汽车发动机技术知识点归纳与解析

汽车发动机技术知识点归纳与解析姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.汽车发动机按工作循环分为哪些类型？

A.四冲程发动机

B.二冲程发动机

C.四冲程发动机与二冲程发动机

D.四冲程发动机、二冲程发动机和混合式发动机

2.内燃机燃烧室的形式主要有哪几种？

A.预燃室燃烧室

B.直接喷射燃烧室

C.以上两者

D.以上及更多其他形式

3.奥特循环的特点是什么？

A.较高热效率

B.较大的压缩比

C.较高的燃烧温度

D.以上都是

4.现代发动机普遍采用哪种点火方式？

A.点火线圈式点火

B.电子点火

C.以上两者

D.以上及更多其他方式

5.汽油发动机与柴油发动机在供油方式上有哪些不同？

A.汽油发动机使用喷射式供油

B.柴油发动机使用喷射式供油

C.汽油发动机使用预混合式供油

D.以上都是错误的

6.涡轮增压器的作用是什么？

A.增加发动机进气量

B.提高发动机功率

C.上述两者

D.降低发动机排放

7.汽车发动机润滑系统的组成有哪些部分？

A.润滑油泵

B.润滑油滤清器

C.润滑油冷却器

D.以上所有

8.汽车发动机冷却系统的冷却液通常采用什么？

A.水和防冻液的混合物

B.仅使用水

C.仅使用防冻液

D.以上都不正确

9.发动机的排气净化技术有哪些？

A.三元催化转换器

B.氮氧化物还原系统

C.油雾过滤器

D.以上所有

10.发动机电子控制单元（ECU）的功能是什么？

A.控制燃油喷射

B.控制点火时间

C.上述两者

D.以上及更多其他功能

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：汽车发动机按工作循环可分为四冲程和二冲程，同时有些发动机是这两种循环的结合体。

2.答案：C

解题思路：内燃机的燃烧室形式主要包括预燃室和直接喷射两种。

3.答案：D

解题思路：奥特循环的特点包括较高的热效率、较大的压缩比和较高的燃烧温度。

4.答案：C

解题思路：现代发动机普遍采用点火线圈式和电子点火两种方式。

5.答案：A

解题思路：汽油发动机使用喷射式供油，而柴油发动机同样使用喷射式供油，但供油的具体方式和压力有所不同。

6.答案：C

解题思路：涡轮增压器的主要作用是增加发动机进气量和提高功率。

7.答案：D

解题思路：润滑系统通常包括润滑油泵、滤清器、冷却器等部分。

8.答案：A

解题思路：冷却液通常采用水和防冻液的混合物，以保证在不同温度下都能有效冷却。

9.答案：D

解题思路：排气净化技术包括三元催化转换器、氮氧化物还原系统和油雾过滤器等。

10.答案：D

解题思路：发动机ECU的功能不仅包括控制燃油喷射和点火时间，还包括多种其他功能，如控制点火能量、空燃比等。二、填空题1.汽车发动机的主要部件包括气缸体、气缸盖、曲轴飞轮组、配气机构等。

