台灣地區機車排放碳氫化合物之特性分析 林慧珍、吳照雄

台灣地區機車排放碳氫化合物之特性分析 林慧珍、吳照雄

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摘 要

本研究以統計方法分析台灣地區九十二年一月至六月定檢機車資料庫。為比較各地方政府之管制制度、地理條件及行車特 性等影響因素，先將資料庫分成三組，再依車輛型式分別設計條件因子，以進行分析比較碳氫化合物之排放特性及機車排 放濃度相關因子的影響情形。此三組所含蓋之縣市分別為，第一組:台中市、新竹市、嘉義市、台北市、高雄市、台南市、

基隆市;第二組:彰化縣、高雄縣、臺北縣、台南縣、嘉義縣、桃園縣、新竹縣、台中縣;第三組:苗栗縣、宜蘭縣、屏東縣、

台東縣、南投縣、澎湖縣、花蓮縣、雲林縣。 　　碳氫化合物排放濃度分析方面，第二組平均數、標準差及中位數是三組 中最低。第一、二、三組中，二行程機車數雖僅分別佔各組的55、49、52%，但貢獻量分別佔各組的92、91及91%。二行 程排氣量50cc機車數雖僅分別佔各組的41、34、34%，但貢獻量卻分別佔各組的69、64、62%。 　　所有使用中機車，碳 氫化合物排放濃度符合法規標準達97%。四行程各排氣量之機車亦有不合格及合格邊緣情形，但數量極微少 ;而二行程機 車不合格率，三組分別為1.2、1.2及0.6%。三組機車一氧化碳及碳氫化合物排放濃度經交叉分析結果，二行程50cc以 下1997(含)以前出廠機車不合格及合格邊緣分別佔各組42.1、40.7及42.8%。由此結果得知，此高污染車輛族群值得注意。

　　在影響機車排放濃度相關因子，由機車排放碳氫化合物濃度複迴歸分析得出下列線性模式: 1、 第壹組:

?=214694.8+2742.4Ｘ1-105.3Ｘ2-30.0Ｘ3 2、 第貳組: ?=427408.6+1210.1Ｘ1-212.1Ｘ2-8.53Ｘ3 第壹組:三陽、山葉、光陽、

台鈴。 第貳組:偉士伯、比雅久、永豐、其他。 ? : 機車排放碳氫化合物濃度(ppm) Ｘ1:二行程虛擬變數為1;四行程虛擬變數 為0。 Ｘ2:出廠年份1987-2003年，一年度為一單位，1987(含)年以前歸為1987。 Ｘ3:排氣量50(50cc以下)、100(51-100cc)

、125(101- 125cc)、126(126cc以上)。

關鍵詞 : 貢獻量 ; 合格率 ; 複迴歸分析 ; 線性模式 ; 虛擬變數 目錄

授權書‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥iii 中文摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥

‥v 英文摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥vii 誌謝‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥

‥‥ix 目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥x 圖目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥

‥‥‥xiii 表目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥xv 符號說明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥

