汽車底盤 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、47 題,其中 44 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

    某煞車系統其踏板槓桿比為 7,總泵活塞面積為 2 cm2,一分泵活塞面積為 4 cm2,另一分泵活塞面積為 3 cm2,如圖 1 所示。若施加一外力 30 kgf於煞車踏板上,試計算總泵推桿之推力 F1 及兩分泵各自之推力 F2 及 F3各是多少 kgf?(25 分)F1 2 cm2 30 kgf槓桿比7 4 cm2 3 cm2 F2 F3圖 1、油壓煞車系統簡圖

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題考油壓煞車的兩個基本原理:踏板槓桿放大力量,再依帕斯卡原理把總泵壓力等值傳到各分泵,分泵推力=油壓×活塞面積。按「槓桿→油壓→分泵」三步驟計算,單位全程用 kgf、cm2。

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  2. 2

    試舉出三種獨立式的懸吊系統,(15 分)及三種整體式懸吊系統。(10 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題是懸吊系統分類的基本題,配分已指定獨立式 15 分、整體式 10 分。得分關鍵不在只列名稱,而在每一種都要寫出「構造組成+幾何特徵+優缺點或常見應用」,最後再補一段兩類的整體比較。

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  3. 3

    請寫出五項主要的車輪定位項目;(20 分)車輪定位需在空車或載重時量測?(5 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題前段考車輪定位(wheel alignment)的五大項目,後段考量測時的車輛狀態。答題要點是每一項都寫出「定義(角度如何量)+功用」,後段則要答「依原廠規定的標準承載/車高狀態」並說明理由,不要簡單回答空車或載重。

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  4. 4

    請說明圖 2 中 A、B 及 C 各自的名稱?(10 分)在一般設計上 B 的角度範圍為何?(5 分)再請說明為何一般汽車轉彎後,輪胎及方向盤會有自動回正性?(10 分)圖 2、輪胎前視圖

    (25 分)

    參考架構・破題

    圖 2 為輪胎前視圖,三個角度分別以鉛垂線、輪胎中心線與轉向軸中心線(上下球接頭連線)為基準。先依基準線認出角度名稱,再說明轉向軸內傾角的常用範圍,最後以「內傾角使車身被抬高」與「後傾角產生拖曳距」解釋回正性。

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114 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    煞車使用過程中,某些原因造成煞車力減弱或喪失稱為煞車力衰退(brake fade)。(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)煞車力衰退可分成那幾種類型?其形成原因為何?

    (二)請就衰退類型對鼓式煞車與碟式煞車進行比較。

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題分兩小題各 10 分:先分類煞車衰退並說明形成機制,再以「衰退類型」為軸比較鼓式與碟式。第二小題不要寫成鼓式碟式的一般優缺點比較,必須逐一對應前面的每種衰退,才是命題要的答法。

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  2. 2

    請說明為何四輪轉向系統(four wheel steering system)在低速轉向有較小迴轉半徑而高速轉彎時有較佳的穩定性?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要說明同一套四輪轉向(4WS)系統為何能同時改善低速的靈活性與高速的穩定性。核心答案是「後輪轉向方向隨車速改變」:低速反相(逆相位)轉向縮短等效軸距,高速同相轉向降低車身側滑角與橫擺反應。答題時務必用迴轉半徑與側滑角/橫擺運動兩組原理分別論證。

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  3. 3

    請說明後輪懸吊中拖曳臂式(trailing arm type)懸吊系統與半拖曳臂式(semi-trailing arm type)懸吊系統的構造及特點。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要比較兩種後輪獨立懸吊。關鍵差異只有一個:樞軸(迴轉軸)與車身橫軸是否平行。拖曳臂式樞軸與橫軸平行,跳動時定位角不變;半拖曳臂式樞軸斜置,跳動時會產生外傾與前束變化。答題時先寫構造,再由「跳動時幾何如何變化」推出各自特點,最後比較。

