高考申論題
114年
[農業機械] 農業動力學
第 一 題
📖 題組：
二、(一)四行程引擎的工作循環為何？在實際引擎的運作中，由於氣體流動的慣性、引擎轉速的變化以及為了最佳化燃燒效率等因素，氣門的開啟和關閉時機並非嚴格地與活塞的上死點（TDC）和下死點（BDC）完全重合，而是以 4 個氣門正時（Valve Timing）參數決定了引擎進氣門和排氣門打開和關閉的確切時機。這 4 個氣門搭配活塞運行的動作是什麼？（15 分） (二)某四行程汽油引擎之進汽門早開 20 度，晚關 67 度，排汽門早開 67 度，晚關 30 度，試繪出氣門正時相位（角度）圖，並請計算氣門重疊角度為多少？氣門重疊角若太大對引擎效率會有什麼影響？（15 分）
二、(一)四行程引擎的工作循環為何？在實際引擎的運作中，由於氣體流動的慣性、引擎轉速的變化以及為了最佳化燃燒效率等因素，氣門的開啟和關閉時機並非嚴格地與活塞的上死點（TDC）和下死點（BDC）完全重合，而是以 4 個氣門正時（Valve Timing）參數決定了引擎進氣門和排氣門打開和關閉的確切時機。這 4 個氣門搭配活塞運行的動作是什麼？（15 分） (二)某四行程汽油引擎之進汽門早開 20 度，晚關 67 度，排汽門早開 67 度，晚關 30 度，試繪出氣門正時相位（角度）圖，並請計算氣門重疊角度為多少？氣門重疊角若太大對引擎效率會有什麼影響？（15 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
四行程引擎的工作循環為何？在實際引擎的運作中，由於氣體流動的慣性、引擎轉速的變化以及為了最佳化燃燒效率等因素，氣門的開啟和關閉時機並非嚴格地與活塞的上死點（TDC）和下死點（BDC）完全重合，而是以 4 個氣門正時（Valve Timing）參數決定了引擎進氣門和排氣門打開和關閉的確切時機。這 4 個氣門搭配活塞運行的動作是什麼？（15 分）
思路引導 VIP
看到四行程引擎工作循環，應直覺聯想「進、壓、動、排」四個步驟，並結合活塞上下死點的移動。針對實際氣門正時，應從氣流的「慣性」與「容積效率」出發，推導出「進氣早開晚關、排氣早開晚關」這四個核心參數，並具體描述其與活塞到達上死點（TDC）及下死點（BDC）的相對運行關係。
小題 (二)
某四行程汽油引擎之進汽門早開 20 度，晚關 67 度，排汽門早開 67 度，晚關 30 度，試繪出氣門正時相位（角度）圖，並請計算氣門重疊角度為多少？氣門重疊角若太大對引擎效率會有什麼影響？（15 分）
思路引導 VIP
看到此題，首先應在腦海中建構曲軸旋轉的 720 度圓餅圖，明確標示上死點(TDC)與下死點(BDC)。計算氣門重疊角時，鎖定排氣末期與進氣初期的上死點(TDC)附近，將進氣門早開(IVO)與排氣門晚關(EVC)的角度相加即可；論述影響時，應結合農機引擎常處之中低轉速工況，從「流體力學（掃氣/倒流）」與「容積效率」切入分析短路現象與廢氣倒流的負面效應。