Güç ve torkun tüketime etkisi nedir?

Geçmişten günümüze kadar araç kullanan birçok kişi birbirleri ile konuşurken genellikle motorun gücü üzerinden aracın çok yakıt tüketip ...

Geçmişten günümüze kadar araç kullanan birçok kişi birbirleri ile konuşurken genellikle motorun gücü üzerinden aracın çok yakıt tüketip tüketmeyeceği konusunu tartışırlar. Hatta ne kadar çok güç o kadar fazla tüketim şeklinde bir düşünce de oldukça yaygındır. Biz de bu doğrultu da bir aracın yakıt tüketimi miktarını güç ve tork değerleri üzerinden incelemeye karar verdik. 


Aslında bu konu beygir gücü, tork ve bu iki değerin arasındaki ilişkiyle de yakından alakalı. 3 konuya da daha önceden değindik ve bu konuya başlamadan önce aşağıda listelediğimiz konulara göz atılmasında büyük fayda olduğunu düşünüyoruz. 


Ancak biz yine de yukarıdaki başlıkları basit bir şekilde özetleyerek  güç ve torkun birbiri arasındaki ilişkisine bakalım;
  • Beygir Gücü = (Tork x Motor Devri) / 7121
    • Beygir gücü: HP
    • Tork: NM
    • Motor Devri: Devir/Dakika
    • 7121: sabit bir değer, değişmez
Bu formülden şunlarda anlaşılabilir;
  • Güç: Bir motorun işi ne kadar çabuk yaptığını ifade eder
  • Tork: Bir motorun ne kadar iş yaptığını ifade eder
Yukarıdaki formülü pekiştirmek için şimdi basit ve anlaşılır bir örnek verelim;
  • Aşağıda yer alan değirmen çarkının oldukça büyük boyutlarda olduğunu düşünelim.
  • Bu çark oldukça yüksek torka ancak çok yavaş dönme hızına sahiptir.
  • Dönme hızının (Devir/Dakika) düşük olması gücün düşük hesaplanmasına neden olur.
  • Kısacası çark oldukça fazla işi çok yavaş bir şekilde gerçekleştirmektir. (Ör: Traktör motoru)
  • Burada çark küçültülseydi daha az iş hızlı bir şekilde gerçekleşirdi. (Ör: Super Sport motosiklet motoru)
Motor verimi ne demektir?

Motor verimi için; kullanılan enerji karşılığında alınan gücün miktarı denilebilir. Yani tükettiğimiz yakıtın karşılığında ne kadar fazla güç ve tork elde edebiliyorsak motorumuz o kadar verimlidir de diyebiliriz. Ancak taşıtlarda motorun dönme hareketi tekerleklere şanzıman, şaft ve diferansiyel gibi aktarma organlarından geçerek ulaştığı için verim aynı motora ancak farklı aktarma organlarına sahip araçlar arasında bile değişebilmektedir. 

Yazının başından itibaren basit bir toparlama yapmak gerekirse;

Kilit ifade çok iş yapmaktır. Birim zamanda yapılacak çok iş verimin daha iyi olmasına dolayısı ile de alınan iş karşılığı motorun yakıt tüketiminin düşük olmasını sağlar. Bu nedenle bir motorun az yakıt tüketebilmesi için işini rahat yapması ve altında bulunduğu ağırlığı rahat bir şekilde hareket ettirmesi gerekir. Aksi takdirde verim düşer, bunun sonucu olarak da yakıt tüketimi artar. 


Burada vurgulanması gereken bir nokta da motorda işi yapan esas değişkenin tork olduğudur. Yukarıda çarkın büyük olmasının yüksek tork sağladığını dolayısı ile daha çok iş yapıldığını belirtmiştik. Kısacası bir motorun çok iş yapıp az yakıt harcaması için yeterli miktarda tork üretmesi gerekir. Ayrıca bu tork ne kadar düşük bir motor hızında alınabilirse motor aracı o kadar rahat hareket ettirir ve tüketim de doğal olarak düşer.

