汽車性能測試與檢驗 申論題歷屆試題與參考架構

高考三級,民國 106~115 年共 10 份試卷、41 題,其中 41 題附參考答題架構。考這一科的類科:汽車工程。本頁列出歷年全部題目,參考架構只列開頭的「破題」,完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。

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115 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明下列三種和汽車安全性有關之新科技的功能和作用原理。(每小題 10 分,共 30 分)

    (一)電子制動力分配系統(Electronic Brake-Force Distribution, EBD)。

    (二)車輛動態穩定控制系統(Electronic Stability Control, ESC)。

    (三)煞車優先系統(Brake Override System, BOS)。

    (30 分)

    參考架構・破題

    三者皆為主動或輔助安全系統,共同目標是在煞車與操控極限時維持車輛穩定並縮短煞車距離。作答宜逐項說明「功能(做什麼)」與「作用原理(如何感測、判斷、執行)」。

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  2. 2

    一大客車於低速時進行車輛迴轉半徑之測試,其車輛規格如下圖所示,軸距為 6 m、前輪距為 2.1 m、車寬為 2.5 m、前懸為 2 m;此大客車使用了一組外側前輪最大轉向角度為 40°之轉向機構。

    (一)若以外側前輪之軌跡定義車輛的迴轉半徑,則此大客車之迴轉半徑 R為何?(10 分)

    (二)若以外側車身(A 點)之軌跡定義車輛的迴轉半徑,則此大客車之迴轉半徑 R1 為何?(20 分)提示:迴轉半徑 R1 之計算需考量車寬和前輪距之差距。2m 6m A 2.1 m 2.5 m R R1 =40o

    (30 分)

    參考架構・破題

    低速迴轉時輪胎近乎無側滑,可用阿克曼(Ackermann)幾何處理:瞬時迴轉中心落在後軸延長線上,外側前輪轉向角 θ=40° 決定中心位置。先求外側前輪到瞬時中心的距離 R,再把車身外側前角 A 點的縱向、橫向偏移量加上去,求 R1。

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  3. 3

    一引擎馬力試驗機之試驗器臂長為 1 m,在施加 100 kg 負載之情況下,馬力試驗機維持 1000 rpm 之轉速。

    (一)請問此時引擎之馬力為多少 ps?(10 分)

    (二)若換算成 kW,請問此時引擎之馬力為多少 kW?(10 分)提示:1ps = 75 kg-m/s。

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題為測功機扭矩與功率的換算,核心公式為功率 = 扭矩 × 角速度。先寫出公式與單位換算,再代入數值。

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  4. 4

    一部車全負載重 2000 kg,廠商宣稱此車於全載時之最大爬坡能力為 40%坡度,今擬驗證此車之爬坡能力,但測試場地只有 42%之坡道;假設風阻忽略不計,請問測試車於 42%之坡道測試時,於下列條件下,車子之重量應如何調整才能測試出此車於 40%坡道之爬坡能力?

    (一)僅考量爬坡阻力之差異。 (10 分)

    (二)同時考量爬坡阻力和滾動阻力之差異,假設滾動摩擦係數為 0.015。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要在坡度較大的場地驗證較小坡度的爬坡能力,做法是調整車重,使驅動力需求(總行駛阻力)與 40% 坡度全載時相等。

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114 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請試述「車輛型式安全審驗」。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    車輛型式安全審驗是我國對新型式車輛在量產與銷售前,審查其安全性能符合法規標準的制度,目的在確保上路車輛符合安全與環保要求。

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  2. 2

    請試述循跡控制系統(TCS)之功用。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    循跡控制系統(Traction Control System, TCS)用來防止驅動輪在加速時過度打滑,使驅動力能有效傳遞至路面,並維持車輛加速時的方向穩定。

