Tork Nedir

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.

tork

Aslında bu kavram fizikte dönme momenti olarak bilinen kuvvet x kuvvet kolu formülünden başka bir şey değildir. Yandaki 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 bir şeydir.

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.

Torkun yüksek olması için temel olarak motorun yanma odasında normalden daha kuvvetli bir yanma gerçekleşmesi gerekir. Aynı beygir gücüne sahip bir benzinli motor ile bir dizel motor arasında iki kat tork farkı oluşabilir. Dizel motorlarda yanma odasındaki sıkıştırılan yüksek basınçlı havanın içerisine yine yüksek basınçlı enjektörlerden yakıt püskürtülerek kuvvetli bir yanma elde edilir. Bunun yanında pistonun kurs içerisindeki hareket mesafesinin artması ve buna bağlı olarak piston kolunun uzaması gibi etmenlerden ötürü dizel motorların torkları yüksektir. Fakat dizel motorlar benzinlilere göre fazla devir yapamadıklarından hızlanma değerlerinde pek iç açıcı değerler elde edemezler yani sahip oldukları tork avantajlarını devir düşüklükleri nedeniyle kısmen kaybederler. Bu devir düşüklüğünün nedeni ise, yanma odasına püskürtülen mazotun odacığın belirli bir noktasından başlayarak yayılarak patlamayı oluşturmasıdır. Bu noktada patlamayı kuvvetlendirmek için enjektör basıncını artırarak yakıtı yanma odasına daha hızlı göndermekten başka yapacak fazla bir şey yoktur. Benzinli motorlarda ise, birden fazla buji ile farklı noktalarda ateşleme sağlanabilmesinin yanında moleküller arası yanmayı hızlandırıcı partiküllerin yakıta eklenmesiyle yanma verimini artırmak mümkün olmaktadır.

Yüksek devirli benzin motorları her halükarda en gelişmiş turbo dizel bir motordan dahi ivmelenme anlamında üstündürler. Fakat alt devirlerdeki ani hızlanma yetenekleri sayesinde günlük şehir içi kullanımda dizel motorlar çok keyifli sürüş dinamikleri sunarlar. Bunun nedeni elbette yüksek tork değerleridir.

Torku yüksek olan bir aracın gaz pedalına basıldığında insanın sırtını koltuğa yapıştıracak bir hızlanma duygusu yaşatır ve bu da sürüşteki en önemli keyif faktörlerinden birisidir. Fakat hareketin devamında devirler arttıkça bu hissiyatı yaşamak pek mümkün değildir. Benzinli otomobiller ise daha doygun hızlanırlar. Bu nedenledir ki, drag yarışlarında dizel otomobiller genellikle tercih edilmemektedir.

Bir otomobilin vites kutusunda, daha fazla tork üretmesi veya daha fazla hız yapması arasında tercih yapılabilir. Bu konuda güç ve tork değerleri binek otomobillerde birbirine yakın değerlerde tutulurken örneğin bir jipte tork yönüne kaydırılmıştır.

Misal bir binek otomobil 130 HP güç, 160 Nm tork değerine sahipken aynı motorun kullanıldığı bir jip 100 HP güç, 280 Nm tork değerine sahip olabilir.

Burada beygir gücü değişmezken kullanılan şanzıman oranlarına bağlı olarak torkta farklılık görülmektedir. Benzer şekilde tekerlek çapı büyük olan traktör gibi araçlarda torkun yüksek olması gerekir çünkü tekerlek çapı büyüdükçe motorun çekişi düşer. İlave olarak motor tipi de tork açısından önemlidir. Sıra tipli motorlar güç üretmeye odaklı olarak üretilirken V tipli motorlar çekişin fazla ve sürekli olması istenen yerlerde yaygın olarak kullanılır.

Tork Eğrisi

Otomobilden anlayanların baktığı en önemli ve en iyi yorumlanması gereken teknik veri tork eğrisidir. Aşağıda Volkswagen markasına ait 1.4 TSI ve 1.6 FSI motorlarının tork eğrileri karşılaştırılmalı olarak verilmiştir.

tork_grafik

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.

Tork Konverter Nedir? Nasıl Çalışır?

