110 台糖新進工員招考工員級 農業機械 台糖新進工員 考古題詳解

核心觀念

「農業機械」是廣義用語，並非只限於具有動力的機械設備，也包含配合農業生產所使用的各類器具與作業機具。

其範圍涵蓋農業生產過程中的作業設備，例如：

• 動力機械：拖拉機、耕耘機、聯合收穫機。
• 作業機械：曳引機、插秧機、播種機、噴霧機、收穫機。
• 農業器具：犁、耙、播種器、施肥器、農用搬運器具等。

因此，農業機械的完整定義應包括「機械」與「器具」，不能僅以是否具有引擎或動力作為判斷標準。

解題方法

本題屬於名詞定義題，直接掌握「農業機械」的涵蓋範圍即可。

判斷關鍵在於：

$$農業機械＝農業生產過程中使用的機械＋器具$$

題目問的是農業機械的整體概念，因此選項必須同時包含「機械」與「器具」，且使用目的須與農業生產過程有關。

選項分析

(A) 僅指在農業生產過程中所使用的機械

錯誤。

核心觀念

本題考查機油的 SAE 黏度號數與機油物理性質的關係。

黏度是液體抵抗流動的程度：

• 黏度高：流動阻力大，較不易流動。
• 黏度低：流動阻力小，較容易流動。

在相同溫度與比較條件下，SAE 號數愈大，表示機油黏度愈高，因此流動性愈差。

解題方法

直接掌握下列關係：

$$\text{SAE 號數愈大} \Rightarrow \text{黏度愈高} \Rightarrow \text{流動阻力愈大} \Rightarrow \text{流動性愈差}$$

因此，本題應選擇「黏度較高且流動性較差」的選項。

補充而言，多級機油如 SAE 10W-30 中：

• 「10W」代表低溫黏度等級，$W$ 表示 Winter。
• 「30」代表高溫黏度等級。

核心觀念

空氣濾清器裝設於引擎進氣系統，主要功用包括：

1. 過濾進入引擎的空氣，防止灰塵、砂粒及其他雜物進入汽缸。
2. 降低進氣噪音，使空氣通過濾清器及進氣通道時的脈動聲減弱。
3. 抑制化油器回火時的火焰，避免火焰由進氣口向外噴出，兼具一定的防火功能。

排氣噪音則是由排氣氣流及燃燒後高溫高壓氣體所產生，主要由**消音器（muffler）**處理，並非空氣濾清器的功能。

解題方法

判斷各選項所述功能屬於「進氣系統」還是「排氣系統」：

• 空氣濾清器處理的是進入引擎前的空氣，因此與進氣過濾、進氣噪音及化油器回火防護有關。
• 排氣噪音發生在燃燒後的廢氣排出階段，應由排氣消音器負責。

因此，將「消除排氣噪音」與空氣濾清器的進氣功能區分後，即可判定答案。

選項分析

(A) 防止灰塵及雜物進入汽缸

核心觀念

本題考「板犁（plow）犁底」的基本構造。板犁犁底是直接切入土壤、承受土壤阻力並翻轉土垡的工作部，主要由下列三部分組成：

1. 犁頭：又稱犁尖或犁鏟，位於前端，負責切入土壤並切斷土垡。
2. 犁鐴：位於犁頭後方，呈曲面形狀，負責承接土垡並將其翻轉、破碎。
3. 地側板：位於犁底側面，貼靠未耕地土壁，承受側向力並維持犁體前進方向的穩定。

因此，板犁犁底本身的基本組成為「犁頭、犁鐴、地側板」。

解題方法

判斷各選項是否屬於犁底本身的一部分即可。只要將選項與板犁犁底的三大基本構件逐一比對：

$$\text{犁底}=\text{犁頭}+\text{犁鐴}+\text{地側板}$$

不在上述三項之內，且屬於裝設在犁體前方的附加切土裝置者，即不是犁底本身的一部分。

選項分析

核心觀念

圓盤犁的大小規格，通常以「圓盤碟片直徑」及「碟片個數」表示。

• 圓盤碟片直徑：代表圓盤的名義尺寸，會影響犁耕深度及入土能力。
• 碟片個數：代表圓盤犁所配置的工作碟片數量，與耕作幅寬及作業能力有關。

因此，圓盤犁的規格重點是「碟片有多大」與「共有幾片」，而不是碟片厚度或半徑。

解題方法

判斷農業機械規格表示法時，先掌握其主要工作部件及影響作業能力的尺寸：

1. 圓盤犁的主要工作部件為圓盤碟片。
2. 碟片大小以直徑表示，工業及農機規格慣例不以半徑作為標示。
3. 機具的作業單元數量以碟片個數表示。
4. 將兩項合併，即為「圓盤碟片直徑與碟片個數」。

選項分析

核心觀念

本題考查曳引機前輪定位角度的定義。

由曳引機前方觀察，測量「輪胎中心線」與「鉛垂線」之間所形成的角度，稱為外傾角（Camber angle）。

外傾角依輪胎上端傾斜方向分為：

• 輪胎上端向外傾斜：正外傾角。
• 輪胎上端向內傾斜：負外傾角，亦可稱內傾現象。

題目所描述的是外傾角的基本測量定義。

解題方法

判斷這類前輪定位題，先掌握兩個方向：

1. 觀察方向：由曳引機前方觀察。
2. 比較基準：輪胎中心線與鉛垂線。

輪胎中心線若相對鉛垂線形成夾角，該角度即為外傾角：

$$\text{外傾角}=\text{輪胎中心線與鉛垂線之夾角}$$

因此正確選項為 (B) 外傾角。

選項分析

(A) 內傾角

核心觀念

水稻聯合收穫機須在田間完成切割、脫粒、分離與集穀等作業，其行走部的設計重點是適應水田泥濘、土壤承載力低的環境。

履帶具有較大的接地面積，可分散機體重量、降低接地壓力，並提供較佳的牽引力與越過泥濘地面的能力。因此，水稻聯合收穫機的行走部通常採用履帶裝置。

解題方法

判斷水稻聯合收穫機的行走裝置，可從「作業環境」切入：

1. 水稻田常處於灌水或濕潤狀態，土壤鬆軟，承載力低。
2. 聯合收穫機本身重量大，若採用一般車輪，容易下陷並造成行走困難。
3. 履帶與地面的接觸面積大，能降低單位面積所承受的壓力。
4. 履帶同時具有良好的附著力與牽引能力，適合水田作業。

