《汽车构造》发动机课程测验试题及答案

《汽车构造》发动机课程测验试题及答案填空题1.四冲程汽油发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转______周，凸轮轴旋转______周，各缸进排气门各开启______次。答案：2；1；12.曲柄连杆机构由______、______、______三大组构成。答案：机体组；活塞连杆组；曲轴飞轮组3.进气门晚关角是指在______行程结束后，活塞上行到______行程初期，进气门才关闭，目的是充分利用______增加进气量。答案：进气；压缩；进气气流惯性4.柴油机高压共轨喷射系统的核心组成部件包括______、______、______、ECU和执行器。答案：高压油泵；共轨管；喷油器5.发动机润滑系的三种主要润滑方式是______、______、______。答案：压力润滑；飞溅润滑；定期润滑6.水冷系中，控制大小循环切换的核心部件是______，当冷却液温度低于86℃时，冷却液走______循环，高于95℃时走______循环。答案：节温器；小；大7.汽油机可燃混合气形成装置传统为______，现在电喷汽油机普遍采用______方式在进气歧管或缸内形成混合气。答案：化油器；汽油喷射8.活塞环分为______和______两类，其中前者的主要作用是______和______。答案：气环；油环；密封燃烧室；导热单项选择题1.四冲程柴油机的进气行程进入气缸的是（）A.纯空气B.可燃混合气C.柴油D.雾化柴油答案：A解析：柴油机是压燃式结构，进气行程仅向气缸内输送纯空气，柴油在压缩行程末期才喷入气缸与空气混合。2.下列发动机零件中属于气门组的是（）A.凸轮轴B.挺柱C.气门弹簧D.摇臂答案：C解析：气门组包含气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片，其余选项均属于气门传动组部件。3.活塞与气缸壁之间的润滑方式属于（）A.压力润滑B.飞溅润滑C.定期润滑D.压力+飞溅润滑答案：B解析：飞溅润滑是利用曲轴转动带起的机油油滴润滑负荷较小的摩擦副，适用于气缸壁、凸轮表面等部位，压力润滑多用于曲轴主轴承、连杆轴承等负荷大的摩擦副。4.压缩比是指（）的比值A.气缸总容积与燃烧室容积B.气缸工作容积与燃烧室容积C.气缸总容积与工作容积D.燃烧室容积与总容积答案：A解析：压缩比计算公式为ε=Va/Vc，其中Va为气缸总容积，Vc为燃烧室容积，反映混合气被压缩的程度。5.汽油机点火提前角过小会导致（）A.发动机爆震B.动力性上升C.排气温度升高D.油耗降低答案：C解析：点火提前角过小，燃烧过程主要在膨胀行程进行，后燃现象严重，会导致排气温度升高、动力下降、油耗上升，爆震是点火提前角过大引发的故障。6.下列不属于曲柄连杆机构工作条件特点的是（）A.高温B.高压C.低速D.腐蚀答案：C解析：曲柄连杆机构工作时处于高温（燃烧室最高温度可达2500K）、高压（爆发压力最高可达10MPa以上）、高速（曲轴最高转速可达数千转每分钟）、腐蚀（燃烧产物中的硫化物等腐蚀零件）的复杂工况。7.配气相位中，排气门早开的主要目的是（）A.排除废气更彻底B.利用排气气流惯性C.减少排气消耗功D.降低气门温度答案：C解析：排气门在做功行程末期活塞到达下止点前开启，可利用气缸内剩余压力让废气自行排出，降低活塞上行排气的阻力，减少排气功消耗。8.传统柱塞式喷油系统中，喷油器的喷油压力主要取决于（）A.喷油泵供油压力B.共轨管内压力C.喷油器弹簧预紧力D.凸轮轴升程答案：C解析：传统喷油系统中，高压油压力超过喷油器调压弹簧预紧力时针阀抬起喷油，因此喷油压力由弹簧预紧力决定，共轨系统的喷油压力由共轨管压力控制。9.发动机冷却液沸点随冷却系压力升高而（）A.升高B.降低C.不变D.无规律答案：A解析：液体沸点随压力升高而上升，密封式冷却系的散热器盖带压力阀，可将冷却液沸点提升至120℃左右，提升散热效率，避免高温环境下开锅。10.下列参数中，用来评价发动机经济性能的是（）A.有效功率B.有效转矩C.有效热效率D.