普考申論題
107年
[輪機技術] 船舶主機概要
第 一 題
📖 題組:
二、試畫出簡圖說明下列機構的運作方式:(每小題 5 分,共 20 分) (一)可變閥門正時(Variable valve timing) (二)汽油直接噴射系統(Gasoline direct injection,簡稱 GDI) (三)自然進氣(Naturally-aspirated inlet air)系統 (四)奧圖循環(Otto cycle)
二、試畫出簡圖說明下列機構的運作方式:(每小題 5 分,共 20 分) (一)可變閥門正時(Variable valve timing) (二)汽油直接噴射系統(Gasoline direct injection,簡稱 GDI) (三)自然進氣(Naturally-aspirated inlet air)系統 (四)奧圖循環(Otto cycle)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
可變閥門正時(Variable valve timing)
思路引導 VIP
作答時應先在腦海中構建出『正時鏈輪與凸輪軸間的相對運動』畫面。解題需包含三個層次:首先以文字清晰交代簡圖應具備的機械元件(凸輪軸、VVT控制器、油壓閥、ECU),其次說明油壓推動轉子改變相位的物理運作機制,最後點出其提升容積效率與效能優化的工程意義。
小題 (二)
汽油直接噴射系統(Gasoline direct injection,簡稱 GDI)
思路引導 VIP
看到「汽油直接噴射系統(GDI)」應先聯想到其與傳統進氣道噴射的核心差異,即噴油嘴的位置直接設在汽缸蓋上。答題時需先用文字精準描述簡圖中各元件(噴油嘴、火星塞、特殊活塞頂)的空間關係,接著依序說明進氣、缸內直噴、氣流引導至點火的運作機制。
小題 (三)
自然進氣(Naturally-aspirated inlet air)系統
思路引導 VIP
看到自然進氣,首要切入點為『活塞下行產生的真空(負壓)與大氣壓力的壓力差』,這是無增壓狀態下的唯一進氣驅動力。答題時應先建構進氣系統的空間路徑(濾清器→節氣門→進氣歧管→進氣門→汽缸),再利用流體力學中的容積變化、壓力差、壓力降與節流作用來解釋其運作原理與能量損耗機制。
小題 (四)
奧圖循環(Otto cycle)
思路引導 VIP
看到「奧圖循環」,應立即聯想到它是火花點火引擎(汽油機)的理想熱力學循環,核心特徵為「等容加熱」。答題時需在腦中構建 P-V(壓力-體積)圖,並依序將等熵壓縮、等容加熱、等熵膨脹、等容散熱四個過程與引擎的實際活塞運動作連結說明。