篇名 ; 作者 : 黃冠瑜 國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校 綜合高中部 3 年級孝班李佳哲 國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校 綜合高中部 3 年級孝班洪振育 國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校 綜合高中部 3 年級孝班 指導老師 : 郭珊珊老師
壹 前言 台灣的機車密度乃是世界上最高的地方, 機車是台灣最常見的交通工具, 在 2004 年的世界機車密度統計中, 台灣站上了世界第一的地位, 平均每平方公里就有 334.9 輛 ( 註一 ), 然而所排放的廢棄量也是全球之冠數一數二的, 顧本文欲藉此探討引擎與排放廢氣的關聯性 裡面我們所介紹的有台灣機車品牌, 引擎的升級從二行程 (2v) 轉變成四行程 (4v) 還有油電混合的時代, 省油再升級 -FI 的出現以及未來機車研發的趨向 研究目的 : 在這狹小人稠的島國裡, 機車與我們的生活密不可分, 可以說是我們生活上不可或缺的代步工具, 由於是和我們生活密不可分的工具, 所以我們有必要對機車有更加深入的研究 貳 正文 一 機車品牌的介紹 ( 一 ) 台灣的驕傲 光陽 (KYMCO) 光陽從 1963 年成立, 當時與 HONDA 合作生產零組件 光陽在 1970 年自行生產第一台速克達,1992 年後才採用 KYMCO 品牌名稱 在 1994 年榮獲 ISO9001 國際品質認證, 又在 1996 年得到國家品質獎肯定, 在 2007 年市場佔有率達到了 36%, 在台灣的機車市場站穩了地位 ( 二 ) 多方位發展的巨星 - 山葉 (YAMAHA) 在民國 70 年進到了台灣的市場, 現在 YAMAHA 在世界上站上了第二名的地位, 他在台灣的市場也一直居高不下, 它的名聲一直是品質的保證,1997 通過 ISO 9002 認證,1998 通過 ISO 14001 認證,2008 公司名稱變更為台灣山葉電裝工業股份有限公司 JOG SWEET 是 100CC, 它的引擎跟 RS100 的一樣,JOG FANCY 才是 50CC, 它的引擎跟新 VINO50 的水冷 3V(3 氣門 ), 不管 JOG SWEET 100 還是 JOG FANCY 50 都是沒有碟煞, 要 RS100 或 CUXI 100 才有碟煞,KYMCO CHERRY 才有 100CC 跟 50CC 可以選擇,SYM 的話是 風 有 100CC 跟 50CC 可以選擇, 以前 YAMAHA 的勁風 /JOG/PRO 及舊 VINO 50CC 系列, 因為是 2 行程引擎, 所以馬力夠,4 行程的 50CC 馬力太小,4 行程至少要 100CC 馬力才不至於太小 2
( 三 ) 零件的龍頭 - 三陽 (SYM) 它是台灣一間摩托車 速克達 全地形車的製造商, 在 1954 年於台灣台北市內湖創立, 初期以生產腳踏車用的磨電燈為主, 為台灣車輛產業的先驅 五十多年來, 隨著科技的高速發展, 三陽工業致力發展優良汽車 機車產品駛向國際 ( 註二 ) 它自行開發成功的 史蒂田鐵 合金汽缸, 外銷汽缸頭至日本 他曾通過 ISO 9001 認證及汽車通過 ISO 9002 認證, 並在 1998 年, 取得 ISO 14001 環境管理系統國際認證, 這些證明他在國際上頻牌的地位 它的迪爵系列在中部可說是隨處可見的車種, 迪爵是三陽四行程 125 速可達 " 始祖級 " 的產品 它符合當時大眾期待的車體大小, 加上人氣外觀, 買氣十足 迪爵與其它車款最大的不同是它的雙貓眼大燈, 迥異於豪邁大燈位於前斜板上的設計 ( 註三 ) 二 引擎的升級從二行程 (2V) 轉變成四行程 (4V) 歷史上是四行程引擎先出現的, 但是因為結構複雜所以暫時被擱置, 這時構造簡單的二行程引擎才出現, 但是隨著高價的油耗量以及環保意識的抬頭, 四行程引擎又被拿出來重新發展, 其實這兩種引擎各有利弊, 但是現今的排放規置以及日漸趨高的油價, 限制了二行程引擎的發展, 可能在不久的將來, 二行程引擎會變成歷史名詞也說不一定 以下就由我們來探討二行程引擎和四行程引擎的比較 : ( 一 ) 四行程引擎 四行程引擎的動作, 是從吸入燃料和空氣的混合氣體, 壓縮這些混合氣體, 到燃燒產生氣體膨脹以推動活塞作功, 最後排出燃燒過的廢氣, 這個過程分為四個步驟, 如下圖表示 : ( 圖一 ) 四行程引擎 3
