112 港務人員升資考試員級晉高員級 技術類(選試輪機工程)-航港局 輪機工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查船舶推進軸系中油壓式推力軸承的構造，以及它如何承受螺槳軸上的軸向推力，並把推力傳至船殼。

螺槳旋轉時產生軸向推力，經螺槳軸傳至推力環（推力盤）。推力環兩側設有承受不同方向推力的推力塊；推力塊由油壓活塞支承，活塞油室彼此連通。螺槳推力變動時，油壓與活塞位置會隨之改變，直到液壓反力與推力重新平衡。

解題方法與構造簡圖

作答時，先畫出軸向剖面，標出螺槳軸、推力環、前進與倒車推力塊、油壓活塞、連通油路、軸承座及船殼；再依序說明推力的傳遞路徑與自動調節過程。

 軸向推力 T →
螺槳側 主機側
────────────── 螺槳軸 ────────┬────────────────────────────
 │
 ┌────┴────┐
 │ 推力環 │ 隨軸旋轉
 └────┬────┘
 │ 推力接觸面
 ┌────────┴────────┐
 │ 前進推力塊（推力瓦）│
 └────────┬────────┘
 │
 ┌─────┴─────┐
 │ 油壓活塞 │
 └─────┬─────┘
 │
 ┌────────────┴────────────┐
 │ 連通油室／油路（油壓 p）│
 └────────────┬────────────┘
 │
 ┌─────┴─────┐
 │ 軸承座 │
 └─────┬─────┘
 │
 船體基座
 │
 船殼

 推力反向時，由另一側的倒車推力塊承受推力

圖中是簡化軸向剖面；實際推力塊及油壓活塞通常沿推力環周圍配置，支承油室以油路連通。圖面宜另標出倒車推力塊位於推力環另一側。

核心觀念

柴油機活塞環換新，重點在於確認新環與汽缸、活塞環槽的配合符合原廠規範，並按正確方向、順序裝妥。活塞環負責密封燃燒氣體、控制潤滑油膜及傳導活塞熱量；環隙或側隙不當、裝反或裝配受損，都會造成漏氣、耗油、過熱、拉缸等故障。

本題屬於柴油機維修與裝配題，沒有通用固定尺寸。環隙、側隙及磨耗限值應以該機型製造廠手冊為準。

解題方法與換新注意事項

可依「拆前確認、檢查清潔、量測配合、正確裝環、裝機檢查」的順序作答：

1. 確認機型與零件規格 依柴油機型號、缸徑及活塞規格選用正確的活塞環組，核對環的種類、尺寸及安裝位置。不同環可能有不同截面、鍍層或功能，不可混用，也不可把舊環與新環任意配對。

2. 拆卸時避免損傷 拆下活塞後，使用活塞環鉗或適當工具拆環，避免過度撐開，使環變形或折斷。拆卸時記錄各環原來的位置、方向及環口位置，供檢查與安裝參照。

3. 清潔並檢查活塞與汽缸 清除環槽內積碳、油泥及異物，確認環槽沒有磨損、崩角或變形，回油孔保持暢通。檢查汽缸套內壁有無刮傷、拉痕、鏡面拋光、磨耗或上部磨耗臺階；必要時量測缸套磨耗及圓度。若缸套或活塞環槽已超過原廠限值，單換新環不能恢復正常密封，應依維修規範處理。

4. 檢查新環的環口間隙 將每一只新環單獨放入對應汽缸套內，用活塞頂面或專用工具將環推至缸套內適當深度，使環保持水平，再以塞尺量測環口間隙。逐環確認數值符合該機型手冊規定；環隙過小時，受熱膨脹後環口可能頂死，造成環卡住、缸套拉傷；環隙過大則密封不良、漏氣及耗油增加。缸套有磨耗時，應在指定位置量測，避免因量測位置不同而誤判。

核心觀念

噴射式泵（jet pump，又稱噴射泵）利用高速工作流體的動量傳遞，帶動另一股流體吸入並一同排出。它沒有葉輪、活塞等直接驅動的活動部件，主要由噴嘴、吸入室、混合室及擴散管組成。題目重點是辨認各部構造、說明壓力與速度的轉換，以及掌握其性能上的優缺點。

構造示意

 工作流體入口
 │
 ▼
 ┌──────────┐
 │ 噴嘴 │
 └────┬─────┘
 │ 高速工作流體
 ▼
被吸流體入口 ───────► ┌──────────────┐
 │ 吸入室／混合室 │
 │ 兩股流體混合 │
 └──────┬───────┘
 │ 混合流體
 ▼
 ┌──────────────┐
 │ 擴散管 │
 └──────┬───────┘
 ▼
 排出口

工作原理

1. 工作流體在壓力作用下進入噴嘴。流體通過噴嘴時，壓力能轉換成速度能，形成高速射流。
2. 射流進入吸入室，在噴嘴出口附近形成低壓區，使被吸流體由吸入口進入。
3. 高速工作流體與被吸流體在混合室中混合，工作流體將動量傳給被吸流體，帶動兩股流體向出口流動。
4. 混合流體進入擴散管，流道逐漸擴大，流速降低，部分速度能轉換為壓力能，最後以較高壓力由排出口排出。

分析時可用伯努力方程理解噴嘴與擴散管中的能量轉換：噴嘴使流體加速、靜壓降低；擴散管使流體減速、靜壓回升。實際流動有摩擦、混合與撞擊損失，因此無法完全回收速度能。

性能特點

核心觀念

三相交流電動機運轉過熱，根本原因是電動機產生的熱量超過散熱能力。電動機的銅損約與電流平方成正比，鐵損則與電壓、頻率及磁通有關；因此，過載、電壓或頻率異常、缺相、接線錯誤、通風散熱不良及機械負載異常，都可能使溫升超出允許範圍。

三相電動機常用的輸入功率關係式為：

繞組銅損可表示為：

由此可知，電流過大會使銅損迅速增加；即使電流正常，冷卻風量不足或環境溫度過高，也會因散熱不足而造成過熱。

解題方法

本題是故障原因與排除方法的申論題，作答宜依「電源與電氣狀況、負載與機械狀況、冷卻與環境、電動機本體」分類。每一項都要寫出可觀察的原因及相對應的處理措施，避免只列原因或只寫「檢修電動機」。

主要原因及對應排除方法