高考申論題
114年
[輪機技術] 內燃機
第 ⑴ 題
📖 題組：
一、試配合寫出以下四衝程汽油引擎的參數的定義式後解釋該參數的意義： ⑴制動平均有效壓力（brake mean effective pressure, bmep）；⑵活塞平均速度（mean effective speed）；⑶容積效率（volumetric efficiency）；⑷制動功率（brake power）。（20 分）
一、試配合寫出以下四衝程汽油引擎的參數的定義式後解釋該參數的意義： ⑴制動平均有效壓力（brake mean effective pressure, bmep）；⑵活塞平均速度（mean effective speed）；⑶容積效率（volumetric efficiency）；⑷制動功率（brake power）。（20 分）
制動平均有效壓力（brake mean effective pressure, bmep）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題考查內燃機核心性能指標的定義與工程意涵。解題時應先從功與功率的關係出發，寫出針對「四衝程」引擎（需特別注意每循環需轉2圈的特性）的 BMEP 計算公式，隨後解釋其作為「排除排氣量影響的正規化指標」在比較不同引擎性能時的物理與實務意義。
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【定義式】 對於四衝程汽油引擎，制動平均有效壓力（brake mean effective pressure, bmep）的定義式為： $$bmep = \frac{W_b}{V_d} = \frac{2 \cdot P_b}{V_d \cdot N}$$
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內燃機性能關鍵參數
💡 熟練掌握bmep、活塞速度、容積效率與制動功率之公式定義與物理意義。
- bmep：定義為單位排氣量的制動淨功，係衡量引擎轉矩能力之基準。
- 活塞平均速度：為兩倍行程與轉速之積，反映慣性力應力與磨耗限制。
- 容積效率：實測進氣質量與環境密度下理論排氣量質量之比，衡量進氣力。
- 制動功率：引擎輸出至曲軸之實際有用功率，為扭矩與角速度之積。
