高考申論題
113年
[輪機技術] 內燃機
第 一 題
一、試繪大型單流掃氣式二行程柴油機之氣門定時圖並說明運作過程。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先辨識「二行程循環」的核心在於無獨立進排氣行程，掃氣過程是關鍵。接著聚焦「大型單流掃氣式（Uniflow Scavenging）」特徵：氣缸底部掃氣口由活塞控制（具對稱性），頂部排氣閥由凸輪控制（可不對稱）。答題時需先以文字精確描述曲柄角定時圖（EVO、SPO、SPC、EVC），再依序闡述膨脹、自由排氣、掃氣、壓縮與燃燒的完整動態過程。
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【破題】 大型單流掃氣式二行程柴油機（Uniflow Scavenging）利用氣缸下部的掃氣口進氣，並由氣缸頂部的排氣閥排氣。氣流呈單一方向由下往上推擠，掃氣效率極高，廣泛應用於現代大型船舶主機。其核心優勢在於排氣定時不受活塞運動對稱性之限制。 【論述】
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單流掃氣式二行程循環
💡 利用底部掃氣口與頂部排氣閥之不對稱定時，達成高效換氣。
🔗 單流掃氣二行程運作流程
- 1 自由排氣 (EVO) — 排氣閥早開，釋放缸內高壓廢氣（Blow-down）。
- 2 單流掃氣 (SPO) — 新鮮空氣自底部湧入，由下而上將殘餘廢氣推出。
- 3 超壓充電 (EVC) — 調整排氣閥關閉定時，將高壓新鮮空氣封鎖於缸內。
- 4 壓縮燃燒 (TDC) — 活塞上行完成壓縮，噴油引燃產生作功能力。
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🔄 延伸學習：延伸學習：現代電控主機(ME/RT-flex)可根據負載調整排氣閥定時，優化燃油消耗率。
