機械工程 99 年內燃機考古題

說明particulate 與smoke 之間的差異。為何particulate 與smoke 是柴油引擎排氣的 問題而不是汽油引擎排氣的問題？試以反應模型加以解釋。（20 分）

汽油引擎以air-standard Otto cycle 於節氣門全開時運行，開始壓縮時的壓力為98 kPa， 溫度為60℃。該引擎的壓縮比為9.5：1，使用汽油當燃料，空燃比為15.5，燃燒效 率為96%。假定氣缸內無殘餘廢氣，燃料熱值為44300 kJ/kg，空氣之定容比熱為 0.821 kJ/kg-K，氣體常數為0.287 kJ/kg-K，比熱比為1.35。請計算㈠各狀態點的溫 度與壓力。㈡指示熱效率。（20 分）

說明下列各項的原因：（20 分） ㈠自然進氣柴油引擎的制動平均有效壓力低於自然進氣汽油引擎的制動平均有效壓 力。 ㈡內燃機最大額定功率時的制動平均有效壓力低於最大扭矩時的制動平均有效壓力。 ㈢內燃機之最大制動功率時的轉速高於最大扭矩時轉速。

說明內燃機排氣中NOX 的含意及偵測NO 的chemiluminescence 原理。使用 chemiluminescence 方法的儀器如何量測NO？（20 分）

試述汽油引擎的碳氫物生成機制。舊的汽油引擎的碳氫物排放濃度比新的汽油引擎 的碳氫物排放濃度較高，以上述相關機制說明其原因。（20 分）