TORK NEDİR?

Tork(torque) deyince muhtemelen birçok kişinin aklına  otomobillerle  alakalı birşey gelir. Fakat bunun ne olduğunu tanımlamaya gelince birçoğumuz zorlanırız. Ne olduğunu çok iyi bilmeme rağmen tarif ederken nasıl anlatacağımı şaşırıyorum. Tork ve beygir gücü birbirine yakın iki terimdir ve torkun ne olduğunu anlayabilmek için öncelikle beygir gücünün ne olduğunu bilmek gerekir

Beygir Gücü Nedir?

Bir  otomobilin  teknik özelliklerinde motoruna ait  güç  ve tork değerlerini görürüz. Buradaki  güç , motorun beygir gücüdür ve Türkçesi BG olan HP(horsepower) birimiyle ifade edilir. 1 beygir: 75 kg’lık ağırlığı 1 sn’de 1 metre yukarı kaldırabilecek  güç  miktarı olarak tanımlanır. Bunun da yaklaşık 1 atın gücüne denk geldiği düşünülerek “beygir gücü” denilmiştir. Beygir gücü motora has değiştirilemez bir değerdir. Ama tork aktarma organları, dişliler, vites kutusu, tekerlek çapı vs. gibi etkenlerle değiştirilebilir. Beygir gücü ise bunların tamamından bağımsız motorun karakteristik bir özelliğidir. Aslında tork da çıplak bir motorda belli bir değerle ifade edilebilir fakat bu  güç  yere iletilen itme kuvveti olarak tanımlandığından tek başına motora ait karakteristik bir veri olarak düşünülemez.

Tork Nedir?

Tork, motordan tekerleğe iletilen itme(dönme momenti) kuvvetidir. Birimi Nm (Newtonmetre)’dir. Bu kuvvet motorun gücü ile doğrudan alakalı değildir. Yani iki  araçtan  beygiri az olan bir  otomobilin  torku ise diğerine göre fazla olabilir. Bu da tekerlek çapı, vites kutusu ve motor tipi gibi etmenlere bağlı olarak değişir.

Halk ağzıyla  otomobilin  çekişi olarak da tarif edebileceğimiz tork, kamyon, otobüs, traktör gibi  araçlarda  çok yüksek değerler almaktadır. Bunun nedeni yük taşıyan  araçların   hız  yapmaktan çok çekişe ihtiyaç duymasıdır.

Torku ifade eden bir diğer oto terimi de esnekliktir. Torku yüksek olan  otomobiller  ara hızlanmalarda yani sollamalarda örneğin 60km/h hızdan 120km/h hıza ulaşmada daha başarılıdır. Bu  otomobilin  esnekliği olarak tanımlanır.

Torkun yüksek olması için motorun yanma odasında normalden daha kuvvetli bir yanma gerçekleşmesi gerekir. Bu nedenle aynı beygir gücüne sahip bir benzinli motor ile  dizel  motor arasında iki kata yakın tork farkı vardır.  Dizel  motorlarda yanma odasında sıkıştırılan yüksek basınçlı havanın içerisine yine yüksek basınçlı enjektörlerden  yakıt  püskürtülerek çok kuvvetli bir yanma elde edilir. Bu nedenle  dizel  motorların torkları fazladır. Fakat  dizel  motorlar benzinlilere göre fazla devir yapamadıklarından hızlanma değerlerinde benzinli  araçlarla  benzer değerler elde ederler yani sahip oldukları tork avantajlarını devir düşüklükleri nedeniyle kısmen kaybederler.

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  bir  sürüşü  mümkün kılarlar. Bunun nedeni de yüksek tork değerleridir. Torku yüksek olan bir  aracın  gaz pedalına basıldığından insanın sırtını koltuğa yapıştıracak bir hızlanma duygusu yaşatır ve bu  otomobillerdeki  en önemli  keyif  faktörlerinden birisidir.

Bir  otomobilin  vites kutusunda, daha fazla tork üretmesi veya daha fazla  hız  yapması arasında tercih yapılabilir. Burada etkili olan  güç  ve tork değerleri binek  otomobillerde  birbirine yakın değerlerde tutulurken örneğin bir jipte tork yönüne kaydırılmıştır. Misal bir binek  otomobil  150 HP  güç , 180 Nm tork değerine sahipken aynı motorun kullanıldığı bir jip 150 HP  güç , 300 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. İlaveten motor tipi de tork için önemlidir. Sıra tipli motorlar  güç  üretmeye odaklı olarak üretilirken V tipli motorlar çekişin fazla ve sürekli olması istenen yerlerde kullanılır.

Yazının başından beri hep  otomobillerdeki  tork kavramıyla ilgili açıklamalar yaptım. Aslında bu kavram fizikte dönme momenti olarak bilinen kuvvet x kuvvet kolu formulünden başka birşey 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  otomobile  sahip olunabilir. Tabi bu durumda maksimum  sürat  düşecektir. Bir yerden kazanılırken bir yerden fire vermek gerekir, bu işin doğasında olan birşeydir.
Tork Eğrisi

Otomobilden  anlayanların baktığı en önemli ve iyi yorumlanması gereken teknik veri tork eğrisidir. Aşağıda Volkswagen markasına 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 aralıklarında kendinden beklenen 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 çekiş kaybetmeden çekişini korumuş. Atmosferik bir motor için gerçekten güzel bir değer fakat 4000 devire kadar  otomobilin  uyuşuk bir tavır sergilemesi hem  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 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. Bu durumda rampada TSI motor FSI’ya rahatlıkla toz yutturacaktır ve kıyas götürmez şekilde  performansını  gösterecektir. Düz yolda ise FSI motor, TSI’yı hem hızlanma değeri olarak hem de maksimum  sürat  anlamında 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 ilk bakışta başarısız olduğu anlaşılıyor zaten. 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.