海巡三等申論題
114年
[海洋巡護科輪機組] 輪機工程(包括推進裝置、輔機與輪機英文)
第 三 題
船用柴油引擎氣缸之示功圖又稱為指示線圖,試繪該線圖,並說明其各熱力過程。(25分)
📝 此題為申論題
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考生看到此題應立刻聯想到柴油引擎的「P-V 圖（壓力-體積圖）」，即示功圖（Indicator Diagram）。解題時應先描述 P-V 圖的座標與基本形狀（提示作答時需繪圖的關鍵點），接著依序（進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣）詳細說明每個熱力過程的壓力與體積變化，並務必標註對應的輪機英文術語，最後點出示功圖在實務上計算指示馬力與診斷引擎狀況的重要性。
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【破題】船用柴油引擎氣缸之示功圖（Indicator Diagram）為描述氣缸內壓力（Pressure, P）與容積（Volume, V）變化關係之封閉曲線（即 P-V 圖）。透過此圖可計算指示馬力（Indicated Power）並診斷引擎燃燒狀況。 【論述】 一、示功圖之繪製要點
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船用柴油機示功圖
💡 解析P-V圖之座標定義、熱力循環五大階段與指示馬力計算。
🔗 柴油機熱力循環五大步驟
- 1 進氣行程 — 活塞由TDC向BDC移動，吸入新鮮空氣。
- 2 壓縮行程 — 活塞上行絕熱壓縮，溫壓急升至自燃溫度。
- 3 燃燒過程 — 燃油噴入產生等容與等壓加熱，壓力達峰值。
- 4 膨脹作功 — 高壓氣體推動活塞下行，熱能轉換為功。
- 5 排氣過程 — 排氣閥開啟使壓降，隨後活塞上行排出廢氣。
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🔄 延伸學習：延伸學習：二行程柴油機與四行程在示功圖繪製上的細微差異。
