Beygir gücü ve tork nedir ve nerede bulunur?

Neden hep beygir gücünden ve torktan bahsediyoruz?

Bir araba dergisi açtığınızda veya bir araba fuarında bir satış görevlisinin yeni bir arabayı tanıttığını duyduğunuzda,beygir gücü"Ve"Tork"Güç" ve "tork" neredeyse kaçınılmaz terimlerdir. Bazıları, "Bu arabanın güçlü bir torku var ve kalkışta harika bir geri tepme hissi veriyor," derken, diğerleri, "Bu arabanın yüksek beygir gücü var ve azami hızda 250 km/s'yi kolayca aşabiliyor," der. Peki beygir gücü ve tork tam olarak nedir? Aralarındaki ilişki nedir? Aynı güç göstergeleri neden tamamen farklı araç performanslarını etkiliyor?

---

I. Beygir gücü: Buhar makinelerinden içten yanmalı motorlara doğru gelişen bir güç birimi.

1.1 Beygir Gücünün Doğuşu: "Atların" İş Gücünün Yerini Almak

"Beygir gücü" terimi, Sanayi Devrimi'nin ilerlemesiyle yakın bir ilişki içinde ortaya çıktı. 18. yüzyılın sonunda James Watt, buhar makinesini geliştirdi. Bu buluşun değerini halka duyurmak için, buhar makinesinin gücünü tanımlayan sezgisel bir birime ihtiyacı vardı. O dönemde en yaygın güç kaynağı at olduğundan, Watt "beygir gücü" kavramını ortaya attı.

Watt, bir atın 330 poundluk bir ağırlığı bir dakikada 100 fit (yaklaşık 181,4 kilogram) kaldırabileceğini gözlemledi (30,48 metre). Böylece "1 emperyal beygir gücü (hp) = dakikada 33.000 fit-pound"u tanımladı. Daha sonra bu birim Uluslararası Birimler Sistemi'ne (SI) dönüştürüldü: 1 emperyal beygir gücü ≈ 745,7 watt (W), 1 metrik beygir gücü (PS, Alman beygir gücü) ≈ 735,5 watt.

1.2 Beygir gücünün özü: bir güç ölçüsü

Fizik açısından bakıldığında, beygir gücü bir "güç" birimidir. Güç, "birim zaman başına yapılan iş" olarak tanımlanır ve formülü şöyledir:
Güç = İş ÷ Zaman

"İş" hesaplama formülü "kuvvet × mesafe" olduğundan, güç de "kuvvet × mesafe ÷ zaman" veya "kuvvet × hız" olarak ifade edilebilir. Bu ilişki otomobiller için çok önemlidir: Bir araba hareket halindeyken, motorun gücünün nihayetinde tekerlekleri hareket ettiren kuvvet ile hızın çarpımına dönüştürülmesi gerekir; hız ne kadar yüksekse, o hızı korumak için gereken güç de o kadar büyük olur.

1.3 Otomobil Beygir Gücünün Evrimi: Tek Haneli Rakamlardan Binlere

İçten yanmalı motorun, otomobillerin temel güç kaynağı olarak buhar motorunun yerini almasıyla birlikte, beygir gücündeki artış otomotiv teknolojisinde bir sıçramaya tanık oldu. Aşağıda, önemli zaman dilimlerine ait tipik veri noktaları yer almaktadır (Tablo 1):

Zaman dilimi	Tipik modeller	Beygir gücü (hp)	Teknik Arka Plan
1886	Benz Patent-Motorwagen	0.75	Tek silindirli benzinli motor, 0,954 L hacim
1920'ler	Ford Model T (sonraki model)	20	Dört silindirli motor, seri üretim teknolojisi
1950'ler	Chevrolet Corvette C1	195	V8 motor, karbüratör teknolojisi
1970'ler	Ferrari 365 GTB/4 (Daytona)	352	Yüksek devirli V12, mekanik yakıt enjeksiyonu
1990'lar	McLaren F1	627	Doğal emişli V12 motor, karbon fiber gövde
2020'ler	Tesla Model S Ekose	1020	Elektrik motoru, üç tekerlekten çekiş sistemi

