高考申論題
109年
[汽車工程] 汽車動力機
第 一 題
📖 題組：
共有三部同為四行程四缸2000 c.c.引擎：火花點火式（SI）汽油噴射引擎、直接噴射式（DI）柴油引擎和間接噴射式（IDI）柴油引擎，問：
共有三部同為四行程四缸2000 c.c.引擎：火花點火式（SI）汽油噴射引擎、直接噴射式（DI）柴油引擎和間接噴射式（IDI）柴油引擎，問：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請由燃燒室設計、進氣及燃料系統之不同特性，比較說明SI和DI引擎之最大制動平均有效壓力（brake mean effective pressure）的大小順序。（10分）
思路引導 VIP
本題測驗考生對不同引擎型式之動力輸出極限的理解。解題關鍵在於連結「BMEP（制動平均有效壓力）」與「單位容積內能釋放的熱能」之關係；接著必須依循題目要求的「燃燒室、進氣、燃料」三個構面，比較 SI 引擎的均質預混燃燒（可達理論或微富油空燃比）與 DI 引擎的非均質擴散燃燒（受限於發煙極限需有過量空氣），進而推導出 SI 引擎最大 BMEP 較高的結論。
小題 (二)
請由燃燒室設計、進氣及燃料系統之不同特性，比較說明DI和IDI引擎之最佳制動單位燃料消耗量（brake specific fuel consumption）的大小順序。（10分）
思路引導 VIP
考生應先明確「制動單位燃料消耗量（BSFC）」越小代表越省油、熱效率越高。接著從題目要求的「燃燒室、進氣、燃料」三個構面，對比直接噴射（DI）無副燃燒室與間接噴射（IDI）有副燃燒室的物理機制，推導出兩者的散熱損失、流動阻力與混合效率差異，最終給出大小順序。