Что такое нижняя мертвая точка в двигателе
Понятия и определения принятые для поршневых двигателей
Основные определения, принятые для поршневых двигателей, указаны далее с использованием схемы одноцилиндрового двигателя.
Верхняя мертвая точка (в.м.т.) — положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от него до оси коленчатого вала двигателя наибольшее.
Нижняя мертвая точка (н.м.т.) — положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от него до оси коленчатого вала двигателя наименьшее.
Ход поршня S (м) — расстояние по оси цилиндра между мертвыми точками. При каждом ходе поршня коленчатый вал поворачивается на полоборота, т. е. на 180°. Ход поршня равен двум радиусам кривошипа коленчатого вала, т. е. S= 2r.
Рисунок. Схема одноцилиндрового четырёхтактного двигателя
Рабочий объем цилиндра Кл (м³) — объем цилиндра, освобождаемый поршнем при перемещении от в.м.т. до н.м.т.: 
где d — диаметр цилиндра, м; S — ход поршня, м.
Объем камеры сжатия Vс, (м³) — объем пространства над поршнем, находящимся в в. м. т.
Полный объем цилиндра Vо (м ) — сумма объема камеры сжатия и рабочего объема цилиндра, т. е. пространство над поршнем, когда он находится в н. м. т.
Литраж двигателя Vд, — это сумма рабочих объемов всех его цилиндров, выраженная в литрах.
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия. Степень сжатия — это отвлеченное число, показывающее, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сжатия.
Рабочий цикл двигателя — комплекс последовательных периодически повторяющихся процессов (впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск), в результате которых энергия топлива преобразуется в механическую работу.
Такт — часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е. условно принимаем, что такт происходит за один ход поршня.
Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода (такта) поршня или за два оборота коленчатого вала, называют четырехтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала, считают двухтактными.
Верхняя мертвая точка (ВМТ) для поршня № 1 – установка
Движение поршня от нижнего до верхнего положения называется ходом поршня. Верхняя мертвая точка — точка наивысшего положения, занимаемого поршнем при вращении коленчатого вала. Поскольку поршень за рабочий цикл дважды достигает своего наивысшего положения (один раз — в конце такта сжатия и еще раз — в конце такта выпуска), за ВМТ обычно принимают наивысшее положение поршня в конце такта сжатия.
Как определить ВМТ
Чтобы определить ВМТ первого цилиндра, нужно ротор распределителя направить в противоположную сторону от метки, расположенной на корпусе. Это значит, что поршень первого цилиндра будет находиться в верхней мертвой точке в такте выхлопа.
Чтобы найти ВМТ без меток, нужно установить поршень на одну и туже высоту при левом повороте колена, а потом при правом. Затем делают две отметины на маховике, соответствующие левому и правому положениям. Потом на маховике находят середину между этими метками. Это и будет ВМТ.
Установка в ВМТ
Установка поршня в ВМТ — основная процедура для многих операций, таких как регулировка зазора в механизме привода клапанов, замена цепи ГРМ и звездочек распредвала/коленвала.
Перед началом этой процедуры установите рычаг (селектор) КПП в нейтральное положение и затяните стояночный тормоз (или подклиньте задние колеса). Отключите систему зажигания, отсоединив разъемы первичной цепи от блока катушек зажигания/модуля зажигания (см. главу 5). Снимите также давление в топливной системе (см. главу 4А, параграф 12).
Чтобы установить любой поршень в ВМТ, коленвал следует проворачивать только по часовой стрелке (если смотреть со стороны цепи ГРМ). Это можно сделать одним из следующих способов:
а) Предпочтительный способ. Коленвал проворачивают головкой с воротком («трещоткой») за болт крапления шкива коленвала.
б) Можно попросить помощника короткими включениями стартера (ключ—в замке зажигания) провернуть стартер. Для точной установки коленвала все равно потребуется головка с воротком. Проследите за тем, чтобы помощник к этому моменту уже покинул салон автомобиля, вынув из замка ключ зажигания.
