tork vs beygir gücü

• araba alırken bakılan, bakılması gereken iki temel özelliğin karşılaştırılması durumu.
  
  otomobilden beklentinize göre yeni bir araba ararken donanıma, sunduğu ekipmanlara, güvenlik seçeneklerine ve size sağladığı prestije bakılır. ya da derdiniz "sürüş zevki" ise işin içine başka faktörler girer. tork ve beygir gücü de bunlardan ikisidir.
  
  adamın biri zamanında "arabayı veya motoru sattıran beygir gücüdür ama arabayı asıl yürüten torktur" demiş.
  
  başka biri de "hızlı gitmek isterseniz beygir gücü yeter. ama tork ne kadar yüksek olursa beygir gücü de o kadar yüksek olur" demiş.
  
  ikisi de haklı aslında. birbirinden ayıramayacağımız bu iki kavram, aracı hangi amaçla kullanacağınıza göre tercih sebebi haline gelebilir.
  
  mesela tır veya traktör alacaksanız hayvan gibi torka ihtiyaç duyarsınız. çünkü tork "insanın kendine...", pardon tork kısaca "bir yükü çekme kuvvetidir". bir aracın torku ne kadar yüksekse o kadar ağır yükleri çekebilir.
  
  bu yükü hızlı çekmek istediğinizde ise beygir gücü devreye giriyor.
  
  binek otomobillerde ise işin içine bir de devir giriyor. yani arabanın dakikada kaç devir çevirdiği ve tork ve beygire hangi devir aralıklarında ulaştığı konusu.
  
  normal, şehir içi kullanımda 2000-4000 devir aralığı ideal kullanımdır, bu nedenle torku bu devir aralığında sunan araçlar çok rağbet görmektedir. nedeni ise daha düşük devirlerde gereken güce ulaştığınızda harcamanız gereken yakıt miktarının daha düşük olmasıdır. yine bu nedenledir ki küçük hacimli, özellikle dizel otomatik arabadan geçilmez oldu ortalık. anlaşılır da bir durum. hem yakıt ekonomisi, hem de düşük devirde yüksek tork nedeniyle ataklık hissi vs. söz konusu. hatta aynı motor hacmine sahip bir dizel ve bir benzinli motor eşit şartlarda bir drag yarışına katılsa dizel motora sahip araç yüksek ihtimal yarışı kazanır. iş daha uzun süreli yarışlara geldiğinde ise dizelin şansı kalmaz.
  
  özetle tork ve beygir gücü değerleri kullanım amacına bağlı olarak tercih edilirken başvurulacak değerlerdir. dizel araç daha yüksek tork üretir ama ciğeri küçüktür, benzinli motor daha yüksek güç üretir ama daha yüksek devir çevirdiği için yakıt ekonomisinde dezavantajlıdır.
  
  tabi işin içinde aktarma organları, lastik ebatları, motorun atmosferik ya da turbolu olması gibi konular da var ama oraya girersek uzar gider. onlara ayrıca bakarız.
• beygir toplamda kaç atınız olduğudur, tork ise o atların bireysel olarak ne kadar güçlü oldukları.
  
  10 tane ortalama güçteki at birbirlerinden ivmelenerek sizi düz yolda uçurur ama zemin engebeli iken (dik yokuş misal) her atın kendi başına ne kadar kuvvetli olduğu sizin yokuş çıkma hızınızı etkiler.
  
  arabalarda maksimum beygir gücü ve maksimum torka ulaşma devirleri farklıdır. binek araçlarda maksimum torkun daha düşük devirde verilmesi makbuldür. örneğin pek çok binek aracı maksimum torka 4000 devirde ulaşırken aynı araç maksimum beygir gücüne 6000 devirde ulaşır.
  
  yani aracın maksimum yük çekme kapasitesine erişmek için 4000 devir ancak maksimum hızına erişmek için 6000 devire çıkmanız gerekir. boş otobanda basmıyorsanız en yüksek viteste 6000 devire şehir içinde çıkamazsınız ama maksimum torka erişebilirsiniz.
  
