Beygir Gücü Nedir?

“At gücü” yada diğer kullanımıyla “Beygir gücü” daha çok otomobil ve elektrik motorlarının sahip olduğu güçlerinin belirlenmesi için kullanılan güç birimidir. Türkçesi BG olan beygir gücü uluslararası literatürde genellikle HP (Horse Power) birimiyle ifade edilir. Bu kavram buhar makinelerinin üretilmeye başlandığı zamanlarda bu makinelerin güçlerinin kolayca anlaşılabilmesi için İskoçya’lı Mühendis ve Fizikçi “James Watt” tarafından ortaya atılmıştır.

James Watt bir atın bir 12 fit (yaklaşık 3.65 metre) yarıçaplı bir değirmen çarkını saatte 144 kez veya dakikada 2,4 kez çevirebildiği ve çarka uyguladığı kuvvetin 180 libre-kuvvet (800,6796 Newton) olduğunu hesaplamıştır.

Böylece 1 Beygir gücü “75 kg’lık ağırlığı 1 sn’de 1 metre yukarı kaldırabilecek güç miktarı olarak” tanımlanmıştır. Beygir gücünün 1 atın gücüne denk geldiği düşünülerek “beygir gücü” ifadesi kullanılmıştır. Bir motorun sahip olduğu beygir gücü o motora has değiştirilemez bir değerdir. Fakat otomobilin dynometer (döner bir makinenin çıkış kuvvetini ölçmede kullanılan aygıt) ile ölçülen beygir ve tork değerleri; aktarma organı, vites kutusu ve tekerlek çapı gibi etmenlere bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Başka bir ifade ile beygir gücü yüksek, torku ise düşük olan bir motoru sadece dişli oran ayarlarını değiştirerek tam ters karakter (güç değişimi) sağlamak mümkündür. Bu nedenle beygir gücü ve tork çıplak bir motorda gerçek değerlerini ifade ediyor olsalar da, gücün yere iletilmesine kadar araya giren faktörler göz önüne alındığında sadece motora ait karakteristik bir veri olarak düşünülemez.

Tork Nedir?

Tork, kuvvet momenti ya da dönme momenti, bir kuvvetin nesnenin ekseninde, dayanak noktasında ya da çevresinde dönme eğilimidir. Kuvvet ister itme, isterse çekme olsun; tork bir nesnenin döndürülmesi olarak düşünülebilir. Tork, motordan tekerleğe iletilen itme (dönme momenti) kuvvetidir. Birimi Nm (Newtonmetre)’dir. Halk ağzıyla otomobilin çekişi olarak da tarif edebileceğimiz tork, kamyon, otobüs, traktör gibi araçlarda çok yüksek değerler almaktadır. Bunun nedeni yük taşıyan araçlarda hız yapmaktan çok çekişe ihtiyaç duyulmasıdır.

Aslında bu kavram fizikte dönme momenti olarak bilinen kuvvet x kuvvet kolu formulünden başka birşey değildir. Üstteki resimde anahtarla somunun sıkılması gösterilmekte. Burada elle uygulanan kuvvet vida ile somun arasında vidaya paralel yönde bir gerilim ve dairesel yönde moment oluşturmakta. İşte bu momente tork denir. Anahtarın sapı ne kadar uzun olur ve ne kadar geriden tutulabilirse, somun o kadar kolay dönecektir. Otomobilin tekerleklerinde olan da bunu aynısıdır. Tekerleğin çapı küçültülürse tork yükselir ve daha ani tepki veren daha esnek bir sürüş karakteristiğine sahip olunabilir. Tabi bu durumda maksimum sürat düşecektir. Bir yerden kazanılırken bir yerden fire vermek gerekir, bu işin doğasında olan durumdur.

Torku ifade eden bir diğer oto terimi de esnekliktir. Aynı devir bandında torku yüksek olan otomobiller ara hızlanmalarda yani sollamalarda örneğin 60km/h hızdan 120km/h hıza ulaşmada daha başarılıdır. Bu da otomobilin esnekliği olarak tanımlanır. Torku yüksek olan bir otomobil özellikle rampa çıkarken fazla devir çevirmeye ihtiyaç duymadan hızını koruyabilir fakat torku az olan otomobil ivmesini koruyabilmek için vites düşürerek hızını artırmak zorundadır.

