113 關務特考五等 輪機工程 包括柴油機大意與輔機大意 考古題詳解

113 年・關務特考・五等・輪機工程
試題代碼 輪機工程大意(包括柴油機大意與輔機大意)

第 1 題2 分

下列何者為燃燒室構件之一?

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核心觀念

本題考柴油機燃燒室的構成。燃燒室是燃料與空氣混合並進行燃燒的空間;其邊界主要由汽缸蓋、汽缸套與活塞頂等構件形成。題目要求辨認屬於燃燒室構件的選項。

解題方法

逐一判斷各零件是否直接構成燃燒室的邊界。活塞在上死點附近時,活塞頂與汽缸蓋、汽缸套共同界定燃燒空間,因此屬於燃燒室構件。

選項分析

  • (A) 曲軸:錯誤。 曲軸將活塞的往復運動轉換為旋轉運動,屬於曲柄連桿機構,不構成燃燒室。
  • **(B) 活塞:正確。
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第 2 題2 分

有關柴油機功率之敘述,下列何者錯誤?

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核心觀念

本題考柴油機的功率關係與機械效率。氣缸內燃燒所產生的功率稱為指示功率 IPIP;扣除機件摩擦等機械損失後,曲軸實際輸出的功率稱為制動功率 BPBP,也稱有效功率。兩者關係為:

BP=IP−FPBP = IP - FP

其中 FPFP 為摩擦功率。機械效率則為制動功率與指示功率之比:

ηm=BPIP\eta_m = \frac{BP}{IP}

解題方法

逐一核對各選項與功率定義,並特別留意制動功率和摩擦功率的加減關係。指示功率是氣缸內產生的功率;摩擦功率代表機械損失,因此制動功率應比指示功率小,且須由指示功率扣除摩擦功率,而不是加上摩擦功率。

選項分析

(A) 正確。 氣缸內燃油燃燒後,氣體對活塞作功所形成的功率稱為指示功率,通常以氣缸內的指示圖計算。

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第 3 題2 分

船用柴油機的工作循環又稱為何種循環?

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核心觀念

本題考查船用柴油機的理想工作循環名稱。柴油機以壓縮點火方式運轉:氣缸先壓縮空氣,使其溫度升高,再噴入燃油並自行著火燃燒。柴油機的代表性理想循環稱為狄賽爾循環(Diesel cycle)。

解題方法

辨認題目問的是「船用柴油機的工作循環又稱為何種循環」,直接將機械種類與其代表循環配對:柴油機對應狄賽爾循環,因此選 (B)。此題考循環名稱,不需進行熱力計算。

選項分析

  • (A) 鄂圖循環:錯誤。 鄂圖循環(Otto cycle)是汽油引擎火花點火循環的理想模型,定容加熱是其特徵;不屬於本題所問柴油機的代表循環。
  • **(B) 狄賽爾循環:正確。
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第 4 題2 分

在氣缸壓力測繪之圖形中,下列何者可用於觀測氣缸的壓縮壓力?

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核心觀念

本題考查柴油機氣缸壓力測繪圖的用途。氣缸壓力測繪儀將氣缸內壓力與活塞運動或曲柄轉角的關係記錄下來;不同圖形適合觀察不同的壓力變化。

解題方法

壓縮壓力是活塞在壓縮行程中,氣缸壓力隨曲柄轉角變化的情形。PP-θ\theta 圖以曲柄角度 θ\theta 為橫軸、氣缸壓力 PP 為縱軸,能顯示壓縮行程中的壓力變化,並讀取壓縮終點附近的壓力,因此可用於觀測氣缸壓縮壓力。

選項分析

  • (A) 壓力-容積圖(PP-VV 圖):主要呈現一個工作循環中壓力與氣缸容積的關係,常用來觀察循環過程與作功情形;本題所問的壓縮壓力測繪,對應的是壓力隨曲柄角度變化的圖形。
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第 5 題2 分

四衝程柴油機工作循環有①吸氣、②膨脹、③壓縮、④排氣,請問下列順序何者正確?

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核心觀念

本題考四衝程柴油機的工作循環順序。四個行程依序為:吸氣、壓縮、膨脹、排氣;每個行程中,活塞在上、下死點之間往復一次,曲軸轉動半圈,完成一個循環共需曲軸轉動兩圈。

題目編號為:①吸氣、②膨脹、③壓縮、④排氣,因此正確順序須換成:

①→③→②→④① \rightarrow ③ \rightarrow ② \rightarrow ④

解題方法

從吸氣行程開始判斷:活塞下行吸入空氣;接著活塞上行壓縮空氣;壓縮終了時燃油噴入並燃燒,推動活塞下行,形成膨脹行程;最後活塞上行排出燃燒後的廢氣。依題目編號,便是①→③→②→④。

選項分析

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第 6 題2 分

為了避免主機主軸出現軸向的移動,所使用之軸承為下列何者?

