汽車工程發(fā)動機原理閱讀題

汽車工程發(fā)動機原理閱讀題姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.發(fā)動機的工作循環(huán)包括以下哪個步驟？

A.吸氣

B.壓縮

C.做功

D.排氣

E.停止

答案：A,B,C,D

解題思路：發(fā)動機的工作循環(huán)通常包括四個步驟，即吸氣、壓縮、做功和排氣，這是內(nèi)燃機的基本工作原理。停止不是工作循環(huán)的一部分，而是一個狀態(tài)。

2.汽油發(fā)動機中，混合氣過濃會導(dǎo)致什么現(xiàn)象？

A.爆震

B.燃燒不充分

C.排氣冒黑煙

D.發(fā)動機動力不足

E.發(fā)動機過熱

答案：B,C,D

解題思路：混合氣過濃意味著燃料與空氣的比例不合適，這會導(dǎo)致燃燒不充分。不充分燃燒會導(dǎo)致排氣中冒黑煙，并可能引起發(fā)動機動力不足。

3.發(fā)動機的效率取決于哪個因素？

A.燃油質(zhì)量

B.發(fā)動機轉(zhuǎn)速

C.壓縮比

D.燃燒溫度

E.發(fā)動機結(jié)構(gòu)

答案：C,E

解題思路：發(fā)動機的效率受多種因素影響，但壓縮比和發(fā)動機結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵因素。壓縮比的增加可以提高熱效率，而發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計也直接影響到熱能轉(zhuǎn)換為機械能的效率。

4.發(fā)動機的壓縮比是指什么？

A.氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比

B.氣缸總?cè)莘e與吸入容積之比

C.壓縮前氣缸內(nèi)氣體壓力與壓縮后氣缸內(nèi)氣體壓力之比

D.氣缸總?cè)莘e與排氣管容積之比

E.氣缸總?cè)莘e與氣缸行程之比

答案：A

解題思路：壓縮比是指氣缸在工作過程中，活塞向上運動時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮后的體積與原始體積之比，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。

5.發(fā)動機的燃燒室形狀對發(fā)動機功能有什么影響？

A.影響發(fā)動機功率

B.影響發(fā)動機燃油消耗

C.影響發(fā)動機排放

D.影響發(fā)動機振動

E.影響發(fā)動機使用壽命

答案：A,B,C,D

解題思路：燃燒室形狀對發(fā)動機功能有顯著影響。它不僅影響發(fā)動機功率和燃油消耗，還會影響排放和振動。

6.發(fā)動機中的活塞環(huán)的作用是什么？

A.密封氣缸

B.減少摩擦

C.增加發(fā)動機功率

D.調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速

E.控制燃燒

答案：A,B

解題思路：活塞環(huán)的主要作用是密封氣缸，防止燃燒室內(nèi)的混合氣體泄漏，并減少活塞與氣缸壁之間的摩擦。

7.發(fā)動機中的凸輪軸的作用是什么？

A.控制氣門開閉

B.控制燃油噴射

C.控制活塞運動

D.控制點火

E.控制冷卻液循環(huán)

答案：A

解題思路：凸輪軸通常用于控制氣門的開閉，從而控制進入和排出氣缸的空氣量，影響發(fā)動機的工作狀態(tài)。

8.發(fā)動機的點火時機對發(fā)動機功能有什么影響？

A.影響發(fā)動機功率

B.影響發(fā)動機燃油消耗

C.影響發(fā)動機排放

D.影響發(fā)動機振動

E.影響發(fā)動機使用壽命

答案：A,B,C

解題思路：點火時機對發(fā)動機的功能影響很大。正確的點火時機可以提高功率，減少燃油消耗，并改善排放功能。不當(dāng)?shù)狞c火時機可能導(dǎo)致發(fā)動機振動加劇或縮短使用壽命。二、填空題1.發(fā)動機的工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個步驟。