Tork Eğrisi

Altta Volkswagen otomobiline ait 1.4 TSI ve 1.6 FSI motorlarının tork eğrileri karşılaştırılmalı olarak verilmiştir. Grafiği yorumlarken ilk başta şu temel bilgiyi bilmek gerekir: “Bir motorun tork eğrisi ne kadar düz bir çizgi şeklinde ilerliyorsa, motor o kadar verimlidir.” Motorun verimli olması kullanılan yakıttan minimum ısıl kayıpla optimum kazanç elde edilebildiği anlamına gelir ki, bu bir motor için en belirleyici kalite faktörlerinin başında gelir.

Grafikteki her iki motor da benzinlidir. 1.4 litrelik TSI motor 1500 devir seviyelerinden başlayarak 3500 devre kadar aynı tork değerini koruyabilmiştir. Bu demektir ki otomobil bu devir  bandında kendinden beklenebilecek en atak(esnek) sürüşü mümkün kılıyor. 1.6 litrelik FSI motor ise, maksimum torkunu 4000 devirde üretmiş ve bu devirden sonra 6300 devirlere kadar fazla bir şey kaybetmeden çekişini korumuş. Atmosferik bir motor için güzel bir değer fakat 4000 devire kadar otomobilin uyuşuk bir tavır sergilemesi hem şehir içi yakıt ekonomisi hem de sürüş keyfi açısından kötü bir durum. Bu motordan performans alınabilmesi için yüksek devirde kullanmak şart, bu da çok yüksek ısıl kayıplarla beraber verimsizliği ve yüksek yakıt tüketimini beraberinde getirir. Peki bu durumda 1.4 TSI motor harika mı? Tabiki değil; onun da 3500 devirden sonra aniden nefesi kesilmeye başlıyor ve FSI motor kadar yüksek devirle motoru çeviremiyor. Sonuç olarak rampada TSI motor FSI’ya rahatlıkla toz yutturacak ve kıyas götürmez şekilde performansını gösterecektir. Düz yolda ise FSI motor, TSI’yı hem hızlanma değeri olarak hem de maksimum sürat anlamında ya geride bırakacaktır. Ama yakıt ekonomisi ve sürüş keyfi açısından TSI motorun tercih edilebilirliği daha fazla. FSI motorun eğrisi grafiğin hiçbir yerinde düz bir çizgi olarak ilerlemediğinden zaten ilk bakışta çok başarılı olmadığı anlaşılıyor. Bu grafikte kırmızı çizgiyle gösterilen TSI motor tork anlamında da güçlü zaten ama bazı grafiklerde tam tersi olur ve eğri tepe gibi olan mavi grafik kırmızının üzerine çıkar. İşte o durumda da düz ilerleyen grafiğe sahip aracı tercih etmek daha mantıklı olacaktır. Maksimum torku az olsa da o torku değişken devir aralığında sürekli üretebilen motor daha başarılıdır.

Kaynak:

• https://tr.wikipedia.org/wiki/Tork
• http://www.bilgiustam.com/

The post Tork ve Beygir Gücü Arasındaki Fark appeared first on TechWorm.

Güç birim zamanda meydana gelen iş olarak tanımlanmaktadır. Dolayısıyla bir şeyin gücünü sınırsız bir zamanda yaptığı iş değil de, belirli bir zaman içerisinde yaptığı iş belirlemektedir. Tarihi 200 yıl öncesine dayanan beygir gücü ifadesi, yük taşıma deyince akla attan başka bir şey gelmemesinden doğmaktadır. Bu sebeple de beygir gücü kavramı tam olarak anlaşılamamakta ve birçok kişi tarafından karıştırılmaktadır. Örneğin 100 beygirlik bir araba dendiğinde 100 tane atın ürettiği güç anlaşılmaktadır. Beygir gücü ise çok daha farklı bir kavramdır. Bu kavramın ne olduğu hakkında geniş bilgi, tork gücü ile olan benzerlik ve farklılıkları yazımızın ilerleyen kısımlarında anlatılmıştır.

Beygir Gücü (HP) Nedir?

