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投 稿 類 別 : 工 程 技 術 類 篇 名 : 淺 談 燃 油 機 車 與 電 動 機 車 的 市 場 交 替 探 討 作 者 : 李 岳 展 國 立 彰 師 附 工 附 設 進 修 學 校 汽 車 科 二 年 忠 班 謝 惟 祐 國 立 彰 師 附 工 附 設 進 修 學 校 汽 車 科 二 年 忠 班 葉 榮 澤 國 立 彰 師 附 工 附 設 進 修 學 校 汽 車 科 二 年 忠 班 指 導 老 師 : 李 國 信 老 師 吳 柏 興 老 師

壹 前 言 題 隨 著 科 技 不 斷 的 進 步, 以 及 環 保 議 題 現 今, 電 動 機 車 在 市 場 佔 有 率 已 漸 漸 提 升, 我 們 將 討 論 燃 油 機 車 與 電 動 機 車 的 差 異 性 與 他 們 的 優 缺 點 進 一 步 討 論 電 動 機 車 是 否 會 取 代 燃 油 系 列 一 研 究 動 機 現 今 社 會 的 汽 機 車 所 排 放 之 廢 氣 已 造 成 嚴 重 的 空 氣 污 染, 為 了 遏 阻 這 些 污 染 源 的 肆 虐, 促 使 我 們 想 研 究 電 動 車 的 動 機, 目 的 在 於 想 藉 由 電 力 傳 輸 以 達 到 減 少 污 染 源 的 禍 害 二 研 究 目 的 研 究 目 的 了 解 電 動 機 車 的 未 來 發 展 燃 油 車 的 空 氣 污 染 燃 油 汽 油 車 引 擎 : 三 研 究 方 法 ( 一 ) 參 考 網 路 資 料 了 解 電 動 機 車 未 來 發 展 ( 二 ) 應 用 汽 車 學 相 關 知 識 ( 三 ) 閱 讀 汽 車 廠 家 雜 誌 與 內 容 ( 四 ) 討 論 燃 油 機 車 與 電 動 機 車 優 缺 點 貳 正 文 一 燃 油 機 車 引 擎 傳 統 的 引 擎 系 統 由 化 油 器 控 制, 延 伸 至 微 電 腦 控 制 的 趨 勢, 可 以 說 是 汽 機 車 工 業 一 大 突 破, 此 項 重 要 的 發 展 帶 領 著 汽 車 業 界, 邁 向 一 個 更 高 科 技 的 領 域 裡 目 前 噴 射 系 統 裝 置 在 現 代 車 輛 使 用 上 已 經 是 各 國 車 廠 極 力 發 展 的 方 向, 此 控 制 系 統 的 功 能 是 希 望 能 精 確 的 控 制 車 輛 運 作 的 三 大 系 統 :1. 燃 料 系 統 2. 點 火 系 統 3. 廢 氣 控 制 系 統 而 改 進 的 初 步 效 能 可 以 使 機 車 油 耗 達 到 一 公 升 30 公 里 至 50 公 里 在 引 擎 性 能 更 佳, 駕 駛 更 舒 適 的 原 則 下, 再 由 電 腦 (ECU) ( 註 一 ) 控 制 廢 氣 排 放, 所 以 車 輛 環 保 之 問 題 經 由 微 電 腦 精 密 控 制 之 下 也 一 一 克 服, 有 鑑 於 此 各 國 已 經 把 噴 射 系 統 列 為 現 代 車 輛 解 決 環 保 問 題 之 標 準 配 備 在 傳 統 化 油 器 車 輛 和 噴 射 引 擎 車 輛 上 有 明 顯 的 差 異, 此 差 別 在 噴 射 系 統 多 增 加 了 許 多 1