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核心觀念

本題考查軸承承受的載荷方向。主機主軸受到螺旋槳推力等軸向力時,若要限制主軸沿軸線方向移動,須由能承受軸向載荷的軸承來承受並傳遞這股推力,這種軸承稱為推力軸承。

解題方法

先看題幹要限制的是哪個方向的移動:「軸向」就是沿著主軸中心線的方向。再依軸承功能判斷:主要承受軸向載荷、用來定位軸並阻止其軸向竄動者,為推力軸承,因此選(C)。

選項分析

  • (A) 滾珠軸承:錯誤。 滾珠軸承的種類與設計不同,可承受徑向載荷,也有型式可承受軸向載荷;但選項只寫一般滾珠軸承,並非本題所問、用來承受主軸推力並限制軸向移動的專用軸承。
  • **(B) 滾柱軸承:錯誤。
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第 7 題2 分

Dead Slow 俥令是指柴油機何種設定速度?

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核心觀念

本題考柴油主機的俥令速度名稱。船舶操縱時常以 Dead Slow、Slow、Half、Full 表示由低至高的速度等級;其中 Dead Slow 是最低速設定,中文稱「極慢速」。

解題方法

辨認英文俥令的速度層級即可。Dead Slow 的重點是「極低速運轉」,用於需要低速操船的情況;它不是一般慢速、半速或全速。

選項分析

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第 8 題2 分

船用柴油機若使用重油,其要能夠在氣缸中適當的霧化噴射,除了噴射壓力之外,另一重要的性質為何?

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核心觀念

本題考查重油的黏度與柴油機燃油噴霧品質之關係。燃油噴射時,噴射壓力提供燃油通過噴油嘴的動力;燃油黏度則影響流動性、噴霧粒徑與霧化效果。黏度適當時,燃油較容易形成細小、均勻的油滴,與空氣充分混合並燃燒。

解題方法

題目已指出「除了噴射壓力之外」,因此要找另一項直接影響燃油流動與霧化的性質。重油黏度較高,若未經適當加熱而降低黏度,便不易通過噴油嘴形成良好噴霧,燃燒品質也會受影響。因此應選擇「黏度」。

選項分析

  • (A) 閃火點:錯誤。 閃火點是油品蒸氣遇火源時發生短暫閃燃的最低溫度,主要用於評估儲存與使用上的火災安全性,不是決定噴霧霧化的主要性質。
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第 9 題2 分

下列何者為柴油機安裝渦輪增壓機的優點?

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核心觀念

渦輪增壓機利用柴油機排氣能量帶動渦輪,並由同軸壓縮機將較高壓力、較高密度的空氣送入汽缸。每循環可供燃燒的空氣量增加後,便能配合增加燃油量,使柴油機在不大幅增加汽缸尺寸或轉速的情況下,提高輸出功率。

解題方法

判斷增壓效益時,抓住「增加進氣量,使更多燃油能充分燃燒,進而提升功率」這個因果關係。題目問的是安裝渦輪增壓機的優點,其中最主要、最具代表性的效益是提高柴油機功率,因此選項 D 正確。

選項分析

  • (A) 可減少柴油機供油量:錯誤。 增壓後,汽缸內可容納較多空氣,通常是配合增加供油量以提高輸出功率;減少供油量不是安裝增壓機的主要優點。
  • **(B) 可降低柴油機排氣溫度:錯誤。
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第 10 題2 分

下列何者並非造成船用柴油機氣缸壓縮壓力下降之原因?

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核心觀念

本題考柴油機氣缸的壓縮壓力,也就是活塞由下死點向上死點運動、壓縮氣缸內空氣時所形成的壓力。壓縮壓力下降通常表示氣缸密封不良,或壓縮過程中氣體提早逸出。

氣缸套磨耗、活塞環磨耗會增加活塞與氣缸間的漏氣;排氣閥洩漏則會使壓縮空氣由排氣通道逸出。這些都會降低壓縮壓力。相較之下,排氣閥開啟時間太早,主要影響的是燃燒後的排氣過程,並非造成壓縮壓力下降的典型原因。

解題方法

判斷各選項是否會造成壓縮壓力下降,關鍵是看它是否會在壓縮行程期間形成漏氣通道:

  • 活塞環或氣缸套間隙變大:壓縮空氣漏入曲軸箱。
  • 排氣閥密封不良:壓縮空氣由排氣閥漏出。
  • 排氣閥開啟時間太早:發生於排氣過程的配氣時序問題,不等同於壓縮行程中閥門洩漏。

因此,選出與氣缸壓縮密封問題無直接關聯者。

選項分析

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第 11 題2 分

船用燃油成分中,何者經燃燒後於大氣中與空氣結合將產生酸雨?

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核心觀念

本題考船用燃油中的硫經燃燒後形成的含硫氧化物,以及其對大氣的影響。燃油中的硫燃燒時主要生成二氧化硫,部分二氧化硫會進一步氧化成三氧化硫;這些含硫氧化物溶於大氣中的水分後形成酸性物質,隨降水落下,會造成酸雨。

解題方法

辨認燃燒產物與酸雨來源即可。燃油中的硫經燃燒形成硫氧化物,例如:

S+O2→SO2\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}

二氧化硫可再氧化成三氧化硫,並與水反應形成硫酸:

2SO2+O2→2SO3\mathrm{2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3}

SO3+H2O→H2SO4\mathrm{SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4}

硫酸及其他酸性物質進入降水,會使雨水酸化,因此含硫燃油燃燒是酸雨的來源之一。

選項分析

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第 12 題2 分

下列何者會造成柴油機單一氣缸排氣溫度上升且引擎冒黑煙?