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  3. 3

    請試述輪胎濕地抓地力採拖車測試法的測試方式。(30 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    輪胎濕地抓地力用來評估輪胎在濕滑路面提供牽引與煞車的能力。拖車測試法是以牽引車拖動裝有待測輪胎的專用拖車,在噴濕的標準試驗路面上使輪胎受煞車鎖死,量測其煞車力並與參考輪胎比較。

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  4. 4

    請試述「車上診斷系統(OBD)污染排放測試」的測試方法。(30 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    車上診斷系統(OBD)用於在車輛使用期間監測排放控制相關零組件與系統的故障。OBD 污染排放測試,是驗證其在排放相關故障發生時能正確偵測、儲存故障碼並點亮故障指示燈(MIL)。

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113 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請試述下列專有名詞之意涵,請先翻譯成中文,並解釋。(每小題 5 分,共 25 分)

    (一) Reliability

    (二) Durability

    (三) Pumping Mean Effective Pressure

    (四) Volumetric Efficiency

    (五) Brake Specific Fuel Consumption

    (25 分)

    參考架構・破題

    五個名詞分別屬於可靠度、耐久、引擎熱力性能與燃料經濟性指標,翻譯後再用一兩句給出定義、公式或單位,並點出意義即可。

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  2. 2

    車體動力計可依照不同目的執行測試,請說明其可執行的測試涵蓋那些項目?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    車體動力計(底盤動力計)是讓整車在室內模擬道路負荷的設備,用滾筒吸收與提供負載,可在不上路的條件下重複性地量測車輛性能。作答依測試目的分類列出項目與內容。

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  3. 3

    請詳述汽車行駛過程中影響滾動阻力大小的因素。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    滾動阻力為輪胎在路面上滾動時產生的能量損失,主要來自輪胎遲滯損失,其大小以滾動阻力係數 f 乘以垂直負荷表示。作答從輪胎、路面、車輛與環境條件四方面說明。

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  4. 4

    對於汽油引擎與柴油引擎廢氣排放,

    (一)請說明廢氣排放中含有那些組成分?(10 分)

    (二)請分別說明汽油引擎與柴油引擎的今年新車型審驗,依不同的測定方法,排放管制分類項目為何?(15 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    引擎廢氣為燃燒不完全與高溫反應產物的混合物;汽油與柴油引擎的組成與管制重點不同。第二小題需依審驗法規,分別列出各引擎類型的排放管制項目。

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112 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明汽車加速性能試驗方法及其適用範圍。(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    汽車加速性能試驗用來評估車輛從靜止或某一速度加速到另一速度所需時間或距離,反映動力輸出、傳動系統與整車匹配。作答宜說明試驗種類、條件、程序、結果與適用範圍。

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  2. 2

    請說明汽油引擎渦輪增壓系統之原理,並分析對汽車性能之影響。(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    渦輪增壓是利用排氣能量驅動渦輪,帶動同軸壓縮機提高進氣密度,使同樣排氣量的汽油引擎在每循環吸入更多空氣、燃燒更多燃油而提高輸出。作答時先講原理,再分析對動力、油耗、排放與可靠度的影響。

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  3. 3

    汽車檢驗自動化已逐漸成為世界各國檢驗趨勢,請說明其可以包括那些測試項目?(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    汽車檢驗自動化是以檢測線(Inspection lane)整合各種試驗設備,由電腦控制、自動擷取數據與判定,減少人為誤差並提升效率。作答重點是列出可自動化的測試項目,並簡述各項的量測內容。

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  4. 4

    近幾年電動汽車快速發展,成為汽車動力的另一種選擇,請以汽車性能測試與檢驗的角度說明其可以包括那些測試項目?(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    電動汽車以電池、電力電子與馬達取代內燃機動力,因此性能測試需在傳統車輛動力學、安全測試之外,新增電池、馬達、充電與高壓安全等項目。

