المركز الميت (الهندسة)

أعلى نقطة في المنتصف

مركز المركز السفلي

مركز نموذج مقطعي

في المحرك الترددي ، تُعرف النقطة الميتة بأنها موضع المكبس الذي يكون فيه إما أبعد ما يكون عن عمود المرفق أو أقرب ما يكون إليه . يُعرف الموضع الأول بالنقطة الميتة العليا ( TDC )، بينما يُعرف الموضع الثاني بالنقطة الميتة السفلى ( BDC ). ^{[ 1 ]}

بشكل عام، تُعرف النقطة الميتة بأنها أي موضع لذراع التدوير حيث تكون القوة المؤثرة مستقيمة على طول محوره، مما يعني استحالة تطبيق أي قوة دوران. وتُدار العديد من الآلات بواسطة ذراع التدوير، بما في ذلك الدراجات أحادية العجلة ، والدراجات الهوائية ، والدراجات ثلاثية العجلات ، وأنواع مختلفة من مكابس الآلات ، ومحركات البنزين ، ومحركات الديزل ، وقاطرات البخار ، وغيرها من محركات البخار . تعتمد الآلات التي تعمل بذراع التدوير على الطاقة المخزنة في دولاب الموازنة للتغلب على النقطة الميتة، أو تُصمم، في حالة المحركات متعددة الأسطوانات ، بحيث لا يمكن أن توجد نقاط ميتة على جميع أذرع التدوير في الوقت نفسه. وتُعد قاطرة البخار مثالًا على ذلك، حيث تُرتّب قضبان التوصيل بحيث تحدث النقطة الميتة لكل أسطوانة خارج الطور مع الأسطوانة الأخرى (أو الأسطوانات الأخرى).

تحتوي أذرع الدواسات في الدراجات على نقاط توقف عند موضع الساعة 12 والساعة 6 تقريبًا، حيث لا يؤدي الضغط البسيط على الدواسة إلى تدوير سلسلة التروس ، ولكن يمكن لساق الراكب تطبيق قوة مماسية على الدواسة للتغلب على ذلك. تستخدم الدراجات ذات التروس الثابتة (بدون محور حر ) زخم الدراجة والراكب للحفاظ على دوران سلسلة التروس حتى لو لم يحاول الراكب تحريك الدواسات بحركة دائرية.

في المحرك الترددي ، تُعتبر النقطة الميتة العليا للمكبس رقم 1 هي النقطة التي تُقاس منها توقيتات نظام الإشعال ، ومن ثم يُحدد ترتيب الإشعال . على سبيل المثال، يُحدد توقيت الإشعال عادةً بدرجات دوران عمود المرفق قبل النقطة الميتة العليا ( BTDC ). ^{[ 2 ]} تتطلب بعض المحركات الصغيرة وسريعة الاحتراق شرارة مباشرة بعد النقطة الميتة العليا ( ATDC )، مثل محرك نيسان MA ذي الاحتراق نصف الكروي ، أو محركات الهيدروجين .

غالبًا ما تُحدد نقطة المركز الميت العلوي للأسطوانة رقم 1 على بكرة عمود المرفق، أو دولاب الموازنة ، أو موازن التوافقيات، أو كليهما، مع وجود علامات توقيت مجاورة تُظهر إعدادات توقيت الإشعال الموصى بها والتي تم تحديدها أثناء تطوير المحرك. يمكن استخدام علامات التوقيت لضبط توقيت الإشعال إما يدويًا بشكل ثابت أو ديناميكيًا باستخدام مصباح التوقيت ، وذلك بتدوير الموزع في مكانه.