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核心觀念

柴油機燃燒時,燃油須經噴油器霧化成細小油滴,才能與氣缸內空氣充分混合並完全燃燒。若單一氣缸的燃油噴射霧化不良,較大的油滴不易充分蒸發、混合,會造成局部燃燒不完全。未完全燃燒的碳微粒隨排氣排出,形成黑煙;燃燒延遲或不完全也會使該缸排氣溫度偏高。

解題方法

題幹同時指出「單一氣缸排氣溫度上升」與「冒黑煙」,應優先判斷該缸的燃油噴射、霧化或燃燒狀況是否異常。霧化不良會讓油氣混合不均、燃燒不完全,能同時解釋黑煙與該缸排氣溫度異常上升,因此符合題意。

選項分析

(A) 供應空氣量不足:錯誤。 空氣不足會使燃燒不完全,可能造成黑煙與排氣溫度上升;但若是整體供氣不足,通常影響多個氣缸,較難直接對應題目所述「單一氣缸」的異常。

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第 13 題2 分

主機機側操控台上的「Remote」按鈕,指由何處操控?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查船舶主機的操控位置切換。「Remote」表示主機由遠端操控;在主機機側操控台上按下「Remote」,是將操控權交由機艙控制室,而非由機側直接操作。主機操控系統通常設有機側與遠端操控位置,切換後由選定的位置發出操控指令。

解題方法

先辨認題目問的是主機機側操控台上「Remote」按鈕所代表的操控來源,再區分「機側」與「遠端」:

  • 「Local/機側」:在主機旁的操控台操作。
  • 「Remote/遠端」:由遠離主機的指定操控站操作。

依本題所指的操控配置,遠端操控站是機艙控制室,因此選項應選「機艙控制室」。

選項分析

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第 14 題2 分

下列哪一型泵浦並非屬於正排量式泵浦?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考泵浦的分類。正排量式泵浦會藉由工作腔室容積週期性改變,將一定體積的液體吸入並排出;在轉速一定時,理論排量大致固定,常見型式包括往復式及旋轉式。動力式泵浦則以葉輪等構件提高液體速度,再將速度能轉換為壓力能,離心式泵浦即屬此類。

解題方法

先判斷各型泵浦是靠「工作腔室容積變化」輸送液體,還是靠「葉輪賦予液體動能」輸送液體。題目問「並非屬於正排量式」,因此找出不靠定量工作腔室輸送的泵浦即可。

選項分析

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第 15 題2 分

柴油機缸套過度磨耗的對策,下列何者錯誤?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查柴油機缸套磨耗的預防,以及燃油含硫量與汽缸油鹼值的搭配原則。

燃燒含硫燃油會形成酸性產物,汽缸油須具備足夠的總鹼價(TBN,Total Base Number)來中和酸性物質,降低缸套腐蝕磨耗。但汽缸油的 TBN 選擇須依燃油含硫量、引擎型式及製造商建議調整;「含硫量 3% 以上,一律搭配 TBN 30~35」並非適當的通則。

解題方法

逐項判斷其是否為缸套磨耗的合理預防措施。檢查、避免長期低負荷運轉及妥善控制冷卻水溫度,均與維持缸套良好工作狀態有關;汽缸油則須按照燃油硫分與引擎要求選用。選項 C 將特定 TBN 範圍直接指定給高硫燃油,搭配原則不當,因此是錯誤敘述。

選項分析

(A) 定期開啟掃氣室檢查缸套、活塞狀態:正確。 由掃氣室檢查缸套表面、活塞環及活塞狀況,可及早發現刮傷、異常磨耗、積碳或潤滑不良等現象,利於及時維修與調整,避免磨耗惡化。

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第 16 題2 分

下列哪一種閥只適合全開或全關,並不適合管路節流的操作?

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核心觀念

本題考查各種閥的構造與用途,尤其是閘門閥不適合長時間用於節流。閘門閥的閘板升起時,流道近乎全開,流體阻力小;閘板降下時則可關閉流道,因此主要用於全開或全關。

解題方法

依題意找出「只適合全開或全關,不適合管路節流」的閥。判斷重點是閥門在部分開啟時,能否穩定調節流量,以及節流是否容易造成閥件磨損或損壞。閘門閥部分開啟時,流體容易高速沖刷閘板與閥座,也可能引發振動,因此不適合長時間節流。

選項分析

  • (A) 閘門閥:正確。 閘門閥適合全開或全關。部分開啟時,閘板與閥座容易受到高速流體沖蝕,且不利於精確調節流量。
  • **(B) 蝴蝶閥:錯誤。
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第 17 題2 分

下列何者是離心泵的主要構造?

