Arabanızın torku (torku) nasıl ölçülür

Tork beygir gücü ile orantılıdır ve araca ve özelliklerine göre değişir. Tekerlek boyutu ve dişli oranı torku etkiler.

İster yeni bir araba satın alın, ister garajınıza bir yarış arabası inşa edin, motor performansını belirlerken iki faktör devreye girer: beygir gücü ve tork. Çoğu kendin yap tamircisi veya araba tutkunu gibiyseniz, muhtemelen beygir gücü ve tork arasındaki ilişkiyi iyi anlıyorsunuzdur, ancak bu "ayak-pound" rakamlarına nasıl ulaşıldığını anlamakta zorlanabilirsiniz. İster inanın ister inanmayın, aslında o kadar da zor değil.

Teknik ayrıntılara girmeden önce, hem beygir gücünün hem de torkun neden dikkate alınması gereken önemli faktörler olduğunu anlamanıza yardımcı olacak birkaç basit olguyu ve tanımı inceleyelim. İçten yanmalı motor performansını ölçmenin üç unsurunu tanımlayarak başlamalıyız: hız, tork ve güç.

Bölüm 1/4: Motor Devrinin, Torkunun ve Gücünün Genel Performansı Nasıl Etkilediğini Anlamak

Hot Rod dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir makalede, en büyük motor performansı gizemlerinden biri, gücün gerçekte nasıl hesaba katıldığının temellerine geri dönülerek nihayet çözüldü. Çoğu kişi dinamometrelerin (motor dinamometreleri) motor beygir gücünü ölçmek için tasarlandığını düşünür.

Dinamometreler aslında gücü ölçmez, torku ölçer. Bu tork değeri, ölçüldüğü RPM ile çarpılır ve ardından beygir gücü değerini bulmak için 5,252'ye bölünür.

50 yılı aşkın bir süredir motor torkunu ve devrini ölçmek için kullanılan dinamometreler, bu motorların ürettiği büyük miktardaki gücü kaldıramadı. Aslında, nitrometan yakan 500 inç küp Hemis'in bir silindiri, tek bir egzoz borusu boyunca yaklaşık 800 poundluk bir itme kuvveti üretir.

İster içten yanmalı ister elektrikli olsun tüm motorlar farklı hızlarda çalışır. Çoğunlukla, bir motor güç strokunu veya çevrimini ne kadar hızlı tamamlarsa, o kadar fazla güç üretir. İçten yanmalı bir motor söz konusu olduğunda genel performansını etkileyen üç unsur vardır: hız, tork ve güç.

Hız, motorun işini ne kadar hızlı yaptığına göre belirlenir. Motor hızını bir sayıya veya ölçü birimine uyguladığımızda, motor hızını dakika başına devir veya RPM cinsinden ölçeriz. Motorun yaptığı "iş", ölçülen mesafeye uygulanan kuvvettir. Tork, dönme üreten özel bir iş türü olarak tanımlanır. Bu, yarıçapa (veya içten yanmalı bir motor için volana) bir kuvvet uygulandığında meydana gelir ve genellikle ayak-pound cinsinden ölçülür.

Beygir gücü işin yapılma hızıdır. Eski günlerde, eğer nesnelerin taşınması gerekiyorsa insanlar bunu genellikle bir at kullanırdı. Bir atın dakikada yaklaşık 33,000 feet hızla hareket edebileceği tahmin edilmektedir. “Beygir gücü” terimi buradan geliyor. Hız ve torktan farklı olarak beygir gücü, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli birimlerle ölçülebilir: 1 hp. = 746 W, 1 bg = 2,545 BTU ve 1 HP = 1,055 joule.

Bu üç unsur birlikte çalışarak motor gücü üretir. Tork sabit kaldığı için hız ve güç orantılı kalır. Ancak motor devri arttıkça torku sabit tutmak için güç de artar. Ancak birçok kişinin tork ve beygir gücünün motor devrini nasıl etkilediği konusunda kafası karışıyor. Basitçe söylemek gerekirse tork ve güç arttıkça motor devri de artar. Bunun tersi de doğrudur: Tork ve güç azaldığında motor devri de düşer.

Bölüm 2/4: Motorlar maksimum tork için nasıl tasarlanmıştır?

Modern bir içten yanmalı motor, biyel kolunun boyutunu veya uzunluğunu değiştirerek ve silindirin deliğini veya çapını artırarak gücü veya torku artıracak şekilde değiştirilebilir. Buna genellikle delik/strok oranı denir.

Tork Newton metre cinsinden ölçülür. Basit bir ifadeyle bu, torkun 360 derecelik dairesel hareketle ölçüldüğü anlamına gelir. Örneğimizde aynı delik çapına (veya yanma silindiri çapına) sahip iki özdeş motor kullanılıyor. Bununla birlikte, iki motordan birinin daha uzun bir "stroku" (veya daha uzun bağlantı çubuğunun oluşturduğu silindir derinliği) vardır. Daha uzun stroklu bir motor, yanma odasında döndükçe daha doğrusal bir harekete sahiptir ve aynı görevi yerine getirmek için daha fazla güce sahiptir.

Tork, ayak poundu cinsinden veya bir görevi gerçekleştirmek için ne kadar “bükme kuvvetinin” uygulandığıyla ölçülür. Örneğin paslı bir cıvatayı gevşetmeye çalıştığınızı hayal edin. Diyelim ki biri 2 fit uzunluğunda ve diğeri 1 fit uzunluğunda iki farklı boru anahtarınız var. Aynı miktarda kuvvet uyguladığınızı varsayarsak (bu durumda 50 lbs basınç), aslında iki ayaklı bir anahtar (100 x 50) için 2 ft-lbs tork uyguluyorsunuz ve yalnızca 50 lbs. tek ayak anahtarı kullanarak torku (1 x 50) ayarlayın. Hangi anahtar bir cıvatayı daha kolay sökmenize yardımcı olur? Cevap basit: Daha fazla torka sahip olan.