2.发动机气缸的工作顺序为进气、压缩、做功、排气。

3.汽油发动机燃烧过程中的压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积之比。

4.柴油发动机与汽油发动机相比，具有热效率高、燃油经济性好等优点。

5.发动机的点火时机对于燃烧效率有很大影响，其调整方法主要有机械调整、真空调整、电子控制三种。

6.发动机冷却系统的主要作用是冷却发动机、防止过热、保证发动机正常工作温度。

7.汽车发动机润滑系统的主要作用是减少摩擦、降低磨损、防止机件腐蚀。

8.汽车发动机排气净化技术主要针对碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳等有害物质。

答案及解题思路：

答案：

1.气缸体、气缸盖、曲轴飞轮组、配气机构

2.进气、压缩、做功、排气

3.气缸总容积与燃烧室容积之比

4.热效率高、燃油经济性好

5.机械调整、真空调整、电子控制

6.冷却发动机、防止过热、保证发动机正常工作温度

7.减少摩擦、降低磨损、防止机件腐蚀

8.碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳

解题思路：

1.汽车发动机的主要部件包括气缸体、气缸盖、曲轴飞轮组和配气机构，这些部件共同构成了发动机的工作循环。

2.发动机气缸的工作顺序是进气、压缩、做功和排气，这是内燃机的基本工作原理。

3.压缩比是衡量发动机功能的重要指标，它反映了气缸内气体被压缩的程度。

4.柴油发动机的热效率和燃油经济性通常高于汽油发动机，这是由于柴油燃烧的特性决定的。

5.点火时机的调整可以通过机械、真空或电子控制来实现，以优化燃烧效率和发动机功能。

6.发动机冷却系统的主要作用是保持发动机在适宜的工作温度范围内，防止过热。

7.润滑系统通过减少摩擦、降低磨损和防止腐蚀来保护发动机的内部部件。

8.排气净化技术旨在减少排放的有害物质，以保护环境和人体健康。三、判断题1.汽油发动机的压缩比小于柴油发动机的压缩比。（）

答案：√

解题思路：汽油发动机的压缩比一般小于柴油发动机，这是因为柴油发动机为了实现自燃方式，需要较高的压缩比来达到柴油的自燃温度。而汽油发动机则通过火花塞点火，因此压缩比相对较低。

2.发动机的排量是指气缸工作容积的总和。（）

答案：√

解题思路：发动机的排量指的是一个工作循环内所有气缸工作容积的总和，通常用升（L）作为单位。它反映了发动机的总体容积大小。

3.发动机的功率是指发动机单位时间内所做的功。（）

答案：√

解题思路：发动机的功率是指发动机在单位时间内所做的功，通常用千瓦（kW）作为单位。它反映了发动机做功的能力。

4.发动机的热效率是指发动机所输出的功率与所消耗的燃料的热值之比。（）

答案：×（错误）

解题思路：发动机的热效率是指发动机所输出的功率与所消耗的燃料的热量之比，而非燃料的热值。燃料的热值是指单位质量燃料完全燃烧时放出的热量。

5.发动机的点火时机越早，燃烧效率越高。（）

答案：×（错误）

解题思路：发动机的点火时机对燃烧效率有影响，但并非越早越好。点火过早会导致燃烧不完全，增加排气损失和爆燃的可能性；而点火过晚则会导致燃烧效率降低。

6.发动机的转速越高，功率越大。（）

答案：×（错误）

解题思路：发动机的功率与转速成正比，但并非转速越高功率越大。转速越高，虽然功率会增大，但同时燃油消耗也会增加，且发动机零部件易受到磨损。

7.发动机的压缩比越高，油耗越低。（）

答案：×（错误）

解题思路：发动机的压缩比越高，燃油热效率会提高，但油耗并不一定降低。压缩比过高会导致发动机爆燃，增加燃油消耗。

8.发动机的排气净化技术可以完全消除尾气中的有害物质。（）

答案：×（错误）

解题思路：发动机的排气净化技术可以有效地减少尾气中有害物质的排放，但无法完全消除。目前的技术手段仍有一定程度的排放限制。四、简答题1.简述汽油发动机与柴油发动机在燃油供给方式上的区别。

汽油发动机与柴油发动机在燃油供给方式上的主要区别

汽油发动机通常采用化油器或电喷系统进行燃油供给，而柴油发动机则使用高压喷射系统。

汽油发动机的燃油喷射压力较低，而柴油发动机的喷射压力通常高达150200MPa。

汽油发动机在进气过程中，燃油和空气混合后进行燃烧，而柴油发动机则是先压缩空气至高温高压状态，再喷入柴油进行自燃。

2.简述发动机冷却系统的主要组成部分及其作用。

发动机冷却系统的主要组成部分及其作用

冷却液：循环流动在冷却系统中，吸收发动机的热量，将热量传递给散热器。

散热器：将冷却液吸收的热量散发到周围环境中，降低冷却液的温度。

冷却风扇：通过转动产生气流，加快散热器表面散热，提高冷却效率。

水泵：将冷却液从散热器送回发动机，保持循环流动。

3.简述发动机润滑系统的主要组成部分及其作用。

发动机润滑系统的主要组成部分及其作用

润滑油：在发动机内部循环流动，为发动机零件提供润滑、冷却和密封作用。

润滑油泵：将润滑油从油底壳吸入，输送到发动机各润滑点。

润滑油滤清器：过滤润滑油中的杂质，保证润滑油的清洁度。

润滑油分配器：将润滑油输送到发动机各润滑点。

4.简述发动机排气净化技术的主要方法。

发动机排气净化技术的主要方法

三元催化转化器：将发动机排放的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳转化为无害的氮气、水和二氧化碳。

