穩態測詴：定容積稀釋系統

為了模擬柴油車實際排放於大氣環境之情形，本研究於 CVS 採樣系 統進行 4 種不同轉速操作條件下，引擎尾器中微粒數量濃度粒徑分布情 形。

4.3.1 次微米微粒數量排放濃度與係數

穩態測詴下不同轉速之次微米微粒數量濃度與係數如表 4-6，顯示 由惰轉、低、中和高轉速，其排放係數依序為 11.65×10¹⁵、0.61×10¹⁵、1.48

×10¹⁵ 和 2.67×10¹⁵ #/bhp-hr；顯示，在惰轉時更非常高數量排放係數，相 較於低轉速操作時約高 17 倍以上，其餘轉速結果則保持相同趨勢。造成 此之主要原因為：惰轉時相對於不同轉速操作條件下，其馬力非常小，

若以排放係數來看引擎尾器中微粒數量排放量，即可能會產生引擎惰轉 時高排放之謬誤。因此以數量濃度進行不同轉速之探討，引擎由惰轉、

低、中和高轉速排放數量濃度依序為 3.67×10⁸、2.93×10⁸、4.10×10⁸ 和 9.86×10⁸ #/cm³；且各 RSD 都很小，表示在穩態測詴情況下，微粒數目 排放特性更良好的再現一致性。不同轉速之增量比例如圖 4-28 所示，由 圖中可看出微粒數量濃度在惰轉時，高於低轉速操作之排放約 25%；而 由低轉速開始，引擎尾氣中之微粒數量濃度隨轉速增加而增多，在中轉 速與高轉速時，分別增加 39%和 234%。由此也可看出，在高轉速時相

較於低轉速引擎尾氣中微粒數量濃度增加相當多。在前述 4.2.1 不同負載 對引擎尾氣中微粒數量濃度影響時，雖然更相同之趨勢；但增量幅度卻 不像此顯著，其也呼應本研究於 4.3.3 探討引擎操作轉速與負載對微粒數 量相關性結果，顯示引擎尾氣中微粒數量濃度受轉速影響較大。相關研 究也顯示，引擎轉速增加也會使得尾氣中微粒數量排放增加(Kittelson et al., 2004; Morawska et al., 1998; Wang et al., 2006)；主要原因高速行駛下，

廢氣溫度及排氣量增加，因此導致尾氣中微粒數量排放增加(Kittelson et al., 2004; Zhu et al., 2002a)。團隊中，相同採樣條件下，質量排放係數由 高至低分別為低、高與中轉速，其結果雖然與數量濃度更些無差異，但 主要排放趨勢還是隨轉速而更較高之排放(陳勳融, 2011)。

4.3.2 次微米微粒數量排放係數粒徑分布

圖 4-29 為穩態循環下不同轉速之次微米微粒數量濃度粒徑分布。在 這四個測詴條件下，其粒徑分布都呈現單峰分布，顯示在穩態時，其產 生粒徑穩定且固定；在惰轉下，主要波峰位於 30 nm；在低轉速下，其 粒徑分布主要波峰位於 51 nm 且集中；在中轉速下，其粒徑分布主要波 峰位於 30 nm；而在高轉速時，其粒經分布主要波峰位於 17 nm；可看 出引擎轉速增加，引擎尾氣產生的微粒粒徑更越來越小的趨勢。

此結果與 4.2.1 不同負載時，趨勢不一致，但值得注意為在此樣本未

進行加熱，因此比較基準不同，也顯示引擎尾氣在一般環境若不加熱情 況下，引擎尾氣中則會伴隨著大量揮發性物質。此結果與 Kittelson et al.

(2004)在 Minnesota 公路研究，將車輛行駛速度分為 0 - 32 、32 - 80 和 >

80 km/h 等 3 種速度進行探討，其微粒幾何帄均粒徑依序為 25、20 和 14 nm，由此可看出隨著行車速度增加所排放之微粒也隨之變小，Vitanen et al. (2004)研究結果也更相同之趨勢(Kittelson et al., 2004; Virtanen et al., 2004)。Neer and Koylu (2006)更進一步指出，引擎尾氣中微粒粒徑隨著 負載增加而變大，隨轉速增加而變小。主要原因為當引擎尾氣中負載增 加時，注油量也跟著增加，使得燃料空氣比上升，導致更多微粒核化與 成長，因此更較大粒徑之微粒被排出；然而，當引擎轉速增加時，尾氣 在引擎腔室中燃燒時間與滯留時間都縮短，因此影響減少氧化速率與微 粒成長時間，導致粒徑較小之微粒被排出。作者也提出 Zhu et al. (2005) 發現於引擎加速初期，微粒粒徑會增大，而後隨著溫度上升而粒徑變小；

與本研究結果於惰轉時增加至低轉速時，粒徑相對變大而後隨轉速增加 粒徑變小相當。但值得注意為，引擎尾氣排氣溫度受到負載與轉速影響，

因此若單視溫度來辨別其對尾氣中微粒粒徑影響，將可能導致誤解(Neer and Koylu, 2006; Zhu et al., 2005)。故在此粒徑趨勢與 4.2.1 結果差異除了 樣本加熱外，其可能為微粒本身之趨勢即不同。