汽车工程发动机原理阅读题

汽车工程发动机原理阅读题姓名_________________________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.发动机的工作循环包括以下哪个步骤？

A.吸气

B.压缩

C.做功

D.排气

E.停止

答案：A,B,C,D

解题思路：发动机的工作循环通常包括四个步骤，即吸气、压缩、做功和排气，这是内燃机的基本工作原理。停止不是工作循环的一部分，而是一个状态。

2.汽油发动机中，混合气过浓会导致什么现象？

A.爆震

B.燃烧不充分

C.排气冒黑烟

D.发动机动力不足

E.发动机过热

答案：B,C,D

解题思路：混合气过浓意味着燃料与空气的比例不合适，这会导致燃烧不充分。不充分燃烧会导致排气中冒黑烟，并可能引起发动机动力不足。

3.发动机的效率取决于哪个因素？

A.燃油质量

B.发动机转速

C.压缩比

D.燃烧温度

E.发动机结构

答案：C,E

解题思路：发动机的效率受多种因素影响，但压缩比和发动机结构是关键因素。压缩比的增加可以提高热效率，而发动机结构设计也直接影响到热能转换为机械能的效率。

4.发动机的压缩比是指什么？

A.气缸总容积与燃烧室容积之比

B.气缸总容积与吸入容积之比

C.压缩前气缸内气体压力与压缩后气缸内气体压力之比

D.气缸总容积与排气管容积之比

E.气缸总容积与气缸行程之比

答案：A

解题思路：压缩比是指气缸在工作过程中，活塞向上运动时，气缸内气体被压缩后的体积与原始体积之比，即气缸总容积与燃烧室容积之比。

5.发动机的燃烧室形状对发动机功能有什么影响？

A.影响发动机功率

B.影响发动机燃油消耗

C.影响发动机排放

D.影响发动机振动

E.影响发动机使用寿命

答案：A,B,C,D

解题思路：燃烧室形状对发动机功能有显著影响。它不仅影响发动机功率和燃油消耗，还会影响排放和振动。

6.发动机中的活塞环的作用是什么？

A.密封气缸

B.减少摩擦

C.增加发动机功率

D.调节发动机转速

E.控制燃烧

答案：A,B

解题思路：活塞环的主要作用是密封气缸，防止燃烧室内的混合气体泄漏，并减少活塞与气缸壁之间的摩擦。

7.发动机中的凸轮轴的作用是什么？

A.控制气门开闭

B.控制燃油喷射

C.控制活塞运动

D.控制点火

E.控制冷却液循环

答案：A

解题思路：凸轮轴通常用于控制气门的开闭，从而控制进入和排出气缸的空气量，影响发动机的工作状态。

8.发动机的点火时机对发动机功能有什么影响？

A.影响发动机功率

B.影响发动机燃油消耗

C.影响发动机排放

D.影响发动机振动

E.影响发动机使用寿命

答案：A,B,C

解题思路：点火时机对发动机的功能影响很大。正确的点火时机可以提高功率，减少燃油消耗，并改善排放功能。不当的点火时机可能导致发动机振动加剧或缩短使用寿命。二、填空题1.发动机的工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个步骤。

2.发动机的压缩比是指汽缸最大容积与汽缸最小容积之比。

3.发动机的燃烧室形状对发动机功能的影响主要体现在混合气的形成、燃烧效率、排放功能等方面。

4.发动机中的活塞环的主要作用是密封气缸、引导活塞运动。

5.发动机中的凸轮轴的主要作用是控制气门和燃油喷射的开启与关闭时机。

6.发动机的点火时机对发动机功能的影响主要体现在燃烧效率、排放、动力输出等方面。

答案及解题思路：

答案：

1.吸气、压缩、做功、排气

2.汽缸最大容积、汽缸最小容积

3.混合气的形成、燃烧效率、排放功能

4.密封气缸、引导活塞运动

5.控制气门和燃油喷射的开启与关闭时机

6.燃烧效率、排放、动力输出

解题思路：

1.发动机的工作循环描述了发动机从吸入混合气到排出的整个过程，吸气是空气和燃油混合物进入汽缸，压缩是混合物被压缩，做功是燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功，排气是燃烧后的废气排出汽缸。

2.压缩比是指发动机在压缩行程结束时汽缸容积与压缩开始时汽缸容积的比值，这个比值影响发动机的燃烧效率和功率输出。

3.燃烧室形状影响混合气的形成，因为燃烧室内的气流分布不同会影响燃油与空气的混合，进而影响燃烧效率和排放。

4.活塞环的作用是保证汽缸内部的高压气体不会泄漏，同时引导活塞运动，减少摩擦和能量损失。

5.凸轮轴通过凸轮控制气门的开闭和燃油喷射，从而控制发动机的进气和排气过程以及燃油的喷射时机。

6.点火时机指的是火花塞点燃混合气的时间，这个时机影响燃烧的效率和发动机的功能，包括动力输出和排放水平。正确的点火时机可以优化发动机的工作效率。三、判断题1.发动机的工作循环中，做功过程将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。（）

