olur.” Motor verimliliği, bir motor için en kritik kalite faktörlerinden biri olan kullanılan yakıttan minimum ısı kaybı ile optimum kazancın elde edilebileceği anlamına gelir.
Diyagramdaki her iki motor da benzinli. 1.4 litrelik TSI motor, 1.500 rpm’den 3.500 rpm’ye kadar aynı tork değerini koruyabildi. Bu, otomobilin bu devir aralıklarında mümkün olan en çevik (esnek) sürüşü sağladığı anlamına gelir. 1.6 litrelik FSI motor ise 4000 devirde maksimum tork üretmiş ve bu devirden sonra da fazla çekiş kaybetmeden yoğunluğunu 6300 devire kadar korumuş. Atmosferik bir motor için gerçekten etkileyici bir değer ama arabanın 4.000 devire kadar rölanti davranışı yakıt ekonomisi ve sürüş keyfi açısından zayıf. Bu motordan performans alabilmek için yüksek devirde kullanmak gerekiyor ki bu da son derece yüksek ısı kayıplarını, verimsizlikleri ve yüksek yakıt tüketimini beraberinde getiriyor. Peki 1.4 TSI motor harika mı? tabii ki hayır; 3500 devirden sonra aniden hırıltı yapmaya başlar ve motoru FSI motor kadar yüksek çalıştıramaz. Bu durumda TSI motoru FSI’nin yokuşta kolayca toz yutmasını sağlayacak ve emsalsiz performansını gösterecektir. Düz bir yolda FSI, hızlanma ve azami hız açısından TSI’yı geride bırakacaktır. Ancak yakıt ekonomisi ve sürüş keyfi açısından TSI motor en iyisidir. İlk bakışta, FSI motor eğrisi grafiğin herhangi bir yerinde düz bir çizgide çalışmadığından, başarısız olmuş gibi görünüyor. Bu grafikte kırmızı çizgi ile gösterilen TSI motor tork açısından da güçlü ama bazı grafiklerde tam tersi oluyor ve üstü kavisli gibi görünen mavi grafik kırmızının üzerine çıkıyor. Bu durumda yalın grafiğe sahip bir otomobili tercih etmek daha mantıklı olacaktır. Maksimum tork daha düşük olmasına rağmen değişken hız aralığında o torku sürekli olarak üretebilen bir motor daha başarılıdır.
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]