113 警察特考四等 水上警察人員輪機組 輪機學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查四衝程柴油機氣缸頭上各組件的名稱與功能。氣缸頭封閉氣缸上方，形成燃燒室的一部分，並承受燃燒時的高溫與高壓；各組件則負責進排氣、燃油噴射、點火輔助或氣門操作。

解題方法

依照氣缸頭上的功能，列出六種常見組件，再分別說明其在柴油機運轉中的作用。不同機型的配置可能略有差異，以下列出典型四衝程柴油機的組件。

六種組件及主要功能

1. 進氣門：在進氣行程開啟，讓新鮮空氣進入氣缸；其餘行程關閉，以維持氣缸密封。

2. 排氣門：在排氣行程開啟，使燃燒後的廢氣排出氣缸；其餘行程關閉，以維持壓縮與燃燒所需的密閉空間。

3. 燃油噴射器（噴油嘴）：依規定時機與噴射量，將高壓燃油霧化並噴入燃燒室，使燃油與壓縮空氣混合後自燃。

核心觀念

本題考交流同步發電機併入主配電盤帶電匯流排時的同步條件與手動合閘程序。待併發電機與匯流排未同步便合上斷路器，會產生很大的衝擊電流與電磁轉矩，可能損壞發電機、原動機或斷路器。

併聯的基本條件如下：

1. 電壓相等或接近：待併發電機端電壓應與匯流排電壓相近，以調整勵磁電流控制。
2. 頻率相等或接近：兩者頻率須相近；以調整原動機轉速控制。待併機頻率略高於匯流排頻率，通常較利於合閘後承擔有功負載。
3. 相序相同：三相相序須一致，例如兩側均為 R-S-T。相序不同時，三相電壓將交錯，不能安全併聯。
4. 相位角相同或極接近：合閘瞬間，待併機與匯流排的同名相電壓須幾乎同相。同步檢定器或同步燈用來判斷合閘時機。

同步發電機頻率與轉速的關係為：

其中 $f$ 為頻率（Hz）、$P$ 為磁極數、$n$ 為轉速（rpm）。因此調整原動機轉速即可改變待併機頻率。

解題方法：手動併聯步驟

作答時依「先確認設備與相序，再調電壓、調頻率，最後確認相位並合閘」的順序說明：

1. 確認併聯條件與設備狀態：確認運轉機組已供電至主匯流排，待併機及其斷路器、同步表（或同步燈）、電壓表與頻率表可正常使用。
2. 啟動待併發電機並穩定運轉：依操作程序啟動原動機，確認潤滑、冷卻等運轉狀況正常，並使發電機達到額定轉速。

核心觀念

本題考查蒸氣壓縮式冷凍循環的四大基本設備、冷媒流動順序及各設備的功能。冷凍的目的，是讓冷媒在蒸發器吸收低溫處的熱，再將熱排放到較高溫的環境；完成循環所需的主要設備為壓縮機、冷凝器、膨脹閥及蒸發器。

解題方法

依冷媒流動方向排列四大設備，再說明冷媒經過各設備時的壓力、狀態與熱量變化：

蒸發器 → 壓縮機 → 冷凝器 → 膨脹閥 → 蒸發器

核心觀念

本題考查柴油主機推進船舶的輪機人員在接班前準備及開始當值時，如何確認主機、輔機及相關系統處於安全可用狀態，並完成交接。作答可依「人員與交接、主機與輔機、油水氣電、控制與安全、紀錄與通報」分項說明。

法規依據為《船員服務規則》及《航海人員訓練、發證及航行當值標準國際公約》（STCW）。以下以命題當年（民國 113 年）法規為準；本題重點在值班準備及安全操作原則，沒有計算公式。

解題方法

先確認當值人員已掌握前班交代事項與當前船舶狀況，再按系統逐項巡查。檢查時須將儀表讀數、現場狀況、輪機日誌及交接內容相互核對；發現異常或交接事項不清楚，應先查明並報告，不可逕自視為正常接班。

準備當值應注意事項

一、接班前準備與交接

1. 依船上規定提早到達機艙或機艙控制室，閱讀輪機日誌、車鐘紀錄及交接事項。
2. 向交班人員確認主機、發電機及其他重要設備的運轉狀況；了解已發生或尚未排除的故障、警報、維修保養工作，以及設備限制。
3. 確認駕駛臺的航行狀況、預定操俥命令、進出港或其他特殊操作安排，並了解與駕駛臺的聯絡方式。
4. 接班人員若有不適任情形，或發現實際狀況與紀錄不符，應立即向主管報告並查明，不可只依紀錄接班。

二、主機與推進系統

1. 確認柴油主機運轉平穩，轉速、負荷、排氣溫度、滑油壓力與溫度、冷卻水壓力與溫度等讀數正常，並留意各缸數據是否有異常差異。
2. 查看主機及周邊管路、接頭有無漏油、漏水、漏氣；注意異常振動、敲擊聲、過熱、異味及煙色變化。
3. 確認燃油、滑油及冷卻水供應正常，濾器、泵浦及循環系統運作良好；檢查曲軸箱油位、日用油櫃油量及冷卻水液位。
4. 確認起動空氣壓力及相關閥件、空氣瓶狀態符合要求；檢查主機控制位置、操縱裝置及車鐘回應正常。
5. 確認主機轉速依規定及命令操作；未經授權，不得任意變更轉速或操作方式。

三、輔機及船舶服務系統

核心觀念

本題考查輪機設備與柴油機性能常用英文名詞的中譯，須掌握各名詞所指的部件或物理量，並區分容易混淆的術語。

解題方法

依名詞在輪機系統中的功能與定義翻譯：

（一）Strainer：濾器（粗濾器） 裝設於管路中，用網件或濾件攔截流體中的雜質，避免異物進入泵、閥或其他設備。常見於海水、燃油及潤滑油管路。

（二）Gasket：墊片 置於兩個接合面之間，受壓後填補表面間隙，以防止流體或氣體洩漏。常見於法蘭、汽缸蓋及管路接頭。

（三）Flash point：閃火點 在規定試驗條件下，油品加熱所產生的蒸氣遇火源能瞬間閃燃的最低溫度。閃火點用來評估燃油等油品的火災危險性；它不是油品持續燃燒的最低溫度。

（四）Brake horse power：制動馬力 引擎在曲軸輸出端所提供的實際制動功率，常縮寫為 BHP。它可由測功機量測；