Мертвая точка (инжиниринг)
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2015 г. ) |
В поршневом двигателе мертвая точка — это положение поршня, в котором он находится дальше всего от коленчатого вала или ближе всего к нему . Первая известна как верхняя мертвая точка ( ВМТ ), а вторая — 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 поворотная сила не может быть приложена. Многие виды машин имеют кривошипный привод, в том числе одноколесные велосипеды , велосипеды , трехколесные велосипеды , различные типы станков-прессов , бензиновые двигатели , дизельные двигатели , паровозы и другие паровые машины . Машины с кривошипным приводом полагаются на энергию, запасенную в маховике, для преодоления мертвой точки или, в случае многоцилиндровых двигателей , сконструированы таким образом, что мертвые точки никогда не могут существовать на всех кривошипах одновременно. Паровоз . является примером последнего, шатуны устроены так, что мертвая точка каждого цилиндра находится в противофазе с другим (или несколькими) цилиндрами
Велосипеды
[ редактировать ]Велосипедные шатуны имеют мертвые точки примерно на 12 и 6 часах, где простое нажатие на педаль не приводит к повороту звездочки , но нога велосипедиста может приложить к педали тангенциальную силу, чтобы преодолеть ее. Велосипеды с фиксированной передачей (без свободной втулки ) используют импульс велосипеда и водителя для поддержания вращения звездочки, даже если гонщик не пытается крутить педали круговым движением.
Поршневой двигатель
[ редактировать ]В поршневом двигателе верхняя мертвая точка поршня №1 является точкой, от которой системы зажигания производятся измерения порядок зажигания и определяется . Например, момент зажигания обычно указывается в градусах поворота коленчатого вала перед верхней мертвой точкой ( ВМТ ). [ 2 ] Очень немногим небольшим и быстро сгорающим двигателям требуется искра сразу после верхней мертвой точки ( ВМТ ), например, двигатель Nissan MA с полусферическим сгоранием или водородные двигатели . [ нужна ссылка ]
Верхняя мертвая точка первого цилиндра часто отмечается на шкиве коленчатого вала, маховике или гармоническом балансире , или на том и другом, при этом соседние метки газораспределения показывают рекомендуемые настройки угла опережения зажигания, определенные при разработке двигателя. Эти метки времени можно использовать для установки угла опережения зажигания либо статически вручную, либо динамически с помощью индикатора времени , поворачивая распределитель на своем месте.
В многоцилиндровом двигателе поршни могут достигать верхней мертвой точки одновременно или в разное время в зависимости от конфигурации двигателя . Например:
- В конфигурации V-twin два поршня достигают ВМТ в разное время, равное угловому смещению между цилиндрами.
- В конфигурации плоского сдвоенного двигателя два противоположных поршня одновременно достигают ВМТ, что также называется смещением 0°, но один поршень будет находиться в ВМТ такта сжатия, а другой - в ВМТ такта выпуска.
- В конфигурации с рядной четверкой два концевых поршня (поршни 1 и 4) достигают ВМТ одновременно, как и два центральных поршня (поршни 2 и 3), но эти две пары достигают ВМТ с угловым смещением 180°. Подобные закономерности наблюдаются почти во всех прямых двигателях с четным числом цилиндров, где два концевых поршня и два средних поршня движутся вместе (однако не обязательно со сдвигом по фазе на 180°), а промежуточные поршни движутся парами в зеркальном отражении вокруг центра. двигателя.
- В плоском двигателе V8 и во многих более крупных двигателях V движение поршня внутри каждого ряда аналогично движению в прямолинейном двигателе, однако в крестообразном двигателе V8 и во всех двигателях V10 движение гораздо более сложное.
Понятие верхней мертвой точки также распространяется на беспоршневые роторные двигатели и означает точку цикла, в которой объем камеры сгорания наименьший. Обычно это происходит несколько раз за оборот ротора; Например, в двигателе Ванкеля это происходит три раза на каждый оборот ротора (хотя только один раз за оборот выходного вала двигателя, поскольку выходной вал вращается со скоростью, в три раза превышающей скорость ротора). [ нужна ссылка ]
Нахождение объема цилиндра с помощью ВМТ и НМТ и умножение его на количество цилиндров даст объем двигателя .
Паровые двигатели
[ редактировать ]Поскольку паровые двигатели обычно расположены горизонтально , соответствующие термины — это передняя мертвая точка и задняя мертвая точка, а не «верх» и «низ». [ нужна 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 поворотом маховика вручную. В больших двигателях маховик перемещается с помощью рычага или «поворотной штанги». Обе операции необходимо выполнять с осторожностью, чтобы оператор не запутался в оборудовании. Даже более крупные двигатели могут потребовать использования двигателя с баргерированием .
Паровозы обычно имеют как минимум два цилиндра двойного действия , что позволяет установить кривошипы так, чтобы хотя бы один поршень всегда находился вне мертвой точки, и помощь при запуске не требуется. В обычном случае двухпоршневого локомотива кривошипы установлены под прямым углом , так что всякий раз, когда один поршень находится в мертвой точке, другой находится в середине хода, что дает четыре равноотстоящих друг от друга рабочих хода за оборот. [ нужна ссылка ]
Другие машины
[ редактировать ]Этот термин также используется в сфере производственного оборудования. В механическом пуансоне используется коленчатый вал, аналогичный тому, который имеется в двигателе. В пробивном прессе коленчатый вал приводит в движение плунжер, который, когда он находится дальше всего от плиты пресса, считается находящимся в положении верхней мертвой точки. [ 3 ]
См. также
[ редактировать ]
Словарное определение верхней мертвой точки в Викисловаре
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сен, Мохан (2006). Базовое машиностроение . Брандмауэр Медиа. п. 297. ИСБН 9788170089612 .
- ^ Принципы работы автомобильных транспортных средств . Техническое руководство. Министерство армии США. Октябрь 1985 г., стр. 2–33, 2–34.
- ^ Миллер, Рекс; Миллер, Марк Ричард (2004). Инструменты и операции механического цеха Audel . Серия технических специальностей Audel. Том. 9 (5-е изд.). Wiley Publishing, Inc. с. 345. ИСБН 9780764568619 .