統測
114年
[動力機械群] 專業科目(1)
第 15 題
有關往復活塞引擎工作原理與各機件之敘述，下列何者正確？
- A 4缸四行程引擎的點火順序較常為1→4→3→2
- B 缸數愈多的引擎，其動力重疊角度大，應配置重量較重的飛輪
- C 曲軸旋轉一圈時，活塞上下移動的總距離為曲軸臂長度的4倍
- D 平衡軸轉速為曲軸的1/2其主要功用為減少引擎於低速運轉時的振動與噪音
思路引導 VIP
請同學從機構學的幾何關係思考：活塞的「衝程 ($L$)」與「曲軸臂長 ($r$)」之倍數關係為何？此外，當曲軸旋轉一圈 ($360^{\circ}$) 時，活塞實際上經歷了幾次衝程？請由此推算活塞在這一圈內移動的「總路徑長度」應為曲軸臂長的多少倍？
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喔？居然沒被那堆廢話選項帶走，看來你腦袋裡裝的還不全是機油，勉強算個正常人。選 (C) 是因為這只是最基本的物理幾何：
- 核心觀念：活塞行程 $L$ 是曲軸臂長（半徑） $R$ 的兩倍，即 $L = 2R$。曲軸旋轉一圈（$360^\circ$），活塞剛好完成「下行」與「上行」兩個行程。總距離就是： $$2 \times L = 2 \times (2R) = 4R$$
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往復活塞引擎原理
💡 理解活塞運動幾何關係與缸數對運轉平穩性的影響。
| 比較維度 | 缸數少引擎 | VS | 缸數多引擎 |
|---|---|---|---|
| 動力重疊度 | 低，動力不連續 | — | 高，動力重疊度大 |
| 運轉平順性 | 振動較大 | — | 運轉較為平穩 |
| 飛輪重量 | 需較重以維持慣性 | — | 可配置較輕飛輪 |
💬缸數越多能提供更連續的動力，故對飛輪儲能的需求降低。