升功率答案：C解析：有效热效率是实际循环有效功与消耗燃料总热量的比值，反映发动机燃料能量利用效率，是经济性评价核心指标，有效功率、转矩为动力性指标，升功率为发动机强化程度指标。判断题1.四冲程发动机的四个冲程中，只有做功行程是对外输出动力的冲程。（）答案：√解析：进气、压缩、排气三个冲程都需要消耗曲轴旋转惯量或其他气缸做功的能量，仅做功行程依靠燃料燃烧释放的能量推动活塞对外输出动力。2.为了保证气门关闭严密，气门头和气门座的密封锥面贴合宽度越宽越好。（）答案：×解析：密封锥面贴合宽度一般为1-2.5mm，过宽会导致密封面比压降低，容易积碳引发密封不良，同时散热效果也会下降。3.活塞在工作中受热膨胀，因此活塞裙部的横截面通常设计成圆形，且直径上下一致。（）答案：×解析：活塞工作时顶部温度高于裙部，沿高度方向膨胀量上大下小，因此活塞通常制成上小下大的锥形或桶形；同时活塞销座处金属堆积多、膨胀量大，裙部横截面设计为椭圆形，长轴垂直于活塞销方向，保证受热膨胀后接近圆形。4.柴油机的压缩比普遍高于汽油机，因此柴油机的热效率更高。（）答案：√解析：热力学奥托循环和迪塞尔循环的热效率都随压缩比升高而上升，柴油机压缩比一般为16-24，汽油机为8-12，因此柴油机热效率比汽油机高15%-30%，经济性更优。5.润滑系中的机油粗滤器堵塞会导致发动机完全失去润滑。（）答案：×解析：机油粗滤器串联在主油道前端，一般并联有旁通阀，当粗滤器堵塞时旁通阀自动打开，机油不经过滤直接进入主油道，仅过滤效果下降，不会完全失去润滑。6.汽油机的过量空气系数越大，混合气越浓，燃烧速度越快。（）答案：×解析：过量空气系数α是燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论所需空气质量的比值，α>1为稀混合气，α<1为浓混合气，α在0.85-0.95时功率最大，α在1.05-1.15时经济性最好，过大或过小都会导致燃烧速度下降。7.气门间隙过小会导致发动机热态下气门关闭不严，出现漏气、功率下降的问题。（）答案：√解析：气门间隙是冷态下气门传动组与气门之间预留的间隙，用于补偿零件热膨胀量，间隙过小时热态下零件膨胀伸长会顶开气门，导致关闭不严、气缸压力下降、功率降低，严重时会烧坏气门。8.水冷系的风扇都是由发动机曲轴通过皮带直接驱动的，转速和曲轴转速成正比。（）答案：×解析：传统发动机风扇由曲轴皮带驱动，目前多数车型采用电控风扇，由电机驱动，可根据冷却液温度和空调负荷调节转速，配置硅油离合器的风扇也会根据温度动态调节转速，并不与曲轴转速完全绑定。9.干式气缸套的外表面不直接和冷却液接触，因此其散热效果比湿式气缸套好。（）答案：×解析：湿式气缸套外表面直接接触冷却液，散热效果更好、拆装方便，但密封要求高；干式气缸套壁薄、散热效果差、加工精度要求高，优点是机体刚度好、漏水风险低。10.废气涡轮增压可以提高发动机进气密度，从而提升发动机功率和扭矩。（）答案：√解析：涡轮增压利用排气能量驱动涡轮，带动同轴的压气机压缩进气，提高进气压力和密度、增加进气量，可在排量不变的情况下提升发动机功率30%-100%，同时改善燃油经济性。名词解释1.发动机排量答案：多缸发动机各气缸工作容积的总和，单位一般为升（L），是衡量发动机动力等级的重要参数，计算公式为Vst=i·Vh，其中i为气缸数，Vh为单缸工作容积。2.配气相位答案：用曲轴转角表示的进、排气门实际开启和关闭时刻，以及开启持续时间，为提升进排气效率，进排气门均采用早开晚关设计，包含进气提前角、进气迟后角、排气提前角、排气迟后角四个核心参数。3.有效转矩答案：发动机通过飞轮对外输出的转矩，单位为N·m，是发动机动力性的核心指标之一，反映发动机克服外界阻力做功的能力，由燃烧做功减去内部摩擦和附件消耗的转矩后得到。4.柴油机供油提前角答案：柴油机喷油泵开始向高压油管供油时，对应的活塞距离上止点的曲轴转角，供油提前角过大易引发工作粗暴、敲缸，过小则会导致后燃严重、动力下降、排气温度升高。5.废气再循环（EGR）答案：将发动机排出的部分废气引入进气歧管，与新鲜混合气混合后进入气缸燃烧的技术，废气中的惰性气体可降低燃烧最高温度，减少氮氧化物（NOx）的生成，是重要的排放控制技术。