  burada yük çekmeden kasıt aracın arkasına römork bağlayıp çekmek değil, aracın kendi ağırlığının yanı sıra içindekilerin de ağırlığını yol şartları iyi olmayan dik yokuşlar, engebeli patikalar gibi yerlerde zorlanmadan taşıyabilmesi için araç torkunun aracın ağırlığına oranla ideal bir oranda olması gerekmektedir. örneğin 2000 kg'lık bir araç isterse 200 hp beygir gücüne sahip olsun, maksimum torku 120 nm falansa o araç yokuşlarda ölür.
  
  siz tek başınıza kullanırken ok gibi fırlayıp sağdan soldan kaçan aracınıza 4 arkadaşınızı aldığınız zaman kağnı gibi kalkıp trafikte sizi rezil ediyor ya hani, işte onun sebebi aracın torkunun şasinin ağırlığının yanında 5 tane izbandutun ağırlığını da taşımaya yetmemesi dostlar.
• ülkemiz iş-enerji-güç gibi konuları çocukluk yaşlarında öğrencilere öğretemeyen bir eğitim modeline sahip olduğu için, yaptığımız sohbetlerde insanlara anlatmakta en çok zorlandığım şey enerjinin korunumu olmuştur. uzun bir entry olacak ama kafa karışıklığı olan varsa, bu yazının kafadaki soru işaretlerini kaldıracağını düşünüyorum. yeter ki sindire sindire okuyun.
  
  ............temel kavramlar...................................
  
  kuvvet:
  iş yapabilen fiziksel etkilere denir. kuvvet dediğimiz şeyin aslında tek başına yeterli olmadığını biliyorsunuz. önemli olan o kuvvetle oluşturabildiğiniz hareket ettirme yeteneğidir. örneğin; kuvvetli bir delikanlı olarak sabit bir duvarı itip hareket ettiremediğinizde bir işe yaramamış olmakla birlikte, ev eşyalarını bir yerden başka bir yere taşırsanız iş yapmış olursunuz.
  
  iş:
  az önce bahsettiğim gibi, kuvvet sayesinde bir şeye yol aldırabilirseniz iş yapmış olursunuz. "10 newtonluk" bir kuvvetle annenizin evindeki kanepeyi "8 metre" ileriye diğer odaya götürebilirseniz "80 newtonmetre" iş yaparsınız anneniz için. (kuvvet*yol=iş)
  
  güç:
  annenizin kanepesini taşıyıp "80 newtonmetre" iş yaptınız, ve bunu 30 saniye içerisinde başardınız. daha sonra anneniz size kıyamadı, diğer kanepeyi de sen taşı dedi kardeşinize. o da yine "10 newtonluk" bir kuvvet kullanıp diğer kanepeyi "8 metre" taşıdı, demek ki birebir aynı işi yaptınız. ama ya kardeşiniz bu kanepeyi 10 saniyede taşıdıysa, demezler mi kardeşin senden daha güçlü diye? o zaman güçlü olmak için, aynı işi yapabilmek yetmez, hızlı da olmak lazım. (kuvvet*hız=güç)
  
  ......otomotiv ile ilgili kavramlar.............
  
  tork:
  bu arkadaş, döndürebilme özelliği ile ünlü bir kardeşimizdir. döndürebilen kuvvet olarak düşünebilirsiniz. fakat daha önce söylediğimiz gibi, bu döndüren kuvvet açısal bir harekete neden olmuyorsa bir işe yaramaz.
  
  motor torku:
  motorda yanan yakıt sonucu açığa çıkan enerjiden oluşturulan ve aracın motorunda dönen parçalara sağlanan döndürme kuvvetidir. araç satarken belirtilen tork değeri de aslında yanma nedeniyle açığa çıkabilecek maksimum motor torkudur.
  
