Motosiklet Teorisi #11, ?? GüÇ vesire....

[crazy_devil]

Motosiklet Teorisi #11, ?? Güç vesire....

Web versiyonu Motosiklet Teorisi kitabinda yer almamaktadir.

Herkes motosikletlerin güç üretti?ini, hele “Sportbike” lar?n büyük “HP” (Horse Power- Beygir Gücü) lar ve “Tork” lar üretti?ini üç a?a?i be? yukar? bilir…de nedir bu terimler, yani ne manalar? var pek bilinmez.

Motosikletin güçlü bir makine oldu?unu gözlemek için mühendis olmaya gerek yok tabii…bir yar?? izleyen, hele canl?, yak?nda i?leyen motorun sesinden, 300 km/h i a?abilen h?z?ndan bunun ne oldu?unu anlar… Sesin özellikle farkl? olmas? yüksek devirden kaynaklan?yor ki unutmay?n, yuksek devir yüksek güç demek.

Bu gücü bilimsel olarak ölçmenin yolu bir mühendisin makineyi bir dinamometreye ba?lamas? ile olur. Buradan gerekli okumalar al?n?r ve HP / Tork de?erleri okunur.

HP, “Horse Power” yada Türkçesi ile “Beygir Gücü” tabiri burada s?kça geçecek...Bu ifadeyi kimi yerde BHP “Brake Horse Power” (Fren Beygir Gücü) diye de görmü? olabilirsiniz ki ikisi de ayn? anlama geliyor. Aç?klayay?m; motorun ne marifeti oldu?unun anla??lmas? onun yüklenmesi gerekiyor. Dinamometreye ba?l? motora bir yandan gaz verilirken öte yandan ç?k?? milinede fren yapt?r?l?r ve asl?nda ölçülen güç bu fren için harcanan güçtür. O yüzden BHP tabiri ç?km??t?r ortaya...Tork da benzeri ?ekilde frenleme yolu ile ölçülür.

De?i?ik uluslar?n de?i?ik standartlar? hakimdir bu birimde. Evrensel olarak kabul edilen metrik birim kW (Kilo Watt, yani1000W) t?r. Di?er revaçta birimlerden DIN HP ve SAE HP bunlar?n ba?l?calar?. Daha detaya girmek istemiyorum ancak ?unu bilinki bir motosiklette HP de?eri verildi?inde bu SAE HP olarak veriliyor, ki bu motorun ?aft ç?k???nda (Crank HP yada Raw HP da denir) ölçülen güçtür. Tekerlekten ölçülen güç bundan %20-25 civar?nda dü?ük olabilir.

Önce “Tork” a bakal?m…tork bizim lise bildi?imizin kar??l??? olarak “moment” tir, bir ansiklopediye bakarsan?z bunun “belli bir mesafeden uygulanan kuvvet” oldu?unu görürsünüz.

(Moment tarif edilirken kuvvetin do?rultusunun önemi var. Moment her zaman bir noktaya göre tariflenir. Bir kuvvetin belli bir noktaya göre momenti, o noktadan kuvvet do?rultusuna inilen dikmenin boyu ile kuvvetin çarp?m?na e?ittir. Yani bir noktan?n x metre ötesinden o nokta do?rultusunda bir kuvvet uygulan?rsa moment s?f?r olur.)

Motosiklet dünyas?nda tork motorun yaratt??? (ate?leme s?ras?nda olu?an) patlama bas?nc? sonucu üretilen “moment” tir . Bu “moment” bir dizi mekanik yolla arka tekerle?e iletilir ve motosikletin ileri hareketini sa?lar; belli süre sonucunda “i?” e dönü?ür. “Tork” yada moment ftlb “Foot Pound” veya metrik olarak Nm “Newton Metre” yada Kilogram Metre (Kgm) diye ölçülür.

