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12 引擎原理

1 -4 往復式活塞引擎工作原理

一 往復式活塞引擎之工作要素

包括燃料、空氣、壓縮、點火，這四個要素中只要缺少一項，引擎即無法正常工作。
各項要素所負擔的任務分述如下：

(1) 燃料：內含有潛在熱能，負責提供引擎工作能量，推動活塞運動。

(2) 空氣：空氣與燃料混合成混合氣後，提供燃料燃燒時所需要的氧氣。

(3) 壓縮：混合氣經壓縮後，可讓混合氣充分混合並提高溫度使燃燒更容易，燃燒速度

也增快，讓引擎獲得較大工作效率。

(4) 點火：汽油引擎利用火星塞跳火將混合氣點燃，進行燃燒使引擎產生動力；柴油引

擎是將進氣透過壓縮行程提升至燃料自燃溫度，壓縮行程末期讓燃料自行著火燃燒，
使引擎產生動力，因此柴油引擎沒有點火系統。

二 往復式活塞引擎的汽缸各部位名稱

往復式活塞引擎之主要構件包括汽缸、活塞、連桿、曲軸等。（圖 1-11）

上死點 (top dead center) 下死點 (bottom dead center)
簡稱 TDC，活塞在汽缸內上行 簡稱 BDC，活塞下行所能達到的
所能達到的最高點，此時活塞 行程 最低點，此時活塞頂部的容積為
上方的容積為燃燒室容積。 汽缸總容積。

活塞
行程
連桿
活塞由上死點移至下死點，或由
曲柄 下死點移至上死點的距離稱之為
曲柄圓 臂長 行程。此時活塞移動的容積稱為
活塞位移容積，或單缸排氣量。
曲軸

圖 1-11 汽缸各部位名稱
活塞每移動一個行程，曲軸旋轉 180˚，活塞每移動兩個行程，曲軸轉一轉（360˚）；

活塞行程等於曲柄臂長度的兩倍或曲柄圓直徑。
活塞在汽缸內為變速度運動，當活塞移動至上死點或下死點時，其加速度及慣性最

大但速度為零；移動至汽缸中點時，其速度最快但加速度及慣性為零；活塞由上死點或
下死點移向中點時為加速度運動，而由中點移向上死點或下死點時為減速度運動。