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  4. 4

    (一)請繪出差速器簡圖並在圖中標示主要元件名稱、寫出動力傳遞路徑。(10 分)

    (二)請說明車輛直行與轉彎時差速器作用原理。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題兩小題各 10 分:前段要「畫圖並標元件名稱、寫動力傳遞路徑」,後段要說明直行與轉彎時的作用原理。圖與路徑要一一對應,作用原理則須點出「兩輪轉速之和等於環齒輪轉速的兩倍」這個核心關係。

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  5. 5

    (一)車輪定位中,圖中①角度是指什麼?其功用為何?(8 分)

    (二)請說明圖中(A)與(B)差異?對車輛行駛有何影響?(12 分)(A) (B)

    (20 分)

113 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    ABS 煞車系統需要偵測車輛速度和輪胎轉速,以便利用滑差(slip)控制ABS 系統之剎車油壓。(每小題 10 分,共 30 分)

    (一)請列舉出二種用於估測車輛速度之方式。

    (二)請比較使用四感知器之三迴路和四迴路 ABS 系統的異同。

    (三)若於左右二側不同摩擦係數之路面急踩煞車,則上述二系統所造成之車輛偏移量(deviation)何者較大?原因為何?

    (30 分)

    參考架構・破題

    本題三小題各 10 分,主軸是 ABS 以滑差率控制油壓,故必須有「參考車速」與「輪速」兩個量。第三小題是關鍵區辨題:左右摩擦係數不同時,四迴路因左右煞車力差大而偏移量較大,三迴路後軸共用迴路取低值而偏移量較小;務必用橫擺力矩解釋。

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  2. 2

    一物體放置在一彈簧上,待穩定後觀察彈簧之變形量為 25 cm。(每小題 5 分,共 20 分)

    (一)此彈簧-質量系統之固有頻率(natural frequency, Hz)為何?

    (二)若此物體之質量為 1000 kg,則此彈簧之剛性(N/m)為何?

    (三)若加入一阻尼係數(damping coefficient)為 3780 N-s/m 之避震器於此系統中,則系統之阻尼比為何?

    (四)此系統考量阻尼效應之固有頻率(damped natural frequency, Hz)為何?

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是單自由度彈簧—質量—阻尼系統的基本計算,四小題環環相扣。關鍵觀念是「固有頻率可由靜態變形量直接求得,與質量無關」,再回頭求剛性、阻尼比與有阻尼固有頻率。作答務必寫出公式、代入過程與單位。

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  3. 3

    內燃機車輛通常需要配置變速箱以調整內燃機之轉速和輸出扭矩,目前常用的變速箱包括手排、自排和無段等三種變速箱。

    (一)請列舉出其各自搭配之動力離合機構,使在某些狀況下,內燃機傳遞至變速箱之動力可以執行接合或分離的動作。(9 分)

    (二)請列舉出其各自使用之減速比調整機構。(9 分)

    (三)比較三者傳動效率之高低。(5 分)

    (23 分)

    參考架構・破題

    本題以「手排/自排/無段」三種變速箱為軸,分別問動力離合機構(9 分)、減速比調整機構(9 分)與傳動效率比較(5 分)。最有效率的作答方式是先用三行表格式條列對照,再逐項補充構造與作用原理;效率比較要說明理由,不要只排名次。

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  4. 4

    輪胎胎面依胎紋型式可區分為對稱胎紋、非對稱胎紋和單導向胎紋。(每小題 9 分,共 27 分)

    (一)請指出下列三種輪胎之胎紋型式。

    (二)何者是較具經濟性之胎紋?何者是較具運動性之胎紋?何者是兼具經濟性和運動性之胎紋?