所以正確選項為履帶。

選項分析

• (A) 橡膠輪：錯誤。 橡膠輪適合道路或較乾燥、堅實地面的行走。在泥濘水田中，輪胎接地面積相對較小，容易下陷，牽引力與浮力通常不如履帶。

核心觀念

本題考查引擎機油泵中「轉子式機油泵」的構造與齒數配置。

轉子式機油泵又稱內外轉子式機油泵或齒輪轉子式機油泵，主要由：

• 內轉子（inner rotor）
• 外轉子（outer rotor）
• 泵體及進、出油口

所組成。內轉子由引擎曲軸或驅動軸帶動，外轉子則因齒面相互嚙合而被帶動。

其基本設計特徵為：內轉子的齒數比外轉子少 1 齒。

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解題方法

內外轉子必須具有不同齒數，才能在旋轉時形成容積週期性變化，完成吸油、封閉及壓油作用。

轉子式機油泵通常採用內轉子齒數比外轉子少一齒的設計：

$$Z_{\text{內}}=Z_{\text{外}}-1$$

因此：

$$Z_{\text{外}}=Z_{\text{內}}+1$$

內轉子與外轉子在旋轉過程中，齒部與齒槽會形成逐漸增大及逐漸縮小的工作腔：

• 工作腔容積增大：產生負壓，吸入機油。
• 工作腔容積減小：壓縮機油，將機油送往潤滑系統。

若內、外轉子齒數相同，兩者無法形成正常的偏心嚙合與容積變化，也就不能構成正常的轉子式泵油作用。

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選項分析

(A) 內轉子較外轉子少 1 齒

核心觀念

活塞依功能可分為：

• 活塞頭：承受燃燒室內高溫高壓氣體。
• 活塞環槽：裝設壓縮環、油環，以密封燃燒室並控制機油。
• 活塞裙：在汽缸內作往復滑動，具有導向及承受側向力的作用。
• 活塞銷孔：供活塞銷穿過，連接活塞與連桿。

活塞裙部通常設有膨脹槽及隔熱槽，以控制活塞受熱後的膨脹量，並減少活塞頭部熱量傳至裙部，避免活塞與汽缸間隙過小而發生卡住或咬缸。

解題方法

判斷本題的關鍵在於辨認各部位的附屬構造：

1. 活塞環槽的主要用途是安裝活塞環。
2. 活塞銷孔的主要用途是裝設活塞銷。
3. 活塞頭主要承受燃燒壓力與高溫。
4. 活塞裙為了適應熱膨脹及降低熱傳導，會設置膨脹槽與隔熱槽。

因此，題目所描述的部位是活塞裙。

選項分析

(A) 活塞銷孔

核心觀念

本題考查農機的「每小時工作能力」，亦稱田間作業能力。計算時須考慮：

• 作業速度
• 作業寬度
• 工作效率（田間效率）

公式為：

$$\text{每小時工作能力（公頃）} = \frac{\text{速度（公里／小時）}\times \text{作業寬度（公尺）}\times \text{工作效率（\%）}}{10}$$

其中除以 $10$ 是因為：

$$1\text{ 公頃}=10,000\text{ 平方公尺}$$

且 $1$ 公里 $=1,000$ 公尺，故：

$$\frac{1,000}{10,000}=\frac{1}{10}$$

解題方法

已知：

$$v=6\text{ 公里／小時}$$ $$W=2.1\text{ 公尺}$$ $$E=75\%=0.75$$

代入工作能力公式：

$$C=\frac{6\times 2.1\times 0.75}{10}$$

先計算每小時的理論作業面積：

$$6\times 1,000\times 2.1=12,600\text{ 平方公尺}$$

考慮工作效率 $75\%$：

$$12,600\times 0.75=9,450\text{ 平方公尺}$$

換算為公頃：

$$\frac{9,450}{10,000}=0.945\text{ 公頃}$$

核心觀念

本題考查插秧機各傳動軸的構造與功能，重點是辨認「具有交錯螺旋溝之軸」所負責的機構。

插秧機為使苗台能配合插植動作，按固定方向與行程作左右往復輸送，通常在苗台輸送軸上加工交錯的螺旋溝。利用導銷或滑動件沿螺旋溝運動，將軸的旋轉運動轉換為苗台的往復直線運動。

解題方法

判斷關鍵在於「交錯的螺旋溝」與「往復輸送」的配合：

1. 苗台需要左右往復移動，使秧苗能依序送至插植位置。
2. 旋轉軸若設有交錯螺旋溝，導引件沿溝槽運動，當運動至溝槽交會處便改變方向。
3. 因此，交錯螺旋溝的作用是將連續旋轉轉換為往復運動。
4. 此功能直接對應苗台的橫向輸送，故設於苗台輸送軸。

選項分析

(A) 苗台輸送軸

正確。苗台輸送軸負責帶動苗台左右往復移動，使秧苗依序移送至插植爪或插植位置。軸上開有交錯的螺旋溝，配合導銷或滑動件，可將旋轉運動轉換成苗台的往復運動。

(B) 導程凸輪軸

核心觀念

曳引機轉向裝置的轉向幾何，是依據**阿克曼轉向原理（Ackerman steering principle）**設計。

曳引機轉彎時，左右前輪所走的圓弧半徑不同：

• 內側前輪轉角較大；
• 外側前輪轉角較小；
• 兩前輪的轉向軸線向後延伸後，應交會於同一瞬時轉向中心。

如此可使各輪以共同的轉向中心轉動，減少輪胎側滑、磨耗與轉向阻力。

理想阿克曼幾何可表示為：

$$\cot \delta_o-\cot \delta_i=\frac{T}{L}$$

其中：

• $\delta_i$：內側前輪轉角；
• $\delta_o$：外側前輪轉角；
• $T$：左右前輪接地中心距，即輪距；
• $L$：前、後軸軸距。

因為 $\delta_i>\delta_o$，所以內側前輪必須比外側前輪轉得更急。

解題方法

題幹直接詢問「曳引機轉向裝置之轉向幾何」所依據的原理。判斷重點在於：

1. 題目涉及車輪轉向時的幾何關係；
2. 左右輪轉角不同；
3. 各輪轉向軸線須指向同一瞬時轉向中心；
4. 這正是阿克曼轉向原理的內容。

因此正確選項為阿克曼原理。

選項分析

(A) 伯努利（Bernoulli）原理

核心觀念

本題考柴油引擎噴油嘴的「噴油角度」，通常是指燃油自噴油嘴噴出後所形成的噴霧錐角，而不是曲軸的噴油提前角。

柴油引擎要求燃油以高壓、細霧狀噴入燃燒室，使燃油能與壓縮空氣充分混合。噴油角度必須配合燃燒室形狀、活塞頂部凹坑及噴油嘴孔數設計；一般農業機械柴油引擎的噴霧錐角約為 $15^\circ$。