催化还原法：通过添加还原剂，将氮氧化物还原为氮气。

氧传感器：监测发动机排放中的氧含量，为电喷系统提供反馈信号，实现精确控制燃油喷射。

5.简述发动机电子控制单元（ECU）的作用。

发动机电子控制单元（ECU）的作用

控制燃油喷射：根据发动机运行状态和传感器信号，控制燃油喷射量和喷射时机。

控制点火时机：根据发动机运行状态和传感器信号，控制点火时机，提高燃烧效率。

控制进气量：根据发动机运行状态和传感器信号，控制进气量，优化发动机功能。

监测发动机状态：实时监测发动机运行状态，及时报警和采取措施，保证发动机安全运行。

答案及解题思路：

1.答案：汽油发动机采用化油器或电喷系统进行燃油供给，而柴油发动机则使用高压喷射系统。汽油发动机燃油喷射压力较低，柴油发动机喷射压力较高。汽油发动机进气过程中燃油与空气混合燃烧，柴油发动机先压缩空气至高温高压状态，再喷入柴油自燃。

解题思路：对比汽油发动机与柴油发动机的燃油供给方式，找出两者在喷射系统、喷射压力和燃烧方式上的区别。

2.答案：发动机冷却系统的主要组成部分包括冷却液、散热器、冷却风扇和水泵。冷却液循环流动吸收发动机热量，散热器散发热量，冷却风扇加快散热，水泵保持循环流动。

解题思路：列举发动机冷却系统的组成部分，并简要说明每个部分的作用。

3.答案：发动机润滑系统的主要组成部分包括润滑油、润滑油泵、润滑油滤清器和润滑油分配器。润滑油循环流动提供润滑、冷却和密封作用，润滑油泵输送润滑油，润滑油滤清器过滤杂质，润滑油分配器输送润滑油到润滑点。

解题思路：列举发动机润滑系统的组成部分，并简要说明每个部分的作用。

4.答案：发动机排气净化技术的主要方法包括三元催化转化器、催化还原法和氧传感器。三元催化转化器将氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳转化为无害物质，催化还原法将氮氧化物还原为氮气，氧传感器监测氧含量，实现精确控制燃油喷射。

解题思路：列举发动机排气净化技术的方法，并简要说明每种方法的作用。

5.答案：发动机电子控制单元（ECU）的作用包括控制燃油喷射、点火时机、进气量和监测发动机状态。ECU根据发动机运行状态和传感器信号，实现精确控制，保证发动机功能和安全运行。

