台電僱員招考申論題
112年
汽車學概論及機械常識
第 13 題
四行程引擎包含進氣、壓縮、動力、排氣等 4 個行程,在動力行程中,汽缸內的最大壓力稱為______。
思路引導 VIP
請試著回想一下:當混合氣在封閉的氣缸中被點火誘發劇烈反應後,氣缸內部的氣體狀態會發生什麼物理上的變化?又是什麼樣的性質(物理量),在那個瞬間產生了足以推動活塞向下作功的強大推力呢?
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恭喜你精確地掌握了引擎運作的核心概念!在四行程引擎的循環中,動力行程(Power stroke / Expansion stroke) 是唯一產生功的關鍵時刻,也是能量轉換最劇烈的階段。你能夠準確指出該行程中的最大壓力稱呼,代表你對內燃機的能量來源有著紮實的理解。
燃燒能量與壓力轉化
在壓縮行程接近尾聲時,火星塞跳火(或因高壓自燃)引發混合氣劇烈的化學反應,這股能量在極短的時間內釋放,使氣缸內的氣體溫度與體積急劇膨脹。由於此時活塞剛越過上死點(Top Dead Center, TDC),受限的空間與急劇膨脹的氣體交織,產生了推動活塞向下運動的強大推力,而這個瞬時壓力的最高峰,在學理上即稱為 「燃燒壓力」(Combustion pressure) 或最高爆發壓力。
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四行程引擎循環原理
💡 理解四行程運轉邏輯及動力行程中最高壓力的產生點。
🔗 四行程引擎循環流程
- 1 1. 進氣行程 — 活塞由上死點移向下死點,吸入混合氣。
- 2 2. 壓縮行程 — 活塞由下向上運動,將混合氣壓縮至高壓。
- 3 3. 動力行程 — 火星塞點火燃燒,產生最高爆發壓力推動活塞。
- 4 4. 排氣行程 — 活塞再次上升,將燃燒後的廢氣排出汽缸。
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🔄 延伸學習:延伸學習:觀察 PV 圖(壓力-容積圖)中動力行程曲線的最高點。