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普考申論題 106年 [環境工程] 空氣污染與噪音控制技術概要

第 一 題

📖 題組:
二、(一)請說明二行程引擎和四行程引擎運作原理上之差異。(15 分) (二)並進一步說明淘汰二行程引擎的原因。(5 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

請說明二行程引擎和四行程引擎運作原理上之差異。(15 分)

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看到此題,應先在腦海中浮現內燃機完成工作循環的四個基本步驟:「進氣、壓縮、動力(爆炸)、排氣」。接著從「曲軸轉動圈數/活塞行程數」、「進排氣機構設計(氣門與氣孔)」以及「潤滑機油是否參與燃燒」三個物理與機械構造的維度切入,進行條理分明的對比論述。

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【破題】 二行程與四行程引擎的主要差異在於完成「進氣、壓縮、動力(爆炸)、排氣」一個完整工作循環所需的活塞行程數與曲軸轉動圈數,並由此衍生出進排氣機構與潤滑設計的根本差異。 【論述】

小題 (二)

並進一步說明淘汰二行程引擎的原因。(5 分)

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本題配分僅5分,答題需直擊核心。考生應從二行程引擎先天構造的『兩大缺陷』(機油混合燃燒、進排氣重疊的掃氣逸散)切入,連結至其產生的大量HC、CO與PM污染,最後補上《空氣污染防制法》的政策管制趨勢即可拿滿分。

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淘汰二行程引擎之主要原因在於其先天構造導致的高污染排放特性,嚴重影響空氣品質,具體原因如下: (1) 燃燒機制缺陷(機油混燒):二行程引擎曲軸箱兼具進氣與潤滑功能,需將機油(潤滑油)與汽油混合後一併送入汽缸燃燒。機油燃燒不完全會產生大量粒狀污染物(如常見的白煙)與細懸浮微粒(PM2.5)。 (2) 掃氣過程逸散(油氣短路):二行程引擎在「掃氣」階段,進氣埠與排氣埠會同時開啟,導致部分未燃燒的新鮮油氣直接從排氣埠逸漏至大氣中,造成碳氫化合物(HC)及揮發性有機物(VOCs)排放量極高。

小題 (三)

涵蓋的管制氣體共有那七類?(7 分)

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看到本題應直覺聯想到我國《氣候變遷因應法》(原《溫室氣體減量及管理法》)及聯合國氣候變化綱要公約(UNFCCC)所明定的法定溫室氣體。作答時需準確列出七種氣體的中文名稱與化學式(或英文縮寫),以確保拿滿基本分。

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我國「國家自定預期貢獻」(INDC)及現行《氣候變遷因應法》(原《溫室氣體減量及管理法》)配合國際公約,所涵蓋管制的七大類溫室氣體(Greenhouse Gases, GHGs)包含: (1) 二氧化碳(Carbon dioxide, CO2) (2) 甲烷(Methane, CH4)

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