高考申論題
109年
[汽車工程] 汽車動力學(包括應用力學及機動學)
第 一 題
📖 題組：
三、在圖3中，所示為一內燃機引擎的示意圖。在圖中，OA= 44 mm，AB = 75 mm。此內燃機的缸徑Φ為85 mm，到上死點時，引擎的燃燒室容積為54 c.c.（cm3）。
三、在圖3中，所示為一內燃機引擎的示意圖。在圖中，OA= 44 mm，AB = 75 mm。此內燃機的缸徑Φ為85 mm，到上死點時，引擎的燃燒室容積為54 c.c.（cm3）。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請計算此引擎的排氣量，以c.c.表示，以及計算此引擎的壓縮比。（10分）
思路引導 VIP
本題考查引擎幾何參數的基本計算。看到曲柄滑塊機構，首先需知道「衝程」為曲柄長度（OA）的兩倍；接著代入圓柱體積公式求出排氣量（掃略容積）；最後利用排氣量與餘隙容積（燃燒室容積）的關係計算壓縮比。
小題 (二)
當引擎轉速ω為3000 rpm，等速運轉，且曲柄轉角θ為45°時，請計算活塞滑動的速度及加速度，以m/s、m/s²表示，及說明運動方向。（15分）
思路引導 VIP
本題為典型的曲柄連桿機構（Slider-Crank Mechanism）運動學分析。看到此類題目，應立即想到使用「相對運動向量法」或「解析微分法」。透過建立曲柄銷A的座標與速度/加速度，再利用連桿AB的相對旋轉與活塞B的直線拘束條件（沿汽缸中心線），即可聯立求解未知數。題目給定的缸徑與容積為多餘資訊，專注於幾何尺寸與轉速即可。