    (三)輪胎使用一段時間後會進行輪胎調換的動作,以平衡四個輪胎之磨損量,一般分為前後調位與交叉調位方式,請問上述三種不同胎紋型式之輪胎的可行調位方式為何?(a) (b) (c)

    (27 分)

    參考架構・破題

    本題三小題各 9 分,考胎紋型式的辨識、性能取向與調位限制。圖形須對照原卷判讀,但三種胎紋的辨識要領、經濟性與運動性的判斷邏輯,以及各型可行的調位方式屬固定知識,務必把「為什麼」寫清楚。

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112 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    (一)請以簡圖輔助說明前碟後鼓式真空輔助液壓剎車系統並標註主要元件名稱。(10分)

    (二)主要元件的功用與作用原理為何?(10分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考液壓煞車系統的整體架構與各元件原理,重點在三件事:畫得出完整迴路、說得清真空輔助的壓差原理、講得出碟煞與鼓煞的差異。簡圖務必從踏板一路畫到四個輪端並逐一標註元件名稱。

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  2. 2

    以齒條與齒輪式轉向系統為例,請繪簡圖說明下列兩種轉向系統包含那些元件並說明在直行與轉彎時的作用原理。 (每小題10分,共20分)

    (一)機械液壓動力輔助轉向系統(Hydraulic power assistance)

    (二)電動輔助轉向系統(Electrical power assistance)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題比較齒條齒輪式轉向的液壓與電動兩種動力輔助,核心在「輔助力從哪裡來、如何被控制」:液壓靠扭力桿帶動轉閥改變油道壓差,電動靠扭力感測器訊號讓電腦驅動馬達。兩小題都要求繪圖,圖上必須看得到扭力桿與扭力感測器這個關鍵元件,也要畫出方向盤到齒條的機械備援路徑。

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  3. 3

    下圖為後輪驅動葉片彈簧式懸吊系統。

    (一)何謂後端下蹲(Rear-end Squat)和前方下沉(Front-end Dive)?(6分)

    (二)以此圖說明產生原因。(8分)

    (三)如何改善?(6分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題以後輪驅動、葉片彈簧懸吊為例,考加速與煞車時的縱向重量轉移,以及驅動/煞車反作用力矩使葉片彈簧扭曲(axle wind-up)造成的車身俯仰。先定義現象,再以圖說明力矩方向,最後從彈簧、連桿與懸吊幾何提出改善。

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  4. 4

    前置引擎後輪驅動車輛,依後輪軸和軸承安排位置區分。(每小題10分,共20分)

    (一)分成那三種型式?(請繪圖說明並標註軸承位置)

    (二)說明後輪軸受力情形。

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考後軸半軸的支承型式,分類基準是「軸承裝在哪裡」,而軸承位置又直接決定半軸承受哪些力。答題主線為:軸承位置 → 半軸受力種類 → 適用車型。

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  5. 5

    有關車輪定位專有術語:

    (一)何謂磨胎半徑(Scrub Radius)或稱轉向偏差(Steering Offset)?請繪圖輔助說明。(6分)

    (二)如何定義其正負值?(6分)

    (三)對車輛的操控和性能有何影響?(8分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    磨胎半徑是「轉向軸(主銷軸線)延長線與地面的交點」到「輪胎接地中心」之間的水平距離。要先把轉向軸線與主銷內傾角畫清楚,正負值與操控影響才說得明白。

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111 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    (一)請說明轉向比(Steering Ratio)為 20:1 是代表什麼意義。(5 分)

    (二)請問此比值的大小分別會對車輛轉向有何影響?(5 分)

    (三)請說明具有可變轉向比(Variable Ratio)的車輛,其轉向比與行駛模式關聯性為何?(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    轉向比是方向盤轉角與轉向輪轉角之比,本題從定義問到比值大小的取捨,再問可變轉向比與行駛模式的搭配。答題主線就是「低速要輕要快、高速要穩要慢」這個先天矛盾如何被機構或電控解決。

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  2. 2

    輪胎定位角度,如圖所示。(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)請寫出圖中編號分別是指那三個角度?

    (二)此三個角度的主要功用分別為何?

