四行程機車使用多壁奈米碳管∕二氧化矽複合奈米潤滑油之磨潤、引擎性能及PM2.5排放研究

本研究針對四行程機車，添加兩種不同性質之奈米材料(二氧化矽與多壁奈米碳管)於原廠機油中，研究機車在運行時的燃料消耗率(km/L)、溫度特性變化及廢氣污染排放做為實驗成果的效益評估。本研究總共試驗了2.1、2.15、2.2、2.6、2.65與2.7 wt.%的複合奈米機油，最後選定綜效表現較佳的2.65 wt.%複合奈米機油。在磨潤實驗與熱傳導實驗中，複合奈米機油相較於原廠機油，平均降低37.8 %的磨耗量與提升12.3 %的熱傳導係數。在實車實驗中，經市區及定速的行車型態測試下，平均燃油消耗量(km/L)提升了7.5 %。在油門開度50 %的測試下，平路與爬坡(4度坡)車速增加了9.5及8.7 %。在行車測試的溫度量測中，缸壁與機油溫度分別降低6.3 %、6.9 %，排氣溫度上升26.6 %。在廢氣排放量測中，HC與CO總量減少了22.5 %、26.1 %，CO2排放提升了3.9 %，PM值排放在粒徑2 μm以下總量增加了47.3 %。實驗證實複合奈米機油可以提供引擎較佳潤滑與散熱之效果，並從排氣溫度、CO2與PM值的提升可以證實引擎燃燒變得更完全，並降低HC與CO之排放。