Motor Güç Testi ve Dinamometre

Konu Anlatımı

Motor Güç Testi ve Dinamometre

Dinamometre testi, motorun çıkışındaki gerçek gücü ve torku ölçerek belgeler. Test sırasında araç hızlanma yerine sabit devirde tutulur ve motorun çıkış gücü bir sönüm freniyle karşılanır. Elde edilen değerler ölçüm koşuluyla birlikte yazılmazsa karşılaştırılamaz; çünkü sıcaklık, atmosfer basıncı ve yükseklik sonucu doğrudan etkiler.

Güç ve Tork Bağıntısı

Güç, tork ile devrin çarpımından elde edilir. Tork birimi newton metre, devir birimi dakikadaki tur sayısı olduğundan araya bir dönüşüm katsayısı girer. Tork bilinip güç isteniyorsa bağıntı ters yönde kullanılır. Bir motorun gücü tek bir devirde değil, bir devir aralığında değişir; bu nedenle test birden fazla noktada tekrarlanır ve eğri hâlinde kaydedilir.

Sönüm Gücü ve Verim

• Sönüm gücü: Direnç kuvveti ile araç hızının çarpımından bulunur ve testte karşılanan güçtür.
• Mekanik verim: Motorun iç kayıplarının ne kadarını kaybettiğini gösterir; kayıp oranıyla ters yönde bir düzeltme yapılır.
• Termodinamik verim: Yakıttan kazanılan enerjinin fırında üretilen işe oranıdır; yakıt tüketimi ve alt ısıl değer kullanılarak hesaplanır.
• Egzoz ölçümü: Karbonmonoksit ve hidrokarbon değerleri karbondioksit oranına göre düzeltilerek seyreltilmiş değere çevrilir.

Test Koşullarının Önemi

Atmosfer basıncı, sıcaklık ve rakım yüksekliği motorun üretebileceği gücü sınırlar. Bu nedenle raporda ölçüm tarihi, ortam sıcaklığı ve koşul bilgisi bulunur. Aynı motor iki farklı koşulda farklı değer verebilir; değerler arasındaki fark arıza kanıtı değildir. Test cihazının kalibrasyonu da sonucun güvenilirliği açısından zorunludur.

Raporlama ve Değerlendirme

Rapor, ölçülen değerlerle birlikte tespit edilen kusurları da içermelidir. Güç değerinin anma gücünden belirgin düşük çıkması, mekanik kayıpların arttığına işaret eder. Yüksek egzoz karbonmonoksit değeri ise yakma ve ateşleme sisteminde sorun olduğunu düşündürür. Bu bulgular öncelik sırasına konarak onarım planına dönüştürülür ve her ölçüm tarih, cihaz ve koşul bilgisiyle saklanır.

Ölçümün Sınırları

Dinamometre ölçümü motorun yalnızca belirli bir devir aralığındaki davranışını gösterir. Rölantideki davranış, kısmi yük ve araç üzerindeki gerçek kullanım ayrıca değerlendirilir. Bu nedenle test sonucu, aracın tüm çalışma koşullarını tek başına tanımlamaz; ölçüm, kapsamlı bir teşhisin parçası olarak ele alınır.

Güvenlik ve Raporlama

Test hücresinde araç sabitlenir ve hareketi engellenir. Yanma riskine karşı söndürücü hazır bulundurulur, havalandırma sağlanır ve motorun aşırı ısınması önlenerek soğutulur. Rapor; ölçülen güç, tork, devir, sıcaklık, kullanılan cihaz ve tarih ile tespit edilen kusur ve önerileri içermelidir. Sayılar koşul bilgisi olmadan yorumlanmamalıdır.

Ne Öğreneceğiz

Dinamometre testinde güç ve tork hesapları, sönüm gücü ölçümü, termodinamik ve mekanik verim değerlendirmesi ile egzoz ölçümü ve raporlama konularını kapsayan ileri düzey konu. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Tork ve devirden güç hesaplayarak motorun güç eğrisini yorumlar.
• Sönüm (fren) gücünü kuvvet ve hız değerlerinden hesaplar.
• Mekanik ve termodinamik verimi hesaplayarak kayıpları ayırt eder.
• Egzoz gazı ölçümünde seyreltme düzeltmesini uygular.
• Test koşulunu kayda geçirir ve gerekçeli rapor hazırlar.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Güç bağıntısında devir dakikada verilir; katsayı bu birimden gelir.
• Tork ve güç bağıntısı her iki yönde de kullanılabilir.
• Test birden fazla devirde tekrarlanarak eğri hâlinde kaydedilmelidir.
• Atmosfer basıncı ve rakım ölçülen gücü doğrudan etkiler.
• Mekanik kayıp oranı bilinmeden ölçüm değeri yorumlanmamalıdır.
• Egzoz ölçümünde seyreltme düzeltmesi karbondioksit değeriyle yapılır.
• Raporda ölçüm koşulu, cihaz ve tarih bulunmadan sonuç değersizdir.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: 3000 d/dk'da torku 200 N·m olan bir motorun gücü kaç kW'dir?