  dönüştürme elemanları:
  dönüştürme elemanları sayesinde bir şeyden feragat edip, başka bir şeyden kazanabilirsiniz. mesela bankalar sayesinde tl bozdurup dolar alabilirsiniz, ya da age of empires'ta odun bozdurup değerli madenler alabilirsiniz. ancak burada bir dönüştürme elemanı mutlaka gereklidir. genelde bizim eğitim sisteminin öğretemediği şey dönüştürme elemanlarıdır. insanlar zanneder ki, hiçbir şeyden feragat etmeden her şeyi kazanacağım. (ahlaki ve sosyolojik olarak da incelenebilir aslında bu konu)
  
  aracın torku:
  mekanik dönüştürme elemanlarında da olay aslında aynıdır. dişliler vb. gibi dönüştürme elemanları sayesinde, sahip olduğunuz kaynakları birbirine dönüştürebilirsiniz. mesela; 1.vites dişlisi sayesinde hızdan kaybedip fazlaca tork oluşturabilirsiniz, ya da 5.vites dişlisi sayesinde az bir tork kullanarak daha hızlı gidersiniz. yani motor torku istenenden az bile olsa, dönüştürme elemanları sayesinde (teorik olarak) istediğiniz kadar tork oluşturabilirsiniz.
  
  beygir gücü:
  çoğu araçta ön panelin sol kısmında motor devri göstergesi bulunur. işte o göstergedeki her bir değer için motorunuz belli bir motor torku üretir. çünkü farklı dönüş hızlarında, yakıtın yanma durumu farklı farklıdır. örneğin; 2000 (rpm) devir ile dönerken 100 newtonmetre tork üreten motor, 3000 devir ile giderken 120 newtonmetre üretebilir.
  bu aşamada temel bilgileri hatırlamakta fayda var. güç neydi? kuvvet ve hızın çarpımı ile bulunuyordu, değil mi? araç için uyarlamak gerekirse, döndürme kuvveti (yani tork) ve dönme hızı (motor devri) çarpımı beygir gücünü verecektir.
  şunu hayal edin; eğer aracınıza motor devri göstergesinin yanına bir de o anki motor torkunu gösteren bir gösterge koysalardı, okuduğunuz değerleri birbiriyle çarpıp beygir gücünü bulabilecektiniz. size araba satarken bu çarpımı her motor hızı için hesaplıyorlar, sonra da karşılaştıkları en yüksek değeri beygir gücü diye yapıştırıyorlar araç özelliklerine.
  
  .............sonuç............
  beygir gücü dediğimiz şey eldeki asıl toplam kaynak olarak düşünülebilir. eğer aracınızı ben tasarlarsam, bu kaynağı istediğiniz kadar araç torkuna dönüştürebilirim ama başka şeylerden feragat ederim söyleyeyim!
  
  eğer biri size ‘bu aracın torku çok iyi yaa’ derse:
  
  ona toplam kaynağını yani beygir gücünü sorun. hiçbir şeyden vazgeçmeden mi oluşturmuş bu torku bi bakın, anlayın.
  
  eğer ‘bu aracın beygir gücü çok iyi yaa’ diyen olursa:
  
  bana gelin, tork işini ben hallederim.
  
  ........son bir not.......
  bana gelirseniz de dönüştürme elemanları parası ve işçilik parasından feragat etmelisiniz:) sonuçta her şey enerjinin korunumuna bağlı, doğa böyle işliyor.
• tork : kırmızı ışıkta kalkarken, ön camın iç kısmındaki sineği tutunamayacak hale getirir.
  beygir : otobanda, ibre en fazla nereye kadar gelebiliyor diye baktırır.
• 1000 beygirlik bir bugatti veyron ile 1000 beygirlik bir lokomotif yarışırsa bugatti lokomotifi ziker.
  
