機械工程 112 年內燃機考古題

什麼是往復式內燃機的壓縮比？請推導出壓縮比與缸徑、衝程及餘隙容 積的關係式。比較柴油引擎的壓縮比與汽油引擎的壓縮比，何者較大？ 為什麼？何者的熱效率較高？（20 分）

什麼是柴油引擎的淨熱釋放率？如果直噴式氣缸內混合氣的比熱比為 定值，試寫出假設，並根據能量守恆定律推導出該引擎的淨熱釋放率 n dQ d，其中 n Q 為淨熱釋放量及為曲柄角。將 n dQ d表示為P、V、、dV d 與dP d之間關係式，其中V 是氣缸體積、P 是氣缸內壓力與是比熱比。 （20 分）

請畫出四衝程汽油引擎節氣門全開的性能曲線圖，該曲線圖的縱座標分 別為扭矩、制動馬力及制動比耗油率，橫座標則為轉速，並說明三曲線 變化的原因及它們之間的關係。（20 分）

什麼是往復式內燃機的移程容積？通常內燃機的移程容積愈大時，制動 馬力就愈大，可代表移程容積愈大時內燃機的性能愈好嗎？例如六缸汽 油引擎的移程容積較四缸汽油引擎的大，六缸汽油引擎的制動馬力也較 大，又意味著六缸汽油引擎的性能較好嗎？請說明該結果的理由。有其 它的參數可去除移程容積的效應而取代制動馬力，試定義一參數以判斷 不同移程容積的往復式內燃機性能優劣？（20 分）

什麼是汽油引擎的混合比？理想混合比是多少？如何決定濃與稀的混 合氣？混合比與汽油引擎的運轉條件有何關係？（20 分）