[MT Faydalı Bilgiler Arşivi] Konu:2 Tork ve Beygir Gücü Meselesi/Detaylı Anlatım

**Uğur** · 13 Aralık 2017, 11:27

Bu konu 18 mayıs 2006 tarihinde memin1857 tarafından motosiklet.net üyeleri için kaleme alınmıştır.

Nedir bu beygir gücü tork meselesi?

Öncelikle kısaca, bir motor tork üretir. Tork çevirme gücüdür ve devir ile çarpıldığında beygir gücü çıkar. Yani beygir gücü aslında tork ile devrin bir fonksiyonudur.

Peki nasıl yorumlayacağız?

Herhangi bir motor alalım.

Örneğin bu motor 100 beygir olsun.

Öncelikle, bu motor her an 100 beygir değildir. Belli bir devirde 100 beygirdir ve sadece o devirde maksimum gücünü verir.

O devrin altında VE ÜSTÜNDE daha düşük güç üretir.

Aynı şey tork içinde geçerli. Motor için belirtilen tork belli bir devir için geçerlidir. Yani verilerde maksimum olduğu değerler yazılır.

Yine o devrin altında ve üstünde daha az tork üretilir.

Genelde maksimum beygir gücü devri maksimum tork devrinden daha yüksektir. Çünkü maksimum torkun olduğu devirden itibaren torkun düşmesine rağmen devir artmaya devam ettiği için matematiksel çarpımları artmaya devam eder. (ta ki maksimum beygir gücünün elde edildiği devire ulaşana kadar) Bu devirlerin nerede olacağı egzantirik milinin ayarı (dizaynı) ile belirlenir ama bu şu anda konumuzun dışında.

Bir motor koşullar ne olursa olsun aslında temelde HER ZAMAN en yüksek torkunu verdiği devirde en ataktır. FAKAT şimdi diyeceksiniz o zaman niye yüksek devir var niye beygir gücü var.

Sebep şanzıman.
Neredeyse her sistemde bir şanzıman (vites kutusu) bulunur.

Bu kutu motor ile tekerleklerin farklı hızlarda dönmesini sağlar. Buda bize tork açısından avantaj sağlar. Hatırlayın liseden kuvvet kolu yük kolu meselesini yada çıkrıkları. Yoldan kaybettiğimiz zaman kuvvetten kazanıyorduk değilmi?

Vites oranları düşünüldüğünde neredeyse her zaman motor tekerleklerden hızlı döner.

Yani motor örneğin 100Nm (newton metre) tork üretiyorsa ve şanzıman oranı ilk ve sondişli dahil net 8:1 ise tekerleklere 800nm tork aktarılır. (Kayıpları ihmal ediyoruz) Her vites büyüttüğünüzde bu tork azalır. (Çünkü vites oranı değişir ve tekerlekler bir önceki vitese göre daha hızlı dönmeye başlar)

Yüksek devirin devreye girdiği nokta bu. Yüksek devirli olan bir motor daha az vites değiştirmeye ihtiyaç duyacağı için, yada şöyle diyelim, yüksek devirli olmayan bir motorun vites büyüttüğü noktada HALA AYNI VİTESTE olacağı için (çarpımı daha büyük çıkacaktır) haliyle motorun torku azalmasına rağmen şanzıman hala küçük viteste olduğu için tekerleklere aktarılan tork diğer araçtan daha yüksek olacaktır. Yüksek devirli motorlar bu sebeple yüksek beygir gücüne sahip gözükürler. Bu iyi birşeydir ama bakılması gereken tek nokta değildir.

İki motoru karşılaştıralım.

Bir tanesi 750cc cruiser motoru. 3000 devirde 60nm tork veriyor. 5500 devirde 46 beygir güç elde ediyor.

Diğeri 650cc enduro motoru. 6000 devirde 60nm tork veriyor, 9000 devirde 65 beygir güç elde ediyor.

Şimdi normal bir kişi hemen beygir güçlerine bakıp biri diğerinden %50 daha güçlü diye düşünecektir.

Ama bu yanlış bir karşılaştırmadır.

Enduro motorun maksimum torku 6000 devir 60nm.

Yani atıyorum 3000 devirde 20nm torku var.

Yani bakın ne oldu %50 daha güçlü motorunuz o devirde iken bir anda 3 KAT DAHA GÜÇSÜZ duruma düştü.

O yüzden sırf beygir güçlerine bakarak karşılaştırma yapmamalısınız. Ama bir yandanda cruiser 6000 devirde vites değiştirip tekerleğe aktarılan torku düşerken enduro 10000e kadar çevirmeye devam edecektir.

Ama en azından artık benzer motorların neden aralarında beygir gücü farkı olduğunu daha iyi anlayacaksınız sanırım.

