Punto muerto (ingeniería)

En un motor alternativo, el punto muerto es la posición del pistón en la que está más alejado o más cerca del cigüeñal. El primero se conoce como punto muerto superior (TDC), mientras que el segundo se conoce como punto muerto inferior (BDC).

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

Las bielas de las bicicletas tienen puntos muertos aproximadamente a las 12 y a las 6 en punto, donde con solo presionar el pedal no se hace girar la cadena, pero la pierna del ciclista puede aplicar una fuerza tangencial al pedal para superarla. Las bicicletas de piñón fijo (sin buje libre) utilizan el impulso de la bicicleta y del ciclista para mantener la cadena 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 realizan las mediciones del sistema de encendido y se determina el orden de encendido. Por ejemplo, el tiempo de encendido normalmente se especifica como grados de rotación del cigüeñal antes del punto muerto superior (BTDC, por sus siglas en inglés). Unos pocos motores pequeños y de combustión rápida requieren una chispa justo después del punto muerto superior (ATDC, por sus siglas en inglés), 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 equilibrador armónico, o ambos, con marcas de sincronización adyacentes que muestran los ajustes de sincronización del encendido recomendados, tal como se decidieron durante el desarrollo del motor. Estas marcas de sincronización se pueden utilizar para ajustar la sincronización del encendido de forma estática a mano o de forma dinámica utilizando una luz de sincronización, girando el distribuidor en su asiento.

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

• En la configuración V-twin, los dos pistones alcanzan TDC en diferentes momentos, igual al desplazamiento angular entre los cilindros.
• En la configuración plana gemela, dos pistones opuestos alcanzan TDC simultáneamente, que también se llama desplazamiento 0° - pero un pistón estará en TDC de la carrera de compresión, el otro en TDC de la carrera de escape.
• En la configuración recta-4, los dos pistones finales (pistons 1 y 4) alcanzan TDC simultáneamente, al igual que los dos pistones centrales (pistons 2 y 3), pero estos dos pares alcanzan TDC con un desplazamiento angular de 180°. Los patrones similares se encuentran en casi todos los motores rectos con incluso números de cilindros, con los dos pistones finales y dos pistones intermedios que se mueven juntos (no necesariamente 180° fuera de fase sin embargo) y los pistones intermedios que se mueven en pares en imagen de espejo alrededor del centro del motor.
• En el plano plano V8 y muchos motores V más grandes, el movimiento del pistón dentro de cada banco es similar al de un motor recto, sin embargo en el crossplane V8 y 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 sólo una vez por cada revolución del eje de salida del motor, ya que el eje de salida gira a tres veces la velocidad del rotor).

Si se encuentra el volumen del cilindro usando el PMS y el PMI y se multiplica por el número de cilindros, se obtendrá el desplazamiento 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 sacarse de ese punto antes de volver a arrancar. En las máquinas pequeñas, esto se hace girando el volante con la mano. En las máquinas grandes, el volante se mueve con una palanca o "barra giratoria". Ambas operaciones deben realizarse con cuidado para evitar que el operador se enrede en la maquinaria. Incluso las máquinas más grandes pueden requerir el uso de un motor de bloqueo.

Las locomotoras de vapor normalmente tienen al menos dos cilindros de doble efecto, lo que permite ajustar las bielas de modo 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 dispuestas en ángulo recto, de modo que siempre que un pistón está en el punto muerto, el otro está en medio de su carrera, y 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 que se encuentra en un motor. En la prensa punzonadora, el cigüeñal acciona un pistón que, cuando está más alejado del plato de la prensa, se considera que está en la posición de punto muerto superior.

La definición de diccionario del centro de muertos superior en Wiktionary