本次演講由成功大學機械工程學系李卓昱副教授主講，主題為熱流科學與動力 系統。老師首先概述其研究方向，涵蓋燃油經濟性改善、熱管理、進氣道預 熱、雙火星塞、氫燃料引擎以及鋰電池在無氧環境下的熱失控等議題，且多源 自法規要求。臺灣自 2022 年起實施第六期機車能效標準，並於 2021 年跟進歐 盟五期排放法規，其中 THC 排放限值由 380 mg/km 降至 100 mg/km，降幅達 73.7%。 在提升油耗方面，老師團隊採用高滾流進氣道、高壓縮比、輕量化活塞與低張 力活塞環等技術。其中高滾流進氣道能增進油氣混合與燃燒效率，團隊先以 CFD 模擬比較兩種設計的滾流比與紊流動能，再以流量台實驗量測流量係數與 滾流比加以驗證，最終使 125cc 機車平均油耗達到 52.2 km/L，提升 26.4%。 在降低排放方面，老師指出 THC 主要來自未燃燒的燃料，在冷啟動階段尤其嚴 重。水冷引擎可藉由節溫器快速暖機，但傳統氣冷引擎的冷卻風扇與曲軸同軸 轉動，冷啟動時仍持續散熱，拖慢升溫速度。團隊因此從熱管理著手，並以 WMTC 行駛型態進行測試，結果顯示改良後汽缸頭溫度達到 50°C 的時間由 154 秒縮短為 134 秒，含氧感知器也能更早進入閉迴路控制。 最後，老師介紹氫燃料機車的研究。交通運輸約占全球溫室氣體排放的 15.5%，而電動車雖無排氣管排放，發電過程仍會產生碳排；相較之下，氫氣具 備零碳燃燒且可沿用內燃機的優勢。團隊以定容燃燒室實驗取得燃燒質量分 率，擬合出 R²達 0.9928 的四階多項式並整合進 Wiebe 函數，再結合 125cc 機車 在底盤動力計上記錄的 34,072 個引擎循環數據，建立氫氣消耗預測模型。 聽完這場演講，我深刻體會到工程研究並非閉門造車，而是與法規及產業需求 緊密相連。老師每一項研究都從明確的問題出發，先用模擬快速評估設計方 向，再以嚴謹的實驗驗證，這種研究方法讓我印象深刻。從內燃機改良延伸到 氫能與電池安全，也讓我看見熱流領域在能源轉型中的角色。未來我希望紮實 地打好熱流與燃燒的基礎，並學習將模擬與實驗結合，培養解決實際工程問題 的能力。
學生 張博智 撰