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核心觀念

本題考查離心泵的主要構造,以及離心泵如何將機械能轉換為液體的能量。離心泵的核心工作部件是葉輪:葉輪由原動機帶動旋轉,使液體獲得速度與壓力,再由泵殼等構造引導並輸送液體。

解題方法

先依泵的工作原理辨認其類型:離心泵以旋轉葉輪作用於液體,屬於動力式泵。選項中的齒輪、螺桿與活塞,則分別是其他容積式泵常見的工作元件。據此選出葉輪。

選項分析

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第 18 題2 分

下列何者為淡水製造機系統中用以抽真空之泵浦?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查船用淡水製造機的抽真空方式。淡水製造機常利用真空降低海水的沸點,使海水在較低溫度下蒸發,再將水蒸氣冷凝成淡水。系統須先建立並維持真空,常用噴射式抽氣器,利用高速工作流體形成低壓,帶走設備內的空氣與不凝結氣體。

解題方法

辨認題幹中的「用以抽真空」即可判斷泵浦用途。淡水製造機常見配置為噴射式抽氣器(噴射式泵),以噴嘴使工作流體高速流動,於吸入口產生低壓並抽除空氣,因此符合題意。

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第 19 題2 分

下列造水機裝置種類中,何者體積為最小?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考造水機(海水淡化裝置)各型式的構造與體積差異。造水機利用加熱、蒸發與冷凝等方式,將海水轉化為淡水;比較體積時,應留意蒸發器的結構形式,以及裝置是否需配置多個蒸發效用段。

解題方法

依裝置型式比較其主要換熱構造與所需空間。板式造水機以多片薄板組成換熱表面,板片排列緊密,能在較小空間內提供所需的蒸發與冷凝換熱面積,因此整體裝置體積較小。其餘型式的蒸發或換熱構造較占空間,或須配置多個效用段。

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第 20 題2 分

International sewage pollution prevention certificate 為下列何者?

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核心觀念

本題考英文船舶證書名稱的翻譯辨識。International Sewage Pollution Prevention Certificate 可拆解為:

  • International:國際
  • Sewage:污水
  • Pollution Prevention:防止污染
  • Certificate:證書

因此,整個名稱是「國際防止污水污染證書」。本題以命題當年(民國 113 年)法規為準;考點在證書名稱辨識,不需進一步適用法條。

解題方法

先辨認核心字 sewage,確認其意為「污水」;再將 pollution prevention 譯為「防止污染」,即可判斷證書名稱對應選項。不要將 sewage 與船舶安全、保全或載重線相關用語混淆。

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第 21 題2 分

下列何者不是冷凍系統的循環之一?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查一般蒸氣壓縮式冷凍系統的基本循環。冷媒在系統中依序經過壓縮、冷凝、膨脹、蒸發,藉由壓力與相態變化,把熱量由低溫處移至較高溫處。昇華是物質由固態直接轉變為氣態的相變,並非此冷凍循環的基本過程。

解題方法

辨認選項是否屬於蒸氣壓縮式冷凍循環的四個基本步驟即可:

壓縮→冷凝→膨脹→蒸發\text{壓縮} \rightarrow \text{冷凝} \rightarrow \text{膨脹} \rightarrow \text{蒸發}

選項中的「昇華」不在這個循環中,因此為題目所問。

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第 22 題2 分

冷凍機使用下列何者以將高壓冷媒變成低溫低壓冷媒之狀態,以利蒸發吸熱?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考冷凍循環中各主要元件的功能。冷媒在冷凝器中放熱後成為高壓液態,須經節流降壓,轉為低溫、低壓狀態,再進入蒸發器吸收被冷卻物的熱量。

解題方法

題幹問的是「將高壓冷媒變成低溫低壓冷媒」的元件。辨認冷凍循環中的節流元件即可:膨脹閥使冷媒由高壓側流向低壓側,壓力下降,冷媒溫度也隨之降低,形成適合進入蒸發器的狀態。冷媒隨後在蒸發器內吸熱汽化。

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第 23 題2 分

船舶淨油機所採用之原理為何?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考船舶淨油機(油水分離器/離心式淨油機)的分離原理。船用淨油機利用油、水及固體雜質的密度差,在高速旋轉產生的離心力作用下,使不同密度的成分分離。

解題方法

判斷設備名稱及功能:淨油機用來將燃油或潤滑油中的水分、固體雜質分離出去。船舶常用的淨油機以高速旋轉的碟片式離心分離機為主,藉離心力加速密度不同物質的分離,因此其原理是離心法。

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第 24 題2 分

測量柴油機曲軸撓度的目的為何?

這一題的完整詳解

核心觀念

柴油機曲軸由多個主軸承支承。曲軸撓度測量,是在曲柄臂(曲柄銷兩側的曲柄臂)間裝設撓度量具,於曲軸轉至指定角度時記錄間距變化。這些讀值可用來判斷曲軸各段的彎曲情形,進而檢查主軸承支承位置是否使曲軸維持在適當的中心線上,也可協助發現主軸承磨耗或支承狀況異常。

解題方法

抓住「曲軸撓度」測量的直接用途:觀察曲軸在各主軸承支承下的變形與對中狀況。因此,本題所問的檢查對象是主軸承中心線,選項 A 符合。

選項分析

  • (A) 檢查主軸承之中心線是否正確:正確。 主軸承支承曲軸,撓度讀值能反映各支承位置與曲軸對中的狀況,供判斷主軸承中心線是否適當。
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第 25 題2 分

國際上對海水管路系統,用什麼顏色來辨識?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考船舶管路系統的內容辨識色。依船舶與海事設備管路辨識色彩的國際慣例,海水管路以綠色作為主色;需要區分更細的用途或介質時,標示還可能搭配其他色帶或文字。

解題方法

先辨認題目問的是船舶管路中的「海水管路」,再對照管路介質的主色標示:海水對應綠色。因此選擇綠色。這裡考的是管路顏色辨識,不是海水本身的顏色,也不是消防或燃油管路的標示色。

選項分析

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第 26 題2 分

下列何者非大型二行程柴油主機氣缸頭上的構件?

