11. 引擎排氣溫度高，顯示燃燒過程中有一部份的能量未能有效利用，下列何者錯誤？
(A) 殘存在燃氣的內能以溫度型態顯現
(B) 燃油噴射之定時角度過早或過晚
(C) 燃燒之空氣密度過高
(D) 壓縮壓力不足

1. 為什麼 (C) 是錯誤的？（關鍵邏輯）

空氣密度過高，排氣溫度反而會「降低」。

• 冷卻效應： 空氣在氣缸內不僅是助燃劑，更是重要的冷卻介質。當進氣密度增加（例如增壓機效率提升或空冷器效果好），進入氣缸的空氣分子變多。這些多出來的空氣會吸收燃燒熱量，在膨脹衝程中起到「稀釋」高溫燃氣的作用。

• 掃氣效率： 高密度的空氣代表掃氣壓力強，能更徹底地將上一循環殘留的高溫廢氣「推」出氣缸，並冷卻氣缸頭與排氣閥。

• 空燃比 (Air-Fuel Ratio)： 空氣密度高，代表過剩空氣係數增加。在供給相同油量的情況下，燃燒更趨於完全且快速，後燃現象減少，因此最終排出的廢氣溫度會下降。

  2. 其他選項的正確性分析

  • (A) 殘存在燃氣的內能以溫度型態顯現：

    正確。根據熱力學第一定律，燃油釋放的化學能，扣除掉轉化為機械功（W）的部分與冷卻損耗，剩下的能量會以內能（U）的形式存在於廢氣中，最直觀的表現就是高溫。

  • (B) 燃油噴射之定時角度過早或過晚：

    正確。

    • 過晚（Late Injection）： 燃燒發生在活塞下行階段，熱能來不及做功就隨著排氣閥開啟而流失（後燃），這是排溫升高最常見的原因。

    • 過早（Early Injection）： 雖然主要導致爆發壓力（Pmax）過高，但會造成燃燒過程異常劇烈，若引起敲缸或不正常燃燒，也會導致局部過熱。

  • (D) 壓縮壓力不足：

    正確。壓縮壓力（Pcomp）不足會導致壓縮終點溫度不夠，燃料噴入後的「滯燃期」延長，導致燃燒速度變慢且向後偏移，產生後燃，進而提升排溫。