解題方法

直接依柴油引擎噴油嘴的常用標準值判斷：

$$\text{正常噴油角度} \approx 15^\circ$$

因此選擇 $15^\circ$。此角度可使燃油集中噴入設計好的燃燒室範圍內，避免噴霧過度擴散而碰撞汽缸壁或燃燒室壁面。

選項分析

• (A) $5^\circ$：錯誤。 噴霧錐角過小，燃油集中程度過高，與壓縮空氣的接觸範圍不足，容易造成混合不均及燃燒不完全。

核心觀念

高壓動力噴霧機啟動後，必須先使幫浦內部充滿水，形成正常的吸水與加壓條件，這個過程稱為「引水」或「灌水」（priming）。

若入水管與幫浦內含有大量空氣，幫浦初期只能壓縮、輸送空氣，無法立即建立足夠水壓，因此會出現啟動後延遲出水、吸不上水，甚至造成幫浦空轉與損壞的情形。

正確操作是在啟動引擎前，先將水加到入水口處，使入水管及幫浦具備充足水源，減少管內空氣，讓幫浦啟動後能迅速吸水並開始噴水。

解題方法

判斷本題的關鍵在於「如何使幫浦快速建立水流與壓力」。

高壓動力噴霧機的正常流程為：

1. 準備好水源與入水管。
2. 啟動前先灌水，使入水管及幫浦內部完成引水。
3. 啟動引擎，帶動幫浦運轉。
4. 由幫浦吸入水，再加壓後送至噴槍或噴頭。
5. 依作業需要調整工作壓力。

因此，啟動前先加水到入水口處，能直接改善最初的吸水條件，符合題目要求。

選項分析

(A) 先移除入水管入口的濾網，待噴水後再裝回

錯誤。濾網的作用是過濾水中泥沙、雜物，避免異物進入幫浦造成磨損、堵塞或損壞。移除濾網並不能解決幫浦內有空氣的問題，反而會增加設備故障風險。

核心觀念

四衝程汽油引擎採用火花點火方式，理想熱力循環以「奧圖循環（Otto cycle）」為基礎，因此在學理上稱為「奧圖引擎」。

四衝程汽油引擎的工作行程依序為：

1. 進氣
2. 壓縮
3. 爆炸膨脹（作功）
4. 排氣

在理想奧圖循環中，燃料混合氣經壓縮後，由火星塞點火；燃燒所造成的熱量加入，通常以等容加熱加以理想化。

解題方法

本題以「燃料點火方式」與「理想熱力循環」判斷：

• 汽油引擎：利用火星塞點燃混合氣，屬於火花點火引擎。
• 柴油引擎：利用壓縮空氣產生高溫，再噴入柴油自行燃燒，屬於壓縮點火引擎。
• 理想循環方面，汽油引擎對應奧圖循環；柴油引擎對應迪塞爾循環。

因此，四衝程汽油引擎在學理上稱為奧圖引擎。

選項分析

• (A) 奧圖引擎：正確。 奧圖引擎即以奧圖循環為理想熱力循環的火花點火引擎，典型代表就是四衝程汽油引擎。

核心觀念

本題考查四行程引擎的進氣門正時，以及其對汽缸容積效率（Volumetric Efficiency）的影響。

容積效率可表示為：

$$\eta_v=\frac{\text{實際吸入汽缸的空氣量}}{\text{依汽缸排氣量計算的理論空氣量}}$$

進氣門若只在活塞由上死點移至下死點的「吸氣行程」期間開啟，會因為氣流具有慣性、進氣流動需要時間，導致實際進氣量不足。因此，進氣門通常採用：

• 提前開啟：在吸氣行程開始前，即活塞到達上死點前開啟。
• 延後關閉：在活塞通過下死點後，仍維持開啟一段時間。

藉此增加進氣時間與進氣量，提高容積效率。

解題方法

四行程引擎的吸氣行程開始於活塞由上死點向下死點移動。為了讓汽缸充分進氣：

1. 進氣門在活塞到達上死點前提前開啟，使吸氣行程開始時已有較大的進氣通道。
2. 活塞到達下死點後，進氣氣流仍因慣性繼續流入汽缸，因此進氣門要延後關閉。
3. 進氣門的動作因此為「早開晚關」。

所以正確選項為：

核心觀念

插秧機的作業參數，主要分為：

• 行距：相鄰插秧行之間的距離，由插植單體、插植爪及機體結構配置決定。
• 株距：同一行內相鄰秧苗穴位之間的距離，通常可藉由變速齒輪或株距調整機構改變。
• 穴株數：每一穴所插秧苗的株數，可透過取苗量、送苗量或秧苗掻取量調整。
• 插秧深度：秧苗插入田土的深度，可利用插植深度調整機構或深淺控制裝置調整。

插秧機通常採固定行距設計，以確保各插植單體排列整齊；其他作業條件則可依品種、秧苗狀況及田間需求調整。

解題方法

判斷各選項是否能調整，重點在於區分：

1. 由機體結構固定的尺寸；
2. 可透過傳動或操作機構變更的作業參數。

插秧機的插植單體間距已在製造時固定，因此行距通常不能由操作者調整。株距、每穴株數及插秧深度，則均設有相應的調整裝置。

因此，無法調整者為行距。

選項分析

(A) 行距

正確。本選項為題目所問的「無法調整」項目。

核心觀念

中耕機（cultivator）主要用於作物生育期間的行間作業，功能包括：

• 鬆動表土
• 鏟除行間雜草
• 改善土壤通氣與水分滲透
• 減少土壤表面蒸發

由於中耕時作物已經生長，作業深度必須控制在表土範圍內，避免切斷作物根系或造成植株傷害。因此，中耕機的耕深通常比整地、深耕所用機具淺，一般約為 $7$–$8\ \mathrm{cm}$。

解題方法

本題以「中耕作業的目的」判斷耕深：

1. 中耕是在作物生長期間進行，重點是除草與表土鬆土。
2. 作業深度應足以切除雜草根部，但不能深入作物主要根系分布區。
3. 一般中耕深度約為 $7$–$8\ \mathrm{cm}$。
4. 因此選擇 (B)。