的 線 路 各 類 感 知 器 和 控 制 器, 與 最 重 要 的 是 一 個 中 樞 心 臟 電 腦 (ECU) 針 對 此 項 差 異 其 發 展 關 鍵 如 下 所 述 : ( 一 ) 化 油 器 化 油 器 作 為 一 種 精 密 的 機 械 裝 置, 它 對 發 動 機 的 重 要 作 用 可 以 稱 之 為 發 動 機 的 心 臟 以 技 術 角 度 來 說 化 油 器 本 身 的 故 障 率 是 極 低 的 但 就 使 用 與 保 養 上 有 下 述 兩 點 經 常 性 問 題 : 1 發 動 機 的 所 有 工 作 特 性 均 與 化 油 器 相 關, 如 加 速 過 渡 油 耗 等 等 因 此 判 斷 摩 托 車 發 生 的 性 能 故 障 原 因 時, 往 往 會 將 電 器 件 或 其 他 機 械 部 件 的 故 障 與 化 油 器 混 為 一 談, 誤 判 為 化 油 器 故 障 而 更 換 化 油 器 如 : 濾 清 器 失 效 使 雜 質 堵 塞 化 油 器, 更 換 新 化 油 器 故 障 消 除, 但 沒 有 解 決 根 本 問 題 2 相 關 零 部 件 的 質 量 問 題, 使 化 油 器 使 用 壽 命 大 大 縮 短 如 清 潔 度 的 降 低, 增 大 化 油 器 零 部 件 的 磨 損 等 等 ( 註 二 ) ( 圖 一 ) 化 油 器 ( 圖 二 ) 化 油 器 機 車 ( 二 ) 電 腦 噴 射 1. 五 期 噴 射 引 擎 改 以 汽 車 相 同 的 噴 射 引 擎 行 車 電 腦 系 統 (ECU) 而 且 啟 動 方 式 也 跟 汽 車 相 同 ( 沒 有 踩 發 桿 ), 多 了 汽 油 幫 浦 含 氧 感 知 器 觸 媒 轉 化 器 等 裝 置, 能 使 車 子 自 己 判 斷 一 切 的 外 在 因 素, 來 自 動 調 教 怠 速 空 燃 比 ( 維 持 在 14.7 最 省 油 ) 噴 油 量 點 火 正 時 含 氧 感 知 器 會 因 你 所 在 地 ( 如 高 山 跟 平 地 ) 的 氧 氣 濃 度 不 同 而 自 動 調 整 空 燃 比 ( 或 混 合 比 ) 藉 此 達 到 節 能 與 排 廢 達 到 標 準 的 目 的 ( 圖 三 ) 噴 射 機 車 引 擎 ( 圖 四 ) 噴 射 機 車 2

2. 何 謂 五 期 噴 射 五 期 環 保 就 是 台 灣 現 在 的 氣 機 車 排 放 的 廢 氣 要 通 過 第 五 期 的 環 保 法 規, 第 五 騎 就 是 最 嚴 格 的 法 規 要 通 過 第 五 期 機 車 才 能 上 市 販 售, 噴 射 車 優 點 省 油 減 少 廢 氣 排 放, 還 有 噴 射 車 為 了 訴 求 省 油 氣 油 進 入 汽 缸 燃 燒 時 變 得 過 少 造 成 稀 薄 燃 燒 所 以 噴 射 車 溫 度 比 化 油 車 高 但 是 現 在 電 腦 調 校 越 來 越 精 準 所 以 這 情 況 也 越 來 越 少 ( 三 ) 噴 射 與 化 油 器 引 擎 差 異 相 較 於 達 到 五 期 環 保 的 噴 射 引 擎, 傳 統 化 油 車 完 全 做 不 到 噴 射 引 擎 的 節 能 和 環 保 而 現 代 的 噴 射 機 車 裝 置 諸 多 精 密 的 電 子 設 備 也 只 能 反 映 在 購 車 價 格, 所 以 現 在 的 噴 射 機 車 比 化 油 車 貴 很 多 ( 大 約 20,000 左 右 得 價 差 ) 不 過 沒 電 也 就 沒 轍, 電 腦 沒 運 作 幫 浦 也 吸 不 到 油 就 完 全 不 可 能 發 動 機 車, 不 像 化 油 車 就 算 把 電 瓶 拔 掉 只 要 發 電 線 圈 正 常 一 樣 可 以 踩 發 來 騎 ( 註 三 ) 二 電 動 機 車 ( 一 ) 電 動 機 車 電 池 分 類 目 前 世 界 各 國 已 證 實 磷 酸 鐵 鋰 電 池 為 目 前 唯 一 具 有 經 濟 性 且 符 合 環 保 及 安 全 要 求, 可 作 大 動 力 輸 入, 輸 出 ; 各 需 要 電 池 之 領 域, 磷 酸 鐵 鋰 電 池 ( 比 其 他 鋰 電 池 壽 命 2-5 倍 ) 為 最 佳 之 選 擇, 最 佳 循 環 壽 命 可 達 2,000 次 以 上, 是 目 前 最 佳 之 電 池 鋰 鐵 電 池 > 鋰 锰 電 池 > 三 元 鋰 電 池 > 鎳 氫 電 池 > 鉛 酸 電 池 ( 註 四 ) ( 二 ) 電 動 機 車 動 力 系 統 ( 以 GOGORO 為 例 ) 1. 