這一題的完整詳解

核心觀念

大型二行程柴油主機的氣缸頭通常裝有燃油噴射閥、起動空氣閥及排氣閥。二行程主機的掃氣空氣則由氣缸下部的掃氣口進入汽缸,汽缸頭不設進氣閥。

解題方法

先辨認氣體的進出位置:大型二行程主機採用「掃氣口進氣、排氣閥排氣」的配置。掃氣口設在汽缸套下部,由活塞運動控制開閉;排氣閥則設在氣缸頭上。再將燃油噴射與起動空氣相關構件一併核對,即可找出不屬於氣缸頭的構件。

選項分析

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第 27 題2 分

管路系統中,適合安裝於低壓大孔徑為何種閥型?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查管路閥門的適用範圍。選擇閥型時,主要看管路的壓力、管徑,以及閥門所需的流量控制功能。蝶閥適合用於低壓、大孔徑管路,具有體積小、重量輕、開關迅速等特點。

解題方法

題幹已指出「低壓大孔徑」,直接比對各閥型的典型用途即可。蝶閥以圓盤旋轉約 90∘90^\circ 控制流通,適合安裝在大口徑管路中作啟閉或粗略調節;其結構簡單,也適用於低壓管路。因此選蝶閥。

選項分析

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第 28 題2 分

船舶二行程柴油主機在低轉速下,使用何種方法以供應所需的掃氣壓力?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考船舶二行程柴油主機的掃氣系統。掃氣是將汽缸內燃燒後的廢氣排出,並補入新鮮空氣,讓下一循環能充分燃燒。掃氣需要一定壓力,才能克服流動阻力並完成換氣。

二行程主機正常運轉時,排氣渦輪增壓器利用排氣能量壓縮進氣;但在低轉速時,排氣能量不足,渦輪增壓器提供的掃氣壓力也不夠,因此須由電動馬達驅動的輔助鼓風機補足。

解題方法

判斷關鍵是題目限定「低轉速」。先確認排氣渦輪增壓器在此時是否有足夠的排氣能量:低轉速時排氣流量與能量較低,渦輪增壓器增壓能力不足。再找出能在主機低速時獨立提供掃氣空氣的設備,即電動輔助鼓風機。

選項分析

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第 29 題2 分

下列何者不屬於船舶甲板機械?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考船舶設備的分類。甲板機械是設置於船舶甲板或相關部位,用來操縱船舶、繫泊或搬運貨物的機械;常見設備包括絞纜機、起重機及舵機。空調機則屬於船舶空調與通風設備,不屬於甲板機械。

解題方法

逐項判斷各設備的主要功能:絞纜機用於繫泊作業,起重機用於吊運貨物,舵機用於操縱舵面以改變航向;空調機負責調節艙室空氣的溫度與狀態,與甲板上的繫泊、起重或操舵作業不同。因此,選出空調機即可。

選項分析

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第 30 題2 分

有關柴油機共軌式燃油系統的敘述,下列何者正確?

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核心觀念

共軌式燃油系統將高壓燃油先送入共用的蓄壓管(共軌),再由電子控制噴油器依引擎運轉需求,決定各缸的噴油時機與噴油量。燃油噴射壓力與噴油控制可分別調整,因此不必像傳統凸輪控制噴射系統那樣,直接受引擎轉速與凸輪行程牽制。

解題方法

判斷各選項是否符合共軌系統的基本構造與控制方式:高壓燃油由供油泵建立並維持於共軌中;各缸的噴油由噴油器執行,噴射時機與噴油量則由電子控制。依此即可排除把共軌系統說成凸輪直接控制,或說它沒有噴油器的選項。

選項分析

  • **(A) 錯誤。**共軌系統需要供油泵將燃油加壓並送入共軌;但稱為「燃油噴射泵」容易使人聯想到傳統系統中由噴射泵直接按缸分配高壓燃油、控制噴射的架構。共軌系統的特點是先由共軌蓄壓,再由各缸噴油器控制噴射,並非由傳統燃油噴射泵逐缸直接控制噴油。
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第 31 題2 分

下列何者不是船舶電力系統重要的組件?