1. Adım 1: Tork ve devir değerleri belirlenir.
2. Adım 2: Çarpım 9550 katsayısına bölünür.
3. Adım 3: Sonuç aynı devirdeki tork değeriyle birlikte kaydedilir.

Sonuç/cevap: Motor gücü 83,8 kW olarak hesaplanır.

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Ölçülen karbonmonoksit 0,45 yüzde, karbondioksit 7,5 yüzde, referans karbondioksit 6,0 yüzde ise seyreltilmiş karbonmonoksit kaç yüzd edir?

1. Adım 1: Referans ve ölçülen karbondioksit oranı alınır.
2. Adım 2: Ölçülen karbonmonoksit bu oranla çarpılır.
3. Adım 3: Seyreltilmiş değer rapora yazılır.

Sonuç/cevap: Seyreltilmiş karbonmonoksit 0,36 yüzde olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Örnek 1: Güç Hesabı konusunun adımları:

1. Adım 1: Tork ve devir değerleri belirlenir.
2. Adım 2: Çarpım 9550 katsayısına bölünür.
3. Adım 3: Sonuç aynı devirdeki tork değeriyle birlikte kaydedilir.

Karşılaştırma Tablosu

Sık Yapılan Hatalar

Güç bağıntısında 9550 katsayısını atlamak: Bu katsayı tork ve devir birimlerini temel birime çevirdiği için atlanırsa sonuç yüzlerce kat küçük çıkar.

Sadece tek devirde ölçüm yapıp karar vermek: Motor gücü devre bağlıdır; tek nokta gücün maksimum ya da aralığın tamamını göstermez.

Seyreltme düzeltmesini uygulamamak: Karbondioksit oranına göre düzeltme yapılmazsa emisyon değerleri olduğundan iyi görünür.

Ölçüm koşulunu rapora yazmamak: Koşul bilinmeden iki test arasındaki farkın arıza mı yoksa çevre koşulundan mı kaynaklandığı ayırt edilemez.

Mekanik kayıp oranını göz ardı etmek: Kayıp payı hesaba katılmazsa ölçüm değeri motorun gerçek çıkış gücünü yansıtmaz.

Özet

Motor gücü, tork ile devrin çarpımının 9550 katsayısına bölünmesiyle bulunur; 200 N·m ve 4000 d/dk için 200 × 4000 / 9550 işlemi 83,8 kW güç verir. Bağıntı ters yönde de kullanılır ve 3000 d/dk'da 66 kW için 9550 × 66 / 3000 işlemi 210,10 N·m tork bulur. Metrik güç, 1 kW = 1,3596 PS eşitliğiyle 66 × 1,3596 işlemiyle 89,73 PS karşılığına çevrilir. Sönüm gücü, kuvvet ile hızın çarpımıdır; 3000 N ve 30 m/s için 3000 × 30 işlemi 90,00 kW verir. Yakıt kütlesi 9,2 × 0,75 işlemiyle 6,90 kg bulunur ve bu değer alt ısıl değerle çarpılıp 3600'a bölünerek saatteki termal güce çevrilir. Verim, 66 / 82,42 bölmesiyle 80,09 yüzde olarak hesaplanır. Mekanik kayıp yüzde 20 ise 66 / 0,80 işlemiyle 82,50 kW düzeltilmiş güç elde edilir. Egzoz ölçümünde 0,45 × 6,0 / 7,5 işlemiyle seyreltilmiş karbonmonoksit 0,36 yüzde bulunur. Rölanti sapması 40 / 800 × 100 işlemiyle yüzde 5 olarak hesaplanır.

Kendini Dene

Soru: 3000 d/dk'da 66 kW ölçülen bir motorun torkunu hesaplayınız ve güç eğrisinin neden birden fazla devirde çizildiğini açıklayınız.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: Tork bağıntısının yazılması (3 puan); güç ve devir değerlerinin yerleştirilmesi (3 puan); tork değerinin hesaplanması (3 puan); gücün devre bağlı değiştiğinin belirtilmesi (3 puan); sonucun kayda geçirilmesi (3 puan). Toplam 15 puan.