简答题1.简述四冲程汽油机的工作过程答案：四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、做功、排气四个连续冲程构成：①进气冲程：进气门开启、排气门关闭，活塞从上止点向下止点移动，气缸内容积增大形成真空度，汽油与空气混合形成的可燃混合气被吸入气缸，直到活塞到达下止点进气门关闭。②压缩冲程：进排气门全部关闭，活塞从下止点向上止点移动，可燃混合气被压缩，温度和压力不断升高，活塞接近上止点时火花塞点燃混合气。③做功冲程：进排气门仍保持关闭，混合气燃烧释放大量热量，气缸内温度和压力急剧升高，推动活塞向下止点移动，通过连杆带动曲轴旋转对外输出动力。④排气冲程：排气门开启、进气门关闭，活塞从下止点向上止点移动，将燃烧后的废气排出气缸，活塞到达上止点时排气门关闭，完成一个工作循环，之后不断重复上述过程。2.为什么发动机要预留气门间隙？气门间隙过大或过小有什么危害？答案：①预留气门间隙的原因：发动机工作时，气门、挺柱、推杆等零件会受热膨胀伸长，如果冷态下气门传动组和气门之间没有预留间隙，热态下零件膨胀会顶开气门，导致气门关闭不严、气缸漏气，因此需要在冷态装配时预留适当的气门间隙，补偿零件的热膨胀量。②气门间隙过大的危害：会导致气门升程减小，引发进气量不足、排气不彻底，同时传动零件之间、气门与气门座之间会产生冲击异响，加速零件磨损，发动机动力性下降。③气门间隙过小的危害：热态下零件膨胀伸长会导致气门关闭不严，气缸压缩压力下降、动力不足、油耗升高，严重时会导致气门和气门座被高温燃气烧蚀损坏。3.简述汽油机和柴油机在工作原理和结构上的主要区别答案：①着火方式不同：汽油机为点燃式结构，配备火花塞，在压缩行程末期点燃混合气；柴油机为压燃式结构，无火花塞，利用压缩行程末期气缸内的高温空气（500-700℃）引燃喷入的柴油。②混合气形成方式不同：多数汽油机采用进气道喷射，混合气在进气歧管内形成，混合时间长；柴油机为缸内直喷，在压缩行程末期才喷入柴油，混合气形成时间短，需要组织进气涡流促进混合。③压缩比不同：汽油机压缩比一般为8-12，避免发生爆震；柴油机压缩比为16-24，保证压燃所需的温度压力，因此柴油机热效率更高、经济性更好。④转速范围不同：汽油机转速更高，最高可达6000-8000r/min，适合乘用车等高速场景；柴油机转速较低，最高一般为4000-5000r/min，低速扭矩大，适合商用车、重载场景。⑤供油系统不同：汽油机传统采用化油器，现在普遍使用电喷系统，供油压力低；柴油机采用高压喷射系统，传统为柱塞式喷油泵，现在普遍使用高压共轨系统，喷油压力可达1000bar以上。4.简述润滑系的主要功用和组成部件答案：①主要功用：1）润滑作用：在摩擦副表面形成油膜，减少零件磨损和摩擦阻力，降低功率消耗；2）冷却作用：流动的机油带走摩擦产生的热量和零件吸收的燃烧热量，降低零件工作温度；3）清洁作用：冲洗摩擦表面产生的磨屑和杂质，避免磨粒磨损；4）密封作用：活塞环和气缸壁之间的油膜可以密封燃烧室间隙，减少漏气；5）防锈作用：油膜附着在零件表面，隔绝空气、水和燃烧产物，避免零件锈蚀。②主要组成部件：1）机油泵：为润滑系统提供压力油，是系统动力源；2）机油滤清器：包含粗滤器、细滤器，过滤机油中的杂质；3）油底壳：储存机油；4）机油冷却器：对高温机油进行冷却，保持机油性能稳定；5）压力调节阀、旁通阀：调节系统压力，保证机油供应可靠；6）机油压力表、温度传感器、油道等监测和输送部件。综合分析题某四缸四冲程汽油机，气缸直径D=80mm，活塞行程S=90mm，压缩比ε=10，标定转速n=6000r/min，标定功率Pe=85kW，标定工况下消耗汽油质量流量为25kg/h，汽油低热值Hu=44000kJ/kg，计算该发动机的①单缸工作容积Vh；②发动机排量Vst；③燃烧室容积Vc；④标定工况下的有效转矩Te；⑤标定工况下的有效燃油消耗率be；⑥标定工况下的有效热效率ηe。（计算结果保留2位小数）答案：①单缸工作容积Vh：Vh=π·D²·S/