Manuel yani düz vites kullanan otomobillerde vites değiştirirken debriyaj kavraması ile motorun boşa alınması gerekir. Otomatik vitesli araçlarda ise, motor ile bağlantıyı kesecek bir debriyaj kavraması bulunmadığından tork konverteri kullanılır. Türbin, stator, pompa ve şanzıman sıvısı(transmission fluid) kısımlarından oluşan tork konverteri, iki vantilatör pervanesine benzer dairesel kapaklar ve onların ortasında stator denilen küçük bir pervane ile konumlandırılmıştır. Dairesel kapaklar içerisine doldurulmuş şanzıman sıvısı hareket halinde iken şanzıman dişlilerine bağlı olan türbine çarpar. Bu sayede güç şanzıman dişlilerine tork olarak iletilmiş olur. Araç kırmızı ışıkta durduğunda tork konverteri torkun bir miktarını şanzımana iletir ve frene dokunmadan tam olarak duramazsınız. Bu aracın stop etmemesi içi zorunludur. Bu nedenle “D” yani viteste olan araç, duruyorken gazdan ayak çekildiğinde yavaşça ilerlemeye başlar. Bunu sağlayan tork konverterinin gücün bir kısmını iletiyor olmasıdır. Eğer vites “N” konumuna yani boşa alınırsa, pompa ve türbin tamamen boşta döner ve şanzımana hiç güç iletilmez. Motor çalıştığı sürece tork konverteri dönme hareketini her durumda sürdürür. Otomatik vitesli araçların sıklıkla dur-kalk yapılan kullanımlarda daha fazla yakıt harcamasının nedeni budur.

tork

Tork Konverterinin Kısımları:

  • Türbin
  • Pompa
  • Stator
  • Şanzıman Sıvısı

Pompanın dönüşüyle birlikte bir vakum oluşur ve şanzıman sıvısı pompa kanatlarının yönlendirdiği şekilde orta yarıklardan içeri girer. İçeride dönel bir hareket yapan sıvı türbinin ters yönde konumlandırılmış olan kanatçıklarına çarparak aksi yönde dönmesini sağlar. Başka türlü sıvının türbinden çıkmasına imkan yoktur bu nedenle dönüşünü ters yöne çevirmesi gerekir. Türbin ve pompanın ortasında yer alan stator ise, türbinden gelen sıvıyı tekrar pompaya yönlendirerek torkun arttırılmasına ciddi anlamda yardımcı olur. Stator türbin ve pompa pervaneleriyle aynı yönde dönmekte serbesttir fakat zıt yönde dönmez. Çünkü statorun enerji kaybı yaşanmaması için çalışma anında dönmemesi gerekir. Pompa ve türbin yaklaşık 65km/s hızda neredeyse aynı hızda dönerler ve bu durumda statora ihtiyaç olmaz. Stator farklı hızlarda dönen türbin ve pompa ikilisi için hareketi kuvvetlendirici rol oynar.
tork
Araç sabit hıza yaklaştığında türbin ve pompanın dönüş hızları neredeyse eşitlenir. Bu durumda pompanın kanatlarından çıkan sıvı zaten aynı hızda dönmekte olan türbine girer, yani statora ihtiyaç kalmaz. Sıvı stator kanatlarına zıt yönde çarptığı için onu serbestçe döndürür.

Üç elemanın(türbin, pompa, stator) hızları birbirine eşitlendiği anda bir sensör ile bu algılanır ve kilit mekanizması devreye girer. Bu sayede güç doğrudan motora iletilir ve tork konverteri devreden çıktığı için yakıt tasarrufu sağlanır. Bu kilit mekanizması genellikle son viteste, bazı araçlarda ise her viteste olabilir. Bu durum aynı zamanda şanzıman sıvısının soğuyup, daha verimli çalışmasına olanak sağlar.

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi / E.Üni. Kalibrasyon Lab. Sorumlusu / Biyomedikal Kalibrasyon Laboratuvarı Sorumlu Müdürü (Sağ.Bak.) / X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.) / Ultrason-Doppler Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.) - Hatalı veya kaldırılmasını istediğiniz sayfaları diyot.net@gmail.com bildirin

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Elektrik Motorları

ASENKRON  MOTORLARDA V / F ORANI  TUTULARAK  HIZ AYARI YAPILMASI BİR FAZLI ASENKRON MOTORLARIN ÇEŞİTLERİ, …

Bir cevap yazın