汽車工程發動機原理與技術題庫姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.發動機的基本類型包括哪些？

A.直列式發動機

B.V型發動機

C.W型發動機

D.對置式發動機

E.水平對置發動機

答案：ABCDE

解題思路：發動機的基本類型包括直列式、V型、W型、對置式和水平對置發動機。

2.四沖程發動機與二沖程發動機的主要區別是什么？

A.工作循環不同

B.燃油消耗率不同

C.排氣污染物排放不同

D.結構復雜程度不同

答案：ABCD

解題思路：四沖程發動機與二沖程發動機的主要區別包括工作循環、燃油消耗率、排氣污染物排放和結構復雜程度。

3.發動機的功率是指什么？

A.發動機在單位時間內所做的功

B.發動機在單位時間內輸出的能量

C.發動機在單位時間內消耗的燃料

D.發動機在單位時間內產生的熱量

答案：AB

解題思路：發動機的功率是指發動機在單位時間內所做的功或輸出的能量。

4.發動機的熱效率是如何計算的？

A.輸出功率除以輸入功率

B.發動機輸出功率與輸入功率的比值

C.發動機輸出功與輸入功的比值

D.發動機輸出熱量與輸入熱量的比值

答案：BC

解題思路：發動機的熱效率是指發動機輸出功率與輸入功率的比值，也可以是輸出功與輸入功的比值。

5.發動機的燃燒過程包括哪些階段？

A.燃油噴射

B.燃油蒸發

C.燃燒

D.排氣

答案：BCD

解題思路：發動機的燃燒過程包括燃油蒸發、燃燒和排氣等階段。

6.發動機冷卻系統的主要功能是什么？

A.降低發動機溫度

B.保持發動機溫度穩定

C.防止發動機過熱

D.提高發動機效率

答案：ABC

解題思路：發動機冷卻系統的主要功能是降低發動機溫度、保持發動機溫度穩定和防止發動機過熱。

7.發動機潤滑系統的功能有哪些？

A.減少發動機部件之間的摩擦

B.防止發動機部件磨損

C.降溫冷卻發動機

D.減少發動機噪音

答案：ABCD

解題思路：發動機潤滑系統的功能包括減少發動機部件之間的摩擦、防止磨損、降溫冷卻發動機和減少噪音。

8.發動機的點火系統主要由哪些部件組成？

A.點火線圈

B.分電器

C.點火開關

D.點火塞

答案：ABCD

解題思路：發動機的點火系統主要由點火線圈、分電器、點火開關和點火塞等部件組成。二、填空題1.發動機的四個沖程分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。

2.發動機的排量是指發動機一個工作循環中所有氣缸工作容積的總和。

3.發動機的熱效率通常在20%～30%之間。

4.發動機冷卻水溫度控制在80℃～90℃左右較為合適。

5.發動機機油壓力通常在0.2～0.6MPa之間。

6.發動機點火提前角過大或過小都會對發動機產生不良影響。

答案及解題思路：

答案：

1.吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程

2.發動機一個工作循環中所有氣缸工作容積的總和

3.20%、30%

4.80℃、90℃

5.0.2MPa、0.6MPa

6.不良影響

解題思路：

1.發動機的四個沖程是吸氣、壓縮、做功和排氣，這是發動機正常工作所必須經歷的四個過程。

2.發動機的排量是指發動機所有氣缸工作容積的總和，這是衡量發動機功能的一個重要參數。

3.發動機的熱效率是指發動機將燃料能量轉化為機械能的效率，通常在20%～30%之間。

4.發動機冷卻水溫度控制在80℃～90℃左右，可以保證發動機的正常工作，同時避免過熱。

5.發動機機油壓力通常在0.2～0.6MPa之間，這個壓力范圍可以保證機油在發動機內部正常循環。

6.發動機點火提前角是指點火時機相對于活塞到達上死點的角度，過大或過小都會對發動機功能產生不良影響。點火提前角過大可能導致燃燒不完全，而過小則可能導致發動機功率下降。三、判斷題1.發動機的壓縮比越高，發動機的功率就越大。（）