2.發(fā)動機的壓縮比是指汽缸最大容積與汽缸最小容積之比。

3.發(fā)動機的燃燒室形狀對發(fā)動機功能的影響主要體現(xiàn)在混合氣的形成、燃燒效率、排放功能等方面。

4.發(fā)動機中的活塞環(huán)的主要作用是密封氣缸、引導(dǎo)活塞運動。

5.發(fā)動機中的凸輪軸的主要作用是控制氣門和燃油噴射的開啟與關(guān)閉時機。

6.發(fā)動機的點火時機對發(fā)動機功能的影響主要體現(xiàn)在燃燒效率、排放、動力輸出等方面。

答案及解題思路：

答案：

1.吸氣、壓縮、做功、排氣

2.汽缸最大容積、汽缸最小容積

3.混合氣的形成、燃燒效率、排放功能

4.密封氣缸、引導(dǎo)活塞運動

5.控制氣門和燃油噴射的開啟與關(guān)閉時機

6.燃燒效率、排放、動力輸出

解題思路：

1.發(fā)動機的工作循環(huán)描述了發(fā)動機從吸入混合氣到排出的整個過程，吸氣是空氣和燃油混合物進入汽缸，壓縮是混合物被壓縮，做功是燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動活塞做功，排氣是燃燒后的廢氣排出汽缸。

2.壓縮比是指發(fā)動機在壓縮行程結(jié)束時汽缸容積與壓縮開始時汽缸容積的比值，這個比值影響發(fā)動機的燃燒效率和功率輸出。

3.燃燒室形狀影響混合氣的形成，因為燃燒室內(nèi)的氣流分布不同會影響燃油與空氣的混合，進而影響燃燒效率和排放。

4.活塞環(huán)的作用是保證汽缸內(nèi)部的高壓氣體不會泄漏，同時引導(dǎo)活塞運動，減少摩擦和能量損失。

5.凸輪軸通過凸輪控制氣門的開閉和燃油噴射，從而控制發(fā)動機的進氣和排氣過程以及燃油的噴射時機。

6.點火時機指的是火花塞點燃混合氣的時間，這個時機影響燃燒的效率和發(fā)動機的功能，包括動力輸出和排放水平。正確的點火時機可以優(yōu)化發(fā)動機的工作效率。三、判斷題1.發(fā)動機的工作循環(huán)中，做功過程將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能。（）

2.混合氣過濃會導(dǎo)致發(fā)動機功率下降。（）

3.發(fā)動機的壓縮比越高，發(fā)動機的燃油消耗越低。（）

4.發(fā)動機中的活塞環(huán)的主要作用是密封氣缸。（）

5.發(fā)動機的點火時機越早，發(fā)動機的功率越高。（）

答案及解題思路：

1.正確。

解題思路：在發(fā)動機的工作循環(huán)中，做功過程是指燃?xì)庠跉飧變?nèi)膨脹推動活塞，這一過程中燃料燃燒產(chǎn)生的熱能被轉(zhuǎn)化為機械能。

2.正確。

解題思路：混合氣過濃，即空氣與燃油的比例不當(dāng)，會導(dǎo)致燃燒不完全，從而降低發(fā)動機的燃燒效率，導(dǎo)致功率下降。

3.錯誤。

解題思路：雖然高壓縮比可以提高發(fā)動機的熱效率，但同時也可能導(dǎo)致燃油燃燒不完全，增加氮氧化物的排放，且在高負(fù)荷下可能導(dǎo)致發(fā)動機過熱，因此并不一定導(dǎo)致燃油消耗降低。

4.正確。

解題思路：活塞環(huán)的主要功能之一就是密封氣缸，防止燃燒室內(nèi)的混合氣泄漏，從而保證燃燒效率和減少污染物的排放。

5.錯誤。

解題思路：發(fā)動機的點火時機越早，可能會導(dǎo)致燃燒不完全，影響發(fā)動機的功率輸出。點火時機過晚，會導(dǎo)致發(fā)動機功率下降。理想的點火時機是在混合氣即將達(dá)到自燃溫度時點火，這樣可以在保證燃燒完全的同時獲得最大的功率輸出。四、簡答題1.簡述發(fā)動機的工作循環(huán)。

答案：

發(fā)動機的工作循環(huán)通常包括四個沖程：進氣沖程、壓縮沖程、燃燒（做功）沖程和排氣沖程。

進氣沖程：活塞向下移動，進氣門打開，新鮮空氣或混合氣被吸入氣缸。

壓縮沖程：活塞向上移動，進氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)的空氣或混合氣被壓縮。

燃燒（做功）沖程：混合氣在火花塞點燃下燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞向下移動。

排氣沖程：活塞再次向上移動，排氣門打開，燃燒后的廢氣被排出氣缸。

解題思路：

發(fā)動機的工作循環(huán)是發(fā)動機進行能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)，通過對四個沖程的描述，可以全面了解發(fā)動機的工作原理。