Genelde devir göstergelerinde sarı ve kırmızı bölümler bulunur.

Kırmızı bölüm motor için tehlikeli seviyede yüksek deviri ifade etmektedir

Sarı bölümün başladığı nokta ise motorun maksimum gücünün olduğu nokta olup sarı bölüm boyunca kullanmak motor için ciddi bir patlama riski taşımaz ama beygir gücünüz giderek düşecektir.

Yani kırmızı devre kadar (redline) basmak her zaman daha çabuk hızlanacaksınız anlamına gelmiyor.

Sarının başlangıcından (maksimum beygir gücünün devrinden) itibaren hem torkunuz hem beygir gücünüz azalmaya başlıyor demektir ve vites büyütürseniz şanzıman oranından kaybetmenize rağmen yinede daha yüksek tork ulaşabilir tekerleklere.

(Tabi her göstergede sarı olmayabilir)

O açıdan bundan sonra motorları karşılaştırırken maks kaç devir yaptığına, maksimum beygir gücünün ve maksimum torkunun hangi devirde olduğuna dikkat ediniz.

Örneğin;

Honda VTX1300 Cruiserda 70 küsür beygir, Hyosung GV650 cruiserda 70 küsür beygir. (Markalar önemsiz)

İkiside 70 küsür ama maksimumları 70 küsür, ortalamaları çok farklı.

Sırf HP değerine bakarsanız aynı gibi gözükürler ama Hondanın 1300lük motoru 3000 devirde Hyosungun 7500 devirde verdiğinin 2 katı fazla tork veriyor.

Her ikiside 3000 devirde olursa fark 5-6 kata çıkıyor.

Tekerleğe iletilen tork farkını kapatmak için Hyosung değişik vites oranları seçecektir.

Bu sebeple performans için Hyosungu sürekli 7000-9000 aralığında kullanmanız gerekirken Hondayı istediğiniz devirde kullanın çekişi iyi olacaktır.

Düşük devirde yüksek tork şehir içi kullanımda rahatlık ve düşük yakıt tüketimi olarak dönecektir. Tabi birde 650cc bir motosiklet motoru 1300cc bir motosiklet motorundan daha hafiftir.

Motorları incelerken beygir gücü önemli AMA yüksek beygir gücü elde etmek için düşük devir torkundan çokmu feragat edilmiş bunu araştırmalısınız. Bazı motorlar sırf yüksek devir çeviriyor ve çok dar bir devir aralığında gidiyor diye kağıt üstünde yüksek güçlü çıkıyor. Böyle motosikletler kalkıştan itibaren sürekli çok yüksek devirde kullandıkları zaman beygir gücü değeri anlamlı oluyor. Bazı motorlarda sırf yüksek devir yok diye kağıt üstünde düşük çıkıyor. Beygir gücü maksimum bir değerdir, bunun arasıda var. Beygir gücü bir vasıtanın uygun vites oranlarıyla tekerleğe aktarabileceği maksimum tork hakkında "fikir" veren bir değerdir.

Sizi hızlandıran tekerleğe aktarılan torktur, motosikletinizin motorunun ürettiği tork değil. Haliyle vites değiştirip motor devriniz değiştiğinde motor torkunuz artarken tekerlek torkunuz azalabilir, ya da tersi olabilir.

Beygir gücü hesabı bunun için vardır. Bir motosikletin motorunun torku diğer motosikletin motorunun torkundan düşük olabilir ama eğer yüksek devirli ise şanzıman oranları farklı olacağı için katsayı büyür ve tekerleğe aktarılan tork daha yüksek çıkabilir.

Böylece düşük motor torkuna rağmen daha yüksek beygir gücü ve daha yüksek performansı olur.

Düşük devirde maksimum torku olan motorlar genelde düz tork karakteristiği olan motorlardır ve her devirde iyi çekerler, tüketimleri düşüktür, şehir içi kullanıma çok uygundur.

Yüksek devirde maksimum torku olan motorlar ise genelde eğri tork karakteristiği olan motorlardır ve belli devirlerde çok iyi çeker ama diğer devirlerde çok sağırdır bu sebeple şehir içi kullanımı daha kötüdür ve tüketim yüksektir ama benzer ccdeki düz tork karakteristikli motorlardan daha performanslıdır ki oda sürekli yüksek devirde kullanırsanız.