Şimdi farklı tipteki motorlara ve ağırlıklara sahip araçların ne kadar güç ve torku hangi devirlerde elde ettiğine ve bunun sonucunda ne kadar yakıt tükettiklerine bakalım;

Karşılaştırmamızda tamamen VW marka araçların seçilmesinin nedeni; ürün gamında atmosferik emişli de olmak üzere çok farklı tipte ve hacimde motorlar olmasıdır. Ayrıca aynı markanın önemi; aktarma organlarındaki kayıpların daha benzer olacağı anlamına gelir. Farklı markalar seçilseydi tahmin edemeyeceğimiz farklı aktarma organı kayıpları bizi bu konularda yanıltabilirdi. Ayrıca kağıt üstündeki fabrika yakıt tüketimi değerleri de farklı markaların farklı yöntemleri nedeniyle sıkıntı yaratabilirdi.


İlk olarak farklı hacimde turbo-benzin motorlara sahip VW Jetta ile başlayalım;

VW Jetta'da bulunan turbo-benzin motorların üçü de gerek torklarını gerekse de güçlerini turbo beslemeye sahip olmaları nedeniyle benzer motor hızında elde ediyorlar. Kısacası motor devri göz ardı edilebilir. Ancak motorun verimi konusuna baktığımı zaman 1.2lt motorun kendinden güç olarak %20 ve %40 daha kuvvetli olan ayrıca tork olarak da %15 ve %43 daha yüksek olan 1.4lt motorlar ile hemen hemen aynı yakıt tüketimine sahip olduğu görülebilir. Ayrıca 125ps ve 150ps güce sahip motorlar 105ps motora göre hissedilir şekilde daha iyi performansa sahip. Bu arada 1.4lt motora sahip modellerin 1.2lt motora sahip modele göre %3 daha ağır olduğunu da belirtmekte fayda var. Ağırlık aynı olsa belki de 1.4lt motorlar 1.2lt motorlardan daha az yakıt tüketebilirdi. 


Bu arada her ikisi de 1.4lt olan ancak güçleri arasında %20 ve torkları arasında da %25 fark olan iki araç aynı ağırlığa sahipken 150ps olan hissedilir derecede daha iyi performansa sahip. Ancak fabrika tarafından verilen yakıt tüketimi değerleri birebir aynı. Bu da yüksek güç ve yüksek torkun daha fazla yakıt tüketimi anlamına gelmediğini turbo-benzin motor için kanıtlıyor. Kısacası güç/ağırlık ve tork/ağırlık oranı yüksek olan modeller daha verimli bir çalışma sunuyor diyebiliriz. 


Şimdi ise farklı hacimde turbo-dizel motorlara sahip VW Passat'a geçelim;

VW Passat'da bulunan turbo-dizel motorların üçü de güçlerini turbo beslemeye sahip olmaları nedeniyle benzer motor hızında elde ediyorlar. Kısacası motor devri güç konusunda Jetta'da olduğu gibi göz ardı edilebilir. Ancak maksimum tork 1.6lt motorda daha düşük devirlerde elde ediliyor. 2.0lt motor seçeneklerinde ise 150ps güce sahip versiyon maksimum torkunu daha düşük bir devir bandında elde ediyor. 


1.6lt dizel motor 2.0lt 150ps ve 190ps motorlara göre %25 ve %58 oranında daha güçsüz ve %36 ve %60 oranında daha az tork üretiyor. Ancak 2.0lt motora sahip rakiplerinden ortalama %5 daha hafif denilebilir. Ayrıca hızlanma olarak %25 ve %40 oranında, son hız olarak da %6 ve %14 oranında daha yavaş. Ancak Jetta'nın aksine yakıt tüketimi hissedilir derecede daha düşük. Ortalama verilere göre her iki modelden de yaklaşık %10 daha az yakıt tüketimine sahip. 


Hissedilir derecede daha düşük performansa sahip olsa da tüketimin de daha düşük olması ise hem gücün ve torkun 2.0lt rakiplerinden daha düşük devirlerde elde edilmesiyle hem de hafiflikten kaynaklanıyor. 1.6lt motor güç ve torkunu 2.0lt'lik motorların elde ettiği motor hızlarında sağlasaydı ve aynı ağırlığa sahip olsaydı daha düşük güç ve torka rağmen yakıt tüketimi 2.0lt motorlar ile aynı olabilirdi. 


Aslında bu duruma örnek 2.0lt motorların kendi içerisinde saklı da diyebiliriz. %27 oranında daha güçlü ve %18 oranında daha yüksek torka sahip 190ps'lik versiyon ile 150ps güce sahip versiyon hemen hemen aynı yakıt tüketimine sahip diyebiliriz. Üstelik 190ps olan Passat %3 daha ağır ancak performans değerleri de hissedilir derecede daha iyi. Ağırlıkları eşit olsa 190ps versiyon hem daha güçlü hem de daha performanslı olmasına rağmen belki daha az yakıt bile tüketebilirdi. 


