2025年汽车发动机试题含答案

2025年汽车发动机试题含答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列哪种技术不属于现代汽油机提升热效率的主流路径？A.高压缩比设计（13:1以上）B.废气再循环（EGR）系统优化C.采用阿特金森循环配行星齿轮组D.降低活塞环与缸壁间摩擦系数答案：C（阿特金森循环配行星齿轮组多见于混合动力专用发动机，并非传统汽油机主流热效率提升路径）2.某直列四缸发动机标定点火顺序为1-3-4-2，当1缸处于做功冲程上止点时，4缸的工作状态是？A.进气冲程下止点B.压缩冲程上止点C.排气冲程上止点D.做功冲程下止点答案：B（四缸发动机做功间隔为180°曲轴转角，1缸做功上止点时，曲轴转过0°，3缸处于排气冲程末期，4缸处于压缩冲程上止点前，接近上止点）3.关于可变气门正时（VVT）系统的描述，错误的是？A.进气门早开可利用进气惯性增加充气量B.排气门晚关会导致部分废气倒流入进气歧管C.丰田VVT-i系统仅调节进气门正时D.宝马DoubleVANOS系统可同时调节进排气门正时答案：B（排气门晚关主要用于利用排气惯性排出更多废气，正常工况下不会导致废气倒流入进气歧管）4.缸内直喷（GDI）发动机相比歧管喷射（PFI）发动机，以下优势不包括？A.燃油雾化更均匀，混合气浓度控制更精准B.进气歧管无需喷油，可减少低温积碳C.高负荷时可通过多次喷射降低缸内温度D.低负荷时更易实现分层燃烧，降低油耗答案：B（GDI发动机进气门背部因无燃油冲刷，更易积碳，歧管喷射可通过燃油冲刷减少积碳）5.某柴油机标定压缩比为18:1，其燃烧室类型最可能是？A.浅盆形（直喷式）B.涡流室式（分隔式）C.预燃室式（分隔式）D.球形（直喷式）答案：A（现代高速柴油机多采用直喷式浅盆形燃烧室，压缩比通常16-22:1，分隔式燃烧室压缩比更高但热效率较低）6.混合动力汽车（HEV）中，阿特金森循环发动机的主要设计目的是？A.提高高负荷动力输出B.降低中低负荷燃油消耗C.减少冷启动排放D.匹配大排量电机功率答案：B（阿特金森循环通过延迟关闭进气门缩短压缩行程，延长膨胀行程，提升热效率，适合中低负荷工况）7.以下哪项不是柴油机NOx排放的主要控制技术？A.选择性催化还原（SCR）B.废气再循环（EGR）C.颗粒捕集器（GPF）D.尿素喷射系统答案：C（GPF主要用于捕捉颗粒物（PM），NOx控制依赖SCR、EGR及尿素喷射）8.某发动机热效率为43%，其有效功与燃料总发热量的比值为？A.43%B.57%C.30%（考虑机械损失后）D.需结合指示热效率计算答案：A（热效率定义为有效功与燃料总发热量的比值，43%即直接表示该比例）9.关于发动机爆震的描述，正确的是？A.爆震是由于火花塞点火过早导致的B.高压缩比发动机更易发生爆震C.乙醇汽油（E10）会降低抗爆性D.爆震仅影响动力性，不损伤发动机答案：B（压缩比越高，缸内温度压力越高，更易引发末端混合气自燃导致爆震）10.以下哪种传感器与发动机空燃比控制直接相关？A.凸轮轴位置传感器B.氧传感器C.冷却液温度传感器D.曲轴位置传感器答案：B（氧传感器反馈排气中氧含量，用于修正喷油量以实现目标空燃比）11.某三缸发动机平衡轴的主要作用是？A.抵消一阶往复惯性力B.消除二阶往复惯性力C.平衡旋转惯性力D.降低曲轴扭转振动答案：A（三缸发动机一阶往复惯性力无法完全抵消，需通过平衡轴补偿）12.柴油机喷油器的开启压力主要取决于？A.喷油泵供油量B.喷油器弹簧预紧力C.燃烧室压力D.燃油温度答案：B（喷油器弹簧预紧力决定了针阀开启所需的燃油压力）13.关于可变压缩比（VCR）技术，错误的是？