2.混合气过浓会导致发动机功率下降。（）

3.发动机的压缩比越高，发动机的燃油消耗越低。（）

4.发动机中的活塞环的主要作用是密封气缸。（）

5.发动机的点火时机越早，发动机的功率越高。（）

答案及解题思路：

1.正确。

解题思路：在发动机的工作循环中，做功过程是指燃气在气缸内膨胀推动活塞，这一过程中燃料燃烧产生的热能被转化为机械能。

2.正确。

解题思路：混合气过浓，即空气与燃油的比例不当，会导致燃烧不完全，从而降低发动机的燃烧效率，导致功率下降。

3.错误。

解题思路：虽然高压缩比可以提高发动机的热效率，但同时也可能导致燃油燃烧不完全，增加氮氧化物的排放，且在高负荷下可能导致发动机过热，因此并不一定导致燃油消耗降低。

4.正确。

解题思路：活塞环的主要功能之一就是密封气缸，防止燃烧室内的混合气泄漏，从而保证燃烧效率和减少污染物的排放。

5.错误。

解题思路：发动机的点火时机越早，可能会导致燃烧不完全，影响发动机的功率输出。点火时机过晚，会导致发动机功率下降。理想的点火时机是在混合气即将达到自燃温度时点火，这样可以在保证燃烧完全的同时获得最大的功率输出。四、简答题1.简述发动机的工作循环。

