臺灣博碩士論文加值系統

本研究目的在設計一套高效率之壓縮空氣動力系統。若要將壓縮空氣能量轉換為動能，現今最普遍的方式是使用氣動引擎。然而直接使用氣動引擎進行能量轉換的效率並不好，為了使壓縮空氣更有效率的被使用，本研究透過一組空油壓轉換系統，將氣壓轉換為油壓，以液壓油為媒介推動液壓馬達，以期獲得更好的效率。
本研究說明壓縮空氣推動液壓馬達之概念與運作方式，並分析系統效率及設計實驗以量測系統之性能與效率。在驗證效率的分析方向正確之後，依此決定系統之操作模式，並設計一機械控制系統實現該操作模式，並與現有之氣動引擎作比較。
並且設計一單人乘坐之小型氣動車輛，實際架設本系統於車輛上驗證其性能與可行性。

圖表目錄 V
圖目錄 V
表目錄 VI
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 氣動車之可行性與適用範圍 3
2.2 壓縮空氣引擎 5
2.2.1 活塞式氣動引擎 5
2.2.2 輪葉式氣動引擎 7
2.2.3 四葉式氣動引擎 9
2.3 氣動車之應用 10
2.4 壓縮空氣推動之液壓系統 12
第三章 系統架構與運作流程 15
3.1 系統設計概念 15
3.2 系統架構 17
3.3 運作流程 18
3.4 氣動控制方法 21
第四章 空油壓轉換效率分析 24
4.1 等壓操作模式 24
4.1.1 等壓操作轉換效率分析 25
4.2 膨脹操作模式 29
4.2.1 膨脹操作轉換效率分析 30
第五章 設備與實驗方法 34
5.1 設備元件介紹 34
5.1.1 空油壓轉換缸 34
5.1.2 液壓馬達 36
5.1.3 高壓儲氣瓶 37
5.1.4 蓄壓器 38
5.1.5 氣動球閥與機械方向閥 38
5.2 低壓測試設備 40
5.3 主系統設備 41
5.3.1 氣動系統設計 42
第六章 低壓系統效率實驗 46
6.1 液壓馬達效率量測 46
6.2 系統效率計算 47
6.3 低壓系統效率實驗 49
6.3.1 等壓操作效率實驗 49
6.3.2 膨脹操作效率實驗 50
6.3.3 理論與實驗結果比較 52
第七章 主系統效率實驗 54
7.1 手動等壓實驗 55
7.2 自動等壓測試 57
7.3 自動膨脹測試 58
第八章 氣動車輛 62
8.1 車體設計 62
8.1.1 車架設計與車體配置 62
8.1.2 轉向機構設計 63
8.1.3 驅動機構設計 65
8.1.4 儲氣裝置 65
8.2 氣動車輛成品與測試 66
第九章 結論 68

[1] Creutzig, F; Papson, A; Schipper, L; Kammen, D.M. Economic and environmental evaluation of compressed-air cars. Environmental Research Letters 2009, 4. doi:10.1088/1748-9326/4/4/044011.
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