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汽油成份於四行程機車引擎氣態污染物排放特徵及模式研究

為了解決高手125 維修手冊的問題，作者姚永真 這樣論述：

本研究為探討汽油成份於四行程機車排放氣態污染物之影響，研究控制參數為汽油含氧量及芳香烴含量。汽油含氧量分別為1.0、3.4、5.2及6.1 wt%，以乙醇為含氧添加劑，於不含甲基四丁基醚(MTBE)之無鉛汽油中添加3% (E3)、10% (E10)、15% (E15)及20% (E20)體積比之乙醇，共四支測試油；芳香烴含量分別為15% (A15)、25% (A25)及50% (A50)，共三支測試油。解析污染物包括基準污染物(CO、THC及NOx)、揮發性有機物(VOCs)及醛酮化合物(Carbonyls)。測試車輛為四行程化油器機車，排氣量125 cm3，並無裝設觸媒轉換器，於車體動力計

以標準測試行車型態(CNS 11386)量測全程尾氣排放；排氣量測結果與市售95無鉛汽油(MTBE為含氧添加劑)比較。此外，利用線性迴歸方法分別推導出不同汽油成份於四行程機車引擎排放氣態污染物預測模式。研究結果顯示，以乙醇做為汽油含氧成份可降低CO及THC排放；與市售95無鉛汽油比較(含氧量1.9 wt%)，使用E15 (含氧量5.2 wt%)排放減量效果最大。然乙醇含量高至20 vol% (E20)時，基準污染物排放減量反而降低，係因使用E20為燃油時造成測試機車引擎之燃燒條件改變所致。以乙醇做為汽油含氧成份對尾氣THC排放影響並不明顯，油品成份與排放相關性結果顯示其他汽油成份(如: 芳香烴

、環烷類)亦影響THC排放。有害空氣污染物排放影響結果指出，市售95無鉛汽油比較，尾氣苯、甲苯、乙苯及甲醛排放減量，但會造成乙醛排放明顯增量；E20之測試結果更顯示乙醛排放增加高達10倍。與基準污染物相同，使用E15具最大有害空氣污染物排放減量。油品成份與排放相關性結果亦顯示有害空氣污染物與汽油乙醇含量具相當強相關性(相關係數＞ 0.95)。以乙醇做為汽油含氧成份時提昇汽油含氧量，因此，造成CO、NOx及部份有害空氣污染物排放減量。然而，因為乙醇部份氧化及燃燒過程中產生之甲基及乙基自由基(methyl and ethyl radicals)等乙醛前趨物快速氧化而形成乙醛，造成尾氣排放增量。改變

汽油芳香烴含量對基準污染物排放之結果顯示，與市售95無鉛汽油(芳香烴含量30 vol%)比較，降低芳香烴含量至25%及15%對尾氣THC及NOx排放造成減量；但對CO排放僅有些微影響(-2%)。然市售汽油中直鏈烷類(paraffins)含量高於其他芳香烴汽油甚多；若不論市售汽油，三支芳香烴汽油比較芳香烴含量由50 vol%降至25及15 vol%對基準污染物排放亦顯示減量約4-7%。於有害空氣污染物排放影響結果顯示，降低油品芳香烴含量會使尾氣中苯及甲苯排放減量，但增加甲醛及乙醛排放。研究結果亦顯示甲醛及乙醛與汽油烷類含量具高度相關。本研究應用多元迴歸分析推導汽油成份於四行程機車引擎排放氣態污染

物預測模式，於設定之油品範圍內(即乙醇含量3-15 vol%, 芳香烴含量15-50vol%)，汽油含氧成份之CO及THC排放預測模式顯示相當好(r2 ＞ 0.95)線性關係，但未推導出NOx排放模式；甲苯、二甲苯、乙苯及乙醛亦獲得適用排放預測模式，苯及甲醛無法求出有效之預測模式，顯示除選定之油品成份外，另有其他來源影響NOx、苯及甲醛之排放。汽油芳香烴成份改變之排放預測模式結果顯示，THC模式之線性關係相當好(r2 ＞ 0.95)，NOx於對數轉換後(Log NOx)得到可接受線性模式(r2 ＞ 0.75)；CO無法求出排放預測模式。苯及甲苯亦獲得適用排放預測模式，然而乙苯、二甲苯、甲醛及乙