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核心觀念

本題考船舶電力系統的基本組成。典型船舶電力系統以電源供電,經主配電盤集中控制與分配,再由饋電盤或相關配電設備將電力送往各用電設備。

蓄電池可作為備用或應急電源,也可供特定直流設備使用;但依本題採用的系統組成分類,它不列為船舶電力系統的主要組件。

解題方法

辨認各選項在電力系統中的角色:電源負責產生或提供電力;主配電盤與饋電盤負責控制、分配及輸送電力。蓄電池雖然能儲存並提供電能,仍屬於電源或備用電源設備,因此是題目所問「不是重要組件」的選項。

選項分析

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第 32 題2 分

下列何者為裝置在饋電盤(Feeder panel)上,用以連結各電力負載,以管制其用電之元件?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查船舶配電盤上各類開關元件的用途。饋電盤(Feeder panel)負責將電力分配至各負載,並設置適當的開關與保護裝置,供負載接通、切離及過電流保護。

Mould case circuit breaker(MCCB,模殼式斷路器)常裝設於饋電盤的各饋電回路,用來連接、控制並保護個別電力負載。題幹所述「連結各電力負載,以管制其用電」符合 MCCB 的用途。

解題方法

先依題幹辨認裝置位置與功能:元件裝在饋電盤上,分別控制通往各負載的饋電回路。接著區分選項中的斷路器與繼電器,以及不同斷路器的典型用途。用於一般低壓負載回路的模殼式斷路器,最符合題意。

選項分析

  • (A) Air circuit breaker, ACB(空氣斷路器):主要用於低壓配電系統的主開關或大容量回路,負責開關與保護;題目描述的是饋電盤上連接各負載的個別回路元件,典型答案不是 ACB。
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第 33 題2 分

三相匯流排 R.S.T. 其識別顏色,下列何者正確?

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核心觀念

本題考三相交流電路中 R、S、T 三相匯流排的識別顏色。依臺灣常用的三相匯流排相別標示,R 相為紅色、S 相為白色、T 相為藍色。

解題方法

將題目所列的 R、S、T 順序,逐一對照各相的標準識別色:

相別識別顏色
R 相紅色
S 相白色
T 相藍色

只有(C)符合「R 紅、S 白、T 藍」的對應。

選項分析

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第 34 題2 分

三相 Y 接法之線電壓(VLV_L)與相電壓(VpV_p)間之關係為何?

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核心觀念

本題考三相交流電路中,Y 接法的線電壓與相電壓關係。相電壓 VpV_p 是任一相線與中性點之間的電壓;線電壓 VLV_L 是任兩條相線之間的電壓。

解題方法

以三相電壓相量表示,假設三相電壓大小相同、彼此相差 120∘120^\circ。線電壓是兩相電壓相量的向量差,例如:

V⃗AB=V⃗A−V⃗B\vec V_{AB}=\vec V_A-\vec V_B

因此,線電壓大小為:

VL=Vp2+Vp2−2Vp2cos⁡120∘=3Vp2=3VpV_L=\sqrt{V_p^2+V_p^2-2V_p^2\cos 120^\circ} =\sqrt{3V_p^2} =\sqrt{3}V_p

所以 Y 接法的線電壓是相電壓的 3\sqrt{3} 倍。

選項分析

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第 35 題2 分

船舶 440 V 電氣設備其最低絕緣值應大於多少之上?

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核心觀念

本題考船舶電氣設備的絕緣電阻最低值。絕緣電阻用來衡量帶電導體與船體、接地端或其他導體之間的絕緣狀況;電阻值越低,表示漏電風險越高。

依船舶電氣設備常用的絕緣電阻檢查基準,440 V 配電設備的最低絕緣電阻為 1 MΩ1\,\mathrm{M\Omega}。判斷時應分清楚「絕緣電阻」與「絕緣耐壓」:前者以歐姆表示,後者是施加測試電壓,兩者不可混為一談。

解題方法

題目已給設備電壓為 440 V,直接對照船舶電氣設備的最低絕緣電阻基準,不需代入計算:

Rins,min=1 MΩR_{\mathrm{ins,min}}=1\,\mathrm{M\Omega}

因此選項中符合最低值的是 1 MΩ1\,\mathrm{M\Omega}。

選項分析

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第 36 題2 分

當受控系統出現穩態誤差時,可以調整下列何者以消除穩態誤差?

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核心觀念

本題考查 PID 控制中各控制作用對穩態誤差的影響。控制器輸出可表示為比例、積分與微分作用的組合:

u(t)=KPe(t)+KI∫0te(τ) dτ+KDde(t)dtu(t)=K_P e(t)+K_I\int_0^t e(\tau)\,d\tau+K_D\frac{de(t)}{dt}

其中 e(t)e(t) 是設定值與回授值之間的誤差。積分作用會累積誤差;只要誤差持續存在,積分項就會持續改變控制器輸出,直到誤差消除或系統達到新的平衡。

解題方法

題目問如何消除受控系統的穩態誤差,應判斷哪一種控制作用會直接處理「長時間仍存在的誤差」。積分控制會對誤差隨時間積分,能使控制器持續修正輸出,因此通常可消除穩態誤差,故選 (B) 積分控制參數。

在控制系統分析中,增加積分作用會提高系統的型別,對常見輸入下的穩態誤差有消除效果;但實際調整仍須兼顧穩定性與暫態響應。

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第 37 題2 分

輪機常用術語 BDN 所指為何?

