(2025年)汽车发动机模考试题含参考答案

(2025年)汽车发动机模考试题含参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列关于压燃式发动机的描述中，正确的是（）A.采用火花塞点火B.典型代表为汽油发动机C.压缩冲程结束时缸内温度高于燃油自燃点D.混合气形成主要在气缸外部完成2.发动机曲柄连杆机构中，将活塞往复运动转换为曲轴旋转运动的关键部件是（）A.活塞销B.连杆C.飞轮D.曲轴轴承3.某四冲程发动机标定转速为6000r/min，其每个工作循环曲轴转过的角度为（）A.360°B.720°C.180°D.540°4.汽油机缸内直喷（GDI）技术相比歧管喷射（PFI）的主要优势是（）A.降低冷启动阶段HC排放B.减少缸内积碳提供C.提高低负荷工况热效率D.对燃油品质要求更低5.下列不属于发动机配气机构组成的部件是（）A.凸轮轴B.气门弹簧C.油底壳D.摇臂6.某发动机废气再循环（EGR）系统工作异常，最可能导致的排放污染物超标是（）A.COB.HCC.NOxD.PM7.可变气门正时（VVT）技术主要通过调节（）来优化发动机性能A.气门升程B.气门开启持续时间C.气门开启时刻D.气门关闭速度8.48V轻混系统中，BSG电机的主要功能不包括（）A.启动发动机B.回收制动能量C.辅助发动机加速D.独立驱动车辆行驶9.衡量发动机实际循环热功转换效率的指标是（）A.指示热效率B.机械效率C.有效热效率D.充气效率10.柴油机喷油泵的作用是（）A.存储燃油并稳定油压B.将燃油加压至喷射压力C.调节进入气缸的燃油量D.控制喷油正时11.发动机爆震的本质是（）A.火花塞点火能量不足B.末端混合气自燃C.燃油标号过高D.气门间隙过大12.汽油机三元催化器高效工作的条件是（）A.过量空气系数λ≈1B.发动机冷启动阶段C.高负荷大油门工况D.燃油含硫量高于0.05%13.可变压缩比（VCR）技术的主要目的是（）A.降低制造成本B.适应不同标号燃油C.优化全工况热效率D.减少配气机构磨损14.某直列四缸发动机发火顺序为1-3-4-2，当1缸处于做功冲程时，3缸的工作状态是（）A.进气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程15.发动机热管理系统中，电子水泵相比机械水泵的优势是（）A.结构更简单B.能耗与发动机转速解耦C.耐高温性能更好D.无需冷却介质二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.发动机压缩比越高，热效率一定越高。（）2.柴油机的过量空气系数通常大于1。（）3.配气相位中“气门重叠角”是指进气门与排气门同时开启的角度。（）4.汽油机点火提前角越大，动力性越好。（）5.涡轮增压发动机的排气能量利用率高于自然吸气发动机。（）6.发动机油底壳的主要作用是存储润滑油并参与散热。（）7.缸内直喷发动机的喷油压力低于歧管喷射发动机。（）8.可变气门升程（VVL）技术可以同时调节气门开启的时间和高度。（）9.柴油机没有点火系统，依靠压缩终了的高温高压使燃油自燃。（）10.发动机有效功率等于指示功率减去机械损失功率。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述过量空气系数λ的定义及其对发动机燃烧的影响。2.对比汽油机缸内直喷（GDI）与歧管喷射（PFI）在混合气形成过程中的差异。3.说明涡轮增压发动机“迟滞现象”的产生原因及缓解措施。4.列举发动机润滑系统的主要功能。5.解释阿特金森循环发动机的工作原理及其适用场景。四、故障分析题（每题10分，共20分）1.某搭载1.5T汽油机的车辆出现“冷启动困难，启动后怠速不稳”的故障现象，试分析可能的故障原因及排查步骤。2.一台柴油机在高负荷工况下冒黑烟，同时动力下降，试从燃油供给系统和燃烧过程角度分析可能的原因。五、综合应用题（10分）某汽车企业计划开发一款热效率目标达50%的新型汽油发动机，结合当前发动机技术发展趋势，说明需重点优化的技术方向（至少列出5项），并简述其技术原理。参考答案一、单项选择题1.C2.B3.B4.C5.C6.C7.C8.D9.C10.B11.B12.A13.C14.B15.B二、判断题1.