機械工程 106 年內燃機考古題

汽油為石油裂解（cracking）並分餾（fractional distillation）之碳氫化合物混合物。除 雷氏蒸汽壓之外，汽油揮發性一般可由不同溫度累計蒸發比例之蒸發曲線表示。試 說明： 汽油組成成分對於汽油揮發性之影響。（6 分） 汽油揮發性對於汽油引擎啟動性能與容積效率之影響。（8 分） 汽油揮發性太高或太低對於引擎其他不利之影響。（6 分）

汽油引擎點火正時一般依據最大制動扭矩（MBT）正時進行設定。某汽油引擎之試 驗經驗歸納為，當在上死點後10°之已燃氣體百分率為50%時，或當在上死點後16° 達到最大氣缸壓力時，可得到MBT 點火正時。該汽油引擎在1000 rpm、節流閥廣開 （WOT）運轉狀況下，MBT 點火正時為上死點前15°。假設當3000 rpm、WOT 運 轉狀況下，總燃燒角（overall burning angle）為1000 rpm 時之1.5 倍。 試估計在3000 rpm、WOT 運轉狀況下之點火正時該如何設定？（7 分） 傳統汽油引擎採用真空提前機構，試說明在1000 rpm、節流閥部分開啟（part throttle）狀況下之點火正時該如何設定？（6 分） 在某些狀況下點火正時會採用較MBT 正時延遲之點火正時角度，試舉兩個例子說 明之。（7 分）

引擎常使用廢氣再循環（exhaust gas recirculation, EGR）以降低NOx 廢氣排放。試說 明： 焰後區NO 生成之化學反應機構與主要影響因素。（7 分） NO2 生成之化學反應機構，並針對汽油引擎與柴油引擎比較NO2 占NOx 排放之比 例。（6 分） 使用EGR 降低NOx 廢氣排放時，EGR 比例太高時汽油引擎未燃碳氫化合物（UHC） 排放升高之原因。（7 分）

汽油引擎之廢氣排放，常使用觸媒轉化器進行後處理，以降低廢氣之排放濃度。試 說明： 觸媒轉化效率（catalytic conversion efficiency）之定義。（5 分） 何謂觸媒啟用溫度（light-off temperature）？並敘述汽油引擎排氣系統暖機時間長 短對於廢氣排放之影響。（8 分） 影響觸媒轉化器轉化效率耐久性之因素。（7 分）

直噴（direct injection）柴油引擎之未燃碳氫化合物（UHC）生成原因可分為三大項。 試說明： 過度貧油區域之UHC 生成原因。（7 分） 燃料噴嘴囊部體積（sac volume）所造成之UHC 生成原因。（6 分） 缸壁焠熄（wall quenching）所造成之UHC 生成原因。（7 分）