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111 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    車輛動力源從內燃機改成馬達後,動力源的數量和佈置方式呈現更多元化。第一種方式(甲)係直接以馬達置換引擎,並保留原先引擎使用之傳動線;第二種方式(乙)係使用二顆馬達取代引擎,並分別帶動左右二側輪胎,馬達通常置於輪胎附近之車架上;第三種方式(丙)同樣使用二顆馬達,但馬達與輪胎整合為一體(又稱輪轂馬達)。在不外加其他科技,且三種佈置方式馬達提供相同的總動力下,請比較此三種馬達佈置方式在縱向加速性、側向操控性和正向舒適性之優劣。(30 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    三種佈置的差異在於簇動路徑、簧下質量與左右輪扭矩可否獨立控制。作答時建立比較表格,逐項從縱向加速、側向操控、正向(垂直)舒適性評比優劣,並說明理由。

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  2. 2

    一汽油引擎之特性如下圖所示,分別於 5200 rpm 和 3600 rpm 時輸出最大馬力 105 kW 和最大扭力 204 N-m,並於 3700 rpm 時有最小比油耗0.281 kg/kW-h。此引擎被搭配在一重量為 1500 kg 之車子上,此車之風阻係數為 0.45,前投影面積為 2.32 m2,滾動阻力係數為 0.015,輪胎半徑為 0.32 m,輪胎滑差為 0.03;假設重力加速度為 9.81 m/s2。

    (一)若引擎於最大扭力輸出時恰能使車子爬上 40 %之坡道,則傳動系統所需之減速比為何?且此時車子之爬行速度為何?假設風阻忽略不計,且傳動效率為 0.9。(15 分)

    (二)此引擎之最大馬力能否使車子以時速 180 km/h 於平坦路面上行駛?假設空氣密度為 1.23 kg/m3,且傳動效率為 0.95。(10 分)

    (三)此車以 60 km/h 定速進行油耗測試,假設此時傳動系統提供之減速比為 3.51,參考題(二)之假設,若汽油之密度為 0.725 g/ml,請問此部車之耗油率(km/l)為何?(25 分)引擎特性圖

    (50 分)

    參考架構・破題

    本題是行駛阻力平衡與動力性能、經濟性計算的綜合題:(一)用爬坡阻力=驅動力求減速比與車速;(二)比較 180 km/h 所需功率與最大馬力;(三)由定速所需功率與引擎轉速查比油耗曲線求耗油率。關鍵在滑差與傳動效率要放在正確位置。

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  3. 3

    一部車利用磅秤量測到之左前輪、右前輪、左後輪和右後輪之重量分別為 495 kg、330 kg、457 kg 和 305 kg,若此車之軸距為 2.9 m,前後輪輪距分別為 1.52 m 和 1.50 m。(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)請問重心距前軸之縱向距離。

    (二)請問重心與車身中心線之左右偏差量。

    (20 分)

    參考架構・破題

    以四輪荷重求重心位置屬靜力平衡問題:對前軸取力矩求縱向位置,對車身中心線取力矩求橫向偏差。

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110 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請試述下列系統的作動原理與功能: (每小題 10 分,共 20 分)

    (一)主動式車距控制巡航系統(Adaptive Cruise Control, ACC)。

    (二)上坡起步輔助控制系統(Hill-start Assist Control, HAC)。

    (20 分)

    參考架構・破題

    ACC 與 HAC 皆屬先進駕駛輔助系統,作答要點是各自的感測、控制邏輯、作動器與功能效益,以簡單方塊圖說明。

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  2. 2

    請試述汽車定期檢驗時煞車試驗器的操作使用方法。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    汽車定期檢驗中的煞車試驗,多以滾筒式煞車試驗器量測各輪煞車力,判定煞車力總和與左右差。作答重點是操作前準備、量測程序、判定方式與注意事項。

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  3. 3

    對今年度(110 年度)生產之具備缸內直接噴射汽油引擎的小客車新車執行新車型審驗,在以行車型態進行排放測定時,所要管制的污染物項目為何?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    新車型審驗的排放測定,要看題目所指的車型別(輕型小客車、汽油引擎)、行車型態(測試循環)及法規階段。缸內直噴(GDI)汽油車除傳統氣態污染物外,因顆粒物排放較高,也會受到粒狀污染物管制。