  1000 beygirlik bugatti veyron'un ve 1000 beygirlik lokomotifin arkasına 6 tane dolu yük vagonu takarsan bugatti yerinden zor kıpırdarken lokomotif tık demeden çeker.
• cahillerin elli sayfa entry ile açıklamaya çalıştığı kavramlar.
  
  kuwete: "nm" diye birim yazan mı ararsın..
  "güç = katsayı * tork * devir" yazan mı ararsın...
  tork'a n/m yazan mı ararsın (okunuşu newton bölü metre allahım sana geliyorum)
  
  abicim araç alırken lütfen rengine ve dış görünüşüne önem verin çünkü mühendislik sözkonusu olduğunda dünyanın en cahil ama en ukala topluluğusunuz. bunun sebebi temel fizik kurallarından bihaber olmanız.
  
  neyse ben temel birimleri hatırlatıp kaçayım çünkü epey farklı evrenlerdeyiz.
  
  neyse.. öncelikle skaler bir birim olan iş, mil ekseni gözetilerek yön bildirdiğinde moment olur. eğer momentin zaman türevi de mevcut ise burada moment yerine "tork" terimi kullanılır. bakın tork ve moment aynı birimli vektörlerdir yalnız moment sabit iken tork'un zaman türevi vardır.
  
  devir ise son derece yanlış biçimde "devir sayısı" şeklinde kullanılmaktadır. fiziki kullanımı "devir hızı (açısal hız)"dır ve birimi "revolution per minute"dir.
  
  o çok bilen dallamaların "güc=katsayı*tork*devir" dedikleri eşitlikteki "katsayı" aslında; "rpm" birimindeki devir hızını radyan/saniyeye ve beygir gücünü watt'a çevirmek için kullanılan birim dönüşümüdür.
  
  oysa biz mühendisler açısal hızı [rad/s], torku [konya] alırız dolayısıyla:
  
  güç[w] = hız[r/s]*iş[joule]
  
  tabi bu frozen solution olmakla beraber motor tipine göre (bakın içten yanmalı demiyorum elektrikli olabilir nükleer olabilir matkap motoru olabilir mazda rx motoru olabilir sevgilinizin sizden gizli gizli kullandığı titreşimli bir cihazın ekzantrik motoru olabilir) trilyar adet karakteristiğe sahiptir ve buna biz hız-moment karakteristiği diyoruz.
  
  çok yazardım da okuyan yok. cühelalık moda olmuş.
  
  sözlük solcuları ben sizin mercimek kadar beyninizi sikeyim.
• ikisi birbirinden ayrılmaz bütünlerdir.
  
  tork aracın devirlenebilme yeteneğidir. aracın devirlenebilmesi de yüksek güç üretebilmesini sağlar.
  
  eşit güçte iki araçtan torku yüksek olan daha çabuk hızlanır.
  
  eşit torkta iki araçtan gücü yüksek olan daha yüksek sürat yapar.
  
  tabi ağırlık, lastikler, aerodinamik, şanzuman gibi faktörleri de düşünürsek denklemdeki bilinmeyen sayısı çok fazladır.
• beygir = katsayı x tork x devir. katsayı da kullandığınız birime göre değişiyor.
  
  tork bir güç değil kuvvet birimidir. beygir ise bir güç birimidir. güç de fizikte birim zamanda yapılan işe denir.
  
  mühendislik bilgilerimizi de verdiğimize göre, ortalama bir zekadaki insan da bu ikisi arasındaki bağlantıyı görebilir.
  
  beygir, torka da bağımlı olan bir fonksiyondur. dolayısıyla ondan bağımsız düşünülemez. ama tork, beygiri etkileyen tek değişken değildir, dolayısıyla bir aracın torku yüksek diye araç güçlü olacak diye bir kaide yok.
  
  düşük devirde yüksek tork, dizel çevriminin bir avantajıdır. fakat yanma değil patlama sonucu ateşleme gerçekleştiği için dizel ünitelerde birim zamandaki patlama sayısının getirdiği kısıtlamadan ötürü bir devir sınırlaması olmaktadır. devir arttıkça verim çok düşer ve atalet ve sürtünmeden kaynaklanan kayıp artışı, kazanılan güç artışının önüne geçer. dolayısı ile ihtiyaçlara göre optimum bir ünite tasarlanabilir.
• yine bilen bilmeyen sallamış.
  
  bilimsel tanımları herkesin anlayacağı şekilde eğip bükerek anlatalım.
  