選項分析

• (A) $2$–$3\ \mathrm{cm}$：錯誤。 深度過淺，僅能處理土壤表面，對雜草根部的切除效果有限，也難以達到良好的鬆土作用。

核心觀念

本題考查水稻聯合收穫機收割倒伏稻株時，收穫機行進方向與稻株倒伏方向的配合。

• 順向割取：收穫機行進方向與稻株倒伏方向相同。
• 逆向割取：收穫機由稻株倒伏方向的相反方向進入。
• 側向割取：收穫機由稻株倒伏方向的側面進入。

中度倒伏稻株仍有一定程度的莖葉交錯與穗部下垂，若採順向割取，稻株容易被割取部推倒、伏貼地面，造成漏割、漏穗及穀粒損失。因此，中度倒伏時應避免順向割取。

解題方法

判斷倒伏稻株的割取方向，重點在於避免收穫機將已倒伏的稻株繼續壓伏。

中度倒伏時，稻株尚可由割取部及扶禾裝置扶起，通常以逆向進入較能使稻株被扶禾、切斷並順利送入脫粒室；若沿倒伏方向順向前進，稻株容易被機體或割台推伏，導致割取不完全。

因此，本題問「應避免」的方向，答案為順向割取。

選項分析

核心觀念

循環式乾燥機的主要特色，是穀物在乾燥機內反覆循環，依序經過「熱風乾燥」與「均化（調質、回濕平衡）」階段。

穀粒受熱後，表層水分會先被熱風帶走，但內部水分尚未立即移至表面。若持續強力乾燥，容易造成穀粒內外水分差異過大，導致胴裂、龜裂或品質降低。因此，循環式乾燥機會使穀物暫離熱風區，讓內部水分向外部重新分布，再進行下一輪乾燥。

其核心乾燥原理可表示為：

$$\text{間歇性乾燥}+\text{水分均化（調質）}$$

如此可使穀粒水分逐步降低，並提高乾燥均勻性及成品品質。

解題方法

判斷本題的關鍵，在於掌握「循環式」乾燥機的功能。循環並非單純讓熱風穿過穀層，而是讓穀物反覆通過乾燥區與均化區，使乾燥與水分重新分布交替進行。

因此，最能完整描述其主要原理的選項，是「間歇性乾燥及均化原理的應用」。

選項分析

(A) 穀物移動時造成的相對氣流，使空氣能帶出更多的穀物水分

錯誤。穀物移動時確實可能與空氣產生相對運動，但這只是改善熱風與穀粒接觸的氣流現象，並非循環式乾燥機的主要乾燥原理。本選項未提及循環乾燥中最重要的間歇乾燥與水分均化作用。

(B) 應用白努利定律強化熱風乾燥能力

核心觀念

汽油引擎的「汽缸壓力」通常是指測量引擎壓縮行程時的壓縮壓力，用來判斷汽缸、活塞環、汽門及汽缸墊等零件的密封狀況。

測量時使用汽缸壓力錶，將壓力錶接在汽缸的火星塞孔，再使引擎曲軸轉動，觀察壓力錶所顯示的最高壓力值。因此，測量位置必須是火星塞拆下後所留下的螺紋孔。

解題方法

汽油引擎的點火裝置為火星塞。進行汽缸壓力測試時，先拆下待測汽缸的火星塞，再將汽缸壓力錶鎖入火星塞孔，利用起動馬達帶動曲軸旋轉，使活塞反覆進行進氣、壓縮等行程。

在壓縮行程中，進氣門與排氣門均關閉，汽缸內的混合氣受到活塞壓縮，壓力便由壓力錶經火星塞孔傳遞並量測。

因此，正確測量位置為：

$$\boxed{\text{火星塞孔}}$$

選項分析

• (A) 進氣門：錯誤。 進氣門是控制空氣或混合氣進入汽缸的機構，並非安裝汽缸壓力錶的測量孔。若由進氣門處量測，無法取得正常的汽缸壓縮壓力。

核心觀念

農用渦流型噴頭是利用液體進入渦流室後產生旋轉運動，使液體形成薄膜並由噴口射出，再藉由擾流作用使液體破碎成細小液滴。

其霧化過程可分為：

1. 第一階段霧化：水流切向進入渦流室，形成高速旋流。
2. 第二階段霧化：旋流液體通過出口及擾流葉片，受到擾動、剪切與分裂，進一步細化液滴。

渦流室的構造尺寸、噴口與渦流室的距離，以及出口擾流葉片，都會影響噴霧粒徑與噴射距離。

解題方法

本題以渦流型噴頭的「液流旋轉、霧化階段及擾流葉片作用」逐一判斷。

其中，噴口與渦流室的距離若調整得較小，液流旋轉發展及旋流作用不足，噴射距離會縮短；距離較大時，旋流作用較充分，噴射距離較遠。因此可先判斷選項 (A) 的因果關係是否顛倒。

選項分析

(A) 調整噴口與渦流室之距離為較小時，噴射距離較遠

錯誤。

噴口與渦流室的距離縮小時，液流在渦流室及通道內的旋轉發展不充分，旋流作用減弱，噴出後的有效射程會縮短。

核心觀念

本題考柴油引擎噴油泵的安裝墊片對兩項工作的影響：

1. 噴油正時：燃油開始噴入汽缸的時刻。
2. 噴油量：噴油泵柱塞每一循環所壓送的柴油量。

噴油泵與機架之間增減薄墊片，會改變噴油泵相對於驅動凸輪及柱塞機構的位置，進而影響噴油開始時刻與柱塞的有效壓油行程。

一般柴油引擎的調整原則為：

• 增加墊片厚度：噴油泵離開驅動機構較遠，噴油開始較晚，噴油延遲。
• 減少墊片厚度：噴油泵位置較接近驅動機構，噴油開始較早，噴油提前。

解題方法

墊片加厚後，噴油泵的位置外移，使柱塞受到驅動凸輪作用的有效行程減少，建立高壓所需的時間較長，因此：

$$\text{墊片加厚} \Rightarrow \text{噴油正時延後}$$

同時，柱塞有效壓油行程減小，壓送至噴油嘴的柴油量減少，因此：

$$\text{墊片加厚} \Rightarrow \text{噴油量減少}$$

核心觀念

本題考查簡單行星齒輪組的轉速關係與迴轉方向。

符號定義：

• 太陽齒輪齒數：$N_s=22$
• 環齒輪齒數：$N_r=66$
• 行星齒輪架固定：$\omega_c=0$
• 太陽齒輪為主動件，環齒輪為從動件

行星齒輪組的基本關係為威利斯公式：

$$\frac{\omega_s-\omega_c}{\omega_r-\omega_c} = -\frac{N_r}{N_s}$$

其中 $\omega_s$、$\omega_r$、$\omega_c$ 分別代表太陽齒輪、環齒輪及齒輪架的角速度。

解題方法

因為行星齒輪架固定，所以：

$$\omega_c=0$$

代入威利斯公式：

$$\frac{\omega_s}{\omega_r} = -\frac{N_r}{N_s} = -\frac{66}{22} = -3$$

因此：

$$\omega_r=-\frac{\omega_s}{3}$$

負號表示環齒輪與太陽齒輪的迴轉方向相反；數值 $3$ 表示環齒輪的轉速為太陽齒輪的三分之一。

核心觀念

本題考查板犁的牽引阻力與牽引馬力計算。

土壤阻力以單位面積阻力表示，因此板犁所受的總阻力為：

$$\text{總阻力}=\text{單位面積阻力}\times\text{耕作截面積}$$

牽引馬力則為：

$$P=\frac{Fv}{75}$$

其中：

• $P$：牽引馬力，單位為 PS
• $F$：牽引阻力，單位為 $\mathrm{kgf}$
• $v$：前進速度，單位為 $\mathrm{m/sec}$
• $1\ \mathrm{PS}=75\ \mathrm{kg\cdot m/sec}$