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核心觀念

本題考查輪機與船舶燃油作業常見縮寫。BDN 是 Bunker Delivery Note 的縮寫,中文通常譯為「燃油交付單」或「加油交付單」,用以記錄船舶受油時交付燃油的相關資料。

解題方法

先辨認 BDN 所屬的船舶燃油作業語境:bunker 在此指船舶燃油或加油作業,delivery note 則是交付時的單據。因此,BDN 指燃油交付單,對應選項(D)。

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第 38 題2 分

柴油機與汽油機相比較,下列何者錯誤?

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核心觀念

本題考柴油機與汽油機的點火方式、吸氣內容,以及壓縮比等基本差異。

柴油機採壓縮點火:吸入空氣後加以壓縮,使缸內溫度升高,再噴入柴油自行燃燒。傳統火星塞點火汽油機則吸入空氣與燃油形成的混合氣,再由火星塞點燃。柴油機通常採用較高的壓縮比;兩種引擎的運轉循環與燃燒方式並不完全相同。

解題方法

逐項檢查選項敘述是否符合兩種引擎的結構與工作原理。判斷關鍵是:柴油機與汽油機即使都有進氣、壓縮、膨脹與排氣等行程,也不代表兩者的壓縮過程、燃燒方式或壓縮比相同。題目問「錯誤」,因此選出把兩者說成壓縮比相同的選項。

選項分析

(A) 正確。 柴油機以壓縮空氣升溫後噴油自燃,屬壓縮點火;傳統汽油機則由火星塞點燃氣缸內的可燃混合氣。

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第 39 題2 分

輪機日誌時常撰寫之術語 ETA 意思為何?

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核心觀念

本題考查輪機日誌及航運作業常用縮寫。ETA 是 Estimated Time of Arrival,意為「預計到達時間」;用於表示船舶預計抵達目的港或指定地點的時間。

解題方法

辨認縮寫的英文全名即可:ETA 中的 Arrival 是「到達」,因此應選表示預計到港的選項。它描述的是船舶抵達的時間,不是離港、開航或靠泊的時間。

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第 40 題2 分

下列何者為蒸發器的英文?

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核心觀念

本題考查輪機工程常用設備的中英文名稱。蒸發器的英文是 evaporator,指利用熱量使液體汽化的設備;在船舶輔機中,蒸發器也常用於海水淡化等用途。

解題方法

辨認題幹中的「蒸發器」,直接對應其標準英文設備名稱 evaporator,再與選項比對即可。這是設備名稱辨識題,無須計算。

選項分析

  • (A) Steamer:錯誤。 通常指蒸汽船、蒸籠,或與蒸煮、蒸汽有關的事物,不是蒸發器的標準名稱。
  • **(B) Steaming gear:錯誤。
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第 41 題2 分

下列何者為舵機的英文?

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核心觀念

本題考查船舶舵機的英文名稱。舵機是用來操縱舵、改變船舶航向的設備,標準英文為 steering gear。

解題方法

直接辨認船舶機械的慣用英文術語:steering 表示操舵或轉向,gear 在此指機械裝置,因此 steering gear 即為舵機。

選項分析

  • (A) Rudder machine:錯誤。 Rudder 是「舵」,但 rudder machine 不是舵機的標準英文名稱。
  • **(B) Rudder gear:錯誤。
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第 42 題2 分

船用柴油機之調速器有一手動油門控制旋鈕,若順時針方向轉動,其主要控制為何?

這一題的完整詳解

核心觀念

調速器(governor)的手動油門控制旋鈕,是用來調整柴油機的轉速設定值。調速器會依實際轉速與設定轉速的差異,控制燃油噴射泵的供油量,使引擎轉速接近設定值。

順時針轉動此類手動轉速控制旋鈕,會提高調速器的轉速設定;引擎因此增加供油,以提高轉速。旋鈕控制的是轉速設定,並非直接調整潤滑油或液壓系統的油壓。

解題方法

先辨認題目所問的控制對象:旋鈕位於「調速器」,功能是改變轉速設定。題目已指明順時針方向,依一般船用柴油機調速器的設定方式,順時針轉動會提高設定轉速,因此選增加轉速。

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第 43 題2 分

下列何者為淨油機分離出來的油泥之英文?

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核心觀念

本題考船舶淨油機(油水分離設備)處理後所分離出的油泥,其標準英文名稱。淨油機分離燃油或滑油中的水分、固體雜質等污染物後,所累積的油性殘渣稱為 sludge,中文常譯為「油泥」。

解題方法

先辨認題幹所指的是淨油機分離出的「油泥」,再選擇船舶輪機與油料處理情境中對應的英文專有名詞:油泥=sludge。這是設備操作與輪機英文的基本術語題,重點在區分油泥與燃油本身或一般廢棄物。

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第 44 題2 分

與柴油之自燃性有關的性質為下列何者?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考柴油的自燃性,也就是燃料噴入高溫、高壓的壓縮空氣後,能否迅速自行著火。柴油自燃性主要以十六烷值表示;十六烷值愈高,通常表示自燃性愈好、著火延遲愈短。

解題方法

先辨別各選項所代表的燃料性質:柴油引擎依靠壓縮空氣升溫,使噴入的燃料自行著火,因此題目問「自燃性」,應選擇衡量柴油著火品質的指標,而非汽油抗爆性或燃料的其他性質。

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第 45 題2 分

內燃機壓縮比之定義為下列何者?