‥‥‥‥‥xvi 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機及目的 2 1.3 研究方法及架構 3 1.3.1 研究方法 3 1.3.2 研究架構 3 第二 章 文獻回顧 5 2.1 背景資料 5 2.1.1 產業現況 5 2.1.2 機車成長情形 7 2.1.3 環境負荷 12 2.1.4 污染現況 15 2.2 機車污染管制策 略 16 2.3 汽油引擎工作原理 21 2.3.1 二行程引擎工作過程 21 2.3.2 四行程引擎工作過程 22 2.4 機車排放污染物之特性及影 響 23 2.4.1 機車各部位排放污染物分佈 23 2.4.2 排放碳氫化合物之機制及對人體的影響 25 2.5 機車排氣檢驗方法及原理 27 2.5.1 機車排氣檢驗方法及項目 27 2.5.2 非分散型紅外線分析計檢測原理 28 2.6 統計學方法 28 2.6.1 集中趨勢量數 29 2.6.2 離散量數 31 2.6.3 條件常態分配 36 2.6.4 中央極限定理應用於非常態母體 37 2.6.5 卡方分析 38 2.6.6 複(多元)迴歸分析 39 2.7 國內、外機車排放標準探討 41 第三章 結果與討論 43 3.1 資料來源及特性分析 43 3.1.1 資料來源及彙整 43 3.1.2 台灣地區92 年1-6月之HC排放特性與趨勢探討 44 3.2 三組檢測資料之碳氫化合物特性探討 53 3.2.1 三組HC排放濃度分佈總覽 53 3.2.2 92年1-6月HC排放濃度直方圖分析 54 3.2.3 條件區分三組受檢機車數量分析 61 3.2.4 條件區分三組HC排放濃度累積值之貢 獻量分析 64 3.2.5 條件區分三組HC排放濃度之敘述性統計分析 67 3.2.6 條件區分三組HC排放濃度檢驗結果分析 74 3.2.7 二行程50cc以下1997(含)以前機車特性分析 78 3.3 統計分析 80 3.3.1 變異數分析 80 3.3.2 類別資料的分析 82 3.3.3 複迴歸分 析 84 第四章 結論與建議 96 4.1 結論 96 4.2 建議 99 參考文獻 100 附錄 A 條件分組之機車排放HC濃度分佈圖 105 附錄 B 條 件變數資料 116 圖目錄 圖1.1 研究架構 4 圖2.1 台灣地區機車登記總數時間序列迴歸分析 7 圖2.2 台灣地區機車自然增加趨 勢分析 8 圖2.3 2001年輕重型機車總數 9 圖2.4 2002輕重型機車總數 10 圖2.5 2002年各縣市(或各組)機車自然增加率 11 圖2.6 機車污染管制策略圖 17 圖2.7 二行程引擎工作過程 21 圖2.8 四行程引擎工作過程 22 圖2.9 機車各部位示意圖 23 圖2.10 條 件Χ下Y之分佈圖 37 圖2.11 中央極限定理 37 圖2.12 標準化迴歸圖 40 圖2.13 各國新機車排放標準 42 圖3.1 以引擎行程數區 分 46 圖3.2 台灣地區定檢機車HC排放濃度累積值圓餅圖 46 圖3.3 台灣地區二、四行程定檢機車HC排放濃度分佈條型圖 47 圖 3.4 依行程與出廠年份別分析機車HC排放濃度分佈情形 48 圖 3.5 依CC與出廠年份別分析機車HC排放濃度分佈情形 49 圖3.6 依行程與廠牌別分析機車HC排放濃度分佈情形 50 圖3.7 依行程與出廠年份別分析機車HC排放濃度累積值貢獻量 51 圖3.8 依CC與出廠年份別分析機車HC排放濃度累積值貢獻量 51 圖3.9 依行程與廠牌別分析機車HC排放濃度累積值貢獻 量 52 圖3.10 三組定檢機車HC排放濃度堆疊條型圖 53 圖3.11 第一組機車排放HC濃度分佈 55 圖3.12 第二組機車排放HC濃

度分佈 56 圖3.13 第三組機車排放HC濃度分佈 57 圖3.14 第一組二、四行程機車排放HC濃度分佈 58 圖3.15 第二組二、四 行程機車排放HC濃度分佈 59 圖3.16 第三組二、四行程機車排放HC濃度分佈 60 圖3.17 三組受檢總車輛數百分比分析圖解 63 圖3.18 三組受檢機車HC排放濃度累積值貢獻百分比圖解 66 圖3.19第一組敘述性統計圖 71 圖3.20第二組敘述 72 圖 3.21 第三組敘述性統計圖 73 圖3.22 三組HC排放濃度合格否圓餅圖 76 圖3.23 三組機車排放HC濃度合格邊緣及不合格百分比分 析 76 圖3.24 三組機車排放HC濃度合格否分析圖 77 圖3.25 三組二行程50CC以下1997(含)以前合格否分析圖 79 圖 3.26 三組 機車排放HC濃度平均值分析 81 圖3.27 三組質的資料分析 83 圖 3.28 兩組迴歸標準化殘差的常態P-P圖 92 圖3.29 兩組直方 圖 93 圖3.30 兩組散佈圖 94 表目錄 表2.1 2003年各縣市(或組別)人口統計表 13 表2.2 2003年各縣市(或組別) 機車統計表 14 表2.3台灣地區民國90年之移動源排放量 16 表2.4 新車型審驗(量產機車)空氣污染排放標準 18 表2.5 車行期間或引擎靜止時 污染物排出狀況 24 表2.6 機車各部位排放污染物之百分比分佈 25 表2.7 不同濃度之HC對人體之影響 26 表2.8 機車排氣檢 驗方法及項目 27 表3.1 三組受檢總車輛數百分比彙總表 62 表3.2 三組受檢機車HC排放濃度累積值之貢獻百分比分析 65 表3.3 三組二行程機車敘述性統計分析表 67 表3.4 三組四行程機車敘述性統計分析表 69 表3.5 三組HC排放影響因子與檢驗 結果交叉分析 74 表3.6 HC及CO分類標準 78 表3.7 三組二行程50CC以下1997(含)以前合格否分析表 79 表3.8 Χ2獨立性檢 定 83 表3.9 原始資料複迴歸分析結果表 86 表3.10 條件平均數變數資料表 88 表3.11 條件平均數的複迴歸分析一 89 表3.12 條件平均數的複迴歸分析二 91

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