機械工程 105 年內燃機考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/mechanical-engineering/105-%E5%85%A7%E7%87%83%E6%A9%9F

第 1 題
假設一個四衝程、空氣標準Otto 循環由四個過程所組成，壓縮過程開始的壓力P1 = 96 kPa，
溫度T1= 47 ℃，壓縮比rC = 12，在加熱過程的壓縮比P3/P2 = 2.7，假設汽缸內燃氣可
視為理想氣體，且分子量 M = 26，定壓比熱cP = 1.06 kJ/(kg．K)，比熱比（specific heat
ratio）k = 1.4，㈠試畫出此循環之P – v（壓力–比容）圖，並說明此循環由那四個過
程所構成。㈡求此循環之最高溫度，單位K。㈢求於加熱過程每單位燃氣質量的加
熱量。㈣此循環之熱效率η。（每小題5 分，共20 分）

第 2 題
㈠試分別說明汽油直接噴射（Gasoline Direct Injection，簡稱GDI）及歧管噴射（Port
Fuel Injection，簡稱PFI）的二種噴射方式。（10 分）
㈡相對於PFI，試分別說明GDI 於燃油/空氣比、霧化程度、排放污染量等方面之
特色或表現。（10 分）

第 3 題
燃料與進氣在內燃機的汽缸內進行燃燒反應形成二氧化碳（CO2）的反應式可用
2
2
CO
O
2
1
CO
←
→
+
代表：（每小題10 分，共20 分）
㈠試以式中各成分的莫耳分率即
CO
x
、
2
O
x
、
2
CO
x
與反應壓力p（單位atm）列式表
示其根據分壓的化學平衡常數（chemical equilibrium constant based on partial pressure）
Kp之計算式。
㈡若
T
10
0.125
4.757
T
10
0.149
)
T
ln(
10
0.415
(T)
K
log
3
5
2
p
10
−
−
×
+
−
×
+
×
−
=
，式中
T = 1800 K 為反應溫度，試求此反應式的Kp(T)值。

第 4 題
㈠假設辛烷（C8H18）與空氣進行燃燒反應，若縱座標為各種燃燒產物的莫耳分率，
橫座標為燃料-空氣的當量比ø（equivalence ratio），試畫圖表示燃燒產物之莫耳分
率
2
CO
x
、
CO
x
、
2
N
x
、
2
O
x
、
O
H2
x
在當量比ø = 0.6 ~ 1.5 之間的大略變化趨勢，並
簡要解釋圖中各曲線的莫耳分率隨ø 趨勢變化的原因。（10 分）
㈡辛烷與空氣在理論計量比（stoichiometric）燃燒反應後，試求各燃燒產物之莫耳分
率
2
CO
x
、
O
H2
x
、
2
N
x
與產物混合物的分子量M。（10 分）

第 5 題
試解釋下列名詞的意涵：（每小題10 分，共20 分）
㈠制動熱效率（brake thermal efficiency）η
㈡均質進料壓縮點燃（Homogeneous Charge Compression Ignition，簡稱HCCI）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。