في محرك متعدد الأسطوانات، قد تصل المكابس إلى النقطة الميتة العليا في وقت واحد أو في أوقات مختلفة حسب تصميم المحرك . على سبيل المثال:

• في تكوين V-twin ، يصل المكبسان إلى النقطة الميتة العليا في أوقات مختلفة، تساوي الإزاحة الزاوية بين الأسطوانتين.
• في التكوين المزدوج المسطح ، يصل مكبسان متقابلان إلى النقطة الميتة العليا في وقت واحد، وهو ما يسمى أيضًا إزاحة 0 درجة، ولكن سيكون أحد المكبسين عند النقطة الميتة العليا لشوط الضغط، والآخر عند النقطة الميتة العليا لشوط العادم.
• في المحرك ذي الأربع أسطوانات المستقيمة ، يصل المكبسان الطرفيان (المكبس 1 والمكبس 4) إلى نقطة المركز الميت العليا في آن واحد، وكذلك المكبسان الأوسطان (المكبس 2 والمكبس 3)، ولكن يصل هذان الزوجان إلى نقطة المركز الميت العليا بإزاحة زاوية قدرها 180 درجة. وتُلاحظ أنماط مماثلة في جميع المحركات المستقيمة تقريبًا ذات الأسطوانات الزوجية، حيث يتحرك المكبسان الطرفيان والمكبسان الأوسطان معًا (ليس بالضرورة بفارق طور 180 درجة)، بينما تتحرك المكابس الوسطى في أزواج بصورة معكوسة حول مركز المحرك.
• في محرك V8 ذي السطح المستوي والعديد من محركات V الأكبر حجماً ، تكون حركة المكبس داخل كل صف مشابهة لحركة المحرك المستقيم، ولكن في محرك V8 ذي السطح المتقاطع وجميع محركات V10 تكون الحركة أكثر تعقيداً بكثير.

يُطبَّق مفهوم النقطة الميتة العليا أيضًا على المحركات الدوارة عديمة المكابس ، ويعني النقطة في الدورة التي يكون فيها حجم غرفة الاحتراق أصغر ما يمكن. ويحدث هذا عادةً عدة مرات لكل دورة للدوار. ففي محرك وانكل ، على سبيل المثال، يحدث ثلاث مرات لكل دورة للدوار (مع أنه يحدث مرة واحدة فقط لكل دورة لعمود خرج المحرك، لأن الخرج يدور بسرعة ثلاثة أضعاف سرعة الدوار).

إن إيجاد حجم الأسطوانة باستخدام TDC و BDC وضربه في عدد الأسطوانات سيعطي إزاحة المحرك .

بما أن محركات البخار عادة ما تكون أفقية ، فإن المصطلحات ذات الصلة هي المركز الميت الأمامي والمركز الميت الخلفي بدلاً من "الأعلى" و"الأسفل".

إذا توقف محرك بخاري أحادي الأسطوانة في أي من وضعيتي النقطة الميتة، فيجب تحريكه من هذه النقطة قبل إعادة تشغيله. في المحركات الصغيرة، يتم ذلك بتدوير دولاب الموازنة يدويًا. أما في المحركات الكبيرة، فيتم تحريك دولاب الموازنة باستخدام رافعة أو قضيب تدوير. يجب توخي الحذر أثناء العمليتين لتجنب تشابك المشغل مع الآلة. وقد تتطلب المحركات الأكبر حجمًا استخدام محرك ذي قضيب تدوير .

تحتوي قاطرات البخار عادةً على أسطوانتين مزدوجتي الفعل على الأقل ، مما يسمح بضبط ذراع التدوير بحيث يكون أحد المكابس دائمًا بعيدًا عن النقطة الميتة، فلا حاجة إلى مساعدة في بدء التشغيل. في حالة القاطرة ذات المكبسين، تُضبط ذراع التدوير بزاوية قائمة ، بحيث يكون المكبس الآخر في منتصف شوطه عندما يكون أحد المكابس في النقطة الميتة، مما يُنتج أربعة أشواط طاقة متساوية التباعد لكل دورة.

يُستخدم هذا المصطلح أيضًا في مجال معدات الإنتاج. تستخدم مكبس التثقيب الميكانيكي عمود مرفقي مشابهًا لذلك الموجود في المحرك. في مكبس التثقيب، يُدير العمود المرفقي مكبسًا، وعندما يكون في أبعد نقطة عن سطح المكبس، يُعتبر في وضعية النقطة الميتة العليا. ^{[ 3 ]}

تعريف مصطلح " المركز الميت العلوي" في قاموس ويكشنري