馬 達 馬 達 以 及 電 池 是 電 動 車 的 靈 魂,Gogoro 的 馬 達 為 全 新 開 發 的 款 式, 採 用 星 狀 磁 石 轉 子 有 玩 過 四 驅 車 的 朋 友 們, 或 多 或 少 有 纏 過 馬 達, 能 纏 繞 越 多 銅 線 通 常 馬 達 的 輸 出 越 強 而 Gogoro 光 一 顆 馬 達 內 就 纏 繞 了 長 達 66 公 尺 ( 相 當 22 層 樓 高 ) 的 無 氧 銅 線, 搭 配 行 星 齒 輪 組 做 減 速, 造 就 了 Gogoro 強 大 的 動 力 輸 出 2. 傳 動 與 一 般 電 動 車 不 同 的 是,Gogoro 並 不 將 馬 達 內 置 在 輪 圈 內, 為 了 減 少 簧 下 荷 重 以 及 加 速 性 能,Gogoro 採 用 行 星 齒 輪 減 速 皮 帶 傳 動 的 方 式 皮 帶 採 用 碳 纖 維 複 合 材 質, 不 僅 質 輕, 也 相 當 堅 韌, 足 以 傳 達 Gogoro 強 大 的 扭 力 輸 出 3

( 三 ) 電 動 機 車 市 場 比 較 ( 以 GOGORO 為 例 ) Gogoro 發 表 了 一 個 全 新 的 電 動 機 車 商 業 模 式, 以 電 池 交 換 及 長 租 的 方 式 切 入 市 場, 早 期 的 電 動 機 車 採 用 鉛 酸 電 池 為 主, 車 輛 有 很 大 的 空 間 皆 被 電 池 佔 據, 也 間 接 導 致 車 體 過 重 及 續 航 力 不 足 等 問 題, 而 使 用 者 充 電 時 必 須 將 整 台 車 透 過 充 電 器 連 結 至 市 電 但 都 會 區 居 民 大 多 住 在 公 寓 及 大 樓, 要 將 整 台 車 牽 回 居 住 或 辦 公 空 間 充 電 有 一 定 的 困 難 度 縱 使 政 府 政 策 推 廣 架 設 充 電 站 點, 但 主 要 因 為 充 電 時 間 可 能 會 花 費 數 小 時 之 久 要 求 使 用 者 將 車 輛 牽 至 充 電 站 充 電 並 不 能 被 廣 泛 接 受, 為 解 決 充 電 的 問 題, 廠 商 開 始 發 展 出 另 外 兩 種 的 充 電 模 式, 分 別 為 分 離 式 電 池 及 電 池 交 換, 分 離 式 電 池 的 推 出 主 要 是 因 為 鋰 電 池 開 始 成 為 主 流, 體 積 跟 重 量 減 少, 因 此 可 將 電 池 與 車 輛 以 模 組 化 的 方 式 分 離 O 而 電 池 交 換 則 是 當 電 池 沒 電 時, 使 用 者 可 將 沒 電 的 電 池 與 廠 商 交 換 一 顆 有 電 的 電 池, 目 前 的 廠 商 主 要 為 城 市 動 力 這 家 公 司, 以 新 北 市 為 據 點 設 置 自 動 化 的 電 池 交 換 站, 未 來 的 Gogoro 也 屬 這 種 形 式 註 五 ( 四 ) 電 動 機 車 優 缺 點 圖 六 4