  önce temel kavramlar.
  
  kuvvet:
  bilimsel tanım: kuvvet=kütle×ivme
  yani: belli bir kütleyi ivmelendirebilme yeteneğidir.
  ayrıca ek olarak, enerjisinden açısal momentumuna tüm klasik fizik formülleri, teoremleri; yukarıdaki formülü (f=m×a) aksiyom gibi kabul eder ve buradan türetilir.
  
  ivme:
  bilimsel tanım: hızın zamana göre türevi, konumun zamana göre ikinci türevi.
  yani: gaza bastığınızda sizi koltuğa yapıştıran, frene bastığınızda öne atılmanızı sağlayan şey.
  
  iş:
  bilimsel tanım: kinetik enerjideki değişim; kuvvet×yol değişmi. mesela bir cisme 10 newton kuvvetle 10 m yol aldırırsanız 100 nm iş yaparsınız
  
  şimdi işimize yarayacak kavramlara gelelim.
  
  güç:
  bilimsel tanım: enerjinin zamana göre türevi.
  yani: birim zamanda yapılan iş. (kuvvet×yol)/zaman. yani eğer 10 newton ile 10 metre hareket ettirme işlemini 10 saniyede yapabiliyorsanız (10×10)/10=10 watt gücündesiniz demektir.
  
  beygir aynı watt gibi (1 kwatt = 1.3 beygir) bir güç birimidir ve temel olarak motorun hacmi ve verimiyle ilgilidir. mekanik numaralarla, vites büyültüp küçülterek değiştirebileceğiniz bir şey değildir.
  
  tork:
  bilimsel tanım: kuvvet×yarıçap, açısal momentumun zamana göre türevi.
  yani: dönen tekerleğin hızını birim zamanda değiştirebilme yeteneği. ve dolaylı olarak arabayı ivmelendirebilme yeteneği
  
  beygirin aksine, torku mekanik numaralarla azaltıp artırabilirsiniz. onun için kataloglardaki tork verileri yanıltıcı olabilir. çünkü teoride herhangi bir motorla, mekanik numaralarla istediğiniz kadar tork elde edebilirsiniz.
  vites küçültmek, tekerlek küçültmek bu numaralardan bir kaçıdır. ancak torku her büyültme girişiminde unutmayın ki başka bir şeyden çalarsınız: max hız.
  
  her motorun verimli olduğu yeşil bir aralık vardır. motor ile tekerlek arası torku artırdığınızda, arabanın hızının değişimine kıyasla motor devri çok daha hızlı yükselir, verim aralığından çabucak sapar. bu durumda vites yükseltmelisiniz, ki bu da torku düşürür.
  
  sonuç olarak bir motor hakkında en sağlam bilgi, gücüdür. iyi bir şöförlükle vites sayesinde elde edebileceğiniz tork için, motorun asıl önemini gösteren beygir gücünden feragat etmek çok akıl karı değildir.
  
  son olarak, saçma bir yaygın görüş var: "kamyon motorları torklu, beygirli değil."
  
  bok beygirli değil. kamyon motorunu arabaya bağlayıp gerekli mekanik aksamı tasarlarsanız görürsünüz. tork tek başına hiç bir şey için yeterli değildir. 0.1 km/h hızla her yokuşu tırmanabilmek tatmin ediyorsa o ayrı.
• torku diye bir şirket vardır ama beygir gücüu diye bir şirket yoktur.