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申論題資訊

試卷:105年 - 105 鐵路特種考試_高員三級_機械工程:熱工學#53485
科目:熱工學
年份:105年
排序:0

申論題內容

四、請說明四行程汽油引擎的四個行程(stroke)和空氣標準鄂圖循環(simple air-standard Otto cycle)的四個過程(process),並比較說明上述四個行程和四個過程的相關性。 (20 分)

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:s6218603
4行程引擎動作: 進氣:左邊的進氣閥因活塞向下運動所造成的負壓而打開,混合油氣進入汽缸。 壓縮:活塞藉著曲軸的作用而上升,把混合油氣壓縮為原來的1/8~1/9的體積,此時進氣閥關閉。 動力:進、排氣閥關閉,火星塞爆發引燃混合油氣,導致高壓、膨脹力,強制推著活塞下移。 排氣:因混合油氣爆發而向下降的活塞,此時開始再度上升,排氣閥也同時 開啟,把燃燒後的廢氣排除。 鄂圖循環(Auto Cycle)是工程熱力學裡的一種熱生功的理想循環, 也是汽油引擎運行的基礎理論. 基本上, Auto Cycle利用了兩個有限的體積V-max跟V-min而作出了理想的四點循環. Stage 1: 低溫低壓氣體在最大體積V-max 1~2: 從最大體積壓縮到最小體積, 溫度跟壓力上升. (polytropic compression) Stage 2: 中等溫度跟壓力氣體在最小體績 V-min 2~3: 等體積熱傳入. 體積不變, 燃料順時爆炸, 溫度壓力達到最高點. (這是鄂圖循環的精隨所在, 也就是假設燃燒是瞬間在V-min完成) Stage 3: 高溫高壓氣體, 體積 = V-min 3~4: 高溫氣體膨漲對活塞做功, 體積從 V-min到 V-max. Stage 4: 中等溫度中等壓力氣體在最大體積V-max 4~1: 等體積熱流失, 循環回到stage 1. 就是這樣, Auto Cycle抓著了汽油引擎熱跟功交換的方式跟精神, 也同時設立了引擎效率的極限.