Aynen turbo-benzin motora sahip Jetta modellerinde olduğu gibi turbo-dizel motora sahip Passat modelleri de güç/ağırlık ve tork/ağırlık oranları ile öne çıkıyor. Kısacası dizel motorda da güç/ağırlık ve tork/ağırlık oranı yüksek olan modeller daha verimli bir çalışma sunuyor diyebiliriz. 

En son olarak farklı hacimde turbo-dizel, turbo-benzin ve atmosferik benzin motorlara sahip VW Polo'ya geçelim;


İlk olarak 1.0lt atmosferik benzin - 1.2lt turbo-benzin motorlarına bakalım;

VW tarafından VW Polo'da sunulan motor seçenekleri oldukça çeşitli ve bu da bize her türlü motor tipinde karşılaştırma olanağı sunacak. Atmosferik-benzin, turbo-benzin ve turbo-dizel motor seçenekleri içinde tek eksik atmosferik-dizel ancak o da artık otomobillerde kullanılmıyor. Kısacası Jetta ve Passat konusundaki yazılanları pekiştirmek için harika 3 tip motor var elimizde. Üstelik dizel seçeneğinin aynı hacimde 2 farklı güç seçeneği mevcut ve bu güçler diğer 2 benzin seçeneğinin farklı versiyonları ile aynı olmasıyla dikkat çekiyor. 


Değerlendirdiğimiz tüm araçlar içerisinde farklı verilere sahip olması nedeniyle en dikkat çekici motor atmosferik-benzin diye düşünüyoruz. Güç/hacim oranı 1.2lt turbo-benzin motor ile aynı olsa da atmosferik motor bu gücü ancak 6200d/d'da elde edebiliyor. Ayrıca gücü aynı ancak torku 1.2lt turbo-benzin motora göre %68 oranında düşük ve maksimum torkun elde edildiği motor hızı da 3000-4300d/d arasında. 1.2lt motor ise maksimum torkunu 1400d/d gibi oldukça düşük bir devirde elde etmeye başlıyor. Ayrıca hem daha düşük hacme hem de daha düşük güce sahip olmasının yanında 1.0lt motora sahip Polo'nun ağırlığı %5 oranında daha az.


Diğer taraftan tüketim değerleri 1.2lt turbo motora göre neredeyse %10 daha fazla. 1.2lt motor daha düşük tüketime sahip olmasına rağmen performansda da hissedilir derecede daha iyi. 1.0lt motorun en büyük zaafı atmosferik besleme nedeniyle torkun düşük devirlerde alınamaması ve gücün de 6200d/d gibi yüksek bir devirde elde edilmesi. Çark örneğinde ne demiştik; Birim zamanda yapılacak çok iş verimi yükseltir. İşte güç ve torkun bu kadar yüksek devirlerde elde edilmesi tüketimin de daha büyük ve güçlü bir motora sahip daha ağır bir araca göre daha yüksek olmasına neden oluyor diyebiliriz. 

Şimdi  1.4lt hacme ancak farklı güçlere sahip turbo dizel motorlara bakalım;

Her iki motorun hacmi aynı ancak %20 oranında güç ve %10 oranında da tork farkı bulunuyor. Her iki modelin ağrılığı ise hemen hemen aynı. Ancak 90ps gücündeki versiyon 75ps gücündeki versiyona göre hızlanmada %18 ve son hızda da %6 oranında daha iyi. Aynı hacim ve aynı ağırlığa rağmen ise tüketim değerleri 90ps olan daha güçlü versiyonda ortalama olarak %6 daha düşük. Yani daha güçlü ve performanslı olan model daha az yakıt tüketerek bariz bir şekilde daha verimli çalışıyor. 


Burada benzin ve dizel motor arasında da bir karşılaştırmaya girebiliriz ancak dizel motorların benzin motorlara göre daha verimli olması kafa karıştırabilir. Bu nedenle bu konuyu bir başka teknik yazımızda dizel ve benzin motorları karşılaştırırken işleyeceğiz. 