Tablo 1: 1886'dan 2020'ye Tipik Modeller İçin Beygir Gücü Verilerinin Karşılaştırılması

Veriler, yakıt enjeksiyonu, turboşarj ve elektriklendirme gibi teknolojilerdeki gelişmeler sayesinde otomobil beygir gücünün 130 yıldan uzun bir sürede 1.360 kat arttığını gösteriyor.

---

II. Tork: Tekerleklerin dönmesini sağlayan "dönme kuvveti".

2.1 Tork Tanımı: Bir cismin dönmesine neden olan kuvvet.

Tork, bir cismin ekseni etrafında dönmesine neden olan kuvvettir. Örneğin, bir cıvatayı anahtarla sıkarken, anahtar ne kadar uzunsa (kaldıraç kolu ne kadar uzunsa), aynı kuvvetin ürettiği tork da o kadar büyük olur. Formül şöyledir:
Tork = Kuvvet × Kaldıraç kolu uzunluğu

Bir arabada tork, motor tarafından ... yoluyla üretilir.krank miliÇıkış "torku" genellikle Newton-metre (N·m) veya pound-feet (lb·ft) cinsinden ölçülür. Tekerleklerin araç gövdesini itip itemeyeceğini doğrudan belirler; tork ne kadar yüksekse, yokuş tırmanırken, ağır yük taşırken veya hareketsiz halden hızlanırken olduğu gibi düşük hızlarda aracın "patlama gücü" o kadar güçlü olur.

2.2 Tork ve Beygir Gücü Arasındaki İlişki: Gücün İki Boyutu

Beygir gücü (power) ve tork izole olgular değildir; "dönme hızı" aracılığıyla birbirleriyle yakından bağlantılıdırlar. Fizikte güç, tork ve dönme hızı arasındaki ilişki şu şekildedir:
Güç (kW) = Tork (N·m) × Hız (dev/dak) ÷ 9549
(İngiliz beygir gücüne dönüştürün: 1hp = tork (lb·ft) × motor hızı (dev/dak) ÷ 5252)

Bu formül temel bir prensibi ortaya koymaktadır:Güç, tork ve dönme hızının bir ürünüdür.Aynı güç çıkışı, "düşük tork + yüksek RPM" (bir yarış motoru gibi) veya "yüksek tork + düşük RPM" (bir dizel motoru gibi) olabilir.

2.3 Tork Karakteristikleri: Farklı Motorların "Kişiliği"

Farklı motor tiplerinin tork eğrileri (tork ve hız arasındaki ilişki) önemli ölçüde farklıdır ve bu da uygulama senaryolarını belirler:

dizel motorDüşük devirlerde (genellikle 1500-3000 devir/dakika'da maksimuma ulaşır) yüksek tork üretebilen bu motor, çekiş ve ağır hizmet uygulamaları (kamyonlar ve arazi araçları gibi) için uygundur. Örneğin, 2020 Toyota Land Cruiser'daki 3.3T dizel motorun maksimum torku 650 N·m'dir (2000-3000 devir/dakika).

Doğal emişli motorTork, motor devriyle kademeli olarak artar ve genellikle 4000-6000 devir/dakika arasında en yüksek değerine ulaşır; bu da dengeli güç çıkışı için uygundur (örneğin, aile arabaları). Örneğin, 2010 Honda Civic 1.8L motorun en yüksek torku 174 N·m'dir (4300 devir/dakika).

Turboşarjlı motorTurboşarj kullanarak hava girişini zorlayarak, geniş bir RPM aralığında (örneğin 2000-5000 devir/dakika) yüksek tork çıkışı sağlanabilir ve düşük devir güç dağıtımı ile yüksek devir gücü (performans otomobillerinde olduğu gibi) dengelenebilir. Örneğin, 2023 BMW M3'teki 3.0T motorun maksimum torku 650 N·m'dir (2750-5500 devir/dakika).