1. 進氣行程 : 活塞往下且進氣閥打開, 將空氣與燃料 ( 如汽油 柴油等 ) 的混合氣吸入汽缸中 2. 壓縮行程 : 進氣閥關閉且活塞往上, 壓縮此混合氣使其體積變小 3. 爆發行程 : 在壓縮的混合氣中點火, 使氣體燃燒爆發膨脹, 推動活塞往下 ( 出力作功 ) 4. 排氣行程 : 此時排氣閥打開且活塞再度往上, 將燃燒後之廢氣排出汽缸 ( 註五 ) ( 二 ) 二行程引擎 : 四行程引擎的四個行程中, 只有一個行程會產生動力, 二行程引擎將進氣和壓縮混合氣的動作, 合在同一行程裡進行, 而將爆發與排氣的動作, 在接下來的行程中同時進行, 所以二行程引擎是兩個行程中, 就有一個行程能產生動力, 如下圖二 第一行程 : 活塞上升壓縮混合氣, 同時在曲軸箱內吸入混合氣 第二行程 : 混合氣點火爆發後推動活塞往下, 同時壓縮曲軸箱中之混合氣由旁通口進入汽缸排出燃燒後的廢氣 ( 圖二 ) 二行程引擎 然而在這兩者比較中, 我們可以發現到二行程引擎所需要的零件會四行程引擎少, 在構造上二行程引擎也比四行程引擎來的輕巧, 不過在排放氣體的同時會和吸氣同時運動, 所以比較容易將那些未燃燒的氣體排出, 造成燃料的浪費並且增加空氣的污染, 在現今環境保護政策下, 採用四行程引擎似乎是最好的決定! 三 油電混合的時代, 省油再升級 -FI 的出現 在現在的社會景氣衝擊下, 能源即將耗竭, 油價逐年攀升的年代, 替代能源逐漸興起, 連我 4
們日常用的機車也開時邁向低耗油 高環保的趨勢, 尤其是在機車密度極高的台灣, 更是注重! 所謂的 FI 噴射引擎機車, 是指機車裝置電子噴射系統 (EMS), 就是一種利用電子控制單元來控制引擎噴油與點火的裝置, 使引擎在最佳的狀況下運轉, 有效的降低排氣污染及改善耗油量 目前汽油引擎機車多數仍利用化油器供油, 而依據實測結果, 使用噴射系統供油之低污染噴射引擎機車, 不傴污染排放值大幅減少百分之五十以上, 其油耗亦能減少約百分之十八以上, 且啟動 耐久性均較傳統化油器機車為佳 因此, 噴射引擎機車不但有助於改善環境品質, 也可以有效的節約能源 ( 註七 ) 如下表一 能源數據 化油器 EMS 改善幅度 CO, g/km 3 ~ 7 2.1 ~70% HC, g/km 0.6 ~ 1.1 0.5 ~50% 市區耗能,km/l 39 46 18% 定速耗能,km/l 54 63 17% 平均耗能,km/l 44 52 18% ( 表一 ) 在以上的圖表的分析, 我們可以看出 FI 噴射引擎比起傳統引擎更加省油也更加環保, 是當今最理想的機車引擎 四 未來趨向 隨著近年來消費者環保意識抬頭 石油價格持續上揚, 發展具節能且環保之技術為機車產業的發展趨勢 因此經濟部工業局也積極推動電動機車相關政策, 預估未來電動機車的發展可期 看好電動機車為未來的發展趨勢, 國內製造商也紛紛投入發展電動機車, 目前製造商投入的電動機車如三陽的 E-MIO, 與 FI 噴射引擎機車 參 結論 在高機車密度的台灣, 機車所排的廢棄造成環境嚴重的破壞 現今環保概念高漲的時代, 發 5
展出低耗能高環保的機車會是未來必然的趨勢 在研究的過程中, 我們發現到目前台灣的機車產業也開始著手研發低耗能機車, 甚至有報導指出現今已在開發以空氣為燃料的產品 ( 註八 ) 由此可知, 現在節能機車發展不傴是企業公司發展重心, 也是各大專院校爭相研究的新目標 然而不只在性能方面有所改進, 近年來政府推廣 反怠速 的政策在台南市率先實行, 雖然剛開始引起不少民眾的反彈, 但這政策已在國外應用了好一陣子, 在全球暖化的情況下, 不只要顧及人類的便利性, 也應當兼顧環境的重要性 肆 引註資料 ( 註一 )http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1106101706248 2009/8/26 ( 註二 )http://zh.wikipedia.org/zh-tw/sym 2009/8/26 ( 註三 )http://blog.xuite.net/tsai.kevin36/scooter/17424168 2009/8/26 ( 圖一 )http://tw.myblog.yahoo.com/jw!2jl_zowbhhcjlvyxeruqqyos/article?mid=465 2009/8/26 ( 註四註五註六 ) http://tw.myblog.yahoo.com/jw!2jl_zowbhhcjlvyxeruqqyos/article?mid=465 2009/8/26 ( 註七 )http://epa.sogreen.com.tw/html/epa04.htm 2009/8/26 ( 註八 ) 自由時報記者 / 作者嚴文廷 2008/9/3 6