這一題的完整詳解

核心觀念

內燃機的壓縮比,是氣缸內活塞位於下死點時的總容積,與活塞位於上死點時的燃燒室容積之比。設:

  • VsV_s:活塞行程容積,也就是引擎排氣量。
  • VcV_c:活塞在上死點時,活塞頂面以上的燃燒室容積。

活塞在下死點時的氣缸總容積為 Vs+VcV_s+V_c,因此壓縮比為:

壓縮比=Vs+VcVc=下死點氣缸容積上死點氣缸容積\text{壓縮比}=\frac{V_s+V_c}{V_c} =\frac{\text{下死點氣缸容積}}{\text{上死點氣缸容積}}

解題方法

依壓縮比定義,比較活塞在下死點與上死點時的氣缸容積。活塞位於下死點時,氣缸容積最大;位於上死點時,氣缸容積最小。故分子應為下死點容積,分母應為上死點容積。

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第 46 題2 分

請問船舶採用何種方式達成所謂「煞車」行為?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考船舶減速或停止前進時的「煞車」方式。船舶航行時具有前進動量,若要使船速降低,須由推進系統產生與原航行方向相反的作用力。一般以倒俥使螺槳反向推力,抵銷船舶的前進速度,達到減速或停船效果。

解題方法

先分辨題目所稱的「煞車」是指船舶如何直接運用推進系統制動。船舶不像汽車以車輪煞車器制動;航行中通常由主機操縱螺槳產生反向推力。因此,倒俥是本題所問的方式。

選項分析

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第 47 題2 分

下列何者係採用板式熱交換器來達到傳遞熱能之功用?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考船舶熱交換器的型式與用途。熱交換器讓高溫流體的熱量傳給低溫流體;兩種流體通常由金屬板或管壁隔開,彼此不直接混合。板式熱交換器以多片波紋金屬薄板形成交錯流道,具有傳熱面積大、體積較小、便於拆洗等特點,常用作船舶中央淡水冷卻器。

解題方法

先辨認各選項設備的主要工作,再判斷哪一種設備典型採用板式熱交換器。中央淡水冷卻器以海水冷卻中央淡水迴路中的高溫淡水,讓淡水再帶走主機及其他設備的熱量;板式熱交換器正適合這種淡水與海水之間的熱量交換。因此選 (D)。

選項分析

  • (A) 燃油加熱器:錯誤。 燃油加熱器以蒸氣或其他熱源加熱燃油,常見型式包括管殼式或盤管式。題目問的是此處典型採用板式熱交換器的設備,並非燃油加熱器。
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第 48 題2 分

若離心式泵浦的葉輪尺寸固定,其排出壓力與葉輪轉速之關係為何?

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核心觀念

本題考離心式泵浦的相似定律。葉輪直徑固定、泵浦型式與流動條件相似時,泵浦產生的揚程與轉速平方成正比:

H∝N2H \propto N^2

泵浦排出壓力差與揚程的關係為 Δp=ρgH\Delta p=\rho gH。在流體密度 ρ\rho 固定時,排出壓力差也與轉速平方成正比。

解題方法

離心式泵浦的揚程可由葉輪圓周速度估算;葉輪直徑 DD 固定時,圓周速度 u=πDNu=\pi DN,因此 u∝Nu\propto N。揚程與速度平方成正比,故:

H∝u2∝N2H\propto u^2\propto N^2

再由 Δp=ρgH\Delta p=\rho gH,可得:

Δp∝N2\Delta p\propto N^2
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第 49 題2 分

下列何者為防止船舶污染所制定的公約?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考辨識國際海事公約的主要規範目的。防止船舶造成海洋污染的核心公約是 MARPOL,全名為《國際防止船舶造成污染公約》(International Convention for the Prevention of Pollution from Ships)。

解題方法

先將各公約縮寫與其主要規範主題配對,再看題目詢問「防止船舶污染」:

  • MARPOL:防止船舶造成污染。
  • SOLAS:船舶安全。
  • MLC:海事勞工權益與工作條件。
  • STCW:船員訓練、發證及當值標準。

因此,符合題意的是 MARPOL。

選項分析

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第 50 題2 分

下列何者為在機艙中使用最廣泛的溫度感測元件?

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核心觀念

本題考查船舶機艙常用的溫度感測元件。機艙需長時間監測主、輔機冷卻水、潤滑油、排氣及軸承等部位的溫度;常見感測器包括電阻式溫度計、熱電偶與溫敏電阻。

PT 100 是白金電阻溫度感測器的一種,額定在 0∘C0^\circ\mathrm{C} 時電阻為 100 Ω100\ \Omega。白金電阻會隨溫度穩定、近似線性地變化,具有準確度佳、穩定性高、適用範圍廣等特點,因此廣泛用於機艙溫度監測。

解題方法

題目問的是「在機艙中使用最廣泛」的感測元件,重點在辨認船舶儀控常用的溫度感測器,而非比較各種感測器能否測溫。機艙一般溫度監測常採用電阻式測溫元件,其中 PT 100 是典型且廣泛使用的規格,因此選 A。

選項分析

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