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  4. 4

    對於四輪小客車而言,請回答下列問題:

    (一)請試述側旋速度增益(Yaw Velocity Gain)的定義及其對車子轉向性能的影響。(10 分)

    (二)若轉向不足係數為正數,請由側旋速度增益的方程式試述軸距長短對側旋速度增益的影響。(20 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    側旋速度增益(橫擺角速度增益)反映駕駛轉動方向盤時車輛橫擺角速度的響應,是評估穩態轉向響應與操控性的指標,與轉向不足係數及軸距直接相關。

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  5. 5

    請試述加、減速對四輪小客車前、後軸荷重(Load)的影響。(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    車輛加、減速時產生縱向慣性力,作用於重心,與輪胎接地點形成俯仰力矩,造成前後軸荷重轉移(Load transfer)。

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109 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明影響汽車行駛過程中所受的空氣阻力大小有那些因素並詳細探討。(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    空氣阻力是車輛高速行駛時最主要的行駛阻力,其大小可由空氣阻力公式 D = 1/2 × ρ × Cd × A × V² 說明。作答以公式為主軸,逐一拆解每個變數,再補充公式以外的車體與環境因素。

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  2. 2

    汽車為適應特殊天候可以進行暴風雨試驗,其內容為何?(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    暴風雨試驗是模擬強風夾帶大量雨水的惡劣天候,檢驗車身密封性(防水)、電氣系統防潮、視野確保與行駛安定性的綜合環境試驗。作答宜從目的、試驗設備與條件、檢查項目、判定方式依序展開。

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  3. 3

    在引擎性能測試中那些項目與公害防治直接相關,請說明之?(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    引擎性能測試中與公害防治直接相關者,主要是排氣污染物、黑煙、噪音、燃料消耗與溫室氣體及蒸發與曲軸箱排放。作答先界定公害類型(空氣污染、噪音),再逐項說明測試內容與方法。

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  4. 4

    請說明汽車檢驗中之側滑試驗的原理及檢驗方法?(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    側滑試驗是檢查前輪定位(主要為外傾角與前束的綜合效果)是否正確的快速檢驗。車輪通過可左右自由移動的踏板時,若定位不當會產生橫向推力,使踏板橫移,此橫移量即側滑量。

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  5. 5

    請說明汽機車喇叭音量檢驗法之原理及檢驗程序項目為何?(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    喇叭音量檢驗是確認車輛警告音響足夠被行人及其他用路人聽見、又不致過大造成噪音公害。原理是以聲度表(噪音計)在規定位置量測喇叭發聲的 A 加權聲壓級,與上下限比較。

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108 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請試述側滑試驗器之操作使用方法。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    側滑試驗器用來量測前輪直進時的橫向滑移量,以判斷前輪定位是否正確。本題重在「操作使用方法」,應依準備、校正、量測、判讀、收尾的流程條列,並交代注意事項。

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  2. 2

    對於四輪小轎車的轉向特性:

    (一)請試述何謂轉向過度?(10 分)

    (二)若其前輪及後輪的轉向剛性都相同,請由轉向不足係數的方程式試述其前輪和後輪的荷重對轉向特性的影響。(20 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    轉向特性分為轉向不足、中性轉向、轉向過度,可由穩態轉彎的轉向不足係數 K 判斷。第一小題定義轉向過度,第二小題由 K 的方程式推導前後軸荷重對轉向特性的影響。

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  3. 3

    在柴油車排煙檢測站檢測黑煙排放不透光率:

    (一)進行全負載定轉速最大額定馬力試驗時,其車輛馬力比通過的標準為何?(10 分)

