BİZE ULAŞIN
Beygir gücü daha çok spor otomobillerde ön plana çıkan bir konudur. Ağır tonaj çeken araçlarda ise tork daha önemli bir konudur. Bu ikili arasında ise bir ilişki vardır. Örneğin bir kamyonun kamyonun motor gücü bir hatchback bir araba kadar güç üretebilir. Ancak tork konusunda kamyon, otomobilden daha iddialıdır. Kullanım sırasında ise gücün ve torkun gerekliliği birbirlerinden farklı olabilir. Güç ve tork ilişkisini daha iyi çözebilmek için bu iki terimin de ne anlama geldiğini bilmemiz gerek. Otomobillerde beygir gücü ve tork ne anlama geliyor?
1 beygir, 1 dakika içerisinde 33000 lb yükü yaklaşık 1 foot hareket ettirmesinden yararlanılarak yapılan hesap sonucu HP – Horse Power yani BG Beygir Gücü birimi ortaya çıkmıştır. Bu değeri metrik birime .evirirsek 1 beygirin 1 dakikada 14.98 ton yükü 30.48cm yukarı doğru hareket ettirmesi olarak da hesaplanabilir. 1 beygir gücün tam karşılığı ise dakikayı saniye birimine çevirerek elde edilir. Genel anlamda 1 beygir güç 250kg yükün 1 saniyede 30.48cm yukarı kaldırılmasına yarayan güçtür.
Tüm içten yanmalı motorlarda tork, krank milini döndürmek için gerekli olan kuvvet olarak bilinir. Krank milini döndüren parça ise piston ve piston kolu olarak bilinir.
• Piston silindirler içerisindeki patlama doğrultusunda aşağı doğru hareket ediyor.
• Bu hareket kapsamında krank miline KUVVET uyguluyor.
• Krank milinin merkezi ile piston kolu merkezi arasında ki alana X uzunluğu dersek.
• Kuvvet uygulanması ile krank mili hareket eder.
• Tork = KUVVET x X uzunluğu olarak formüle edilir.
• En yüksek tork X uzunluğunun en fazla olduğu durumda üretilir.
• Tork üretimi piston en tepedeyken üretilmez.
Mantık olarak güç motorun birim zamanda yaptığı iş olarak açıklanır. Tork ise aslında döndürme gücünün birim olarak ifadesidir. Bu ikili arasında direk bir ilişki vardır. Tork veya beygir başlıklarından herhangi birinde olan değişim diğer başlıkları etkiler. Beygir gücü hesaplama basit bir formül ile yapılabilir. Beygirgücü formülünü aşağıdaki uygulayabilirsiniz.
Beygir Gücü (HP) = (Tork (Nm) x Motor Devri (D/D)) / 7121
Bu formülde görüldüğü üzere güç ve tork birbirleri ile ve motor devri ile doğrudan alakalıdır. Yani motor devrinin artması ve azalması doğrultusunda sistem etkilenebilir. Aşağıdaki tabloda atmosferik benzinli V8 silindirli bir motorun güç-tork-motor devri ilişkisi gösterilmiştir.
Tabloda görüldüğü üzere motor devrinin artmasıyla gücün yani kırmızı çizginin doğrusal bir şekilde arttığı görülüyor. Mavi çizgiye diğer açıdan baktığımızda torkun 2500 devir/dakikaya kadar doğrusal bir artış gösterdiğini görebiliyoruz. Ancak daha sonra artışının yavaşlayıp ve gücün artmasına rağmen yaklaşık 6000 devir/dakikada torkun azaldığını görebilirsiniz. Bu motor maksimum torkunu 6000 devir/dakika seviyesinde üretebiliyor. Maksimum tork ise bu motor için 8000 devir/dakika bandında gerçekleşebiliyor. Torkun motor devrine göre artıp belli bir noktadan sonra azalması konusu aslında formülden bakılarak daha net anlaşılabilir. Ancak şunu da unutmamak gerekir. Bu değer motor tipine (Dizel, benzinli, atmosferik veya aşırı besleme..vs) göre oldukça değişken olabilir.
Bütün otomobil meraklıları benzinli ve dizel otomobilleri tork ve güç konusunda ayrıştırır.Benzinli modelleri güç konusunda başarılı bulurken, dizel makineleri ise tork konusunda başarılı bulurlar. Aslında bu durumun oluşması motorun yakıt tipine göre değil, biraz daha tasarımına bağlı olarak değişir. Birazdan tork ve gücün neden farklı amaçlara hizmet ettiğinin en ince detayına inerek anlatmaya çalışacağız.
Temel olarak incelediğimizde içten yanmalı motor tasarımcıları güç ve tork ilişkisi gözlemleyerek motor tasarımlarını ortaya koymuştur. Mesela buna örnek olarak bir markanın aynı hacim ve karakterlerdeki iki ayrı güç üreten motorunu örnek verebiliriz. Bu motorlar tasarımları gereği farklı güç ve tork eğrilerine sahip olabilirler. Bu farklılık bahsedeceğimiz dinamikler nedeniyle değişebiliyor. Akabinde kullanım amacı düşünülerek bu tasarımlara karar verilir.
İlk olarak genele olarak krank milini hayal edelim. Krank mili daha rahat dönebilmek için ona ağlı olan piston kolunun oldukça uzun olması gerekir. Piston başının formülde yer alan X mesafesi ne kadar uzakta ise krank da o kadar rahat hareket eder. Bir örnek daha verirsek; nasıl ki bijonları somunlarını sökerken kuvvet uyguladığımız kolu bir boru yardımıyla uzatınca işler daha kolay oluyor. İşte bu durumda torkun en fazla olabilmesi için bu mesafenin olabildiğince uzun tutulması gerek. Uzun tutuldukça bu kol güç tork ikilisinde, torkun daha yüksek olduğu görülecektir. Ancak, tork artışı olduğu sürece döndürme hızı azalır. Daha fazla güç uygulanır ama dönme hızı daha yavaş olacaktır. Krank miline yüksek tork aktarılır ama, krank mili hızlı çevrilemez. Yüksek tork bize düşük devirlerde daha ağır yükler ile baş edilebilmemizi sağlar.
Eğer ki daha hızlı bir krank istiyorsak, döndürme noktasında X mesafesinin daha kısa tutmamız gerekecek. Lastik sökerken uyguladığımız teknik düşünüldüğünde, uygulanan güç az olur ama vidayı gevşettikten sonra hızla sökmek oldukça kolaydır. Krank üzerinde de benzer bir şekilde daha kısa X mesafesi olursa, krank daha hızlı dönüş sağlanabilir. Hızlı döndürme sonucunda motorun daha yüksek devire çıkabilmesi anlamına gelir. Tabi ki krank mili hızlı hareket ederken üretilen tork düşer. Yüksek devirlere çıkabilen bir motor daha yüksek güç üretir.
Motor hacmi artışı beygir gücünün de artmasına yardımcı olur. Hacimsel olarak büyüyen motorlar silindir adedi olarak da genişleme yaşar. Daha fazla silindir sayısına sahip olan modelin yanma oda sayısı fazlasıyla artar. Burada daha fazla yanma ve patlama olacağı için, daha fazla güç ve tork ortaya çıkar. Daha fazla olan güç motor hacmi ve beygir gücü ilişkisini anlatacaktır.