Выверните свечи и установите компрессометр в свечное отверстие первого цилиндра (см. рис. 3.5)
Рис. 3.5. Для определения ВМТ поршня цилиндра № 1 такта сжатия компрессометр установите в свечное отверстие цилиндра № 1
(прибор с резьбовым наконечником и гибким шлангом длиной сантиметров пятнадцать использовать предпочтительнее).
Проворачивайте коленвал по часовой стрелке до тех пор, пока стрелка манометра не начнет подниматься, указывая на такт сжатия
После того как такт сжатия начался, ппршень цилиндра № 1 надо установить в наивысшее положение, что и будет соответствовать его ВМТ.
Продолжайте проворачивать коленвал до тех пор, пока метка на демпфере коленвала не совпадет с цифрой «О» (ВМТ) на крышке привода ГРМ (см. рис. 3.8).
Рис. 3.8. Совместите метку на демпфере коленвала с отметкой «О» на шкале на крышке цепи привода ГРМ
В этой точке поршень цилиндра № 1 находится в ВМТ такта сжатия. Если же метки совпали, а компрессии нет, то это означает, что поршень находится в ВМТ такта выпуска. Сделайте еще один полный (360°) оборот коленвала.
Примечание. Если компрессометр недоступен, можно вставить какой-нибудь тупой предмет в свечное отверстие № 1 и затем, по мере проворачивания коленвала, определить начало такта сжатия по шипению выходящего воздуха. Оставшаяся часть процедуры идентична вышеописанной.
Заключение
После того как поршень № 1 будет установлен в ВМТ такта сжатия, остальные поршни можно поочередно установить в это же положение, проворачивая коленвал всякий раз еще на 180°, в соответствии с порядком зажигания (см. Спецификации). Например, провернув коленвал на 1 80° (от ВМТ поршня цилиндра № 1), ВМТ такта сжатия займет поршень цилиндра № 3.
Смотрите видео: ВМТ Верхняя мертвая точка и НМТ в двигателе внутреннего сгорания
Мёртвая точка
Мёртвая то́чка — одно из крайних положений поршня в цилиндре паровой машины или двигателя внутреннего сгорания, в момент его возвратно-поступательного движения. При остановке поршня в мёртвой точке, для начала движения требуется внешнее воздействие. Для предотвращения заклинивания двигателя в мёртвой точке применяются различные методы: применение нескольких цилиндров, мёртвые точки которых разведены на различные положения выходного вала; в паровозах с компаунд-машиной — специальные схемы парораспределения. Для сглаживания моментов прохождения мертвых точек при работе двигателя применяются маховики.
Существуют две мертвые точки:
Мёртвая то́чка — (биомед.) состояние организма при интенсивном выполнении физической нагрузки. Оно возникает через несколько минут после начала напряженной мышечной работы. Появляется неприятное ощущение, сопровождающееся одышкой, чувством стеснения в груди, головокружением, ощущением пульсации сосудов в голове, желанием прекратить работу.
Причина наступления «мертвой точки» состоит в том, что в начале тренировочного занятия необходимо некоторое время, чтобы сердечно-сосудистая система вышла на определенный уровень своего функционирования и смогла адекватно снабжать работающие мышцы кислородом. А при чрезмерной интенсивности начала тренировки возникает несоответствие между потребностями мышц в кислороде и возможностью сердечно-сосудистой системы адекватно обеспечивать организм кислородом. В результате с самого начала в мышцах накапливаются продукты распада и прежде всего молочная кислота. Соответственно, чтобы избежать состояния «мертвой точки» необходимо постепенно увеличивать интенсивность тренировочного занятия.
Если состояние «мертвой точки» все же наступило, то его можно преодолеть путем больших волевых усилий. Если физическая работа будет продолжаться, то это состояние сменится чувством внезапного облегчения, которое чаще всего проявляется в появлении нормального (комфортного) дыхания. Поэтому состояние, сменяющее «мертвую точку» называют «вторым дыханием». Появление «второго дыхания» означает, что организм адаптировался для выполнения физической нагрузки и способен удовлетворять работающие мышцы в их энергетических запросах.
