首頁 / 高考三級 汽車工程考古題 / 民國115年 高考三級 汽車工程 汽車性能測試與檢驗 民國115年 高考三級 汽車工程 汽車性能測試與檢驗考古題
民國115年 高考三級 汽車工程 汽車性能測試與檢驗收錄考選部官方試題，共 4 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
題目與答案
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）
電子制動力分配系統（Electronic Brake-Force Distribution, EBD）。
車輛動態穩定控制系統（Electronic Stability Control, ESC）。
煞車優先系統（Brake Override System, BOS）。
參考解答（AI 生成，非官方） 一、電子制動力分配系統（Electronic Brake-Force Distribution, EBD）是ABS的延伸功能，利用輪速感測器、車速與減速度估算前後軸動態荷重，再以液壓電磁閥即時調節後輪煞車壓力，使前後煞車力接近理想分配，避免後輪先鎖死，可縮短煞車距離並維持方向穩定性。 二、車輛動態穩定控制系統（Electronic Stability Control, ESC）以方向盤轉角、橫擺率（yaw rate）、橫向加速度及輪速等訊號，比對駕駛期望路徑與車輛實際動態；當出現轉向不足（understeer）或轉向過度（oversteer）時，系統對單一車輪施加煞車並降低引擎扭矩，產生修正橫擺力矩，使車身回復穩定。 三、煞車優先系統（Brake Override System, BOS）在加速踏板與煞車踏板同時被踩下時，由引擎控制單元判定煞車需求優先，切斷或降低電子節氣門開度、減少噴油與引擎輸出，讓煞車力得以建立；主要防止踏板誤踩、腳踏墊卡住或車輛暴衝時持續加速。 四、三者相輔相成：EBD改善煞車力分配，ESC修正車輛橫擺與側滑，BOS確保煞車指令優先；但其效果仍受輪胎抓地力、路面摩擦係數與車速限制。ESC不能突破物理極限，BOS亦非自動駕駛，駕駛人仍須保持安全距離與正確操作。 五、性能驗證上，EBD可以不同載重下的前後輪滑差與減速度評估，ESC常以正弦停駐（sine with dwell）或麋鹿測試觀察介入時機，BOS則以雙踏板同時作用時的節氣門開度與減速度確認；測試須維持相同輪胎、胎壓與路面條件，並檢查系統失效警示。
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。
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）
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。
=40o
A
R
2 m
6 m
2.5 m
2.1 m
R1
參考解答（AI 生成，非官方） 一、車輛迴轉半徑有兩種常用定義：一為轉向中心至外側前輪接地點，二為至車身最外緣；本題分別以R與R1表示。採低速、剛性車體、輪胎純滾動且後軸無側滑假設，迴轉中心O位於後軸延長線上。令軸距L=6 m、外側前輪轉角δ=40°。 二、由幾何關係，O至外側前輪之縱向距離為L、橫向距離為L/tanδ，故R=√[(L/tanδ)²+L²]=L/sinδ。代入R=6/sin40°=6/0.6428=9.33 m；此R係量至外側前輪接觸點，若以轉彎直徑表示約18.67 m。 三、A點取外側車身最前外角，距前軸2 m，故縱向距後軸L+2=8 m；車寬與前輪距之單側差為(2.5-2.1)/2=0.2 m。O至A之橫向距離為L/tanδ+0.2=6/0.8391+0.2=7.3505 m。 四、R1=√(7.3505²+8²)=√(54.03+64)=√118.03=10.86 m。故以外側車身A點定義之迴轉半徑約10.86 m，較外側前輪半徑9.33 m大約1.53 m。 五、實車尚受輪胎側偏角、轉向機構Ackermann誤差、車身圓角與懸吊變形影響，量測時應以低速定圓、固定方向盤角度並記錄軌跡；若A點改取車身其他位置，R1須依實際縱橫座標重新計算。
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。
請問此時引擎之馬力為多少ps？（10 分）
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。
參考解答（AI 生成，非官方） 一、制動馬力試驗（Prony brake）以試驗器臂量測制動扭矩，扭矩T=F×r。題給負載100 kg、臂長1 m，於穩態下T=100 kgf·m；此處將100 kg視為100 kgf，且不計臂自重、軸承摩擦與傳動損失。 二、角速度ω=2πN/60=2π×1000/60=104.72 rad/s，制動功率P=Tω=100×104.72=10,472 kgf·m/s。 三、因1 ps=75 kgf·m/s，故P=10,472/75=139.6 ps；亦可寫成P(ps)=2πNT/(75×60)=2π×1000×100/4500≒139.6 ps。 四、換算kW：1 kgf·m/s=9.80665 W，故P=10,472×9.80665=102,695 W≒102.7 kW；或利用1 ps≒0.7355 kW，139.6×0.7355≒102.7 kW。 五、此值為試驗器所量得之制動馬力（brake horsepower），若與引擎標稱馬力比較，須註明量測轉速、環境條件與摩擦修正；負載或轉速改變時，馬力隨扭矩與轉速成正比變化。
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？
僅考量爬坡阻力之差異。（10 分）
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）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、坡度i以垂直升高與水平距離之比定義，即i=tanθ×100%；40%及42%分別對應θ40=21.80°、θ42=22.78°。等速爬坡時爬坡阻力Rg=W sinθ，滾動阻力Rr=μW cosθ，μ=0.015；要模擬40%坡道，須使42%坡道上的總阻力等於全載2000 kg在40%坡道之總阻力。 二、僅考慮爬坡阻力：2000 sinθ40=Wx sinθ42，Wx=2000×0.37139/0.38723=1918.2 kg，即應減重約81.8 kg（約4.1%）。若採小角度近似Rg≒W·i，則Wx≒2000×0.40/0.42=1904.8 kg，僅供對照。 三、同時考慮滾動阻力：Wx(sinθ42+0.015cosθ42)=2000(sinθ40+0.015cosθ40)，Wx=2000×0.38532/0.40106=1921.5 kg，即減重約78.5 kg。因40%坡道之cosθ較大，滾動阻力占比略高，故所需測試重量比僅考慮坡度時約多3.3 kg。 四、測試時應以壓載（ballast）或載重調整至目標重量，並確認前後軸荷重分配、胎壓、輪胎與路面狀態一致；42%坡道較陡，須注意起步離合器、變速箱檔位與煞車安全。若無法減重至目標值，應改以底盤動力計或可調坡道負載模擬，不宜直接以42%結果宣稱40%性能。