本研究以動力計探討在穩態測試下，以四種車速分別為Idling、40 km/h(市區內之行駛速度)、70 km/h(郊區之行駛速度)、100 km/h(高速公路之行駛速度)及在美國聯邦測試程序(FTP75)之行車型態下探討添加氫氣及生質酒精輔助汽油引擎燃燒污染減量及燃油消耗之影響。
研究發現，於穩態測試下添加生質酒精有助於改善燃燒效率，在市區內行駛速度下有最佳CO及THC減量，分別削減了90.5%及42.1%，但由於提高了燃料之含氧量，也增加了NOx的生成速率；另外，我們額外添加了兩種不同比例(0.6 lpm及1.2 lpm)之氫氣去輔助酒精汽油混燒，實驗結果發現一樣時速40 km/h穩態測試下添加氫氣對CO及THC皆有不錯之減量，其削減分別為95.5%及58.3%，而且添加1.2 lpm之氫氣相較於添加0.6 lpm的效果更佳，但由於氫氣具有高火焰傳播速率等特性，造成NOx之排放增加。
另外，於美國聯邦測試程序(FTP75)情況下，CO及THC隨生質酒精的添加分率增加而下降，其分別削減了23.7%及35.6%，但由於添加生質酒精導致NOx的氧化條件變佳，我們額外添加了兩種不同比例(0.6 lpm及1.2 lpm)之氫氣去輔助酒精汽油混燒，實驗結果發現，添加0.6 lpm或1.2 lpm之氫氣對CO及THC皆有不錯之減量，尤其是添加1.2 lpm之氫氣減量效果最明顯，其中最佳削減率分別為61.5%及47.0%，皆發生於添加1.2 lpm之氫氣於燃料E6。
除此之外，因為生質酒精本身的熱值較低，所以需要供應較多的燃料已達相同的行駛距離，而不管於穩態測試或是美國聯邦測試程序(FTP75)，只要生質酒精添加比例越多，表示越耗油；但氫氣的添加有助於改善燃油消耗，而且添加1.2 lpm的氫氣相較於添加0.6 lpm的有較佳的燃油削減效果。

This study investigated the steady-state gasoline engine performances mixed with hydrogen and bioethanol fuels using dynamometer testing under various speeds, including idling, urban areas speed of 40 km/h, suburban speed of 70 km/h, and high-speed of 100 km/h.
The experimental results showed that the bioethanol–gasoline blends had the best reductions of THC and CO by 90.5% and 42.1%, respectively, at the speed of 40 km/hr reduced; but NOx emissions increased at high temperatures.
Additionally, bioethanol–gasoline blends at hydrogen flow rate of 0.6 lpm and 1.2 lpm showed higher reductions of THC and CO by 95.5% and 58.3%, respectively. Furthermore, NOx emission was increased due to higher flame speed and better combustion efficieny.
Under the federal test procedure-75 (FTP-75), the results showed that the blends of bioethanol–gasoline had the best reductions of THC and CO by 23.7% and 35.6%, respectively. Moreover, the results of bioethanol–gasoline blends at hydrogen flow rate of 0.6 lpm and 1.2 lpm showed higher reductions of THC and CO by 61.5% and 47.0%, respectively.
Results also indicated that the more bioethanol added, the more fuel consumed, due to low heating value of bioethanol. Nevertheless, the addition of hydrogen effectively improved fuel consumption, and better fuel reduction cab be achieved at hydrogen flow rate of 1.2 lpm.

目 錄
致謝 ⅰ
摘要 ⅱ
Abstract ⅲ
目 錄 ⅳ
圖目錄 ⅷ
表目錄 xii
第一章 前言 1
1.1研究起源 1
1.2研究目標 3
第二章 文獻回顧 5
2.1汽油引擎 5
2.1.1汽油引擎之作用原理 5
2.1.2汽油概述 6
2.1.3台灣地區油品管制現況 8
2.1.4引擎傳統污染物排放特徵及危害性 10
2.2 能源現況 11
2.3 替代能源 13
2.3.1 醇類燃料 13
2.3.2 天然氣 15
2.3.3 液化石油氣 16
2.3.4 氫氣 16
2.4 燃油消耗 19
2.4.1 台灣對燃油消耗之規範 19
2.4.2 美國對燃油消耗之規範 20
2.4.3 日本對燃油消耗之規範 22
2.4.4 歐洲對燃油消耗之規範 25
第三章 研究方法與步驟 27
3.1 研究架構與流程 27
3.2 實驗規劃 28
3.2.1 測試條件及架構 28
3.2.2 穩態測試 29
3.2.3 行車型態測試 31
3.3 引擎規格及採樣設備 33
3.3.1 汽油引擎規格 33
3.3.2 現場採樣狀況 34
3.3.3 生質酒精之添加比例 35
3.3.4 氫氣產生設備 38
3.4 採樣程序 39
3.4.1 汽油排氣取樣系統 39
3.4.2 傳統污染物量測 40
第四章 結果與討論 43
4.1 汽油內添加生質酒精對傳統污染物排放之影響 43
4.1.1 生質酒精汽油混合燃料對一氧化碳(CO)排放之影響 43
4.1.2 生質酒精汽油混合燃料對總碳氫化合物(THC)排放之影響 45
4.1.3 生質酒精汽油混合燃料對氮氧化物(NOx)排放之影響 46
4.2 氫氣輔助酒精汽油混燒對傳統污染物排放之影響 47
4.2.1 氫氣輔助酒精汽油混燒對一氧化碳(CO)排放之影響 47
4.2.2 氫氣輔助酒精汽油混燒對總碳氫化合物(THC)排放之影響 50
4.2.3 氫氣輔助生質酒精與汽油混燒對氮氧化物(NOx)排放之影響 53
4.3 燃油消耗 56
4.3.1 汽油內添加生質酒精對油耗之影響 56
4.3.2 添加氫氣於酒精汽油內對油耗之影響 57
4.4 酒精汽油混燒於FTP75下對傳統污染物排放之影響 60
4.4.1 酒精汽油混燒於FTP75下對一氧化碳排放之影響 60
4.4.2 酒精汽油混燒於FTP75下對碳氫化合物排放之影響 61
4.4.3 酒精汽油混燒於FTP75下對氮氧化物排放之影 62
4.4.4 酒精汽油混燒於FTP75下對油耗之影響 63
4.5 氫氣輔助酒精汽油混燒於FTP75下對污染物排放及油耗之影響 64
4.5.1 氫氣輔助酒精汽油混燒於FTP75下對傳統污染物排放之影響 64
4.5.2 氫氣輔助燃料E3混燒於FTP75下對油耗之影響 70
4.5.3 氫氣輔助燃料E6混燒於FTP75下對油耗之影響 70
4.5.4 氫氣輔助燃料E10混燒於FTP75下對油耗之影響 71
4.5.5 氫氣輔助燃料E15混燒於FTP75下對油耗之影響 72
第五章 結論與建議 75
5.1 結論 75
5.2 建議 76
參考文獻 77

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