2.發動機的熱效率與發動機的排量無關。（）

3.發動機的點火時間越早，發動機的功率就越大。（）

4.發動機機油壓力過低會導致發動機潤滑不良。（）

5.發動機冷卻水溫度過高會導致發動機過熱。（）

答案及解題思路：

1.答案：×

解題思路：發動機的壓縮比是指氣缸容積在壓縮行程末端的體積與在吸氣行程末端的體積之比。雖然提高壓縮比可以增加燃燒室內的壓力，從而提高熱效率，但并不是直接決定發動機功率的因素。功率還取決于發動機的轉速、燃燒效率等因素。因此，壓縮比越高并不一定意味著發動機功率就越大。

2.答案：×

解題思路：發動機的熱效率是指燃料燃燒產生的能量與發動機輸出功率之間的比值。熱效率與發動機的排量有一定的關系，因為排量增大，燃燒的燃料量增多，理論上可以產生更多的能量。但是熱效率還受到燃燒效率、機械效率、冷卻系統效率等因素的影響。因此，熱效率與發動機的排量并非完全無關。

3.答案：×

解題思路：發動機的點火時間是指火花塞點火時刻相對于活塞到達上止點的時間。點火時間過早會導致燃燒不完全，產生爆燃現象，從而降低發動機功率。而點火時間過晚會導致燃燒不充分，同樣影響發動機功率。因此，點火時間越早并不一定意味著發動機功率就越大。

4.答案：√

解題思路：發動機機油壓力過低會導致機油無法正常潤滑發動機內部零件，導致零件磨損加劇，從而影響發動機功能。潤滑不良還會導致發動機過熱，縮短發動機使用壽命。因此，發動機機油壓力過低確實會導致發動機潤滑不良。

5.答案：√

解題思路：發動機冷卻水溫度過高會導致發動機過熱，從而影響發動機的正常運行。冷卻水溫度過高會降低發動機的散熱效率，增加燃油消耗，甚至可能導致發動機損壞。因此，發動機冷卻水溫度過高確實會導致發動機過熱。四、簡答題1.簡述發動機的工作原理。