Diğer tüm değişkenler (ağırlık, vites vs) eşit olsa beygir güçleri eşit iki vasıtadan düz tork grafiği olan daha performanslıdır. (Ortalama beygir gücü daha yüksek olduğu için)

Diğer tüm değişkenler eşit olsa beygir gücü yüksek olan araç daha agresif dişli oranlarıyla aynı vitesi diğer araçla aynı süre kullanır ama yükselen tekerlek torkundan dolayı daha çabuk hızlanır, yada aynı dişli oranıyla aynı viteste daha uzun süre kalarak yine daha çabuk hızlanır. (Aynı dişli oranı örneğinde düşük beygir güçlü olan aracın 1. vitesteki redline'ında yanyana olurlar, tüm koşullar eşitken bir aracın daha yüksek beygir gücüne sahip olması daha yüksek devir var demektir)

Sonuç olarak beygir gücü, tork, ağırlık bunlar performans hakkında "fikir" verirler AMA performans 0-100km/h hızlanma, 80-120km/h esneklik, 0-400metre mesafeyi geçme (çeyrek mil) gibi olayların "saniye" cinsinden aldığı değerlerle ölçülür. Yani motorları yanyana getirip gazı açarsınız.

İyi hızlanmayı sağlayan beygir/ağırlık oranıdır, son hızı sağlayan beygirdir.

Yüksek güç/ağırlık oranına sahip vasıtalar daha çabuk hızlanacaktır.

Fakat son hızı etkileyen rüzgar direncidir ve ağırlığın son hıza etkisi çok azdır.

Yüksek hızda gücün tamamına yakını rüzgar direncine karşı harcanır bu sebeple güç/ağırlık oranı ne olursa olsun son hızı güç belirler. Rüzgar direncini rüzgarı karşılayan ön alan (frontal area) ve bu alanın ne kadar aerodinamik olduğu belirler.

Ağırlıkları ne olursa olsun benzer vasıtalardan yüksek beygir gücü olan en yüksek hıza sahip olur. (bu hıza hafif olandan daha yavaş çıkıyor olabilir ama neticede son hızı daha yüksektir)

Belirli bir hava direncine sahip bir vasıta ile belirli bir hızda gitmek için gerekli olan yola aktarılması gereken tork bellidir.

Ve yere aktarılan tork’u ifade eden değer beygir gücüdür.

Motosikletler genel olarak yüksek güç/ağırlık oranına sahip oldukları için çabuk hızlanırlar fakat otomobillere göre ufak cc’lerinden çok yüksek beygirler çıkmadığı için genelde son hızları düşüktür.

R1 180 beygirle 300 yapıyor diyebilirsiniz.
Dünyanın en hızlı seri üretim motosikletleri 300 civarı hız yapabilirken bunları dünyanın en hızlı seri üretim otomobilleri ile karşılaştırmalısınız.

Otomobillerden cc ve beygir için üst sınır bulunmadığından motosikletten daha yavaş hızlanıyor olsalarda son hızları daha yüksektir.

R1 bir süper motosiklet ise süper otomobillerde 300km hızı geçebilmektedir.

Örneğin 98 beygirlik 185kg bir yamaha fazer motosiklet 343 beygirlik 1600kg bir bmw m3’ten daha çabuk hızlanacaktır.

Ama Fazer’ın son hızı 225km/s iken Bmw elektronik olarak limitlendirilmiş bir şekilde bile 250km/s yapmaktadır.

Limitsiz hali ile 300km/s hıza yaklaşmaktadır.

Yani yaklaşık 200km/s hıza kadar fazer daha çabuk hızlanacak ve geçecektir, 200km/s’tan sonra m3 fazerı ezecektir. Sürücüler dahil olmak üzere fazer yaklaşık 0,375hp/kg bmw m3 ise 0,200hp/kg oranlarına sahiptir.

Diğer bir örnek, bir honda shadow 46 beygir 240kg ile 0,192hp/kg oranına sahiptir.

Sıradan bir aile otomobili ise 100 beygir 1200kg gibi ile 0,083hp/kg oranına sahiptir.

Shadow kalkışta 0-100km/s hızlanmayı 6-7 saniyede yaparken aile otomobili 10-11 saniyede gerçekleştirecektir.

Fakat shadow’un son hızı 160km/s, aile otomobilininki 190km/s’tir. Bu sebeple 130km/s hızdan sonra otomobil shadowu geçecektir.

Yüksek hızlarda beygir ihtiyacı katlanarak artmaktadır.

100 beygir civarı ortalama bir motosiklet 210-240km/s civarı son hıza ulaşabilecektir.

100 beygir ortalama bir otomobil ise 180-190km/s civarı son hıza ulaşabilir.

Başka örnekler vermek gerekirse, 50 beygir civarı bir motosiklet 170km/s civarı bir son hıza, 10 beygir bir motosiklet 100km/s civarı son hıza, 200 beygir bir motosiklet 300km/s civarı son hıza ulaşabilir.