МЁРТВАЯ ТОЧКА
МЁРТВАЯ ТОЧКА — состояние острого утомления организма спортсмена во время интенсивной физической нагрузки. Проявляется затруднением дыхания (одышка, ощущение удушья, стеснения в груди), резким учащением пульса, повышением АД, особенно диастолического, чувством крайней усталости, ослаблением мышечных усилий, болевыми ощущениями в работающих мышцах. У спортсменов понижается воля к победе, возникает желание прекратить соревнование или тренировку. Продолжительность М. т. 20—60 сек. М. т. возникает чаще при гребле, беге, плавании, лыжных и велосипедных гонках, но может быть также во время борьбы, занятий боксом. Возможно ее появление в период затянувшегося «врабатывания» организма при чрезмерном темпе движений либо в период уже устойчивого рабочего состояния при неблагоприятных условиях окружающей среды (высокая температура воздуха и повышенная его влажность). При особо длительной нагрузке (марафонский бег) М. т. может возникать повторно и повторно преодолеваться.
Преодолевает спортсмен М. т. большим волевым усилием, что помогает, не прерывая выполняемых движений (темп их и сила все же снижаются), добиться усиления дыхания (особенно полного выдоха). Благодаря этому сразу улучшается общее состояние и устраняется «удушье». Такое восстановление работоспособности и улучшение функций дыхания и кровообращения получило название «второго дыхания»; появление второго дыхания позволяет спортсмену даже увеличить скорость и силу движений.
Исследованиями советских физиологов А. Н. Крестовникова (1951), А. И. Ройтбака и Б. В. Таварткиладзе (1960), Н. В. Зимкина (1975) и др. установлено, что возникновение М. т. при интенсивной мышечной работе обусловлено дискоординацией функций двигательной и вегетативной сферы вследствие появления в ц. н. с. охранительного торможения. Так, напряженная мышечная работа у спортсменов начинается, как правило, тотчас после старта, а деятельность органов дыхания и кровообращения достигает высокого уровня лишь через 3—5 мин.
Правильная спортивная тренировка, разминка перед спортивной нагрузкой способствуют устранению или ослаблению М. т. У хорошо тренированных спортсменов М. т. возникает редко.
Библиогр.: Гиппенрейтер Б. С. «Мертвая точка» и «второе дыхание» в спорте, в кн.: Физиол, основы спорта, под ред. В. В. Стрельцова, с. 125, М., 1935; Грачева Р. П. и Сологуб Е. Б. Взаимоотношение вегетативных и соматических функций при развитии «мертвой точки» в устойчивом состоянии, Теор. и практ. физ. культ., № 11, с. 45, 1965; Крестовников А. Н. Очерки по физиологии физических упражнений, с. 232, М., 1951; E w i g- W. Uber Wirkung maximaler korperlicher Anstrengungen ins besondere iiber den sog. «toten Punkt», Z. ges. exp. Med., Bd 51, S. 874, 1926; Ruosteenoja R. Studies on circulatory, respiratory and thermal adaptation during heavy exercise, Acta physiol, scand., v. 31, p. 248, 1954.
Установка поршня первого цилиндра в положение верхней мёртвой точки
Верхняя мёртвая точка (она же ВМТ) — это наивысшая точка, в которой поршень может находиться относительно оси коленвала. Но так как двигатели могут иметь разную конструкцию и расположение, самым корректным будет определение, что ВМТ это “положение поршня, в котором любая его точка находится на максимальном расстоянии от оси вращения коленчатого вала”.
Проходя рабочий цикл поршень дважды попадает в ВМТ — в конце тактов сжатия и выпуска. По умолчанию за ВМТ принимается положение поршня в конце такта сжатия.
Рабочий цикл поршня
Когда нужно определять
Установка поршня цилиндра в ВМТ используется при процедуре определения угла опережения зажигания, замене ремня и/или шкивов ГРМ, регулировке зазора в механизме привода клапанов.
Также она необходима при регулировке фаз газораспределения (углов открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, углов опережения подачи, углов открытия пусковых клапанов и золотников управления пуском).