Gözünüzde canlanmas? için ?öyle bir örnek vereyim; Motorun döndürdü?ü mile 1m uzunlu?unda bir ba?ka çubu?u yandan ba?layal?m ve ucuna 1kg l?k bir a??rl?k asal?m. Bu düzenek motoru frenleyip durduruyorsa 1kgm lik bir tork / moment üretti?ini söyleyebiliriz. Yani 2004 model bir CBR1000RR ?n 78.3 lbft tork üretti?inin anla??labilmesi için bu güç frenlenmi? ve bu i? için yakla??k 30cm (1foot) lik bir çubu?a 35.3 kg (78.3 lb)l?k bir a??rl?k kullan?lm??.

(Burada frenlemekten kast edilen mili durdurarak de?il, dönmesine izin vererek bir yandan da mili s?k??t?rmak oluyor. çünkü içten yanmal? motorlar belli bir devir say?s?n?n alt?nda –rölanti devri- güç veremezler, stop ederler. Bu nedenle motor frenleri prensip olarak giri? milinin dönmesine izin verirken ya su türbini ile –sulu fren- ya da fuko ak?m? ile –fuko ak?ml? fren- mile frenleyici bir moment uygularlar)

E?er bir Dinamometre okumas?na göz atarsan?z bu tork un devire ba?l? bir e?ri çizdi?ini görürsünüz. Buna tork e?risi denir…Henüz do?mam?? olan kusursuz dahi bir mühendisin dizayn? olan bir motor dümdüz bir tork e?risi çizer…oysa ki bu e?riyi dümdüz yapman?n yolu zamanlama, yak?t kar???m?, egzoz de?erleri, bas?nç-sürtünme kusurlar?, valflerin çal??ma verimlili?i vb. gibi birkaç de?i?ken ve kontrol alt?nda tutulmas? güç problemler bu e?ride bazi çukurlara-tepelere neden olmaktad?r.

(Asl?nda ideal tork e?risi bir do?ru de?il bir hiperbol oluyor. Esasen ideal güç e?risi sabit güç anlam?na geliyor. Halbuki içten yanmal? motor karakteri istenen karaktere benzemedi?inden debriyaj kavramas? ile ba?taki devir say?s? bo?lu?u al?n?p, vites kutusu ile de de?i?ik kademelerle motor karakteri ideal e?rinin alt?na yay?l?p biraz benzetilmeye çal???l?yor.)




Dikkat ettiniz mi hiç, bir otomobil yada motosikletten bahsedilirken, ?u kadar maksimum tork, bu kadar maksimum tork laflar? geçer…niyedir ki bu “maksimum”? Bu e?rinin dümdüz olmad???n? yukarda gördü?ümüz için i?te bu “maksimum tork” kavrami ortaya ç?kmaktad?r.…Bir Honda Goldwing yada bir a??r-siklet Harley-Davidson da maximum tork dü?ük devirlerde al?n?r ve bu da bize iyi bir h?zlanma oran? (*) ile dü?ük devirlerde kullan??l? bir güç verir…bu hantal yap?l? motosiklet kullan?lmas? kolay bir makineye dönü?ür. Oysa bir süpersport da maksimum tork devir saatinin son üçte birinde ancak gelir.

“Devir saati” mi…Torkla u?ra??p duruyoruz ama devir say?s?n? hiç hesaba katmam?? durumday?z. Buradan yine güç e geçelim.

Güç=Tork x Devir

?öyle diyelim; motoru orta sehpaya kald?ral?m ve istedi?imiz devirde döndürelim. Tork olmad??? için güç te yoktur. Böyle bir deneyi tavsiye etmem ama dönen tekerle?i elinizle tutmaya kalkarsan?z i?te o zaman tork ve güç ortaya ç?kar. Motokros yar??lar?nda neden çok z?playan motorlar?n geride kald???n? anl?yorsunuz de?ilmi? Ayn? ?ekilde yar?? otomobillerinde de süspansiyon arac?n z?plamas?na -yerden kesilmesine- ?ans vermeyecek ?ekilde tasarlan?r ki sürekli güç üretilebilsin, yola aktar?l?p “i?”e dönü?ebilsin. Aç?k deniz sürat motoru yar??lar?nda da keza pervanesini en uzun süre suyun içinde tutabilen, dalgalarda en az sekerek giden tak?m?n ?ans? her zaman daha yüksektir.