    ②

    ③

    ①

    (20 分)

    參考架構・破題

    圖為前輪前視圖,三個角度以垂直線、輪胎中心線與轉向軸線(上下球接頭連線)為基準。先依圖辨認:③為輪胎中心線與垂直線之夾角、①為轉向軸線與垂直線之夾角、②為轉向軸線與輪胎中心線之夾角,再逐一說明功用。

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  3. 3

    (一)請說明 Torque Converter Clutch(TCC)主要功用為何?(10 分)

    (二)請說明其動作時機為何?(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    扭力變換器鎖定離合器(TCC)是為了彌補液體傳動必然存在滑差的先天缺點。答題主線:先點出滑差造成的效率與發熱損失,再展開鎖定後的各項好處,最後把作動時機整理成溫度、車速、檔位、負荷、轉速差幾個同時成立的條件。

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  4. 4

    有關於車輛電子式穩定控制系統(Electronic Stability Control, ESC):(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)請說明 ESC 主要目的為何?

    (二)請說明 ESC 需要那些感知器(Sensor)?

    (20 分)

    參考架構・破題

    ESC 是在輪胎接近附著極限時,以單輪制動產生修正橫擺力矩並同步降低引擎扭力,把車輛的實際動態拉回駕駛意圖的主動安全系統。答題主線是「比較駕駛意圖與實際狀態 → 求偏差 → 施加修正力矩」,感知器也依這個邏輯分組說明。

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  5. 5

    請敘述煞車優先系統(Brake Override System, BOS)的主要功能為何?(10 分)並說明其作動條件。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    煞車優先系統(BOS)處理的是「油門與煞車同時被踩下」這個矛盾指令,設計原則就是煞車優先於動力輸出,用以防止非預期加速造成的暴衝事故。答題主線:功能面說明安全目的與作用方式,條件面說明必須同時成立的判定門檻與解除方式。

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110 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    車子剎車時,因前後軸荷重比例和剎車力之分配比例不一致,常導致前輪或後輪有打滑的現象。

    (一)請說明剎車時前輪打滑與後輪打滑可能導致之危險。(10 分)

    (二)何者較危險?原因為何?(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題核心是方向穩定性:前輪鎖死失去的是「轉向能力」,後輪鎖死失去的是「維持航向的能力」,後者屬發散型的不穩定,因此更危險。論述時要用側向力與力矩的觀點推導,不能只憑印象作答。

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  2. 2

    一車輛執行繞固定半徑轉彎之測試,車輛進入彎道後穩定增加車速。

    (一)請以車速增加時方向盤轉角之增減情形說明車子的轉向不足(under steer)與轉向過度(over steer)特性。(10 分)

    (二)一側風 FS 恰好作用在一部車之重心處,如下圖所示,其中中間軌跡為中性轉向(neutral steer)車輛受到側風後之行駛路徑。請問具轉向不足特性之車輛受側風後的行駛路徑(A 或 B)?原因為何?(10 分)A B FS

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考車輛轉向特性:以定半徑迴轉試驗中方向盤轉角隨車速的變化定義不足轉向與過度轉向,再以側風作用於重心時前後輪側滑角大小,判斷車輛偏航方向。答案:不足轉向車為路徑 B。

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  3. 3

    一車輛重 2000 kg,若忽略阻尼效應之固有頻率(natural frequency)設定為 1.2 Hz。

    (一)懸吊彈簧所需之垂直剛性(stiffness)為何?(5 分)

    (二)若阻尼比設定為 0.3,則避震器所需之阻尼係數(damping coefficient)為何?(5 分)

    (三)考量阻尼效應之固有頻率(damped natural frequency)為何?(5 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    本題是單自由度質量—彈簧—阻尼系統的標準計算,三小題依序套用固有頻率、阻尼係數與阻尼固有頻率三個公式即可。得分關鍵在單位換算(Hz 與 rad/s)與過程完整呈現。