解題方法

板犁的耕作截面積為耕深乘以耕寬：

$$A=10\ \mathrm{cm}\times20\ \mathrm{cm} =200\ \mathrm{cm^2}$$

土壤單位面積阻力為 $3.75\ \mathrm{kg/cm^2}$，所以板犁所受的總牽引阻力為：

$$F=3.75\ \mathrm{kg/cm^2}\times200\ \mathrm{cm^2} =750\ \mathrm{kgf}$$

題目給定前進速度為 $7.2\ \mathrm{km/h}$，換算為公尺／秒：

$$v=7.2\times\frac{1000}{3600} =2\ \mathrm{m/sec}$$

因此牽引所需的功率為：

$$P=\frac{Fv}{75} =\frac{750\times2}{75} =20\ \mathrm{PS}$$

選項分析

核心觀念

完整的機械通常由四個基本部分構成：

1. 承接能量的部分：接受原動機所供給的能量。
2. 傳達能量的部分：將能量與運動傳遞至適當位置。
3. 作功的部分：利用傳入的能量對外完成預定工作。
4. 靜止的部分：作為支承、定位與固定之用，通常稱為機架或本體。

其能量傳遞關係可概括為：

$$\text{能量來源} \rightarrow \text{承接能量部分} \rightarrow \text{傳達能量部分} \rightarrow \text{作功部分}$$

而上述各部分均須由靜止部分支承與定位，才能組成完整機械。

解題方法

本題直接依「完整機械的組成」判斷。只要該部分是機械正常接受能量、傳遞運動、完成工作或支承固定所不可缺少的組成，即屬於完整機械的基本部分。

因此，四個選項所描述的部分皆包含在完整機械的組成中。

選項分析

核心觀念

引擎飛輪（flywheel）主要具有三項功能：

1. 利用轉動慣量儲存並釋放能量，使曲軸轉速較均勻。
2. 飛輪上可設置點火或噴油正時記號，供調整引擎正時使用。
3. 飛輪外緣可裝設環形齒輪，與起動馬達的小齒輪嚙合，以帶動曲軸發動引擎。

飛輪儲存能量的基本關係為：

$E=\frac{1}{2}I\omega^2$

其中 $I$ 為飛輪的轉動慣量，$\omega$ 為角速度。

解題方法

判斷本題可依飛輪的「能量調節功能」及「構造用途」逐項檢視：

• 壓縮行程需要消耗飛輪釋放的能量。
• 引擎缸數增加後，各缸作功間隔縮短，運轉較平順，所需飛輪通常較小。
• 正時記號可設於飛輪上。
• 環形齒輪與起動馬達小齒輪嚙合，可帶動飛輪及曲軸。

選項分析

(A) 錯誤

壓縮行程中，活塞上行壓縮混合氣或空氣，需要消耗曲軸的旋轉能量。此時飛輪是釋放先前儲存的動能，而不是吸收並暫存動能。

飛輪主要是在作功行程中吸收多餘能量，並於吸氣、壓縮、排氣等非作功行程中釋放能量。

(B) 錯誤

核心觀念

引擎調速器（governor）的主要功用，是在引擎負荷變化時，自動調整燃料供給量，使引擎轉速維持在設定範圍內。

當負荷增加時，引擎轉速有下降趨勢，調速器會增加燃料供給量；當負荷減少時，引擎轉速有上升趨勢，調速器會減少燃料供給量。因此，調速器可使引擎在不同負荷下維持相對穩定的轉速。

其基本控制概念可表示為：

$$\text{負荷增加} \Rightarrow \text{轉速下降} \Rightarrow \text{增加燃料供給}$$ $$\text{負荷減少} \Rightarrow \text{轉速上升} \Rightarrow \text{減少燃料供給}$$

解題方法

本題應先辨認各選項所描述的功能，並找出最符合「引擎調速器主要功用」的敘述。

調速器的核心在於「負荷改變時控制引擎轉速」，不是控制點火時刻，也不是單純的安全裝置。因此，直接選擇描述「不同負荷下維持一定速度」的選項。

選項分析

(A) 在不同負荷下，維持一定速度

正確。這是引擎調速器最主要、最基本的功用。

引擎所承受的負荷改變時，調速器會透過控制節流閥、噴油泵齒條或燃料控制機構，調整燃料供給量，使引擎轉速保持穩定。因此本項是標準定義。

(B) 在減少負荷時，於高速運轉下仍可保護引擎及設備安全

此敘述為調速器的附帶保護作用，但不是本題最主要的定義。

核心觀念

本題考查曳引機依用途與構造所作的分類，重點在於辨認「泛用型曳引機」與高架型、果園型曳引機的差異。

泛用型曳引機主要用於一般農田作業，例如耕耘、整地、播種、施肥及運搬等。為了配合不同作物行距與農具寬度，其重要構造特徵之一是具有調整左右輪胎間距的機構，也就是可調節輪距。

各類型曳引機的主要特徵如下：

• 泛用型：適合多種一般農田作業，輪距通常可以調整。
• 高架型或中耕型：具有較高的離地高度，適合在作物行間作業。
• 果園型：為避免碰撞樹枝，通常採低矮、窄幅或特殊防護設計。
• 三輪式曳引機：多屬特殊用途或中耕型設計，並非泛用型的典型形式。

解題方法

判斷本題可採「特徵對應法」：

1. 先確認泛用型的用途：一般農田、多種作業。
2. 再檢查各選項描述是否屬於泛用型的典型構造。
3. 「輪距可調節」是為了配合不同作物行距、農具及田間作業需求，符合泛用型的設計目的。
4. 「較大地面距」及「三輪式」偏向高架型或特殊中耕型；「叢樹或果園」則直接指向果園型。