Yani Rpm (devir dakika…Revolutions Per Minute) olmaksizin Tork hiçbirsey ifade etmiyor.
?ki motor dü?ünün, ikisi de 80 FP tork üretiyor ama biri 5,000, di?eri 10,000 rpm yapabiliyor olsun…ikinci motor daha çok i? yapmaktad?r. Yukardaki formülü gücün ölçü birimi HP (yada BG) olarak al?rsak, ve formülü de Güç HP = Devir X Tork / 5252 dir. Ve bu formülle bütün bu ili?kiyi anlamaya ba?layabiliriz.
Yukardaki örne?e bu formülü uygulayal?m... 5,000 rpm yapan motorun 71.4 HP, 10,000 rpm yapan?n ise 142.8 HP, yani di?erinin iki misli HP üretmekte oldu?unu görürüz. Hangisi önemli ?imdi? Tork mu devirmi? Gerçek dünyada her ikiside…J

Spiral, matkap, dremel vb. motoru diye bilinen el aletlerini alal?m, baz?lar? çok yüksek devirli olmakla beraber çok dü?ük torkludur…22000 rpm lik boyle bir makinenin matkap olarak kullan?m?yla hassas bir delik açmak isterseniz bunu ba?aramazs?n?z…deviri dü?ürürseniz otomobil cilalayamazs?n?z…yani devir, güç, ve tork i?e yarar olmal?…

Dinamometre mühendislere Tork e?risinin yan?s?ra Güç e?risini de verir. Her motora gore de?i?ik bir ?ekildedir ve maksimum devir her zaman maksimum torktan daha ilerde biryerlerdedir. Tork maksimumu bulduktan sonra hafif dü?ü? göstermesine ra?men devir ve güç de buna ba?l? olarak artmaya devam eder. ??te bu farkl?lasmalar motosikletin karakterini belirlemektedir asl?nda.

Yanda örnek olsun diye bir Ducati ST4 un Tork/Güç diyagramini görüyorsunuz.

(Sar? e?rinin noktalar?n? ait olduklar? devir say?lar? ile (tabii devir say?s?n? çarparken rpm olarak de?il radyan/s olarak kullan?yoruz: 1 rpm = 1/60 d/s = 2pi/60 radyan/s) çarparsak k?rm?z? e?riyi elde ediyoruz.)

Yar??ç?lar / sürücüler mümkünse her zaman geni? bir güç band? ister… usta bir yari?çi her zaman fazladan bir 500rpm i fazladan 7BG ne tercih edecektir.

Bu e?rilere dikkatli bakacak olursak “güç band?” n? Maksimum Tork ve Maksimum Güç noktalar? aras?ndaki dü?ey ?erit olarak görürüz. ??te sportif sürücü h?zland???nda motor devrini her zaman bu iki nokta aras?ndaki “Mutlu Bölge”de tutmak istemektedir

Tork e?risi ne kadar yatay, güç e?risi ne kadar düzgünse ve maksimum tork ve maksimum güç noktalar? aras? ne kadar uzunsa o kadar sporif ve keyifli bir motorunuz var demektir.


Kötü bir örnek 2000 sezonunda Hondan?n yar??a sürdü?ü RC51 dir…güç band? o kadar dard?ki motosiklet kendi lastiklerini yedi durdu yar??larda…her zaman fazla güç iyidir denmiyor yani…

Superbike üreticilerinin kitab?nda ?u yazar…önce iyi bir tork e?risi ve güç developman? yap?lmal?d?r, h?zlanma oran? arkadan gelir.
(*) Bu “H?zlanma Oran?” kavram? da yeni ç?kt?…evet halk aras?nda s?kça kullan?lan bir deyim de?il ve ?u anlama geliyor: Motorun “Mutlu Bölge”ye ula?abilme h?z?…
Yani anlayaca??n?z yüksek peformans için üç eleman söz konusu ve bunlar?n hepsi de hemen hemen ayn? de?erde…Tork, Güç ve H?zlanma Oran?…