醛無法求出預測模式，顯示除選定之油品成份外，另有其他來源影響污染物排放。

油品成分對機車引擎排放氣態污染物影響研究

為了解決高手125 維修手冊的問題，作者張安伶 這樣論述：

本研究探討汽油油品成份與機車引擎排氣基準污染物(CO、CO2、NO、THC)及揮發性有害空氣污染物(1,3butadiene、n-Hexane、Benzene、Toluene、Ethylbenzene、Xylene、Styrene、Formaldehyde、Acetaldehyde、Acrolein)所致影響。排放測試實驗乃以四行程125cc機車引擎新品為對象，於引擎動力計藉由控制機車引擎轉速，模擬操作冷啟動惰轉條件測試程序乃添加不同油品成份(氧含量、硫含量、芳香烴及苯含量)為燃料，藉由連續自動監測分析儀即時量測尾氣排放基準污染物濃度，以Tedlar採樣袋和醛酮吸附管(Cartridge)進

行採樣，利用GC/MS及HPLC定性定量揮發性有機物及醛酮化合物成分及濃度。實驗設計乃以四種油品成分二水準(24=16)實驗設計方法進行，並以市售95無鉛汽油與測試油品實驗結果比較，探討不同成份汽油所致機車引擎污染物排放係數(g/L-fuel)，並探討不同成分對不同空氣污染物排放之影響，油品成分為氧含量3.3wt%->2.5wt%；硫含量150ppmw->50ppmw；芳香烴含量28vol%->22vol%；苯含量0.63vol%->0.43vol%。研究結果顯示，市售汽油為燃料之空氣污染物排放係數，大多高於研究配製汽油所致排放係數(CO、NO、THC、1,3butadiene、n-Hexan

e、Benzene、Toluene、Ethylbenzene、Xylene、Styrene)。於油品成份影響上，降低汽油含硫量(由150 ppmw降低至50 ppmw)對THC、NO、1,3butadiene(且有顯著減量比例)、n-Hexane、Ethylbenzene、Xylene、Styrene排放亦有減量效果，對CO及CO2則無明顯影響，對Toluene發現有增加的趨勢；降低油品含氧量(由3.3 wt%降低至2.5 wt%)使CO、1,3butadiene(顯著)、Acetaldehyde排放增加；對n-Hexane、Toluene、Ethylbenzene、Styrene有減量之效果

，對於其他污染物則不明顯。降低油品中芳香烴含量(由28%降至22%)使CO、Benzene(顯著)排放減少，對Toluene、Ethylbenzene、Xylene、Styrene、Formaldehyde亦有減量效果，唯可將Acetaldehyde(顯著)及Acrolein排放量增加；降低汽油含苯量目標物種排放係數影響不明顯，應與測試油品苯含量極低 (0.4%~0.6%)有關。此外機車引擎於冷啟動惰轉情況下，機車尾氣排放之各族NMHC成分比例為烷烴(57%~35%)＞烯烴(44%~18%)＞芳香烴(32%~8%)＞醛酮化合物(35%~1.7%)。不同油品造成NMHC族群比例差異極大；氧含量越

多，烯烴類排放係數越小(顯著)；芳香烴含量越多，烷烴及醛酮化合物排放係數有減少趨勢(中度負相關，不顯著)。以等效減量值加權計算發現降低硫含量能有效減少基準污染物排放量；以降低致癌性為主要考量則應減少硫含量及苯含量；以油品改良方式減少危害性則以降低硫含量為主。整體而言，欲對油品成分改良以促使機車引擎尾氣污染物排放減量，首先著手減量芳香烴含量及硫含量，減少油品中的此二種成分可以減少最多種的有害污染物，但仍須注意減少這些成分會增加排放的污染物(減少芳香烴有使NO增加之趨勢；減少硫含量有使甲苯增加之趨勢)。