解题思路：列举发动机ECU的作用，并简要说明每个作用的具体内容。五、论述题1.论述发动机压缩比对发动机功能的影响。

解题思路：

简述压缩比的定义及其在发动机中的作用。

分析不同压缩比对发动机热效率、功率、扭矩等功能参数的影响。

讨论提高压缩比可能带来的问题和解决方案。

结合实际案例，分析压缩比对发动机功能的具体影响。

答案：

发动机压缩比是指气缸在最大压缩行程结束时，气缸容积与活塞行程末端的气缸容积之比。压缩比对于发动机功能有显著影响。

热效率：压缩比的增加可以提高发动机的热效率，因为更高的压缩比可以使得燃料在燃烧时产生更多的能量。

功率和扭矩：较高的压缩比通常会导致更高的功率和扭矩输出，因为压缩的空气和燃料混合物在燃烧时产生更大的压力。

排气污染：过高的压缩比可能导致不完全燃烧和更高的排放。

解决方案：通过使用耐高温高压的合金材料、改进燃烧室设计等手段，可以在提高压缩比的同时减轻上述问题。

实际案例：现代汽车发动机普遍采用较高的压缩比以提高热效率，例如一些涡轮增压直喷汽油发动机的压缩比可以达到10以上。

2.论述发动机燃烧效率与发动机转速的关系。

解题思路：

解释燃烧效率的定义及其在发动机功能中的作用。

分析发动机转速对燃烧效率的影响。

讨论不同转速下燃烧效率的变化规律。

结合实际案例，分析转速对燃烧效率的影响。

答案：

燃烧效率是指发动机燃烧过程中释放能量的效率，它与发动机转速密切相关。

转速对燃烧效率的影响：发动机转速的提高可以增加单位时间内燃料的喷射次数，从而提高燃烧效率。

变化规律：在低转速下，燃烧效率转速的提高而增加；而在高转速下，由于燃油喷射和混合的困难，燃烧效率可能下降。

实际案例：在低负荷运行时，发动机转速较低，燃烧效率较高；在高负荷运行时，转速提高，燃烧效率也随之提高。

3.论述发动机排放污染对环境的影响及防治措施。

解题思路：

分析发动机排放污染的来源和主要污染物。

讨论排放污染对环境的影响，如空气质量、气候变化等。

提出减少发动机排放污染的防治措施。

结合实际案例，阐述防治措施的具体实施。

答案：

发动机排放污染主要来自燃料的不完全燃烧，主要污染物包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）。

环境影响：这些污染物对空气质量有严重影响，导致酸雨、温室效应等问题。

防治措施：包括使用清洁燃料、改进燃烧技术、应用催化转化器等。

实际案例：通过安装三元催化转化器，可以有效地减少CO、HC和NOx的排放。

4.论述发动机电子控制技术在发动机发展中的作用。

解题思路：

介绍发动机电子控制技术的基本概念和原理。

分析电子控制技术在提高发动机功能、降低排放和节约能源方面的作用。

讨论电子控制技术对未来发动机发展的影响。

结合实际案例，展示电子控制技术的应用。

答案：

发动机电子控制技术是指通过电子设备对发动机的工作状态进行监测和调节的技术。

功能提升：电子控制技术可以实现精确的燃油喷射和点火控制，提高发动机功能。

排放降低：通过优化燃烧过程，电子控制技术有助于减少有害排放。

能源节约：通过调整发动机的工作模式，电子控制技术可以实现更高效的能源利用。

未来影响：技术的发展，电子控制技术将进一步推动发动机的智能化和高效化。

实际案例：现代汽车发动机普遍采用电子控制单元（ECU）来控制燃油喷射、点火时机等，以实现最佳功能和排放。六、应用题1.已知发动机的排量为2000cc，转速为6000rpm，求发动机每分钟输出的功率。

（1）我们需要将转速从每分钟转速(rpm)转换为每秒转速(rps)。因为1分钟等于60秒，所以：

\[rps=\frac{rpm}{60}=\frac{6000}{60}=100\,rps\]

（2）我们需要知道发动机的每循环输出功。由于排量是2000cc，我们可以将其转换为升（L）：

\[2000\,cc=2\,L\]

（3）根据理想气体定律，一个循环所做的功可以近似计算为：

\[W_{cycle}=\frac{p_2V_2p_1V_1}{\gamma1}\]

其中，\(p_1\)和\(p_2\)分别是进气和压缩冲程的绝对压力，\(V_1\)和\(V_2\)分别是进气和压缩冲程的体积，\(\gamma\)是比热比。由于具体压力值未知，我们可以用一个假设的数值来计算功率。

（4）假设进气压力为1个大气压（p_1=101325Pa），压缩压力为10个大气压（p_2=10132510=1013250Pa），比热比\(\gamma\)为1.4（适用于空气），体积变化为2L（因为排量为2000cc），计算一个循环所做的功：

\[W_{cycle}=\frac{(1013250\times2)(101325\times2)}{1.41}=\frac{2026500202650}{0.4}=5033750\,J\]