答：發動機的工作原理主要基于熱力學循環。以內燃機為例，發動機的工作原理包括以下幾個步驟：

a.進氣：活塞向下運動，進氣門打開，空氣和燃料混合物進入氣缸。

b.壓縮：進氣門關閉，活塞向上運動，對混合氣體進行壓縮，提高其溫度和壓力。

c.爆發：壓縮至一定程度后，點火系統點燃混合氣體，氣體燃燒爆發產生大量高溫高壓氣體，推動活塞向下運動。

d.排氣：燃燒后的廢氣由排氣門排出，活塞向上運動。

解題思路：梳理內燃機的基本工作循環，并結合熱力學原理闡述每個步驟的作用。

2.簡述發動機冷卻系統的組成及作用。

答：發動機冷卻系統通常由散熱器、水泵、水箱、節溫器、冷卻風扇等組成。其作用包括：

a.排散發動機運行中產生的大量熱量，防止發動機過熱。

b.維持發動機工作溫度的穩定性，保證發動機的正常工作。

解題思路：列出冷卻系統的組成部分，并分別闡述每個部分的功能及作用。

3.簡述發動機潤滑系統的組成及作用。

答：發動機潤滑系統主要包括油底殼、機油泵、機油濾清器、油道、機油冷卻器等。其作用包括：

a.向發動機內部的各個摩擦表面提供潤滑油，減少摩擦和磨損。

b.清除發動機內部產生的雜質和氧化物，保持發動機內部的清潔。

c.隔熱，降低摩擦表面溫度，減少發動機熱損失。

解題思路：列出潤滑系統的組成部分，并分別闡述每個部分的功能及作用。

4.簡述發動機點火系統的作用。

答：發動機點火系統的作用是為燃燒室內混合氣提供所需的點火能量，使其達到自燃溫度，從而實現燃燒。其作用包括：

a.按照點火時機點燃油與空氣的混合氣，保證發動機正常燃燒。

b.提高燃燒效率，降低燃油消耗。

c.優化發動機功能，提高輸出功率。

解題思路：概述點火系統的主要作用，并結合發動機工作原理闡述其重要性。

5.簡述發動機的排放控制技術。

答：發動機排放控制技術包括多種手段，其主要目的是減少發動機排放的有害物質。常見的技術有：

a.排氣再循環（EGR）：通過將部分廢氣回壓進入氣缸內，降低氮氧化物的形成。

b.三元催化轉換器：將一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物等有害氣體轉化為無害氣體。

c.直噴燃油技術：提高燃燒效率，減少未燃燒燃料的排放。

解題思路：列舉發動機排放控制技術，并簡要說明每種技術的作用原理。五、論述題1.分析發動機功率、扭矩、轉速之間的關系。

發動機功率（P）是單位時間內做功的量度，通常用千瓦（kW）表示。

扭矩（T）是旋轉運動的動力，表示力矩的大小，單位是牛頓·米（Nm）。

轉速（n）是單位時間內發動機曲軸的旋轉次數，通常用每分鐘轉數（RPM）表示。

之間的關系可以通過功率公式P=2πNT/60進行闡述，其中N是發動機轉速（轉/分），T是扭矩（Nm）。

2.論述發動機冷卻系統的工作原理及影響因素。

發動機冷卻系統主要通過循環流動的冷卻液來吸收和轉移發動機的熱量，保持發動機工作在合適的溫度范圍內。

工作原理包括：

1.冷卻液通過散熱器散熱；

2.發動機水套將熱量傳遞給冷卻液；

3.冷卻液泵循環冷卻液；

4.風扇幫助冷卻液更快散熱。

影響因素包括：

1.發動機功率和工作條件；

2.冷卻液的種類和質量；

3.散熱器的效率和面積；

4.發動機設計。

3.論述發動機潤滑系統的工作原理及影響因素。

發動機潤滑系統通過潤滑油潤滑各個運動部件，減少磨損，防止過熱。

工作原理包括：

1.潤滑油通過機油泵泵送到各運動部件；

2.潤滑油在循環過程中不斷吸收熱量和磨損產物；

3.潤滑油在散熱器散熱，保持適當溫度；

4.潤滑油通過油氣分離器過濾后，再次進入系統。

影響因素包括：

1.潤滑油的選擇和使用；

2.潤滑系統設計的合理性；

3.機油泵的功能；

4.機油濾清器的質量。

4.論述發動機點火系統的工作原理及影響因素。

發動機點火系統通過高壓電火花點燃混合氣體，推動活塞做功。

工作原理包括：

1.點火線圈產生高壓電；

2.分電器將高壓電分配到各個火花塞；

3.火花塞產生火花點燃混合氣體。

影響因素包括：

1.點火線圈的功能；

2.分電器的精確性；

3.火花塞的功能和間隙；

4.氣缸壓力和混合氣成分。

5.論述發動機排放控制技術的種類及原理。

發動機排放控制技術包括：

1.排氣再循環（EGR）；

2.廢氣再燃（DOC）；

3.三元催化轉換器（TWC）；

4.NOx儲存器。

各種類別的原理

1.EGR：將部分廢氣再循環進入氣缸，降低燃燒溫度，減少NOx排放；

2.DOC：將廢氣中的NOx轉化為N2和H2O；

3.TWC：將廢氣中的CO、HC和NOx轉化為N2、CO2和H2O；

4.NOx儲存器：在低溫條件下，將NOx吸附儲存，在高溫條件下再將其轉化為N2和O2。

答案及解題思路：

1.發動機功率、扭矩、轉速之間的關系可由功率公式P=2πNT/60進行分析，說明功率與扭矩成正比，與轉速成正比。

2.發動機冷卻系統的工作原理包括冷卻液的循環、散熱、潤滑和冷卻等，影響因素包括發動機功率、冷卻液種類、散熱器效率等。

3.發動機潤滑系統的工作原理包括油泵、油道、濾清器等，影響因素包括潤滑油種類、潤滑系統設計、機油泵功能等。

4.發動機點火系統的工作原理包括點火線圈、分電器和火花塞，影響因素包括點火線圈功能、分電器精度、火花塞間隙等。

5.發動機排放控制技術種類包括EGR、DOC、TWC和NOx儲存器，每種技術的原理需根據其名稱和工作過程進行解釋。六、計算題1.已知發動機排量為2.0L，計算發動機的功率。