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  4. 4

    下圖所示為一簡單行星齒輪機構,其中太陽輪(S) 、環齒輪(R)與行星架(C)繞著機架(未呈現)提供之同一軸線旋轉,行星小齒輪(P)則繞著行星架提供之軸線旋轉,行星小齒輪分別和太陽輪及環齒輪嚙合。假設太陽輪、環齒輪與行星架之轉速分別為S、R 和C;太陽輪和環齒輪之齒數分別為 NS 和 NR。

    (一)請寫出太陽輪、環齒輪、行星架之轉速與齒數的關係式。 (10 分)

    (二)請依序改變太陽輪、環齒輪和行星架之角色(固定、輸入、輸出) ,利用推導出來之關係式,列舉出三種可能之速比(輸入轉速/輸出轉速) ,並定義其工作狀態(如大加速、小減速等)。(15 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題考單排行星齒輪的運動關係。題中轉速符號為 ωS、ωR、ωC。先以「固定行星架」的相對運動法(威利斯法)推出 NS·ωS+NR·ωR=(NS+NR)·ωC,再固定其中一元件,求不同輸入、輸出組合的速比並判斷工作狀態。

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  5. 5

    一部車使用半徑為 0.35 m 之輪胎。

    (一)假設加速時完全打滑之定義為輪胎高速旋轉但車速為零,今量得車速7.2 km/h 時之輪胎旋轉角速度為 200 rpm,請問此時之加速滑差率(slip)為何?(10 分)

    (二)假設剎車時完全打滑之定義為車速甚高但輪胎鎖死不轉,今量得車速為 72 km/h 時之輪胎旋轉角速度為 200 rpm,請問此時之剎車滑差率為何?(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    滑差率在加速與制動時的分母不同:加速以輪胎周速為基準,制動以車速為基準。只要把題目給的「完全打滑等於 100%」定義套回去檢核,公式的分母自然就確定了。本題另一個重點是單位換算。

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109 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    動態穩定系統(稱ESP、ESC、DSC、VSC等):

    (一)通常包含那些感知器?(10分)

    (二)汽車左轉彎行駛因前輪打滑出現轉向不足時,動態穩定系統會採取什麼動作,達到穩定駕駛的目的?為什麼?(5分)

    (三)汽車左轉彎行駛因後輪打滑出現轉向過度時,動態穩定系統會採取什麼動作,達到穩定駕駛的目的?為什麼?(5分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    動態穩定系統(ESP/ESC/VSC/DSC)的原理是:比對駕駛想走的路線(方向盤角度+車速)與車輛實際的運動(橫擺角速度、側向加速度)。兩者有落差時,對單一車輪施加煞車,產生修正用的橫擺力矩,必要時再降低引擎扭力。

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  2. 2

    某部後驅車差速器的角尺齒輪(Pinon)的齒數為15,盆型齒輪(Ring gear)的齒數為60,差速小齒輪的齒數為20,邊齒輪的齒數為30,求:

    (一)此部汽車的最終傳動比?(5分)

    (二)設此車以三檔右彎行駛,其傳動比1.25,引擎轉速1500 rpm,若左後輪與右後輪轉速相差100 rpm,求此時左後輪與右後輪轉速?(10分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    這題考差速器的兩個關係:最終傳動比=盆型齒輪齒數÷角尺齒輪齒數;兩後輪轉速和=2×盆型齒輪轉速(外側輪較快)。差速小齒輪與邊齒輪的齒數是干擾條件,不影響結果。

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  3. 3

    (一)輪圈規格15  6J OFF 39 ,其中的15、6、J、OFF 39各代表什麼?(10分)

    (二)汽車前輪車輪定位主要包含那三個參數,寫出這些參數的中英文名稱?說明這些參數的定義?(15分)

    (25 分)

  4. 4

    說明四輪轉向時前後輪之方向及其原因:(每小題10分,共20分)

    (一)低速轉向

    (二)高速轉向

    (20 分)