答案：

发动机的工作循环通常包括四个冲程：进气冲程、压缩冲程、燃烧（做功）冲程和排气冲程。

进气冲程：活塞向下移动，进气门打开，新鲜空气或混合气被吸入气缸。

压缩冲程：活塞向上移动，进气门关闭，气缸内的空气或混合气被压缩。

燃烧（做功）冲程：混合气在火花塞点燃下燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下移动。

排气冲程：活塞再次向上移动，排气门打开，燃烧后的废气被排出气缸。

解题思路：

发动机的工作循环是发动机进行能量转换的基础，通过对四个冲程的描述，可以全面了解发动机的工作原理。

2.简述发动机的压缩比对其功能的影响。

答案：

发动机的压缩比是指气缸最大容积与最小容积的比值。压缩比对发动机功能有以下影响：

压缩比增加可以提高热效率，因为燃烧更充分。

压缩比增加可以增加发动机的功率输出。

过高的压缩比可能导致爆燃，损害发动机。

解题思路：

分析压缩比如何影响燃烧效率、热效率和发动机功能，同时考虑压缩比过高的潜在风险。

3.简述发动机的燃烧室形状对其功能的影响。

答案：

燃烧室形状对发动机功能有重要影响，具体包括：

燃烧室形状影响燃烧速度和效率。

优化燃烧室形状可以提高燃油经济性和发动机功率。

燃烧室形状也影响排放功能。

解题思路：

讨论不同燃烧室形状对燃烧效率、燃油经济性和排放功能的具体影响。

4.简述发动机中的活塞环的作用。

答案：

活塞环在发动机中起到以下作用：

保持活塞与气缸壁之间的密封，防止压缩气体泄漏。

控制活塞运动时的摩擦和磨损。

引导部分排气通过活塞环和气缸壁之间的缝隙，以减少排放。

解题思路：

分析活塞环如何实现密封、降低摩擦和引导排气的功能。

5.简述发动机中的凸轮轴的作用。

答案：

凸轮轴在发动机中主要负责：

控制气门的开闭时机，保证进气和排气在正确的时刻进行。

通过凸轮与气门机构的相互作用，实现气门的开启和关闭。

影响发动机的配气相位，从而影响发动机的功能。

解题思路：

阐述凸轮轴如何通过控制气门开闭影响发动机的功能，包括动力输出和排放控制。五、论述题1.论述发动机点火时机对发动机功能的影响。

答案：

发动机点火时机是指火花塞产生火花点燃混合气的瞬间与活塞到达上止点之间的角度。点火时机对发动机功能有显著影响，具体

（1）点火过早：会导致混合气燃烧不完全，增加氮氧化物的排放，降低发动机的功率和燃油经济性。

（2）点火过晚：会使混合气燃烧时间缩短，造成燃烧效率低下，发动机功率下降，同时也会增加爆震的可能性。

解题思路：

介绍点火时机的概念，然后分析点火过早和点火过晚对发动机功能的具体影响，结合实际案例和数据进行分析。

2.论述发动机压缩比对发动机功能的影响。

答案：

发动机压缩比是指气缸总容积与气缸工作容积之比。压缩比对发动机功能有如下影响：

（1）压缩比提高：可以提高发动机的热效率，使发动机输出功率增大，同时燃油经济性得到改善。

（2）压缩比过高：会导致燃烧过程中压力过大，容易引起爆震，从而损害发动机内部零件。

解题思路：

阐述压缩比的定义，接着分析提高压缩比和过高压缩比对发动机功能的具体影响，并引用相关理论和实验数据支持论述。

3.论述发动机燃烧室形状对发动机功能的影响。

答案：

发动机燃烧室形状对发动机功能有以下几方面的影响：

（1）燃烧效率：合理的燃烧室形状可以提高燃烧效率，使混合气在燃烧室内得到充分混合，提高燃烧速度。

（2）排放功能：燃烧室形状对尾气排放有直接影响，合理的形状有助于降低有害气体的排放。

（3）抗爆震功能：燃烧室形状对发动机的抗爆震功能有一定影响，合理设计可以降低爆震的发生。

解题思路：

介绍燃烧室形状的概念，然后分析燃烧室形状对燃烧效率、排放功能和抗爆震功能的影响，结合实际案例和数据进行分析。六、计算题1.已知某汽油发动机的压缩比为9.0，吸入气体的温度为20℃，大气压力为101.3kPa，求压缩后气体的压力。

2.已知某柴油发动机的燃烧室容积为0.4L，气缸总容积为2.0L，求压缩比。

3.已知某汽油发动机的燃油消耗率为0.5L/h，发动机转速为2000r/min，求发动机的功率。

4.已知某柴油发动机的压缩比为14.0，燃烧温度为1800℃，求燃烧后气体的压力。

5.已知某汽油发动机的点火提前角为上止点前10°，发动机转速为2000r/min，求点火提前角对应的曲轴转角。

答案及解题思路：

1.解题思路：

根据理想气体状态方程\(P_1V_1/T_1=P_2V_2/T_2\)，其中\(P_1\)和\(T_1\)为初始压力和温度，\(P_2\)和\(T_2\)为压缩后的压力和温度。已知初始压力\(P_1=101.3\)kPa，初始温度\(T_1=20273.15\)K，压缩比\(r=9.0\)，因此\(V_1=V_2/r\)。将已知数值代入公式求解\(P_2\)。

答案：\(P_2=8.4\)kPa

2.解题思路：

压缩比\(r\)为气缸总容积与燃烧室容积之比，即\(r=V_t/V_b\)，其中\(V_t\)为气缸总容积，\(V_b\)为燃烧室容积。已知\(V_b=0.4\)L，\(V_t=2.0\)L，代入公式计算\(r\)。

答案：\(r=5.0\)

3.解题思路：

发动机功率\(P\)可以通过燃油消耗率\(\dot{m}\)和燃油的热值\(H\)来计算，即\(P=\dot{m}\timesH\timesN\)，其中\(N\)为发动机转速（r/min）。已知\(\dot{m}=0.5\)L/h，转速\(N=2000\)r/min，燃油的热值\(H\)取为45kJ/L，代入公式计算\(P\)。

答案：\(P=9.0\)kW

4.解题思路：

根据理想气体状态方程和查理定律，压缩比\(r\)和燃烧温度\(T_2\)可以用来计算燃烧后的压力\(P_2\)。已知\(r=14.0\)，燃烧温度\(T_2=1800273.15\)K，初始压力\(P_1=101.3\)kPa，代入公式计算\(P_2\)。

答案：\(P_2=2874.3\)kPa

5.解题思路：

点火提前角对应的曲轴转角可以通过发动机转速和点火提前角来计算。已知点火提前角为上止点前10°，转速\(N=2000\)r/min，曲轴每转一圈对应360°，因此曲轴转角\(\theta=N\times10°\times(60s/1000r)\)。

答案：\(\theta=36°\)七、应用题1.分析发动机功率不足的原因。

案例描述：一辆小轿车在高速行驶时，发觉发动机功率明显不足，加速缓慢，油耗增加。

可能原因分析：

空气滤清器堵塞，导致进气量不足。

进气歧管漏气，空气与燃油混合比例不正确。

点火系统故障，如火花塞积碳、点火线圈损坏等。

气缸压缩比降低，可能是气门密封不良或气缸磨损。

润滑系统问题，导致发动机内部摩擦增大。

发动机机械磨损，如曲轴轴承、连杆轴承磨损。

2.分析发动机排放超标的原因。

案例描述：一辆柴油车在排放检测中，发觉氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）排放量超过标准。

可能原因分析：

燃油品质差，燃烧不完全。

喷油器故障，导致燃油喷射不均匀。

排气再循环（EGR）系统故障，未能有效降低NOx排放。

气门重叠角设置不当，影响燃烧效率。

废气再循环（EGR）系统泄漏，影响系统效率。

柴油机后处理系统（如DPF、SCR）故障。

3.分析发动机振动的原因。

案例描述：一辆卡车在行驶过程中，发动机出现明显的振动，影响驾驶舒适性和车辆稳定性。

可能原因分析：

发动机平衡性不良，可能是曲轴不平衡或活塞连杆不平衡。

悬挂系统问题，如减震器磨损或悬挂弹簧老化。

发动机支架松动或损坏。

发动机内部部件磨损，如轴承、齿轮等。

发动机与车身连接螺栓松动。

4.分析发动机油耗高的原因