A.可通过改变连杆长度实现B.高负荷时降低压缩比以避免爆震C.低负荷时提高压缩比提升热效率D.目前仅应用于混合动力发动机答案：D（如日产VC-Turbo已应用于传统燃油车）14.发动机冷启动时，ECU会优先执行以下哪项控制策略？A.增加点火提前角B.减少喷油量（稀混合气）C.提高怠速转速D.关闭EGR阀答案：C（冷启动时需快速暖机，提高怠速转速可增加摩擦生热，同时保证稳定燃烧）15.以下哪种技术不属于发动机低摩擦设计？A.采用Diamond-LikeCarbon（DLC）涂层活塞环B.优化凸轮轴型线减少气门驱动阻力C.使用0W-20低粘度润滑油D.增加活塞与缸壁的配合间隙答案：D（配合间隙过大会增加漏气和摩擦损失，低摩擦设计需精确控制间隙）二、填空题（每空1分，共20分）1.四冲程发动机完成一个工作循环，曲轴旋转______圈，凸轮轴旋转______圈。答案：2；12.汽油机理论空燃比为______，浓混合气空燃比______该值（填“大于”或“小于”）。答案：14.7:1；小于3.柴油机的燃烧过程可分为______、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。答案：滞燃期4.发动机热效率=（有效功）/（______）×100%，目前量产汽油机最高热效率约为______%。答案：燃料总发热量；45（注：2025年部分机型可达此水平）5.缸内直喷系统的燃油压力通常为______MPa，歧管喷射系统约为______MPa。答案：20-35；0.3-0.56.可变气门升程（VVL）技术通过改变______实现不同工况下的气门开启高度调节。答案：凸轮型线或摇臂机构7.EGR系统的全称是______，其主要作用是降低______排放。答案：废气再循环；NOx8.米勒循环通过______（填“提前”或“延迟”）关闭进气门，使实际压缩行程______（填“长于”或“短于”）膨胀行程。答案：延迟；短于9.发动机点火系统中，______传感器用于检测发动机转速和曲轴位置，______传感器用于爆震监测。答案：曲轴位置；爆震10.混合动力专用发动机（DHE）通常采用______循环，以牺牲部分______为代价提升热效率。答案：阿特金森；动力性三、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.柴油机的压缩比一定高于汽油机。（）答案：×（部分高压缩比汽油机（如15:1）已接近柴油机（16-22:1））2.发动机的指示热效率大于有效热效率。（）答案：√（指示热效率未扣除机械损失，有效热效率为实际输出功与燃料发热量的比值）3.三元催化器仅在理论空燃比附近工作效率最高。（）答案：√（需同时处理CO、HC、NOx，需氧传感器闭环控制维持14.7:1）4.涡轮增压发动机的“迟滞”现象主要由涡轮转子惯性引起。（）答案：√（涡轮需达到一定转速才介入，小排量发动机更明显）5.柴油机喷油提前角过大不会影响燃烧效率。（）答案：×（提前角过大易导致爆震，燃烧噪声增大，效率下降）6.发动机冷启动时，润滑油粘度高会增加摩擦损失。（）答案：√（低温下润滑油流动性差，各运动部件间摩擦阻力增大）7.阿特金森循环发动机的压缩比等于膨胀比。（）答案：×（阿特金森循环膨胀比大于压缩比）8.颗粒捕集器（GPF）需定期通过“再生”清除积碳。（）答案：√（高温燃烧或主动加热使颗粒物氧化）9.可变截面涡轮（VGT）可通过调整涡轮叶片角度适应不同工况。（）答案：√（小负荷时减小叶片角度提高流速，大负荷时增大角度降低背压）10.发动机的机械效率随转速升高而一直增大。