    參考架構・破題

    四輪轉向(4WS)依車速切換後輪的轉向方向:低速時與前輪反向(逆相位),追求轉彎半徑小、靈活;高速時與前輪同向(同相位),追求穩定與循跡。

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  5. 5

    電動動力轉向(EPS)依其馬達安裝的位置可分那三種輔助式?寫出這三種輔助式的優缺點。 (20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    EPS 依輔助馬達的安裝位置,分為轉向柱輔助式(C-EPS)、小齒輪輔助式(P-EPS)與齒條輔助式(R-EPS)。越靠近車輪,可輸出的輔助力越大,但成本與環境防護要求也越高。

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108 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    車 輛 轉 向 幾 何 之 設 計 大 多 以 阿 克 曼 轉 向 幾 何 ( Ackermann steering geometry)為基礎。(每小題 10 分,共 30 分)

    (一)請以內、外側輪轉向角度的差異以及內、外側輪旋轉軸線之交點位置,說明何謂阿克曼轉向幾何?

    (二)請配合簡圖,並利用內、外側輪轉角δi 與δo、軸距 L 以及輪距 B 描寫阿克曼轉向幾何。

    (三)當車輛之軸距加大或是輪距減小時,請問內、外側輪轉向角度的差異會如何變化?

    (30 分)

    參考架構・破題

    阿克曼轉向幾何的目的,是讓轉彎時四輪都繞同一個瞬時中心做純滾動、輪胎不側滑。所以內側輪的轉角必須大於外側輪,而兩前輪轉軸的延長線要交在後軸延長線上的同一點。

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  2. 2

    一四輪車輛,簧上質量(sprung mass)為 1800 kg,簧下質量(unsprung mass)為 180 kg,假設四個輪胎合併後之垂直剛性為 700 kN/m,四組彈簧合併後之等值垂直剛性為 90 kN/m,若忽略避震器阻尼,請計算:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)簧上質量之固有頻率(natural frequency, Hz)。

    (二)簧下質量之固有頻率(Hz)。

    (20 分)

    參考架構・破題

    用二自由度(四分之一車)模型:簧上質量由懸吊彈簧與輪胎串聯支撐;簧下質量被懸吊彈簧與輪胎並聯夾住。固有頻率 f=(1/2π)√(k/m)。

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  3. 3

    一車輛使用編號 205/65R15 之輪胎。(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)請計算此輪胎未受負載時之直徑。

    (二)若駕駛欲將輪胎升級,加大鋼圈直徑 1 英寸、並配用扁平輪胎,請問新輪胎之胎寬與扁平比應如何進行調整,才不會使輪胎與底盤其他部件產生干涉,且對車速表和里程表顯示所造成的偏差最小?

    (20 分)

    參考架構・破題

    輪胎規格 205/65R15 的意思是:胎寬 205 mm、扁平比 65%、子午線結構、鋼圈 15 吋。升級鋼圈要遵守「外徑不變」原則:鋼圈加 1 吋,胎寬約加 10 mm、扁平比約減 10(Plus-one)。

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  4. 4

    一引擎搭配一扭力變換接合器,引擎之扭矩與轉速特性如下圖(a)所示,扭力變換接合器之扭矩比、轉速比與效率特性如下圖(b)所示,二者之操作點藉由容量因子(capacity factor)決定,運轉時引擎和扭力變換接合器之操作點會有一致的容量因子(圖中之 Ke & Ktc)。容量因子定義為轉速 /(扭矩的平方根),單位為 rpm/(N⋅m)1/2;假設引擎之操作點在轉速 2450 rpm 時輸出 393 N⋅m 扭力,請計算:

    (一)引擎或扭力變換接合器之容量因子。(5 分)

    (二)扭力變換接合器之轉速比,以及輸出轉速。(10 分)

    (三)扭力變換接合器之扭力比,以及輸出扭力。(10 分)

    (四)扭力變換接合器之操作效率。(5 分)(a)引擎特性圖(b)扭力變換接合器特性圖

    (30 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

107 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明剎車系統中,下列各零件之功能分別為何?(每小題 5 分,共 20 分)