×（压缩比过高可能引发爆震，反而降低效率）2.√（柴油机采用扩散燃烧，需更多空气保证完全燃烧）3.√（气门重叠角为排气门关闭前与进气门开启后的重叠角度）4.×（点火提前角过大会导致爆震或功率下降）5.√（涡轮增压利用排气能量驱动压气机，提高进气效率）6.√（油底壳存储机油，其表面可通过风冷辅助散热）7.×（GDI喷油压力通常为20-35MPa，PFI为0.3-0.5MPa）8.√（VVL可同时调节气门升程和开启持续时间）9.√（柴油机依靠压缩自燃，无火花塞等点火装置）10.√（有效功率=指示功率-机械损失功率）三、简答题1.过量空气系数λ是实际供给的空气质量与理论完全燃烧所需空气质量的比值。λ>1时为稀混合气，燃烧温度较低，NOx排放减少但可能导致燃烧不稳定；λ=1时为理论混合气，三元催化效率最高；λ<1时为浓混合气，燃烧温度高，动力性较好但CO、HC排放增加，易积碳。2.歧管喷射（PFI）：燃油在进气歧管内与空气混合，混合气形成时间长（约2-3个冲程），均匀性好，但高负荷时进气门背面积碳可能影响混合气浓度；缸内直喷（GDI）：燃油在压缩冲程直接喷入气缸，混合气形成时间短（约0.5-1个冲程），可实现分层燃烧（稀混合气）或均质燃烧，热效率更高，但缸内温度高易导致PM排放增加，喷油器易堵塞。3.迟滞现象原因：涡轮增压器需排气能量驱动，低转速时排气流量小，涡轮转速上升慢，导致进气压力滞后于油门踏板动作。缓解措施：采用小惯量涡轮（如陶瓷涡轮）、双涡管技术（减少排气干扰）、电动辅助压缩机（48V系统驱动）、可变截面涡轮（VGT，调节涡轮喷嘴截面积适应不同排气流量）。4.润滑系统功能：①减少摩擦副磨损（润滑）；②带走摩擦产生的热量（冷却）；③清洗摩擦副表面金属碎屑（清洁）；④密封活塞与气缸壁间隙（密封）；⑤防止金属表面氧化（防锈）。5.阿特金森循环通过延迟关闭进气门，使实际压缩行程小于膨胀行程（压缩比<膨胀比），膨胀功增加，热效率提高；但低转速时进气量不足，扭矩下降。适用场景：混合动力汽车（由电机补充低转速扭矩，发动机主要工作在高效区），如丰田THS、本田i-MMD系统。四、故障分析题1.可能原因及排查步骤：（1）点火系统：火花塞积碳或间隙过大（检查火花塞跳火强度，测量电阻）；点火线圈老化（用示波器检测次级电压波形）。（2）燃油系统：燃油泵压力不足（用油压表检测怠速/启动时燃油压力，标准约350kPa）；喷油器堵塞（拆检喷油器，测试喷油量及雾化效果）；燃油滤清器堵塞（更换后观察故障是否缓解）。（3）进气系统：空气流量计信号异常（用诊断仪读取数据流，对比标准值）；节气门积碳（清洗节气门并匹配）；曲轴箱通风阀故障（导致额外进气，混合气过稀）。（4）传感器：曲轴位置传感器信号弱（用示波器检测信号波形是否正常）；凸轮轴位置传感器故障（影响点火/喷油正时）。（5）其他：冷启动喷油器（部分车型）失效；发动机水温传感器信号失准（ECU误判温度，喷油量不足）。2.柴油机冒黑烟（PM超标）且动力下降的可能原因：（1）燃油供给：喷油泵供油量过大（检查各缸供油量均匀性，调整油量调节机构）；喷油器雾化不良（针阀磨损或堵塞，导致燃油颗粒粗大，燃烧不完全）；喷油正时过晚（燃烧延迟，后燃期延长，未燃碳粒增多）。（2）进气系统：空气滤清器堵塞（进气量不足，过量空气系数λ降低）；增压器故障（涡轮转速不足，进气压力低）；中冷器堵塞（进气温度高，密度下降，实际进气量减少）。（3）燃烧过程：活塞环磨损（气缸压力下降，压缩温度不足，燃油无法完全燃烧）；EGR阀卡滞（过量废气进入气缸，氧气浓度降低）；柴油品质差（十六烷值过低，自燃性差，燃烧延迟）。五、综合应用题需重点优化的技术方向及原理：1.高压缩比技术：通过优化燃烧室形状（如半球形、ω形）、采用高强度材料（铝合金缸体+高镍铸铁缸套），将压缩比提升至13:1以上，增加膨胀功；同时通过冷却EGR、分层燃烧抑制爆震。2.深度米勒循环：通过早关或晚关进气门，使实际压缩行程缩短，膨胀行程延长，热效率提升；配合电动增压器补偿低转速进气量。3.35MPa高压直喷系统：提高喷油压力至35MPa以上，燃油雾化更细（粒径<10μm），混合气更均匀，燃烧速度加快，减少不完全燃烧损失。4.智能热管理系统：采用电子水泵+电子节温器，精确控制冷却液流量，冷启动时快速暖机（减少摩擦损失），高