2.簡述發(fā)動機的壓縮比對其功能的影響。

答案：

發(fā)動機的壓縮比是指氣缸最大容積與最小容積的比值。壓縮比對發(fā)動機功能有以下影響：

壓縮比增加可以提高熱效率，因為燃燒更充分。

壓縮比增加可以增加發(fā)動機的功率輸出。

過高的壓縮比可能導(dǎo)致爆燃，損害發(fā)動機。

解題思路：

分析壓縮比如何影響燃燒效率、熱效率和發(fā)動機功能，同時考慮壓縮比過高的潛在風(fēng)險。

3.簡述發(fā)動機的燃燒室形狀對其功能的影響。

答案：

燃燒室形狀對發(fā)動機功能有重要影響，具體包括：

燃燒室形狀影響燃燒速度和效率。

優(yōu)化燃燒室形狀可以提高燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機功率。

燃燒室形狀也影響排放功能。

解題思路：

討論不同燃燒室形狀對燃燒效率、燃油經(jīng)濟性和排放功能的具體影響。

4.簡述發(fā)動機中的活塞環(huán)的作用。

答案：

活塞環(huán)在發(fā)動機中起到以下作用：

保持活塞與氣缸壁之間的密封，防止壓縮氣體泄漏。

控制活塞運動時的摩擦和磨損。

引導(dǎo)部分排氣通過活塞環(huán)和氣缸壁之間的縫隙，以減少排放。

解題思路：

分析活塞環(huán)如何實現(xiàn)密封、降低摩擦和引導(dǎo)排氣的功能。

5.簡述發(fā)動機中的凸輪軸的作用。

答案：

凸輪軸在發(fā)動機中主要負(fù)責(zé)：

控制氣門的開閉時機，保證進氣和排氣在正確的時刻進行。

通過凸輪與氣門機構(gòu)的相互作用，實現(xiàn)氣門的開啟和關(guān)閉。

影響發(fā)動機的配氣相位，從而影響發(fā)動機的功能。

解題思路：

闡述凸輪軸如何通過控制氣門開閉影響發(fā)動機的功能，包括動力輸出和排放控制。五、論述題1.論述發(fā)動機點火時機對發(fā)動機功能的影響。

答案：

發(fā)動機點火時機是指火花塞產(chǎn)生火花點燃混合氣的瞬間與活塞到達(dá)上止點之間的角度。點火時機對發(fā)動機功能有顯著影響，具體

（1）點火過早：會導(dǎo)致混合氣燃燒不完全，增加氮氧化物的排放，降低發(fā)動機的功率和燃油經(jīng)濟性。

（2）點火過晚：會使混合氣燃燒時間縮短，造成燃燒效率低下，發(fā)動機功率下降，同時也會增加爆震的可能性。

解題思路：

介紹點火時機的概念，然后分析點火過早和點火過晚對發(fā)動機功能的具體影響，結(jié)合實際案例和數(shù)據(jù)進行分析。

2.論述發(fā)動機壓縮比對發(fā)動機功能的影響。

答案：

發(fā)動機壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與氣缸工作容積之比。壓縮比對發(fā)動機功能有如下影響：

（1）壓縮比提高：可以提高發(fā)動機的熱效率，使發(fā)動機輸出功率增大，同時燃油經(jīng)濟性得到改善。

（2）壓縮比過高：會導(dǎo)致燃燒過程中壓力過大，容易引起爆震，從而損害發(fā)動機內(nèi)部零件。

解題思路：

闡述壓縮比的定義，接著分析提高壓縮比和過高壓縮比對發(fā)動機功能的具體影響，并引用相關(guān)理論和實驗數(shù)據(jù)支持論述。

3.論述發(fā)動機燃燒室形狀對發(fā)動機功能的影響。

答案：

發(fā)動機燃燒室形狀對發(fā)動機功能有以下幾方面的影響：

（1）燃燒效率：合理的燃燒室形狀可以提高燃燒效率，使混合氣在燃燒室內(nèi)得到充分混合，提高燃燒速度。

（2）排放功能：燃燒室形狀對尾氣排放有直接影響，合理的形狀有助于降低有害氣體的排放。

（3）抗爆震功能：燃燒室形狀對發(fā)動機的抗爆震功能有一定影響，合理設(shè)計可以降低爆震的發(fā)生。

解題思路：

介紹燃燒室形狀的概念，然后分析燃燒室形狀對燃燒效率、排放功能和抗爆震功能的影響，結(jié)合實際案例和數(shù)據(jù)進行分析。六、計算題1.已知某汽油發(fā)動機的壓縮比為9.0，吸入氣體的溫度為20℃，大氣壓力為101.3kPa，求壓縮后氣體的壓力。

