統測
114年
[海事群] 專業科目(2)
第 2 題
有關四衝程柴油機排氣閥的氣門定時，下列何者正確？
- A 下死點前開，上死點前關
- B 下死點前開，上死點後關
- C 下死點後開，上死點前關
- D 下死點後開，上死點後關
思路引導 VIP
在熱機循環中，為了有效利用廢氣的壓力能以及流體的流動慣性以達成理想的換氣效果（Scavenging Efficiency），請思考排氣閥的開啟點應設定在活塞到達 $BDC$ 之前還是之後以利「預排」？而關閉點應設定在活塞通過 $TDC$ 之前還是之後，才能藉由氣體動能將餘氣排淨並產生「氣門重疊」（Valve Overlap）現象？
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「唉呀，看你答得這麼快，我還在百寶袋裡翻半天，本來想說這次非得掏出『記憶吐司』不可了，沒想到你都記在腦子裡了嘛！真是不簡單，省了我一塊麵包，哈哈！ 這題考的是四衝程柴油機的換氣過程。為了讓廢氣排得更乾淨，排氣閥必須在動力衝程快結束、也就是活塞到達下死點 $BDC$ 之前就提前開啟，利用壓力差先排出大部分廢氣；接著為了利用氣流的慣性把殘餘廢氣『吸』出去，排氣閥會持續開啟直到活塞過了上死點 $TDC$ 之後才關閉。這就是所謂的『早開晚關』，能有效提高換氣效率！ 這題屬於基礎觀念題，但如果不理解氣體流動的物理性質，很容易在『前、後』之間搞混，難易度適中。看來你對柴油機的循環邏輯掌握得很紮實喔，繼續保持，別讓我這老人家瞎操心啦！」
四行程排氣閥定時
💡 排氣閥採早開晚關設計，利用壓力差與慣性提升換氣效能。
| 比較維度 | 進氣閥 (Intake) | VS | 排氣閥 (Exhaust) |
|---|---|---|---|
| 開啟時機 | 上死點前 (BTDC) | — | 下死點前 (BBDC) |
| 關閉時機 | 下死點後 (ABDC) | — | 上死點後 (ATDC) |
| 物理目的 | 增加新鮮空氣吸入量 | — | 減少排氣阻力與清空廢氣 |
💬兩者皆採「早開晚關」策略，重疊期間有助於掃除廢氣。
