Abstract
為了響應綠能環保，本研究進行內燃機複合氣動引擎系統 (air hybrid system) 之相關探討，採用商用數值模擬軟體STAR-CD 建立氣動引擎2D模型，並架設簡易之實驗平台，測試氣動馬達的性能數值，做為與數值模擬結果的驗證比對。本研究討論氣動引擎的性能輸出特性與熱效率值，並藉由分析氣缸活塞面壓力變化以及排氣口流場結構，解釋說明其性能輸出特性與熱效率變化的原因。模擬參數設定三種不同大小之引擎，分別為10.8、100、402 cc；設定三種進氣壓7、14、21 bar；以及五個引擎轉速1500、3000、4500、6000、9000 rpm。模擬計算結果與實驗測試結果其性能分佈趨勢一致。氣動引擎於低轉速區域時有最大扭力輸出及最佳的熱效率，隨著轉速提高其排氣口流場發生choked flow 現象，因而降低輸出扭力、熱效率變差，且當排氣量加大時其熱效率較排氣量小者為低。適當提早排氣汽門閥的作動時間，可有效改善氣動引擎於高轉速區域的扭力輸出與熱效率值。