Mühendisler, hızlanmak veya tırmanmak için ekstra "darbeye" ihtiyaç duyan araçlar için daha yüksek bir tork-beygir gücü oranı sağlayan bir motor geliştiriyorlar. Tipik olarak, çekme amacıyla kullanılan ağır hizmet taşıtlarında veya hızlanmanın kritik olduğu yüksek performanslı motorlarda (yukarıdaki NHRA Üst Yakıtlı Motor örneği gibi) daha yüksek tork değerleri göreceksiniz.

Bu nedenle otomobil üreticileri kamyon reklamlarında sıklıkla yüksek torklu motorların potansiyelini vurguluyor. Motor torku, ateşleme zamanlamasını değiştirerek, hava/yakıt karışımını ayarlayarak ve hatta belirli senaryolarda tork çıkışını artırarak da artırılabilir.

Bölüm 3/4: Genel Motor Tork Değerini Etkileyen Diğer Değişkenleri Anlamak

Torkun ölçümü söz konusu olduğunda, içten yanmalı bir motorda göz önünde bulundurulması gereken üç benzersiz değişken vardır:

Belirli bir RPM'de üretilen güç: Bu, belirli bir RPM'de bir motorun ürettiği maksimum güçtür. Motor hızlandıkça bir devir veya beygir gücü eğrisi gelişir. Motor devri arttıkça güç de maksimum seviyeye ulaşana kadar artar.

Mesafe: Bu, biyel kolunun strokunun uzunluğudur: yukarıda açıkladığımız gibi strok ne kadar uzun olursa, o kadar fazla tork üretilir.

Tork Sabiti: Tüm motorlara atanan matematiksel bir sayıdır, 5252 veya güç ile torkun dengelendiği sabit RPM'dir. 5252 sayısı, bir beygir gücünün bir dakikada 150 feet yol kat eden 220 pounda eşdeğer olduğu gözleminden türetilmiştir. Bunu ayak-libre tork cinsinden ifade etmek için James Watt, ilk buhar motorunu icat eden matematiksel bir formülü tanıttı.

Formül şuna benzer:

Yarıçapın bir ayağına (veya örneğin içten yanmalı bir motorun silindirinin içindeki daireye) 150 poundluk kuvvet uygulandığını varsayarsak, bunu ayak-librelik torka dönüştürmeniz gerekecektir.

220 cfm'nin rpm'ye uyarlanması gerekir. Bunu yapmak için, 3.141593 feet'e eşit olan iki Pi sayısını (veya 6.283186) çarpın. 220 feet'i alıp 6.28'e böldüğünüzde devir başına 35.014 rpm elde ederiz.

150 feet'i alın ve 35.014 ile çarpın ve 5252.1 değerini elde edin; bu, foot-pound'luk torku ölçerken dikkate alınan sabitimizdir.

Bölüm 4/4: Araç Torku Nasıl Hesaplanır?

Torku belirleme formülü şu şekildedir: Tork = Motor Gücü x 5252, bu daha sonra RPM'ye bölünür.

Ancak torkla ilgili sorun, torkun iki farklı yerden ölçülmesidir: doğrudan motordan ve tahrik tekerleklerine. Tekerleklerdeki tork değerini artırabilen veya azaltabilen diğer mekanik bileşenler şunları içerir: volan boyutu, şanzıman oranları, çeker aks oranları ve lastik/tekerlek çevresi.

Tekerlek torkunu hesaplamak için tüm bu öğelerin, dyno'da bulunan bilgisayar programına bırakılması en iyisi olan bir denklemde hesaba katılması gerekir. Bu tür ekipmanlarla araç bir raf üzerine yerleştirilir ve tahrik tekerlekleri bir sıra silindirin yanına yerleştirilir. Motor, motor devrini, yakıt tüketimi eğrisini ve dişli oranlarını okuyan bir bilgisayara bağlanır. Araç istenilen süre boyunca dyno üzerinde sürüldüğünde bu sayılar tekerlek hızına, hızlanmaya ve RPM'ye dahil edilir.

Motor torkunun hesaplanmasının belirlenmesi çok daha kolaydır. Yukarıdaki formülü takip ederek, ilk bölümde açıklandığı gibi motor torkunun motor gücü ve devir sayısıyla nasıl orantılı olduğu netleşir. Bu formülü kullanarak RPM eğrisinin her noktasındaki tork ve güç değerlerini belirleyebilirsiniz. Torku hesaplamak için motor üreticisi tarafından sağlanan motor gücü verilerine sahip olmanız gerekir.

Tork hesaplayıcı

Bazı kişiler, MeasureSpeed.com tarafından sunulan ve motorun maksimum beygir gücü değerini (üretici tarafından sağlanan veya profesyonel bir dinamometre sırasında doldurulmuş) ve istenilen devir sayısını girmenizi gerektiren çevrimiçi bir hesap makinesi kullanır.

Motorunuzun hızlanma sorunu yaşadığını ve olması gerektiğini düşündüğünüz gücü sağlamadığını fark ederseniz, sorunun kaynağını belirlemek için AvtoTachki'nin sertifikalı tamircilerinden birinin inceleme yapmasını sağlayın.