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高考申論題 108年 [農業機械] 農業動力學

第 一 題

📖 題組：
一、(一)何謂二行程循環（Two stroke cycles）引擎？（5 分） (二)試以單缸汽油引擎為例，繪製一氣門正時圖（Valve timing diagram），以詳細說明二行程循環引擎之作用原理。（15 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

何謂二行程循環（Two stroke cycles）引擎？（5 分）

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看到這題，首先要點出「行程數量」與「曲軸旋轉角度」的對應關係（活塞2行程/曲軸轉1圈/完成1個動力循環）。接著說明其運作特徵（動作重疊、無氣門構造），最後務必結合農機實務（如割草機、鏈鋸），展現農業動力學的專業廣度。

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「二行程循環引擎（Two stroke cycles engine）」是指活塞在汽缸內作兩次直線往復運動（上行與下行各一次），亦即曲軸旋轉一圈（360度），即可完成進氣、壓縮、動力（燃燒膨脹）及排氣等四個熱力學階段作功循環的內燃機。 其特徵包含： (1) 動作重疊：活塞上行時同時進行汽缸內的壓縮與曲軸箱的進氣；活塞下行時同時進行動力膨脹與排氣（掃氣作動）。

小題 (二)

試以單缸汽油引擎為例，繪製一氣門正時圖（Valve timing diagram），以詳細說明二行程循環引擎之作用原理。（15 分）

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考生應先構思以曲柄角（360度）為基準的圓形正時圖，標註上死點(TDC)與下死點(BDC)，並精確標示排氣孔與掃氣孔開啟/關閉的對稱角度。論述部分需將熱力循環拆解為「活塞上行」與「活塞下行」兩個行程，運用容積與壓力的變化（特別是曲軸箱的預壓作用）來解釋掃氣與排氣機制。

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【破題】 二行程汽油引擎之特徵在於曲軸旋轉一圈（360度）、活塞上下各一次即完成一個熱力循環。因無傳統氣門機構，其進排氣係利用活塞本身的位移來遮蔽或開啟氣缸壁上的進氣孔、排氣孔與掃氣孔。 【論述】

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