Эта процедура обязательно проводится при ремонтах двигателя с его разборкой (например, при капитальном ремонте).
ВМТ — Верхняя мертвая точка
Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля
5 способов произвести расчет мощности двигателя автомобиля. Калькулятор для определения мощности ДВС онлайн
Верхняя мёртвая точка (она же ВМТ) — это наивысшая точка, в которой поршень может находиться относительно оси коленвала. Но так как двигатели могут иметь разную конструкцию и расположение, самым корректным будет определение, что ВМТ это “положение поршня, в котором любая его точка находится на максимальном расстоянии от оси вращения коленчатого вала”.
Как определяется ВМТ
По умолчанию установка ВМТ производится для поршня первого цилиндра. Для этого используются метки на корпусе двигателя и метки на шкивах коленчатого и распределительного валов. Также есть метки ВМТ на маховике, а в дизельном двигателе часто и на ТНВД. Если метки не совпадают, то нужно аккуратно прокрутить коленвал ключом по часовой стрелке.
Метка для выставления ВМТ на маховике
Метка для ВМТ на шкиве распредвала
Балансировка
Безусловно, метка элемента (риска), выставленная по уму, станет эффективной только в случае идеально ровного маховика. Если наблюдается дисбаланс элемента, то придется осуществлять балансировку. В список задач балансировщика войдет также найти радиус маховика.
К сожалению, стенд балансировочный имеется не в каждом городе. На таком станке проще регулировать кривошипный вал и маховик.
Делается балансировка либо на особой оправке, либо на самом валу (не снимается). Основное действие, которое проводится при балансировке – это облегчение. С маховика снимается некоторый слой металла, чтобы отрегулировать правильность его массы. Снимать слои можно только с краев, центр детали должен оставаться целым, чтобы не убавились прочностные характеристики детали.
Лишний вес с маховиков удаляется путем сверления. Слои снимаются в несколько заходов, пока не отрегулируется правильное вращение.
Следите за чистотой маховика. Если появляется возможность снять деталь, то не поленитесь тщательно осмотреть ее на дефекты. Риску маховика регулярно прочищайте от грязи, чтобы в дальнейшем она бы хорошо просматривалась.
Верхние шкивы не фиксировались, и теперь не ясно, как их выставлять. Метки на шкивах «смотрят» не совсем в одну сторону. Может, проще довернуть все шкивы к положению ВМТ в цилиндре 1? Если речь идёт о 16 клапанах, выставление меток на ВАЗ-2112 мне знакомо: выполнял эту операцию на ГРМ 21124. Ну а у меня мотор с объёмом 1,5. Есть ли отличия?
Что будет если ВМТ установлена неправильно
Когда поршень первого цилиндра правильно установлен в ВМТ такта сжатия, клапаны этого цилиндра полностью закрыты. В это время второй и третий цилиндры находятся в НМТ (нижней мертвой точке), а их клапаны полностью открыты.
Поэтому если установить ВМТ неправильно, то нарушатся фазы газораспределения и двигатель будет работать неправильно. При сильном нарушении машина не будет заводиться. Если поршень установлен с небольшим отклонением от ВМТ, то двигатель будет работать нестабильно: уменьшается его мощность, появляются стуки, вибрация, повышенный расход топлива, ускоренный износ элементов цилиндро-поршневой группы и слабая реакция на педаль газа.
Установка поршня первого цилиндра в положение ВМТ такта сжатия
1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.
2. Снимите крышку головки блока цилиндров. 3. Снимите правое переднее колесо.
4. Выверните восемь винтов крепления брызговика двигателя…
5. …и снимите брызговик двигателя. 6. Снимите правый передний подкрылок. 7. Включите нейтральную передачу в коробке передач.
8. Проверните коленчатый вал двигателя за болт крепления его шкива настолько, чтобы отверстие в шкиве коленчатого вала не дошло до резьбового отверстия в крышке привода газораспределительного механизма приблизительно на 45′, а кулачки клапанов 1-го цилиндра были направлены вверх.