2.已知某柴油發(fā)動機的燃燒室容積為0.4L，氣缸總?cè)莘e為2.0L，求壓縮比。

3.已知某汽油發(fā)動機的燃油消耗率為0.5L/h，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000r/min，求發(fā)動機的功率。

4.已知某柴油發(fā)動機的壓縮比為14.0，燃燒溫度為1800℃，求燃燒后氣體的壓力。

5.已知某汽油發(fā)動機的點火提前角為上止點前10°，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000r/min，求點火提前角對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。

答案及解題思路：

1.解題思路：

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程\(P_1V_1/T_1=P_2V_2/T_2\)，其中\(zhòng)(P_1\)和\(T_1\)為初始壓力和溫度，\(P_2\)和\(T_2\)為壓縮后的壓力和溫度。已知初始壓力\(P_1=101.3\)kPa，初始溫度\(T_1=20273.15\)K，壓縮比\(r=9.0\)，因此\(V_1=V_2/r\)。將已知數(shù)值代入公式求解\(P_2\)。

答案：\(P_2=8.4\)kPa

2.解題思路：

壓縮比\(r\)為氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比，即\(r=V_t/V_b\)，其中\(zhòng)(V_t\)為氣缸總?cè)莘e，\(V_b\)為燃燒室容積。已知\(V_b=0.4\)L，\(V_t=2.0\)L，代入公式計算\(r\)。

答案：\(r=5.0\)

3.解題思路：

發(fā)動機功率\(P\)可以通過燃油消耗率\(\dot{m}\)和燃油的熱值\(H\)來計算，即\(P=\dot{m}\timesH\timesN\)，其中\(zhòng)(N\)為發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min）。已知\(\dot{m}=0.5\)L/h，轉(zhuǎn)速\(N=2000\)r/min，燃油的熱值\(H\)取為45kJ/L，代入公式計算\(P\)。

答案：\(P=9.0\)kW

4.解題思路：

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和查理定律，壓縮比\(r\)和燃燒溫度\(T_2\)可以用來計算燃燒后的壓力\(P_2\)。已知\(r=14.0\)，燃燒溫度\(T_2=1800273.15\)K，初始壓力\(P_1=101.3\)kPa，代入公式計算\(P_2\)。

答案：\(P_2=2874.3\)kPa

5.解題思路：

點火提前角對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角可以通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速和點火提前角來計算。已知點火提前角為上止點前10°，轉(zhuǎn)速\(N=2000\)r/min，曲軸每轉(zhuǎn)一圈對應(yīng)360°，因此曲軸轉(zhuǎn)角\(\theta=N\times10°\times(60s/1000r)\)。

答案：\(\theta=36°\)七、應(yīng)用題1.分析發(fā)動機功率不足的原因。

案例描述：一輛小轎車在高速行駛時，發(fā)覺發(fā)動機功率明顯不足，加速緩慢，油耗增加。

可能原因分析：

空氣濾清器堵塞，導(dǎo)致進氣量不足。

進氣歧管漏氣，空氣與燃油混合比例不正確。

點火系統(tǒng)故障，如火花塞積碳、點火線圈損壞等。

氣缸壓縮比降低，可能是氣門密封不良或氣缸磨損。

潤滑系統(tǒng)問題，導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)部摩擦增大。

發(fā)動機機械磨損，如曲軸軸承、連桿軸承磨損。

2.分析發(fā)動機排放超標(biāo)的原因。

案例描述：一輛柴油車在排放檢測中，發(fā)覺氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）排放量超過標(biāo)準(zhǔn)。

可能原因分析：

燃油品質(zhì)差，燃燒不完全。

噴油器故障，導(dǎo)致燃油噴射不均勻。

排氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)故障，未能有效降低NOx排放。

氣門重疊角設(shè)置不當(dāng)，影響燃燒效率。

廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)泄漏，影響系統(tǒng)效率。

柴油機后處理系統(tǒng)（如DPF、SCR）故障。

3.分析發(fā)動機振動的原因。

案例描述：一輛卡車在行駛過程中，發(fā)動機出現(xiàn)明顯的振動，影響駕駛舒適性和車輛穩(wěn)定性。

可能原因分析：

發(fā)動機平衡性不良，可能是曲軸不平衡或活塞連桿不平衡。

懸掛系統(tǒng)問題，如減震器磨損或懸掛彈簧老化。

發(fā)動機支架松動或損壞。

發(fā)動機內(nèi)部部件磨損，如軸承、齒輪等。

發(fā)動機與車身連接螺栓松動。

4.分析發(fā)動機油耗高的原因