Beygir Gücü, en temel şekilde anlatırsak; 75 kg ağırlığındaki bir yükün 1 saniyede 1 metre hareket ettirilmesi için gerekli olan güç miktarına denir. Dilimize İngilizcedeki “Horse Power” teriminden geçmiştir. Horse, at – beygir; Power ise güç demektir. Beygir gücünü temsil eden “HP” harfleri, Horse Power‘ın ilk harfleridir. Aslında, gerçek bir beygirin ya da atın, 1 saniyede 1 metre ileriye taşıdığı yük miktarı, ortalamada yaklaşık 50 kg’dır. Ancak motorların gücü simge edilirken, nedense mühendisler bu ağırlığı 75 kg olarak tanımlamışlardır. Beygir gücü tanımını ilk kullanan mühendis ise, ünlü mucit James Watt’dır.

Beygir Gücü Gibi Bir Tanımlamaya Neden İhtiyaç Duyulmuştur?

James WATT, icat ederek ürettiği ve satışa sunduğu makinalar hakkında bilgi verirken, müşterilerin en çok merak ettiği konu bu makinaların ne kadar güçlü olduğuydu. Herkesin “güç” kelimesinden anladığı başka bir şey olduğundan; farklı farklı insanların, üzerinde hem fikir olduğu bir “güç” tanımı yapılması gerekiyordu. Bu gerçeği fark eden James WATT, o dönem herkesin haşır neşir olduğu atların gücüyle endeksleyerek, motorlarının gücünü açıklamaya karar verdi. Böylece işler daha da kolaylaştı.

Beygir Gücü Her Şartta Tekerlere Aynı Miktarda mı İletilir?

Motorun ilettiği beygir gücü, tekerleklere gelene kadar pek çok farklı sistemden geçtiği için; aynı beygir gücüne sahip farklı araçlarda; tekerlere iletilen güçler arasında değişiklikler görülebilir. Aracın aksamlarındaki ve teker sistemlerindeki dişli sayıları bile; beygir gücünün tekerlere az ya da çok iletilmesinde etkilidir. Motorun benzinli ya da dizel olması, hatta araç tekerlerinin büyüklüğü bile iletilen gücü değiştirir.

Beygir Gücü İle Tork Gücü Aynı Şey midir?

Günümüzde, beygir gücü ile tork gücü, birbirlerine olan benzerliklerinden dolayı sürekli karıştırılmaktadır. Aslında bu benzerlik, güç açısından gelen bir benzerliktir. Şöyle düşünelim. Bir haltercinin çok güçlü ayaklara sahip olması gerekir. Çünkü, kaldırdıkları onca ağırlığın altında ezilmeyip, dik durabilmeleri gerekir. Eğer diz kapakları o yükü taşıyamazsa, haltercinin o yükü kaldırması söz konusu olamaz. Bununla birlikte, koşucuların da çok güçlü ayaklara sahip olması gerekir. Çünkü adımlarını daha hızlı ve daha uzağa atmaları için onlara maksimum güç gereklidir.

Peki, şu soruyu kendimize soralım: Bir haltercinin ve bir koşucunun ihtiyaç duydukları güç çeşidi, birbiriyle aynı mıdır? Hayır. Haltercinin sahip olması gereken güç; halteri daha iyi kaldırabilme, onu daha yükseğe çekebilme ile alakalıyken; koşucunun sahip olması gereken güç, adımları daha hızlı ve daha uzağa atabilme ile ilgilidir.

İşte, tork gücü derken aklımıza; halterci ayağının sahip olması gereken güç gelmelidir. Beygir gücü derken ise aklımıza, koşucu ayaklarının sahip olduğu güç gelmelidir. Tork gücü çekiş kuvveti ile ilgiliyken; beygir gücü daha çok hız ile ilgilidir. İşte bu yüzden; bir kamyonun ya da tırın, sedan bir araca göre daha yüksek tork gücüne sahip olması gerekir. Aynı sebepten dolayı da, bir yarış arabasının, kamyon ya da tıra göre daha etkili bir beygir gücüne sahip olması gerekir. Tırlara, haddinden fazla beygir gücü verilirse, tonlarca yükle maksimum hıza ulaştıklarında aracın devrilmesine yol açar. Bir yarış arabasına haddinden fazla tork gücü verildiğinde; yarış pistinde çok fazla etkisini görmeyecektir. Çünkü gereğinden fazla torkun, hıza etkisi yoktur. Her şeyin ihtiyacı farklı farklıdır.

The post Beygir Gücü (HP) Nedir? Ne İşe Yarar? appeared first on TechWorm.