9. Ослабьте затяжку…
10. …и извлеките заглушку, расположенную в передней части блока цилиндров справа.
11. Вверните фиксирующий болт. 12. Осторожно проверните коленчатый вал за болт крепления его шкива до момента остановки вала фиксирующим стержнем. ПРИМЕЧАНИЕ
Так выглядит приспособление М10х1,5 для установки коленчатого вала в положение ВМТ такта сжатия.
13. На двигателе 2,0 Duratec Ti-VCT вверните через отверстие на шкиве коленчатого вала болт М6х18 в резьбовое отверстие крышки привода газораспределительного механизма, зафиксировав тем самым коленчатый вал от проворачивания.
14. Установите фиксирующую пластину в специальные пазы в задней части распределительных валов.
ПРИМЕЧАНИЕ На двигателе 1,6 Duratec Ti-VCT установите приспособление так, чтобы метки на его ветвях находились вверху, причем метка в виде линии должна быть со стороны выпускного распределительного вала, а метка в виде точки — со стороны впускного вала. Если приспособление удалось установить без затруднений, поршень 1-го цилиндра находится в ВМТ такта сжатия и начальная установка фаз газораспределения соответствует норме. Если приспособление установить не удалось (смещены фазы газораспределения), снимите ремень привода газораспределительного механизма, установите фиксирующее приспособление и правильно наденьте ремень или замените цепь привода газораспределительного механизма. 15. Установите снятые детали в порядке, обратном снятию.
Источник: Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту в фотографиях серия «Ремонт без проблем» Третий Рим
Как выставить ВМТ
Существуют несколько способов, как правильно выставить ВМТ. При любой регулировке начинают искать ВМТ, с первого цилиндра. Для облегчения процесса, на маховике и шкивах распредвала имеются отметки.
Провернув коленчатый вал до совпадения этих отметок, вы автоматически получаете ВМТ первого цилиндра.
Использование компрессометра
Определить ВМТ любого цилиндра вам поможет компрессометр. Прибор этот не дорогой и продается практически в каждом автомобильном магазине, лучше подойдет вариант с резьбой, его не нужно держать. Имея этот прибор, действуют так:
Определить ВМТ поршня сможет каждый, воспользовавшись этой инструкцией, по отметками или компрессометром. Не стоит забывать про отметки, при сборке мотора после ремонта, иначе можно получить второй ремонт и довольно скоро.
Выводы
Как показывает практика, достаточно просто, но под силу не каждому автомобилисту. Так, необходимо иметь знания работы двигателя и его конструкции. Поэтому, в случае, если автомобилист не в состоянии сделать данный вид ремонта самостоятельно, необходимо обратиться на автосервис.
Для начала разберем значение аббревиатуры «ВМТ» — «Верхняя Мёртвая Точка». Ниже рассмотрим её выставление на автомобилях классического семейства.
Вам понадобится запастись специальным ключом для проворачивания шкива коленчатого вала. В отсутствие такового воспользуйтесь головкой «на 36».
Когда необходимо устанавливать поршень?
Перед началом проведения работ, требующих снятие цепи «ГРМ» с автомобиля. Обычно после этого установка фаз газораспределения нарушается, скорее всего вы столкнетесь с неустойчивой работой автомобильного двигателя. Поэтому прежде чем преступать к такой процедуре, необходимо установить поршень четвёртого цилиндра в положение ВМТ.
Зачем нужна
Для чего нужная эта точка? Мотор – сложная система взаимодействующих элементов. Для соблюдения точной последовательности работы каждой детали, они отрегулированы специальным образом на заводе. Для регулировки, при сборке (или после ремонта) по ВМТ цилиндра настраивают работу системы газораспределения.
При нахождении поршня первого цилиндра в ВМТ, его впускные и выпускные клапаны закрыты полностью, остается только небольшой зазор (на расширение) между клапаном и коромыслом. Таким же образом регулируют остальные клапаны. Нахождение ВМТ поршней необходимо для регулировки моторов после ремонта или по графику ТО.