114 一般警察特考四等 水上警察人員類別輪機組 輪機工程概要(包括推進裝置、輔機與輪機英文) 考古題詳解

核心觀念

本題在考油壓系統的基本組成與能量傳遞流程。油壓系統以液壓油為工作介質，由原動機帶動油壓泵，將機械能轉換為液壓能；控制閥調節油液的方向、壓力與流量；油壓缸或油壓馬達再將液壓能轉換為直線或旋轉機械能。

油壓泵主要提供流量，系統壓力則由負載及壓力控制閥共同決定。溢流閥在壓力超過設定值時開啟，使多餘油液回流油箱，以限制系統最高壓力。

解題方法

作答時依油液的循環路徑畫圖，再標示各元件的功能。基本流程包括油箱、吸油濾器、油壓泵、壓力控制閥、方向控制閥、致動器與回油路；並用旁通支路表示溢流閥連回油箱。

 ┌──溢流閥（限壓）──┐
 │ ↓
油箱 → 吸油濾器 → 油壓泵 → 壓力管路 → 方向控制閥 → 油壓缸／油壓馬達
 ↑ │
 └──────────────回油濾器 ← 回油管路 ←──────────────┘

流程說明

1. 油箱與吸油濾器：油箱儲存油液並協助散熱、沉降雜質；油液經吸油濾器後進入油壓泵，以減少污染物進入泵內。

核心觀念

柴油機調速器是依照引擎轉速變化，自動調整供油量的裝置。柴油機的輸出轉矩會隨供油量改變；當負載變動時，若供油量不調整，轉速就會偏離設定值。因此，調速器以轉速為回授訊號，控制噴油泵齒條或油量控制機構，使引擎轉速維持在規定範圍，並防止負載突然減輕時轉速過高而造成損壞。

調速器的控制方向可概括為：轉速升高就減油，轉速降低就加油。這是負回授控制。

解題方法：以離心式調速器說明

柴油機調速器有機械式、液壓式、電子式等型式。敘述原理時，可用常見的離心式調速器說明其感測、比較與執行的連續動作：

1. **感測轉速：**調速器的飛錘由柴油機帶動旋轉。飛錘所受的離心力隨轉速增加而增加，可表示為 $F_c = m r \omega^2$ 其中 $m$ 為飛錘質量、$r$ 為旋轉半徑、$\omega$ 為角速度。

2. **與設定力比較：**飛錘的離心力與調速彈簧的彈力相互平衡。操作者調整彈簧預力，即可設定所需轉速；轉速變化時，飛錘位置改變，打破原有平衡。

3. 帶動供油機構：

• **負載增加：**引擎轉速下降，飛錘離心力減小，彈簧力相對較大，機構帶動供油齒條增加供油量；引擎轉矩上升，轉速回升。

核心觀念

交流功率計通常採用電動式功率計（electrodynamometer wattmeter）。它利用固定線圈與可動線圈之間的磁作用力，使指針偏轉；在交流電路中，指示值與電壓、電流及兩者相位差有關，可直接表示負載的有功功率。

功率計主要包含：

• 電流線圈：固定線圈，串聯於負載，線圈阻抗低，承載負載電流。
• 電壓線圈：可動線圈，與高電阻串聯後並聯於負載兩端，支路阻抗高，承受與負載電壓成比例的電流。
• 指針與控制機構：可動線圈受力後帶動指針偏轉；控制彈簧提供反向力矩，使指針穩定在與功率成比例的位置。
• 阻尼機構：抑制指針擺動，使讀值較快穩定。

構造圖

 電動式交流功率計

 ┌────────固定線圈：電流線圈────────┐
 電源 │ │
 ────┴───────────────[ CC ]───────────────┴── 負載
 │ │
 │ ┌────高電阻 R────[ PC 可動線圈 ]────┐ │
 └───────┤ ├───┘
 └──────────────────────────────────┘
 電壓線圈支路（並聯負載）

 指針
 ↑
 ┌──────┴──────┐
 │ 可動線圈 PC │
 │ 控制彈簧、軸 │
 └─────────────┘

圖中：

核心觀念

本題考查船舶電力系統的基本構成，以及各部分如何共同完成電能的發電、配電、控制、保護與使用。船舶電力系統通常包括電源、配電裝置、電纜與電力負載；另設有蓄電池等應急電源，供重要設備在主電源失效時使用。

解題方法

依電能從產生到使用的順序作答：先說明電源如何供電，再說明電力如何經配電盤及電纜送往各負載，最後補充控制、保護與應急供電功能。這種寫法能同時交代系統的組成及各部分功用。

系統組成與功用

1. 主發電機組 通常由柴油主機或其他原動機帶動發電機，將機械能轉換為電能，供應船舶正常航行及作業所需的電力。主發電機的容量與台數須能配合船上負載需求，並保有適當的備用能力。

2. 應急電源 一般設有應急發電機，並以蓄電池作為短時間或特定設備的備用電源。當主電源或主配電系統故障時，應急電源可供應法規或安全操作所要求的重要負載，例如應急照明、通信、警報及必要的操舵設備。

3. 配電盤與配電裝置 包括主配電盤、應急配電盤及必要的分配盤。主配電盤接收發電機輸出，經母線分配至各分路；配電盤上的開關、斷路器及相關儀表，供操作人員進行電源切換、負載分配與狀態監視。應急配電盤則負責將應急電源送往指定負載。

核心觀念

本題考查輪機工程常見英文專有名詞的辨識與翻譯，範圍涵蓋電動機、螺槳、調速器、柴油機增壓及自動回油閥。翻譯時要先辨認名詞中心，再依修飾語判斷其功能或型式，避免逐字直譯造成語意錯誤。

解題方法與名詞解析

（一）synchronous induction motor

翻譯：同步感應電動機。

這是以感應原理起動、運轉時與電源頻率保持同步的電動機。可依字面拆解為 synchronous「同步」及 induction motor「感應電動機」。作答時保留「同步感應電動機」即可。

（二）adjustable pitch propeller

翻譯：可調螺距螺槳。

Pitch 在螺槳語境中是「螺距」，不是一般所說的「角度」或「節距調整」；adjustable pitch 表示螺距可調。因此譯作「可調螺距螺槳」，也可寫作「可變螺距螺槳」。螺距改變會影響螺槳的推進特性與船舶推力。

（三）constant-speed governor gear

翻譯：定速調速器齒輪。

Constant-speed 是「定速」，governor 是「調速器」，gear 是「齒輪」。依英文名詞組合可譯為「定速調速器齒輪」。