因此，正確敘述為備有可調節輪距構造。

選項分析

(A) 具有較大的機身地面距

錯誤。

較大的地面距，亦即較高的離地高度，主要是高架型或中耕型曳引機的特徵。此種設計是為了讓機體與作物保持距離，避免作業時壓傷作物。

泛用型曳引機雖須具備足夠的離地高度以進行一般作業，但「具有較大的機身地面距」並不是其最具代表性的分類特徵。題目將高架型的特徵套用到泛用型，故不正確。

(B) 備有可調節輪距之構造

正確。

核心觀念

本題考「循環式稻穀乾燥機」的構造與乾燥特性，重點包括：

1. 稻穀乾燥時，若降水速度過快，容易造成米粒內外收縮不均，產生裂紋，增加碎米率。
2. 循環式乾燥機會使稻穀反覆通過乾燥部，並藉由循環與停留使水分重新分布，這種過程稱為「均化」或「調質」。
3. 乾燥速率必須控制在適當範圍，不能單純以每小時降低 $1\%$ 水分作為固定標準。

解題方法

判斷本題可掌握循環式乾燥機的核心目的：

$$乾燥 \rightarrow 循環、停留 \rightarrow 水分均化 \rightarrow 降低裂紋與碎米$$

循環式乾燥機的主要優點，是讓稻穀在乾燥過程中反覆混合，使各粒稻穀及米粒內外的水分較均勻，藉此維持碾米品質。因此，與「確保米質」直接相關的敘述即為正確選項。

選項分析

(A) 為目前乾燥機的主流

錯誤。循環式乾燥機雖然具有乾燥均勻、米質較穩定等優點，但「目前乾燥機的主流」並不是判定循環式稻穀乾燥機的基本特性，且不同規模與作業需求也會採用連續式或其他型式，不能作為普遍性敘述。

(B) 為確保米質，通常採用均化方式

核心觀念

本題考查引擎冷卻系統所使用的冷卻液添加劑。防凍劑通常加入水中，利用溶液的凝固點下降原理，降低冷卻液的結冰溫度，避免低溫時冷卻水結冰膨脹，造成水箱、散熱器或引擎水套破裂。

農業機械與汽車引擎最常用的防凍劑是乙二醇（Ethylene glycol），並通常搭配防腐蝕添加劑使用。

解題方法

判斷冷卻水防凍劑時，應以「適合引擎冷卻系統長時間使用」為判斷標準，而不是只看物質能否降低水的凝固點。

乙二醇與水混合後，可使冷卻液的凝固點降低，並提高沸點，其作用可概念化表示為：

$$\text{水}+\text{乙二醇} \longrightarrow \text{低凝固點、高沸點的冷卻液}$$

因此，標準答案為乙二醇。

選項分析

• (A) 甲醇：錯誤

甲醇確實能降低水的凝固點，但沸點低、揮發性高且易燃，長時間在引擎高溫環境中使用容易揮發，安全性與耐久性均不適合作為一般引擎冷卻系統的主要防凍劑。

核心觀念

鉛蓄電池的分電池中，正、負極板必須交錯排列，且通常使負極板比正極板多 $1$ 片。排列形式可表示為：

$$\text{負}－\text{正}－\text{負}－\text{正}－\cdots－\text{正}－\text{負}$$

因此，若總極板數為奇數，兩端均為負極板，負極板數比正極板數多 $1$ 片。

相鄰的正、負極板之間須設置隔板，因此隔板數等於相鄰極板間的間隔數：

$$\text{隔板數}=\text{極板總數}-1$$

解題方法

已知極板總數為 $15$ 片。

正、負極板數的關係為：

$$N_{\text{負}}=N_{\text{正}}+1$$

又因為：

$$N_{\text{正}}+N_{\text{負}}=15$$

代入得：

$$N_{\text{正}}+(N_{\text{正}}+1)=15$$ $$2N_{\text{正}}=14$$ $$N_{\text{正}}=7$$

因此：

$$N_{\text{負}}=8$$

隔板設置於每兩片相鄰極板之間，共有：

$$15-1=14\text{ 片}$$

所以正確敘述為 A、C。

選項分析

核心觀念

曳引機差速器的盆形齒輪與差速器殼體同速，稱為差速器的平均轉速。左右兩側車輪轉速滿足：

$$n_{\text{盆形齒輪}} = \frac{n_L+n_R}{2}$$

因此：

$$n_L+n_R=2n_{\text{盆形齒輪}}$$

本題盆形齒輪轉速為 $110\ \mathrm{rpm}$，故左右輪轉速總和為：

$$n_L+n_R=2\times110=220\ \mathrm{rpm}$$

直線行駛時，左右輪行駛半徑相同，轉速相等；轉彎時，外側輪行駛距離較長，轉速較快，內側輪轉速較慢。

解題方法

先利用差速器的基本關係式：

$$\frac{n_L+n_R}{2}=110$$

若右輪轉速為 $45\ \mathrm{rpm}$，則：

$$\frac{n_L+45}{2}=110$$ $$n_L+45=220$$ $$n_L=175\ \mathrm{rpm}$$

右輪轉速較慢，代表右輪為內側輪，因此曳引機向右轉彎。

選項分析

• (A) 正確。 直線前進時，左右輪行駛半徑相同，兩輪轉速相等。由平均轉速為 $110\ \mathrm{rpm}$ 可得：

核心觀念

本題考查聯合收穫機清選部的「排塵調節把手」操作。清選裝置利用風力將稻穀中的稻稈、草屑、穀殼及灰塵吹出，較重且成熟的稻穀則落下收集。

排塵調節把手置於「多」的位置，表示增加排塵量，使較多的輕質雜物排出；適用於淨穀中仍混有稻稈、草屑等雜物的情況。

解題方法

判斷重點是觀察清選後的稻穀品質：

• 淨穀中含有較多稻稈、草屑：表示清選風力或排塵量不足，應將排塵調節把手調至「多」。
• 稻作潮濕或遇微雨：稻穀及雜物含水量增加，容易黏附、滯留，通常應避免排塵過強，以免造成稻穀損失或清選不穩。
• 稻作乾燥：乾燥的稻稈、草屑較容易被風帶走，不必一律調至「多」，以免將稻穀一同吹失。

因此，本題應以「清選後仍有雜物混入」作為最直接的調整依據。

選項分析

核心觀念

本題考查離心式自吸泵的構造、啟動條件、吸水管選用及吸程限制。

離心泵運轉時，馬達帶動葉輪旋轉，使液體由葉輪中心流向外周，產生速度能，再經泵殼轉換為壓力能，形成輸送液體所需的壓力差。自吸泵雖具有排除吸水管內空氣的能力，但泵體內仍須預先保有一定水量，才能進行自吸作用。