    (一)壓差閥(pressure differential valve)

    (二)比例閥(proportioning valve)

    (三)計量閥(metering valve)

    (四)真空倍力器(vacuum booster)

    (20 分)

    參考架構・破題

    四個零件都屬於液壓煞車系統的輔助元件:壓差閥負責警告,比例閥與計量閥負責前後煞車力分配,真空倍力器負責助力。逐一寫出安裝位置、作用原理與目的即可。

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  2. 2

    (一)請說明轉向比(steering ratio)之定義及其值對轉向有何影響?(10 分)

    (二)請說明四輪轉向(four-wheel steering)之基本作動方式。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    轉向比決定方向盤轉角與車輪轉角之間的換算,是「輕」與「快」之間的取捨。四輪轉向則是讓後輪也參與轉向,依車速採逆相位或同相位,兼顧低速靈活與高速穩定。

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  3. 3

    請說明自動變速箱中液壓系統之功能,並加以說明。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    自動變速箱的液壓系統是動力與控制的媒介:油泵建立油壓,閥體調壓並分配油路,驅動離合器與制動帶完成換檔,同時供應扭力變換器並負責潤滑、冷卻。依功能分項說明即可。

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  4. 4

    (一)何謂輪胎之轉向剛性(cornering stiffness)?(10 分)

    (二)請說明車輛過度轉向(oversteer)和轉向不足(understeer)之現象。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    轉向剛性是輪胎側向力對滑移角的斜率,決定輪胎產生側向力的能力。前後軸轉向剛性與軸荷的搭配,決定車輛是轉向不足還是轉向過度。

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  5. 5

    請說明防鎖死剎車系統(anti-lock braking system, ABS)與防滑系統(traction control system, TCS)之相同處與相異處分別為何?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    ABS 與 TCS 都在控制輪胎的滑差,讓輪胎維持在摩擦係數最高的範圍,兩者共用輪速感知器與液壓調節器。差別在於 ABS 處理煞車時的車輪鎖死,TCS 處理加速時的驅動輪空轉。

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106 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    為了提升煞車力,請分析下列兩種作法之合理性:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)將煞車總泵(master cylinder)的活塞直徑變大。

    (二)將煞車分泵(wheel cylinder)的活塞直徑變大。

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考液壓煞車的帕斯卡原理:系統壓力由總泵活塞面積決定,輪端夾緊力由分泵活塞面積決定。作答要先列公式,再分別判斷兩種作法對「煞車力」與「踏板行程」的影響,最後給出合理性結論。

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  2. 2

    請說明自動變速箱中「扭力變換器(torque converter)」之功能及構造。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    扭力變換器是自動變速箱中引擎與齒輪組之間的流體傳動元件,本題要分「功能」與「構造」兩大段,並把構造與功能的對應關係(特別是導輪如何產生扭力倍增)講清楚。

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  3. 3

    請說明麥花臣式(MacPherson)懸吊系統之構造及優缺點。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    麥花臣式為最常見的前輪獨立懸吊,特色是以避震器支柱兼作轉向主銷與上部定位元件。作答依「構造組成、作動與幾何特性、優點、缺點」四段展開,並附簡圖。

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  4. 4

    請說明:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)負外傾角有何功能?

    (二)為何設計左前輪正外傾角通常比右前輪大呢?

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考車輪定位中的外傾角(Camber)。第一小題談負外傾角對轉彎抓地與穩定的貢獻;第二小題要結合「靠右行駛、路面路拱」與「駕駛座在左側」兩個實際條件,說明左右輪外傾角刻意不對稱的原因。

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  5. 5

    請說明線控轉向系統(steer-by-wire)的優點及其系統設計架構。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    線控轉向是取消方向盤與轉向機之間的機械連結,改以感測器、控制器與致動器以電訊號傳遞轉向意圖。作答先下定義,再分「優點」與「系統設計架構」,架構部分務必強調容錯與冗餘設計。

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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:。