В поршневом двигателе мертвая точка — это положение поршня, в котором он находится либо дальше всего от коленчатого вала , либо ближе всего к нему . Первое положение известно как верхняя мертвая точка ( ВМТ ), а второе — как нижняя мертвая точка ( НМТ ). [1]
В более общем смысле, мертвая точка — это любое положение кривошипа , в котором приложенная сила направлена прямо вдоль его оси, что означает, что не может быть применена сила поворота. Многие виды машин приводятся в действие кривошипно-шатунным механизмом, включая одноколесные велосипеды , трехколесные велосипеды , различные типы прессов , бензиновые двигатели , дизельные двигатели , паровозы и другие паровые двигатели . Машины с кривошипно-шатунным механизмом используют энергию, запасенную в маховике , для преодоления мертвой точки или спроектированы, в случае многоцилиндровых двигателей , так, чтобы мертвые точки никогда не могли существовать на всех кривошипах одновременно. Паровоз является примером последнего, шатуны расположены таким образом, что мертвая точка для каждого цилиндра находится в противофазе с другим (или несколькими) цилиндрами.
Велосипедные шатуны имеют мертвые точки примерно на 12 и 6 часах, где простое нажатие на педаль не повернёт цепную звездочку , но нога велосипедиста может приложить тангенциальное усилие к педали, чтобы преодолеть его. Велосипеды с фиксированной передачей (без свободного хода ) используют импульс велосипеда и велосипедиста, чтобы заставить цепную звездочку вращаться, даже если велосипедист не пытается крутить педали по кругу.
В поршневом двигателе верхняя мертвая точка поршня № 1 является точкой, из которой производятся измерения системы зажигания и определяется порядок зажигания . Например, момент зажигания обычно указывается как градусы поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки ( BTDC ). [2] Очень немногие небольшие и быстросгораемые двигатели требуют искры сразу после верхней мертвой точки ( ATDC ), такие как двигатель Nissan MA с полусферическим сгоранием или водородные двигатели . [ требуется ссылка ]
Верхняя мертвая точка для цилиндра один часто отмечается на шкиве коленчатого вала, маховике или гармоническом балансире или на обоих, с соседними метками синхронизации, показывающими рекомендуемые настройки опережения зажигания, как определено во время разработки двигателя. Эти метки синхронизации могут использоваться для установки опережения зажигания либо статически вручную, либо динамически с помощью стробоскопа , вращая распределитель в его седле.
В многоцилиндровом двигателе поршни могут достигать верхней мертвой точки одновременно или в разное время в зависимости от конфигурации двигателя . Например:
Концепция верхней мертвой точки также распространяется на беспоршневые роторные двигатели и означает точку в цикле, в которой объем камеры сгорания наименьший. Обычно это происходит несколько раз за один оборот ротора; в двигателе Ванкеля , например, это происходит три раза за каждый оборот ротора (хотя только один раз за один оборот выходного вала двигателя, поскольку выход вращается со скоростью, в три раза превышающей скорость ротора). [ необходима цитата ]
Найдя объем цилиндра, используя ВМТ и НМТ, и умножив его на количество цилиндров, получим рабочий объем двигателя .
Поскольку паровые двигатели обычно располагаются горизонтально , соответствующие термины — передняя мертвая точка и задняя мертвая точка, а не «верх» и «низ». [ требуется ссылка ]
Если одноцилиндровый паровой двигатель останавливается в любом из положений мертвой точки, его необходимо вывести из мертвой точки, прежде чем он снова запустится. В небольших двигателях это делается путем поворота маховика вручную. В больших двигателях маховик приводится в движение рычагом или «поворотным стержнем». Обе операции должны выполняться с осторожностью, чтобы оператор не запутался в механизме. Даже для более крупных двигателей может потребоваться использование валоповоротного двигателя .
Паровозы обычно имеют по крайней мере два цилиндра двойного действия , что позволяет устанавливать кривошипы так, чтобы по крайней мере один поршень всегда был вне мертвой точки, и не требовалось никакой помощи при запуске. В обычном случае двухпоршневого локомотива кривошипы устанавливаются под прямым углом , так что всякий раз, когда один поршень находится в мертвой точке, другой находится в середине хода, и давая четыре равноотстоящих рабочих хода за оборот. [ требуется цитата ]
Этот термин также используется в сфере производственного оборудования. Механический штамповочный пресс использует коленчатый вал, аналогичный тому, что используется в двигателе. В штамповочном прессе коленчатый вал приводит в движение плунжер, который, когда он находится дальше всего от плиты пресса, считается находящимся в положении верхней мертвой точки. [3]
Словарное определение термина верхняя мертвая точка в Викисловаре