（）答案：×（转速过高时摩擦损失增加，机械效率会下降）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述四冲程汽油机与柴油机的主要区别（至少4点）。答案：①点火方式：汽油机火花塞点火（点燃式），柴油机压燃（压燃式）；②燃料：汽油与柴油；③混合气形成：汽油机缸外（歧管/缸内）混合，柴油机缸内混合；④压缩比：汽油机（9-13:1）低于柴油机（16-22:1）；⑤负荷调节：汽油机节气门调节（量调节），柴油机喷油量调节（质调节）。2.分析缸内直喷（GDI）发动机在低负荷工况下如何实现分层燃烧以降低油耗。答案：低负荷时，GDI系统在压缩冲程后期喷油，使燃油集中在火花塞周围形成浓混合气（空燃比约12:1），周围为稀混合气（空燃比约40:1），整体实现稀薄燃烧。分层燃烧减少了节气门开度，降低泵气损失，同时减少喷油量，从而降低油耗。3.说明废气再循环（EGR）系统的工作原理及对发动机性能的影响。答案：原理：将部分废气引入进气歧管，与新鲜空气混合后进入气缸。影响：①降低缸内燃烧温度，抑制NOx提供；②废气比热容大，可减少爆震倾向；③过量EGR会导致燃烧不稳定，需根据工况（如负荷、转速）调节EGR率（通常5%-25%）。4.比较阿特金森循环与米勒循环的异同。答案：相同点：均通过延迟关闭进气门，使实际压缩行程短于膨胀行程，提高热效率。不同点：①阿特金森循环通过机械结构（如复杂连杆）改变行程，米勒循环通过可变气门正时实现；②阿特金森循环发动机动力性较差，多用于混合动力；米勒循环可兼顾动力性，应用更广泛（如丰田DynamicForce发动机）。5.列举发动机热效率提升的5项关键技术，并简要说明其原理。答案：①高压缩比：增加压缩行程做功，需配合抗爆震技术（如EGR、高标号燃油）；②35MPa高压直喷：改善燃油雾化，实现分层/均质燃烧；③可变气门正时/升程（VVT/VVL）：优化不同工况下的充气效率；④低摩擦技术（如DLC涂层、低粘度机油）：减少机械损失；⑤废气能量回收（如48V电机辅助涡轮、余热发电）：利用排气余热转化为机械能/电能。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某1.5T汽油机标定参数：压缩比12.5:1，采用35MPa缸内直喷、VVT+VVL、48V轻混系统，热效率42%。结合当前技术趋势，分析其热效率提升的关键技术路径及各技术的协同作用。答案：关键路径及协同作用：①高压缩比（12.5:1）：通过优化燃烧室形状（如高滚流比设计）提高燃烧速度，配合35MPa直喷的快速雾化，减少爆震风险；②35MPa直喷：高压喷射使燃油颗粒直径小于20μm，实现均质燃烧（中高负荷）或分层燃烧（低负荷），降低泵气损失；③VVT+VVL：低负荷时延迟关闭进气门（米勒循环）缩短压缩行程，减少压缩功；高负荷时增大气门升程提高充气效率；④48V轻混：通过BSG电机辅助启动/加速，降低发动机低负荷运行时间；回收制动能量发电，减少发电机负荷；⑤其他技术：如低摩擦活塞环（减少机械损失）、集成式排气歧管（快速暖机，降低涡轮迟滞）。各技术协同作用：高压缩比与直喷解决爆震问题，VVT/VVL优化充气效率，48V系统拓展高效工况区间，最终实现42%热效率。2.某插电式混合动力汽车（PHEV）搭载1.2L阿特金森循环发动机（热效率44%）与150kW电机，分析其在以下工况的动力分配策略及发动机工作模式：①城市低速拥堵（车速≤30km/h）；②高速巡航（100km/h稳定行驶）；③急加速超车（油门开度＞80%）；④制动减速（车速从80km/h降至0）。答案：①城市低速拥堵：优先电机驱动（纯电模式），发动机停机以避免低效运行；电池电量低时，发动机启