---

III. Tork ve Beygir Gücü Eğrilerine Örnekler

RPM	Tork (N·m)	Beygir gücü (hp)	resimlemek
1000	80	15	Düşük RPM, yüksek torklu başlangıç
2000	100	38	Tork artar, beygir gücü kademeli olarak artar
3000	120	68	Tepe tork bölgesi
4000	115	87	Tork kararlılığı
5000	110	105	Kesişim noktası (yaklaşık 5252 rpm)
6000	100	114	Beygir Gücü Hakimiyeti
7000	90	120	Yüksek RPM, maksimum beygir gücü
8000	80	122	Kırmızı çizgiden önce
9000	70	120	Tork azalması

Beygir gücü ve tork birbirini tamamlayan kavramlardır: Tork kuvvet, beygir gücü ise hızdır.

---

IV. Aşırı hızın özü: Beygir gücü neden torktan daha önemlidir?

4.1 Aşırı hızın fiziksel sınırlamaları: direnç ve güç arasındaki mücadele

Bir aracın azami hızı, motorun çıkış gücünün hareketli parçalara karşı dirençle dengelendiği hızı ifade eder. Bu direnç temel olarak şunları içerir:

• Yuvarlanma direnciLastikler ile zemin arasındaki sürtünme, aracın ağırlığıyla doğru orantılıdır ve hızdaki değişimlerin bu sürtünme üzerinde çok az etkisi vardır.
• hava direnciHızın karesine orantılıdır (formül: F_air = 0,5 × ρ × A × Cd × v², burada ρ hava yoğunluğu, A ön alan, Cd sürüklenme katsayısı ve v hızdır).

Araç hızı 100 km/s'yi aştığında, hava direnci birincil direnç haline gelir ve hızla birlikte keskin bir şekilde artar. Bu noktada, motorun hava direncini aşmak için yeterli güç üretmesi gerekir ve güç ile hız arasındaki ilişki "Güç = Direnç × Hız" formülüyle elde edilebilir:
P = F_hava × v = 0,5 × ρ × A × Cd × v³

Bu şu anlama gelir:Hızın küpü güce orantılıdır.Başka bir deyişle, azami hızı 200km/h'den 300km/h'ye çıkarmak istiyorsanız (50%'lik bir artış), gerekli gücün orijinal gücün 3.375 katına (1,5³) çıkarılması gerekir - bu, beygir gücünün (gücün) azami hız üzerindeki belirleyici etkisidir.

4.2 Torkun azami hıza etkisi neden sınırlıdır?

Tork, bir motorun belirli bir devirdeki "güç çıkışını" belirler, ancak azami hızı doğrudan belirleyemez. Örneğin, bir arazi aracı 600 N·m gibi yüksek bir torka sahip olabilir, ancak yalnızca 300 beygir gücünde olduğu için azami hızı genellikle 180 km/s'yi geçmez; 600 beygir gücündeki bir spor otomobil ise, torku "sadece" 500 N·m olsa bile, azami hızda kolayca 300 km/s'yi aşabilir.

Bunun nedeni, torkun güce dönüştürülebilmesi için motor devriyle birleştirilmesi gerektiğidir. Yüksek tork üretebilmek için, bir arazi aracının motor devri genellikle düşüktür (örneğin 4000 devir/dakikanın altında) ve güç = tork × motor devri olduğundan, güç sınırlıdır; spor otomobil motorları ise yüksek motor devirlerinde (örneğin 8000 devir/dakikanın üzerinde) çalışarak orta düzeyde torkla bile yüksek güç üretebilir.