電 動 機 車 的 優 點 ( 相 較 於 汽 油 機 車 ): 1. 它 是 免 加 汽 油 及 繳 納 燃 料 稅 的 2. 它 是 相 當 安 靜, 低 噪 音, 免 發 動 引 擎, 不 需 要 加 機 油, 低 保 養 費 3. 它 不 會 排 放 二 氧 化 碳, 所 以 相 當 環 保 無 污 染 4. 它 沒 有 排 氣 管, 所 以 腳 不 會 被 燙 傷 5. 啟 動 相 當 容 易, 沒 有 一 般 機 車 在 冬 天 時 引 擎 不 易 發 動 的 困 擾 電 動 機 車 的 缺 點 ( 相 較 於 汽 油 機 車 ): 1. 汽 油 機 車 沒 有 油 時, 隨 處 都 可 以 找 到 加 油 站 加 油, 續 航 力 是 不 成 問 題 的, 但 電 動 機 車 的 充 電 站 目 前 較 不 普 及 化, 所 以 不 能 夠 騎 太 遠 2. 車 子 的 馬 力 這 點, 目 前 電 動 機 車 與 汽 油 機 車 相 比 尚 有 一 段 距 離 3. 車 子 的 速 度, 受 制 於 成 本 技 術 考 量, 電 動 機 車 在 速 度 上 也 是 輸 給 汽 油 機 車 的 參 結 論 綜 合 以 上 的 比 較 電 動 機 車 進 入 台 灣 市 場 的 確 有 其 必 要, 它 的 方 便 性 及 排 廢 有 其 絕 對 優 勢 但 就 其 性 能 和 普 及 率 來 說 電 動 機 車 的 努 力 空 間 仍 然 很 大 改 良 後 的 燃 油 機 車 仍 有 其 存 在 空 間, 這 也 意 味 著 機 車 市 場 的 油 電 交 替 正 如 火 如 荼 地 進 行 假 如 我 們 以 噴 射 五 期 環 保 機 車 和 電 動 機 車 (Gogoro, 2016) 購 進 成 本 都 為 七 萬 新 台 幣 來 說, 燃 油 機 車 的 優 勢 僅 剩 續 行 性 能 強 及 服 務 據 點 多 而 已 而 電 動 機 車 是 否 真 正 的 環 保 節 能 則 有 待 目 前 台 灣 的 新 能 源 政 策 的 推 動, 倘 若 我 們 的 燃 油 發 電 比 例 不 降, 電 動 機 車 的 搶 市 也 許 會 為 台 灣 帶 來 另 一 種 環 保 災 難 ( 更 大 規 模 的 空 汙 及 排 廢 ), 換 句 話 說 電 動 機 車 的 問 世 也 要 有 良 善 的 環 保 能 源 配 套 電 車 的 行 駛 才 能 真 正 的 環 保 肆 引 註 資 料 註 一 高 繼 先 (2007) 汽 油 噴 射 台 北 市 : 新 文 京 開 發 出 版 股 份 有 限 公 司 註 二 王 重 元 (2014) 機 車 原 理 與 實 習 新 北 市 : 台 科 大 圖 書 股 份 有 限 公 司 註 三 維 基 百 科 2015 年 12 月 25 日, 取 自 https://zh.wikipedia.org/wiki/%e6%91%a9%e7%89%b9%e5%8b%95%e5%8a%9b%e5%b7%a5%e 6%A5%AD 註 四 張 為 彥 (2012) 電 動 機 車 電 池 台 中 市 : 天 碩 電 網 科 技 股 份 有 限 公 司 http://www.fbblife.com.tw/25152361/article/content.aspx?articleid=1326 註 五 http://www.techbang.com/posts/23275-gogoro-motor-vehicle-comprehensive-analysis-the-devil-is-in-thedetails 圖 一 Yahoo 奇 摩 2016 年 3 月 28 日,http://images.1233.tw 5

圖 二 Yahoo 奇 摩 2016 年 3 月 28 日,zclub.com.tw 圖 三 Yamaha 台 灣 三 葉 機 車 2016 年 3 月 28 日,www.yamaha-motor.com.tw 圖 四 Yamaha 台 灣 三 葉 機 車 2016 年 3 月 28 日,www.yamaha-motor.com.tw 圖 五 T 客 邦 2016 年 3 月 28 日,www.techbang.com 圖 六 T 客 邦 2016 年 3 月 28 日,www.techbang.com 6