Grenaj cam vs olmadığı için rüzgara karşı yüksek direnç gösteren cruiser, naked tarzı motosikletler aynı beygir ile daha az son hız yapabilir, grenajlı ve aerodinamik touring ve racing tipi motosikletler ise aynı beygir ile daha yüksek son hız yapabilirler.

Aynı beygir/ağırlık oranına sahip iki motosiklet yada otomobili örnek alalım.

Oranları aynı olabilir ama bir tanesinin hem beygiri hem ağırlığı daha yüksek olsun.

Örnek 100 beygir/200kg ile 150 beygir/300kg olsun. Diğer koşullar eşit olsun. (Örnek motor tarzı, hava direnci vs)
Bu iki motosiklet kalkıştan itibaren yaklaşık olarak aynı hızlanmayı sağlayacaklardır. Fakat 3. vitesten sonra düşük beygirli olan aracın aynı orana sahip olmasına rağmen torku diğerinden daha fazla azalacaktır ve yükselen hızlar ile rüzgar direncinin aşırı artmasıyla yine aynı orana sahip olmasına rağmen beygiri yüksek olan geçecektir. Hatta oranı daha düşük olsa bile yüksek hızlarda yine beygiri yüksek olan geçecektir.

Tork değerlerini karşılaştırırken kgm ve Nm değerlerine dikkat edin. 1kgm=10Nm diyebilirsiniz. (EKLEME: Gerçek değer 9.80665 fakat bunu 10a yuvarlayabilirsiniz, %2 bile hata payı olmaz.)

**Mmotorcuu** · 03 Kasım 2018, 09:20

Dizel Motorlar ile Benzinli Motorlar Arasında Performans Var mıdır?

Dizel motorlu araçlar ile benzinli motorlular arasında tork gücü farkı vardır. Çünkü, dizel motorların sahip olduğu pistonların kolu; benzinli araçlarda bulunan kollardan daha uzundur. Uzun kolların uyguladığı dönüş kuvveti daha yüksek olacağından, dizel motorların tork gücü benzinli motorlara göre daha fazladır.

Torku etkili biçimde kullanmak demek, arabanın en az kuvvet uygulayarak en yüksek güce ulaşması demektir. Şöyle düşünün, 10 kg ağırlığında olan ve üzeri dolu bir tepsiyi tek elle taşımak zorundasınız. Elinizi, tepsinin alt kısmının tam ortasına getirip o şekilde yürürseniz mi daha çok yorulursunuz, yoksa kenarından parmaklarınızla tutup o şekilde tutarak yürürseniz mi? Ama dikkat edin, üzerindekileri dökmemeniz gerekir.

Elbette, tepsinin alt tarafının ortasından taşıdığınızda daha az yorulursunuz ve daha hızlı yürürsünüz. El aynı el, tepsi aynı tepsi. Ama yapılan iş, birincisinde hem daha kolay, hem daha fazla.

Tepsiyi nereden tutacağını iyi bilen daha az güçteki bir insan; o tepsiyi nasıl tutacağını bilmeyen çok daha güçlü insanlardan daha fazla iş yapar. İşte tork ile beygir gücünün farkı budur.

Yukarıda anlattığımız gibi, piston kollarının daha uzun olması sebebiyle, dizel motorlar, benzinli arabalara göre daha güçlü çekişe sahip olurlar ve az devirle daha hızlı yol alırlar. Hem de daha az yakıt tüketirler. Ancak şunu göz önünde bulunduralım ki, dizel motorlarda piston kollarının uzun olması bazı dezavantajlar da getirir. Mesela, dizel araçlar, benzinli araçlar kadar yüksek hız yapamazlar. Daha hantal olurlar.

Fakat, ortalama 90 km hızla giderken, dizel motorun devirleri, benzinli motorların devirlerine göre daha küçüktür. O hızda dizel motorlar, daha az güç harcarlar ama benzinliyle aynı işi yaparlar.

Tork Gücü ve Beygir Gücü Araba Performansını Ayrı Ayrı Nasıl Etkiler?

Mesela, 70 beygire sahip, birbirine eş değer iki aracı düşünelim. Ama araçlardan birinin torku diğerine göre daha yüksek olsun. Bu araçlar zıt yöne döndürülüp arkadan birbirine bağlansınlar ve ikisi de ters yöne doğru hareket etmeye başlasın. Torku yüksek olan araç, torku az olan aracı kendine doğru çeker. Çünkü torkun yüksek olması demek, aynı zamanda çekiş gücünün de yüksek olması demektir.

Bu iki araç, yokuş yukarıya çıkmak için yarıştırılsa, yine torku yüksek olan araç kazanır. İşte bu yüzden tork, otomobiller için çok önemlidir.

KAYNAK