Punto muerto (ingeniería)

punto medio superior

Punto muerto inferior

Puntos muertos de un modelo seccionado

En un motor alternativo , el punto muerto es la posición de un pistón en la que se encuentra más alejado o más cercano al cigüeñal . El primero se conoce como punto muerto superior ( PMS ), mientras que el segundo se conoce como punto muerto inferior ( PMI ). ^{[ 1 ]}

En términos más generales, el punto muerto es cualquier posición de una manivela donde la fuerza aplicada es lineal a lo largo de su eje, lo que significa que no se puede aplicar ninguna fuerza de giro. Muchos tipos de máquinas se accionan mediante manivela, incluyendo monociclos , bicicletas , triciclos , diversos tipos de prensas , motores de gasolina , motores diésel , locomotoras de vapor y otras máquinas de vapor . Las máquinas accionadas por manivela dependen de la energía almacenada en un volante de inercia para superar el punto muerto, o están diseñadas, en el caso de motores multicilíndricos , de manera que nunca existan puntos muertos en todas las manivelas al mismo tiempo. Una locomotora de vapor es un ejemplo de esto último, ya que las bielas están dispuestas de tal manera que el punto muerto de cada cilindro se produce desfasado con respecto al otro (o más) cilindros.

Las bielas de las bicicletas tienen puntos muertos aproximadamente a las 12 y a las 6, donde al presionar el pedal hacia abajo no se hace girar el plato , pero la pierna del ciclista puede aplicar una fuerza tangencial al pedal para vencer esa resistencia. Las bicicletas de piñón fijo (sin buje libre ) utilizan el impulso de la bicicleta y del ciclista para mantener el plato girando incluso si el ciclista no intenta pedalear en un movimiento circular.

En un motor alternativo , el punto muerto superior del pistón n.° 1 es el punto desde el cual se toman las medidas del sistema de encendido y se determina el orden de encendido . Por ejemplo, el momento del encendido normalmente se especifica como grados de rotación del cigüeñal antes del punto muerto superior ( PTMS ). ^{[ 2 ]} Muy pocos motores pequeños y de combustión rápida requieren una chispa justo después del punto muerto superior ( PMS ), como el motor Nissan MA con combustión hemisférica o los motores de hidrógeno .

El punto muerto superior del cilindro uno suele estar marcado en la polea del cigüeñal, el volante o el amortiguador armónico , o en ambos. Las marcas de sincronización adyacentes indican los ajustes de encendido recomendados, tal como se determinaron durante el desarrollo del motor. Estas marcas permiten ajustar el encendido de forma estática, manualmente, o dinámica, mediante una lámpara estroboscópica , girando el distribuidor en su alojamiento.

En un motor multicilíndrico, los pistones pueden alcanzar el punto muerto superior simultáneamente o en momentos diferentes, dependiendo de la configuración del motor . Por ejemplo:

• En la configuración bicilíndrica en V , los dos pistones alcanzan el punto muerto superior en momentos diferentes, iguales al desplazamiento angular entre los cilindros.
• En la configuración de motor bicilíndrico plano , dos pistones opuestos alcanzan el punto muerto superior (PMS) simultáneamente, lo que también se denomina desplazamiento de 0°, pero un pistón estará en el PMS de la carrera de compresión y el otro en el PMS de la carrera de escape.
• En la configuración de cuatro cilindros en línea , los dos pistones de los extremos (pistones 1 y 4) alcanzan el punto muerto superior (PMS) simultáneamente, al igual que los dos pistones centrales (pistones 2 y 3), pero estos dos pares alcanzan el PMS con un desfase angular de 180°. Patrones similares se observan en casi todos los motores en línea con un número par de cilindros, donde los dos pistones de los extremos y los dos pistones centrales se mueven juntos (aunque no necesariamente desfasados ​​180°) y los pistones intermedios se mueven en pares de forma simétrica alrededor del centro del motor.
• En el motor V8 de plano plano y en muchos motores V de mayor tamaño , el movimiento del pistón dentro de cada bancada es similar al de un motor en línea; sin embargo, en el motor V8 de plano cruzado y en todos los motores V10 , el movimiento es mucho más complejo.

El concepto de punto muerto superior también se aplica a los motores rotativos sin pistón y se refiere al punto del ciclo en el que el volumen de la cámara de combustión es mínimo. Esto suele ocurrir varias veces por cada revolución del rotor. En el motor Wankel , por ejemplo, ocurre tres veces por cada revolución del rotor (aunque solo una vez por cada revolución del eje de salida del motor, ya que este gira al triple de la velocidad del rotor).

Calcular el volumen del cilindro utilizando el PMS y el PMI y multiplicarlo por el número de cilindros dará como resultado la cilindrada del motor .

Como las máquinas de vapor suelen ser horizontales , los términos relevantes son punto muerto delantero y punto muerto trasero, en lugar de "superior" e "inferior".

Si una máquina de vapor monocilíndrica se detiene en cualquiera de las posiciones de punto muerto, debe ser removida de dicha posición para poder reiniciarla. En máquinas pequeñas, esto se logra girando el volante manualmente. En máquinas grandes, el volante se mueve con una palanca o barra de giro. Ambas operaciones deben realizarse con cuidado para evitar que el operario quede atrapado en la maquinaria. Incluso las máquinas más grandes podrían requerir el uso de un motor de arranque .

Las locomotoras de vapor suelen tener al menos dos cilindros de doble efecto , lo que permite ajustar las bielas de manera que al menos un pistón siempre esté fuera del punto muerto y no se requiera asistencia para el arranque. En el caso común de una locomotora de dos pistones, las bielas están ajustadas en ángulo recto , de modo que cuando un pistón está en el punto muerto, el otro se encuentra a mitad de carrera, lo que proporciona cuatro carreras de potencia igualmente espaciadas por revolución.

Este término también se utiliza en el ámbito de los equipos de producción. Una prensa punzonadora mecánica emplea un cigüeñal similar al de un motor. En la prensa punzonadora, el cigüeñal acciona un pistón que, cuando se encuentra en su posición más alejada de la platina de la prensa, se considera que está en el punto muerto superior. ^{[ 3 ]}

Definición de punto muerto superior en Wikcionario