（5）现在，我们知道每秒钟的功为：

\[W_{per\,second}=5033750\,J\]

（6）计算每分钟的总功率：

\[P_{per\,minute}=W_{per\,second}\timesrps=5033750\times100=503375000\,W\]

\[P_{per\,minute}=503375\,kW\]

2.已知发动机的压缩比为10，求发动机的理论压缩比。

（1）理论压缩比是发动机活塞从进气冲程的末端到压缩冲程的末端所压缩的空气体积与进气体积的比值。

（2）已知压缩比为10，则理论压缩比就是10。

3.已知发动机的油耗为每百公里8升，求发动机的燃油消耗率。

（1）燃油消耗率（L/h）是指发动机在运行过程中每小时消耗的燃油量。

（2）已知每百公里油耗为8升，则每小时燃油消耗量为：

\[\text{燃油消耗率}=\frac{8\,L}{100\,km}\times3600\,s=288\,L/h\]

4.已知发动机的转速为3000rpm，求发动机每分钟的燃油消耗量。

（1）将转速从每分钟转速(rpm)转换为每秒转速(rps)：

\[rps=\frac{rpm}{60}=\frac{3000}{60}=50\,rps\]

（2）已知每百公里油耗为8升，则每公里油耗为：

\[\text{每公里油耗}=\frac{8\,L}{100\,km}=0.08\,L/km\]

（3）每分钟的燃油消耗量为：

\[\text{每分钟燃油消耗量}=0.08\,L/km\times50\,km/min=4\,L/min\]

5.已知发动机的点火提前角为8°，求发动机的点火时机。

（1）点火提前角是指相对于活塞到达上止点（TDC）的角度。

（2）已知点火提前角为8°，则点火时机为活塞到达上止点前8°时。

答案及解题思路：

1.发动机每分钟输出的功率为503375kW。

解题思路：首先将转速转换为每秒转速，然后计算每循环输出功，最后乘以每秒转速得到每秒的功，再乘以60得到每分钟的功率。

2.理论压缩比为10。

解题思路：理论压缩比与实际压缩比相同，因此直接给出数值。

3.发动机的燃油消耗率为288L/h。

解题思路：根据每百公里油耗和每小时行驶距离计算每小时燃油消耗量。

4.发动机每分钟的燃油消耗量为4L。

解题思路：首先将转速转换为每秒转速，然后根据每公里油耗计算每分钟的燃油消耗量。

5.发动机的点火时机为活塞到达上止点前8°时。

解题思路：点火提前角定义为相对于活塞到达上止点前的时间，因此直接给出点火时机。七、分析题1.分析发动机燃烧过程中的影响因素。

【解答】

发动机燃烧过程是发动机工作过程中的关键环节，影响因素众多，主要包括：

燃油性质：燃油的辛烷值、密度、粘度等性质直接影响到燃烧的稳定性和效率。

空气混合比：燃油与空气的混合比例直接影响燃烧的完全性和发动机的输出功率。

喷油器功能：喷油器的喷射压力、喷射角度、喷射质量等影响燃油雾化效果，进而影响燃烧效率。

压缩比：压缩比的变化会影响燃烧压力和温度，进而影响燃烧效率和排放。

发动机转速：转速的变化会影响燃烧过程中的空气流动速度和燃油喷射速度，从而影响燃烧效率。

环境因素：如气温、湿度等环境因素也会对燃烧过程产生影响。

2.分析发动机冷却系统在设计时的注意事项。

【解答】

发动机冷却系统设计时需考虑以下注意事项：

冷却效率：冷却系统的设计应保证足够的冷却效率，避免发动机过热。

流体动力学：优化冷却液的流动路径，减少流动阻力，提高冷却效果。

材料选择：选择耐高温、耐腐蚀的金属材料，保证冷却系统的使用寿命。

结构强度：冷却系统结构应具备足够的强度，防止因温度变化或碰撞导致的损坏。

噪音控制：优化冷却系统的设计，降低运行时的噪音水平。

节能环保：采用节能技术，减少冷却系统的能耗，降低排放。

3.分析发动机润滑系统在设计时的注意事项。

【解答】

发