    (二)進行無負載急加速不透光率試驗的過程中,有一步驟為試驗取樣,請試述執行試驗取樣的方法。(20 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    柴油車黑煙檢測分兩種:在底盤動力計上進行的全負載定轉速測試,以及原地進行的無負載急加速測試。第一小題問全負載測試時馬力比的合格要求,第二小題問急加速測試的取樣程序。

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  4. 4

    請試述下列名詞之意涵:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)緊急煞車輔助系統(Advanced Emergency Braking System, AEBS)。

    (二)車道偏離輔助警示系統(Lane Departure Warning System, LDWS)。

    (20 分)

    參考架構・破題

    AEBS 與 LDWS 都屬先進駕駛輔助系統 ADAS,前者在偵測到碰撞危險時先警告、再自動煞車;後者在車輛無意識偏離車道時警示駕駛。作答各自寫定義、構成、作動邏輯與限制。

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107 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明渦電流式車體動力計之原理及優缺點。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    渦電流式車體(底盤)動力計是以電磁感應產生渦電流,再由渦電流與磁場作用產生制動力矩來吸收車輛輸出功率。作答先講原理與構造,再比較優缺點。

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  2. 2

    請解釋柴油車在排氣污染測試中之專有名詞排煙、透光率、不透光率、污染度之定義。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    柴油車排氣中的黑煙主要是未完全燃燒的碳粒,量測方式分為光學式(透光率、不透光率)與濾紙式(污染度)。作答逐一定義四個名詞,並說明彼此關係與量測方法。

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  3. 3

    請說明汽車加速噪音測試之方法與過程?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    汽車加速噪音測試是模擬市區中車輛全油門加速通過時,對路旁行人造成的最大噪音,國際上以 ISO 362 及 UN R51 的方法為基礎。作答依場地、量測儀器、車輛條件、試驗程序、結果判定依序說明。

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  4. 4

    請說明車輛使用檢驗儀器檢驗中煞車試驗的合格標準為何?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考使用中車輛以煞車試驗機(滾筒式煞車檢驗儀)檢驗時的判定標準。作答要先交代檢驗方式與量測項目,再分「主煞車(行車煞車)」與「駐車煞車」說明合格判定的指標,最後補充檢驗前條件與不合格的處理。

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  5. 5

    請說明汽車所有人向監理機關登錄時應予檢驗之項目為何?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考新車(或過戶、轉入)向監理機關申請登記(登檢)時的檢驗項目。作答要先說明登錄檢驗的目的,再分「身分查核」「外觀與尺度」「安全性能」「環保」四大類列出項目並各說明檢驗重點。

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106 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    依國內使用中車輛管理辦法,新車於五年內免除檢驗,而五年後的車輛應接受監理機關檢驗那些項目及其目的為何?請試申述之。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考使用中車輛的定期檢驗制度:新車出廠一定年限內免檢,之後依車齡定期檢驗。作答要說明檢驗週期的設計理由,再列出各檢驗項目並對應其目的(行車安全、環境保護、防止違規改裝)。

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  2. 2

    汽車性能測試涵蓋那些項目?各項目之功能為何?請試申述之。(40 分)

    (40 分)

    參考架構・破題

    汽車性能測試是以量化方法驗證車輛設計是否達到目標與法規要求。本題 40 分,要有系統地分類(動力、經濟、制動、操控、舒適、安全、環保、耐久),每類說明測試項目、方法與功能,篇幅需充足。

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  3. 3

    測試汽車剎車系統的分類及其目的為何?(20 分)又其現行的四大國際標準法規各有何差異?請試申述之。(20 分)

    (40 分)

    參考架構・破題

    本題分兩小題:前半說明煞車系統測試如何分類與各類目的;後半比較主要國際煞車法規體系的差異。作答先建立分類架構,再以表格或分點比較各法規的適用範圍、測試條件與判定方式。

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題目來源:考選部考畢試題查詢平臺(政府資訊公開資料);參考架構為本站自撰,僅供準備方向參考,非官方標準答案。最後更新:。