4.3 Vaka Çalışması: Farklı Güç Parametrelerine Sahip En Yüksek Hızların Karşılaştırılması

Aşağıda, beygir gücü ile azami hız arasındaki ilişkiyi doğrudan gösteren üç farklı araç tipine ait veri karşılaştırması yer almaktadır (Tablo 2):

Model	Beygir gücü (hp)	Tork (N·m)	Azami hız (km/sa)	Temel özellikler
Toyota Land Cruiser 300	304	650	190	Yüksek torklu, düşük hızlı dizel motor
BMW M4 Yarışması	510	650	290	Yüksek beygir gücüne sahip turboşarjlı benzinli motor
Bugatti Chiron Pur Sport	1500	1600	350	Son derece yüksek beygir gücü, W16 dörtlü turbo

Farklı beygir gücü/tork modellerinin maksimum hız karşılaştırması

Görüldüğü gibi Land Cruiser ve M4 aynı torka sahip, ancak M4 681 TP3T daha fazla beygir gücüne ve 521 TP3T daha fazla azami hıza sahip; Chiron ise M4'ün 2,9 katı beygir gücüne ve 211 TP3T daha fazla azami hıza sahip ki bu da "güç azami hızı belirler" kuralına uyuyor.

---

beş,Çekirdek Tanımı

Beygir gücü (BG)
Motorun "genel iş verimliliğini" ölçme formülü şu şekildedir:Tork × Hız ÷ 5252Değer ne kadar yüksekse aracın maksimum hız performansı o kadar güçlüdür (örneğin spor otomobiller yüksek beygir gücünü hedefler).

Tork (Nm/dev/dak)
Bir motorun "anlık gücü", krank milinin dönüş torkuyla ölçülür. Değer ne kadar yüksekse, ivmelenme ve yük taşıma kapasitesi de o kadar güçlüdür (örneğin, kamyonlar/arazi araçları yüksek torku vurgular).

Temel farklar

karakteristik	beygir gücü	Tork
etki	Maksimum hızı belirleyin	Anlık ivmeyi/yükü belirleyin
Çıkış zamanlaması	Yüksek hızlarda önemli	Düşük hızda patlayabilir
Uygulama senaryoları	Otoyol gezisi	Tepelere tırmanmak/ağır nesneleri sürüklemek

---

VI. Sonuç: Beygir gücü ve tork arasındaki işbölümü ve sinerji

Beygir gücü ve tork, bir aracın gücünü tanımlayan iki temel göstergedir, ancak farklı işlevlere sahiptirler:

• TorkAracın başlangıç ivmesini, tırmanma kabiliyetini ve yük taşıma kapasitesini belirleyen "anlık güç patlaması"nın bir tezahürüdür ve bu da onu "düşük RPM ve yüksek yük" gerektiren senaryolar (örneğin arazi ve çekme) için uygun hale getirir.
• beygir gücüBir aracın ulaşabileceği maksimum hızı belirleyen şey, "birim zamandaki performans kapasitesi"dir ve bu da onu "sürekli yüksek hızlı çalışma" gerektiren senaryolar (örneğin yarış pistleri ve otoyollar) için uygun hale getirir.

Otomotiv tarihi boyunca beygir gücü, torktan çok daha hızlı artmıştır ve bu, insanlığın daha yüksek hızlara ulaşma arayışıyla doğrudan ilişkilidir. Elektrik çağının gelişiyle birlikte, elektrik motorlarının "yüksek tork + yüksek güç" özellikleri, güç anlayışımızı yeniden şekillendiriyor; ancak teknolojik evrimden bağımsız olarak, "güç azami hızı belirler" temel fizik yasası değişmeden kalmıştır.

Beygir gücü ve torkun özünü anlamak, yalnızca arabaları daha iyi seçmemize yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda otomotiv teknolojisinin ilerlemesinin temel itici gücünü görmemizi de sağlar: "Yeterince iyi"den "daha güçlü"ye, "güçlü"den "verimli"ye, insanlığın güç arayışı sonsuzdur.

Daha fazla bilgi için:

• Yağmurda sürüş için önlemler
• Araba beygir gücünü artırmanın 10 yolu