Ancak burada konuya ışık tutacak bir noktaya da değinmeden geçemeyelim; 

Her ikisi de aynı güce (75ps) sahip 1.0lt atmosferik-benzin versiyon ile 1.4lt turbo-benzin versiyonun son hızlarının aynı olduğu görülebilir. Ayrıca aynı durum yine aynı güce (90ps) sahip 1.2lt turbo-benzin ve 1.4lt turbo-dizel versiyonlar arasında da görülebilir. 1.0lt ve 1.2lt benzin motorların 1.4lt dizel motorlara göre daha düşük hacme ve çok daha düşük torka sahip olmalarına rağmen güçleri aynı olan modellerin aynı maksimum hıza sahip olmaları ise benzin motorun daha yüksek motor hızına çıkabilmesinde yatmaktadır. Ancak benzin motorlarda yüksek devirde elde edilen motor gücü ve tork tüketimin de yüksek olmasına neden olmaktadır. Çark örneğini yine tekrar edecek olursak; Birim zamanda yapılacak çok iş verimi yükseltir. Bu da düşük devirde yüksek tork demektir ve tipik bir dizel motor karakteristiğidir. 

SONUÇ

Kullanıcıların ve araç satışı yapan kişilerin genellikle odak noktası motor gücü olsa da günlük kullanımda esas hissedilen nokta aracın torku ve bu torku hangi devirde elde ettiğidir. Bir araç kağıt üstünde güçsüz gibi görünebilir ancak düşük devirde elde edilen yüksek tork kendinden daha güçlü ancak tork olarak daha düşük araçlardan daha performanslı hissedilmesini sağlar. Ayrıca yakıt tüketimi de bu sayede daha düşüktür. Düşük devirde yüksek tork aracın ağırlığı ile daha rahat baş edilmesini sağlar bu da tüketimin daha düşük olmasının anahtarıdır.


Diğer taraftan beygir gücü ne kadar yüksek devirde elde ediliyorsa o aracın tüketim değerlerinde aynı oranda artma meydana gelir. Yakıt tüketimi ve kullanım rahatlığı açısından düşük devirde maksimum güç ve maksimum tork elde etmek gerekir. Bu nedenle toplum arasında çok güç çok tüketim ön yargısı aslında tamamen aracın bu gücü hangi motor hızı ile elde ettiğine bağlıdır diyebiliriz. Kısacası bir aracın motoru ne kadar yüksek devirde maksimum gücü üretebiliyorsa tüketimi benzer oranda yükselebilir.


Daha önce motosiklet ve otomobil motorları arasında verdiğimiz örnekler bu nedenle oldukça önemlidir. Çok düşük hacme ancak çok yüksek güce sahip olan hız motosikletleri çok daha hafif olmalarına rağmen otomobiller ile benzer tüketim değerlerine sahip olabilir. Bunun nedeni yüksek gücün çok yüksek devirlerde elde edilmesi ve zaten düşük olan torkun yine çok yüksek devirlerde elde edilmesinden kaynaklanır. Ancak hız motosikletlerinin amacı hızlı olmaktır ve tüketim ikinci plandadır. Ayrıca bu duruma bir diğer örnek de çok yüksek gücü yüksek devirlerde elde eden Formula 1 araçlarıdır.


Tüm bu nedenlerden dolayı takipçilerimiz araç seçimi yaparken;
  • Günlük kullanım için güce değil torka 
  • Düşük yakıt tüketimi ve kullanım rahatlığı için düşük devirde yüksek torka 
  • Yüksek hız için güce ve yüksek devirli motorlara odaklanmalarını tavsiye ediyoruz.
En son olarak halk arasında "Ne kadar çok güç o kadar fazla tüketim" düşüncesini cevaplayalım. Bu durum aslında turbo besleme sistemleri yaygınlaşmadan önce bir miktar doğruydu. Güç elde etmek için motorun büyümesi gerekiyor ve bunun sonucu olarak da kullanılan yakıt miktarı artıyordu. Ancak turbo beslemenin çok düşük motor hızlarında yüksek güç ve tork sağlaması artık bu durumu tersine çevirdi bile diyebiliriz. Yukarıda 3 farklı tablo ve 10 farklı araç üzerinden yaptığımız karşılaştırma da bunu zaten kanıtlar nitelikte diye düşünüyoruz. 


İlgili Konular

tork yakıt tüketimi 6416376472009311863

Yorum Gönder Yorumlar

emo-but-icon

item