吸程是否可達標定值，則取決於大氣壓力、液體蒸氣壓、管路損失及泵的汽蝕餘裕（NPSH），並非只要達到標定吸程就必然發生汽蝕。

解題方法

逐項檢查各敘述是否符合離心式自吸泵的基本操作原理：

1. 是否符合離心泵的工作原理。
2. 是否符合吸水管的實際使用要求。
3. 是否符合自吸泵啟動前的必要條件。
4. 是否正確理解「標定吸程」與汽蝕的關係。

選項分析

(A) 利用葉輪旋轉時產生離心力輸送液體

正確。

葉輪旋轉時，液體受到葉輪作用而由中心向外周運動，形成中心低壓、外周高壓的壓力差，使液體持續由吸入口進入並由吐出口排出。這正是離心泵的基本工作原理。

嚴格而言，葉輪主要是將機械能傳給液體，液體再透過速度能與壓力能的轉換而輸送；但以泵浦基本原理的敘述而言，本選項正確。

(B) 進水管一般使用塑膠軟管，以方便架設並適應不同地形環境

錯誤。

吸水管必須具備足夠剛性、氣密性與耐負壓能力。一般柔軟塑膠管在吸水時容易因負壓而扁縮、漏氣或接頭不密，造成泵浦無法自吸，甚至使泵浦吸入空氣。

實務上通常使用硬質管、鋼絲強化軟管或專用吸水管，而非一般塑膠軟管。

(C) 在使用前需確保泵內有足夠的儲水

正確。

核心觀念

本題考查柴油引擎的馬力關係與機械效率：

• 指示馬力（Indicated Horsepower，$IHP$）：汽缸內燃燒氣體作用於活塞所產生的理論馬力。
• 摩擦馬力（Friction Horsepower，$FHP$）：引擎內部克服活塞、軸承、齒輪等摩擦及附件運轉所消耗的馬力。
• 制動馬力（Brake Horsepower，$BHP$）：引擎曲軸實際輸出的有效馬力。
• 機械效率（Mechanical Efficiency，$\eta_m$）：制動馬力與指示馬力之比。

其關係式為：

$$BHP=IHP-FHP$$ $$\eta_m=\frac{BHP}{IHP}\times 100\%$$

解題方法

已知：

$$IHP=400\ \mathrm{PS}$$ $$FHP=40\ \mathrm{PS}$$

先計算制動馬力：

$$BHP=IHP-FHP$$ $$BHP=400-40=360\ \mathrm{PS}$$

再計算機械效率：

$$\eta_m=\frac{BHP}{IHP}\times 100\%$$ $$\eta_m=\frac{360}{400}\times100\%=90\%$$

因此，制動馬力為 $360\ \mathrm{PS}$，機械效率為 $90\%$。

選項分析

• (A) 制動馬力為 $360\ \mathrm{PS}$：正確。

制動馬力等於指示馬力減去摩擦馬力：

核心觀念

本題考查公制馬力（PS）與英制馬力（HP）的定義及其與瓦特（W）的換算。

• 公制馬力：

$$1\ \mathrm{PS}=75\ \mathrm{kgf\cdot m/s}$$

表示每秒將重力相當於 $75\ \mathrm{kg}$ 的物體提升 $1\ \mathrm{m}$。

• 英制馬力：

$$1\ \mathrm{HP}=550\ \mathrm{ft\cdot lb/s}$$

換算成每分鐘為：

$$1\ \mathrm{HP}=550\times 60 =33{,}000\ \mathrm{ft\cdot lb/min}$$

解題方法

逐一比對各選項與馬力的標準定義及換算值：

$$1\ \mathrm{PS} =75\times 9.80665\times 1 \approx735.5\ \mathrm{W}$$

通常取近似值：

$$1\ \mathrm{PS}\approx735\ \mathrm{W}$$

英制馬力則為：

$$1\ \mathrm{HP} =550\ \mathrm{ft\cdot lb/s} \approx745.7\ \mathrm{W} \approx746\ \mathrm{W}$$

選項分析

(A) 正確

公制馬力的定義為每秒將 $75\ \mathrm{kg}$ 重的物體提升 $1\ \mathrm{m}$，即：

$$1\ \mathrm{PS}=75\ \mathrm{kgf\cdot m/s}$$

核心觀念

容積效率（volumetric efficiency）是指在進氣行程中，實際吸入汽缸的空氣量與汽缸排氣量所形成理論吸氣量的比值：

$$\eta_v=\frac{\text{實際吸入空氣量}}{\text{汽缸排氣量所對應的理論空氣量}}$$

容積效率主要受進氣壓力、進氣溫度、排氣壓力、引擎轉速、進排氣管路阻力及氣門正時等因素影響。

在其他條件相同時，進氣空氣質量可近似表示為：

$$m=\frac{pV}{RT}$$

因此：

• 進氣壓力 $p$ 越高，吸入空氣質量越多，容積效率提高。
• 進氣溫度 $T$ 越高，空氣密度越小，吸入空氣質量減少，容積效率降低。
• 排氣壓力越高，殘留廢氣越多，會阻礙新鮮空氣進入，容積效率降低。

解題方法

本題逐一判斷各因素對「實際吸入新鮮空氣量」的影響即可。凡是使新鮮空氣質量增加者，容積效率提高；凡是使新鮮空氣質量減少者，容積效率降低。

選項分析

(A) 制動馬力最大時，容積效率最高

一般引擎的制動馬力與進氣量有密切關係，容積效率較高時，汽缸可吸入較多空氣，燃燒後可產生較大的功率。因此依一般考試教材的簡化敘述，本項視為正確。

核心觀念

本題考查三種車輛用油的重要品質指標：

1. 汽油的抗爆性：以辛烷值表示。
2. 柴油的著火性：以十六烷值表示。
3. 機油的低溫流動性與鹼值：分別涉及 SAE 黏度等級與 TBN。

本題未涉及法條，無須適用法規版本。

解題方法

逐一核對各選項所述的專有名詞定義：

• 辛烷值的標準燃料組成。
• 十六烷值所代表的柴油特性。
• SAE 黏度號數與低溫啟動性的關係。
• TBN 的真正意義。

只要選項中的定義與標準內容不符，即屬錯誤。

選項分析

(A) 錯誤

辛烷值是用來表示汽油的抗爆震性能，標準燃料為：

• 異辛烷（isooctane，2,2,4-三甲基戊烷）：抗爆性定為 $100$
• 正庚烷（n-heptane）：抗爆性定為 $0$

因此，辛烷值 $90$ 是指該汽油的抗爆震性能，等效於：

$$90\% \text{ 異辛烷}+10\% \text{ 正庚烷}$$

選項卻寫成「$90\%$ 正辛烷、$10\%$ 異辛烷」，燃料種類及比例均不符合定義。

(B) 正確

柴油的著火性或自燃品質，以十六烷值（cetane number）表示。

十六烷值愈高，表示柴油愈容易在壓縮點火的條件下自燃，通常具有：

• 著火延遲較短
• 引擎運轉較平順
• 冷車啟動性較佳

所以本選項敘述正確。

(C) 正確

核心觀念

爆震（Knock／Detonation）是汽油引擎壓縮行程末期，混合氣尚未被火焰前鋒完全燃燒前，末端混合氣因高溫、高壓而自行燃燒，形成急劇壓力波，使燃燒室內產生異常撞擊聲與壓力震盪。