解題步驟：

a.確定發動機的轉速（n），通常需要根據實際情況或已知數據。

b.計算發動機每分鐘的工作循環次數（f），f=n/2（因為一個工作循環包含四個沖程，而發動機的轉速是每兩轉完成一個工作循環）。

c.計算發動機每分鐘的工作循環數（N），N=f×60。

d.計算發動機每循環的體積（V），V=排量/N。

e.計算發動機每循環的空氣質量（m），m=V×ρ（ρ為空氣密度）。

f.計算發動機每循環的燃燒熱量（Q），Q=m×(HcHi)（Hc為燃料的化學熱值，Hi為空氣的熱值）。

g.計算發動機的功率（P），P=Q×熱效率×N。

2.已知發動機的熱效率為25%，計算發動機的熱量。

解題步驟：

a.確定發動機的功率（P）。

b.計算發動機的熱量（Q），Q=P/熱效率。

3.已知發動機冷卻水溫度為90℃，計算發動機的散熱面積。

解題步驟：

a.確定發動機的熱量（Q），通常需要根據實際情況或已知數據。

b.確定冷卻水的比熱容（c）。

c.確定冷卻水的質量流量（m_dot）。

d.計算冷卻水的溫度變化（ΔT），ΔT=最終溫度初始溫度。

e.計算散熱面積（A），A=Q/(c×m_dot×ΔT)。

4.已知發動機機油壓力為0.5MPa，計算發動機機油流量。

解題步驟：

a.確定機油壓力（P）。

b.確定機油通道的截面積（A）。

c.計算機油流量（Q），Q=P×A/ρ（ρ為機油密度）。

5.已知發動機點火提前角為10°，計算發動機的轉速。

解題步驟：

a.確定點火提前角（θ）。

b.確定發動機的工作循環（通常為四沖程）。

c.計算發動機的轉速（n），n=360°/(θ×工作循環)。

答案及解題思路：

1.答案：P=120kW（假設轉速為3000rpm，熱效率為25%，空氣密度為1.2kg/m3，燃料的化學熱值為44MJ/kg，空氣的熱值為1.01kJ/kg）

解題思路：首先根據已知數據計算每循環的體積、空氣質量、燃燒熱量，然后根據熱效率計算功率。

2.答案：Q=480kW（假設功率為120kW，熱效率為25%）

解題思路：直接使用功率和熱效率的關系計算熱量。

3.答案：A=0.5m2（假設熱量為100kW，比熱容為4.18kJ/(kg·K)，質量流量為1kg/s，溫度變化為10K）

解題思路：使用熱量、比熱容、質量流量和溫度變化計算散熱面積。

4.答案：Q=0.02L/s（假設壓力為0.5MPa，通道截面積為0.001m2，機油密度為0.85kg/L）

解題思路：使用壓力、截面積和密度計算機油流量。

5.答案：n=36000rpm（假設點火提前角為10°，工作循環為四沖程）

解題思路：根據點火提前角和工作循環計算轉速。七、應用題1.根據發動機的類型和工況，選擇合適的冷卻方式。

題目：一臺輕型汽油發動機，在高速行駛時經常出現水溫過高的現象。請根據發動機的類型和工況，提出選擇合適的冷卻方式的建議，并簡述原因。

答案：建議選擇帶有冷卻風扇和電熱塞的強制循環冷卻方式。原因是輕型汽油發動機在高速行駛時，空氣密度減小，冷卻效果不佳。使用冷卻風扇可以提高冷卻水的流動速度，增加冷卻效率；而電熱塞可以輔助預熱冷卻液，降低啟動時的溫度梯度。

解題思路：分析水溫過高可能的原因（如散熱不良、冷卻液不足、風扇故障等），結合輕型汽油發動機的高速行駛特性，選擇能夠提高冷卻效率的冷卻方式。

2.根據發動機的類型和工況，選擇合適的潤滑方式。

題目：一臺重載柴油發動機在運行過程中，曲軸軸承的磨損較為嚴重。請根據發動機的類型和工況，選擇合適的潤滑方式，并簡述原因。

答案：建議選擇全流油壓潤滑方式。原因是重載柴油發動機工作負荷大，要求潤滑油能夠提供更好的承載能力和抗氧化性。全流油壓潤滑方式可以使潤滑油在壓力下流動，提高潤滑油的冷卻和清洗能力。

解題思路：分析發動機軸承磨損的原因（如潤滑油選擇不當、壓力不足、潤滑系統故障等），結合重載柴油發動機的工況，選擇能夠提高潤滑效果的潤滑方式。

3.