容易引起爆震的條件包括：

• 壓縮比過高
• 點火過早
• 引擎溫度過高
• 燃燒室積碳
• 燃油辛烷值過低
• 進氣溫度過高或負荷過大

辛烷值代表汽油抵抗爆震的能力。辛烷值越高，抗爆震性越佳。

解題方法

本題採「逐項判斷是否會提高燃燒室末端混合氣的自燃傾向」：

• 若使燃燒室溫度、壓力升高，或使燃油抗爆震能力降低，會增加爆震。
• 若使燃燒壓力峰值延後、降低末端混合氣受熱時間，通常會降低爆震。

依此判斷各選項即可。

選項分析

(A) 點火角過於延後：錯誤

點火角過於延後，火星塞在活塞接近上死點後才點火，燃燒壓力峰值會延後，通常不易造成爆震。

點火角過於提前，才會使燃燒壓力在活塞尚未到達上死點前升高，增加爆震傾向。因此本選項與爆震的典型成因相反。

(B) 引擎過度積碳：正確

核心觀念

本題考查：

1. 四行程引擎的汽缸排氣量、餘隙容積與壓縮比之關係。
2. 引擎扭力、轉速與制動馬力的換算。

壓縮比定義為：

$$r=\frac{V_s+V_c}{V_c}$$

其中：

• $r$：壓縮比
• $V_s$：汽缸排氣量
• $V_c$：餘隙容積

引擎功率公式為：

$$P=T\omega$$

其中角速度：

$$\omega=\frac{2\pi N}{60}$$

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（一）求引擎行程

已知：

$$D=55\ \mathrm{mm}=5.5\ \mathrm{cm}$$ $$r=8,\qquad V_c=25\ \mathrm{cc}$$

1. 求汽缸排氣量

由壓縮比公式：

$$8=\frac{V_s+25}{25}$$ $$200=V_s+25$$ $$V_s=175\ \mathrm{cc}$$

2. 利用排氣量公式求行程

單缸排氣量為：

$$V_s=\frac{\pi}{4}D^2L$$

其中 $L$ 為行程。代入厘米單位：

$$175=\frac{\pi}{4}(5.5)^2L$$

因此：

$$L=\frac{175\times 4}{\pi(5.5)^2}$$ $$L\approx 7.366\ \mathrm{cm}$$

換算為毫米：

$$L=7.366\times 10 \approx 73.66\ \mathrm{mm}$$

所以引擎行程約為：

$$\boxed{73.7\ \mathrm{mm}}$$

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（二）求制動馬力

已知：

$$T=3.8\ \mathrm{kg\cdot m}$$ $$N=2400\ \mathrm{rpm}$$

1. 求每秒旋轉角度

核心觀念

四行程引擎一個完整工作循環，曲軸旋轉 $720^\circ$。氣門正時以活塞到達上、下死點前後的曲軸轉角表示：

• 進氣門早開：上死點前（BTDC）
• 進氣門晚關：下死點後（ABDC）
• 排氣門早開：下死點前（BBDC）
• 排氣門晚關：上死點後（ATDC）
• 氣門重疊：排氣門尚未關閉，而進氣門已經開啟的共同開啟期間

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（一）氣門正時相位圖與重疊角

1. 各氣門開閉時刻

進氣門：

• 上死點前 $10^\circ$ 開啟
• 下死點後 $45^\circ$ 關閉

排氣門：

• 下死點前 $50^\circ$ 開啟
• 上死點後 $25^\circ$ 關閉

氣門正時可表示如下：

 上死點（TDC）
 │
 進氣門開啟 │ 排氣門關閉
 10° BTDC │ 25° ATDC
 ↓ │ ↓
─────────────●────────────────●────────────────●─────────────
 │ │
 │ │
 │ │
 排氣門開啟 進氣門開啟
 50° BBDC 10° BTDC

依照四行程循環排列，可寫成：

進氣門： 開啟 ─────────────── 關閉
 TDC前10° BDC後45°

排氣門： 開啟 ─────────────── 關閉
 BDC前50° TDC後25°

在排氣行程末端與進氣行程初端的上死點附近，兩個氣門同時開啟，形成氣門重疊。

2. 計算氣門重疊角

進氣門在上死點前 $10^\circ$ 已開啟，排氣門到上死點後 $25^\circ$ 才關閉，因此：

$$\text{氣門重疊角} =10^\circ+25^\circ =35^\circ$$

亦可由相位圖直接判斷：重疊區域從上死點前 $10^\circ$ 延續至上死點後 $25^\circ$，總共為 $35^\circ$。

3. 補充驗算：氣門開啟持續角

進氣門開啟期間：

$$180^\circ+10^\circ+45^\circ=235^\circ$$

排氣門開啟期間：

$$180^\circ+50^\circ+25^\circ=255^\circ$$

此結果符合一般四行程引擎的設計特性：進、排氣門通常都會提早開啟並延後關閉，以利用氣流慣性改善換氣效率。

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（二）固定氣門正時在不同轉速下的問題

核心觀念

本題設定引擎在 $2000\ \mathrm{rpm}$ 時效率最佳，表示固定的進、排氣門正時，包括 $35^\circ$ 的氣門重疊角，是針對 $2000\ \mathrm{rpm}$ 的氣流慣性與換氣需求所設計。

氣門重疊角本身以曲軸角度表示，在未設計可變氣門正時時，不會因轉速改變而改變；但重疊期間所占的實際時間會隨轉速改變。

重疊時間可表示為：

$$t=\frac{35^\circ}{360^\circ}\times\frac{60}{N}$$

其中 $N$ 為引擎轉速，單位為 $\mathrm{rpm}$。