汽車發動機工作原理及故障診斷習題姓名_________________________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.汽車發動機的工作循環分為幾個沖程？

A.2個

B.3個

C.4個

D.5個

2.發動機曲軸與飛輪之間通過什么裝置連接？

A.皮帶

B.鏈條

C.軸承

D.金屬齒輪

3.發動機燃燒室內氣體壓力升高是由哪個過程產生的？

A.壓縮

B.燃燒

C.排氣

D.吸氣

4.發動機冷卻系統的主要功能是什么？

A.保持發動機溫度在最佳工作范圍

B.提高發動機功率

C.降低燃油消耗

D.增加發動機壽命

5.發動機潤滑系統的作用是什么？

A.降低發動機內部部件的磨損

B.加速發動機冷卻

C.提高發動機轉速

D.減少發動機噪音

6.發動機排放系統的主要功能是什么？

A.降低排放污染物

B.提高發動機效率

C.增加發動機功率

D.減少發動機噪音

7.發動機點火系統的主要功能是什么？

A.保證燃料與空氣混合物的適當點火

B.提高發動機轉速

C.減少發動機磨損

D.降低燃油消耗

8.發動機進氣系統的主要功能是什么？

A.提供足夠的空氣以混合燃料

B.降低發動機噪音

C.提高發動機壓縮比

D.保持發動機冷卻

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：汽車發動機的工作循環通常包括進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。

2.答案：B

解題思路：發動機曲軸與飛輪之間通常通過鏈條連接，因為鏈條能夠傳遞較大的扭矩，同時保持較長的使用壽命。

3.答案：A

解題思路：燃燒室內氣體壓力的升高主要發生在壓縮沖程，此時混合氣體被壓縮，溫度和壓力均升高。

4.答案：A

解題思路：冷卻系統的主要目的是保持發動機在最佳工作溫度范圍內，防止過熱。

5.答案：A

解題思路：潤滑系統通過減少發動機內部部件間的摩擦，降低磨損，從而延長發動機壽命。

6.答案：A

解題思路：排放系統的主要功能是減少發動機排放的有害物質，如一氧化碳、氮氧化物和碳氫化合物。

7.答案：A

解題思路：點火系統保證燃料與空氣混合物在正確的時刻點燃，從而驅動發動機做功。

8.答案：A

解題思路：進氣系統的主要功能是為發動機提供必要的空氣，以便與燃料混合，支持燃燒過程。二、填空題1.發動機工作循環的四個沖程依次為吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

2.發動機曲軸與飛輪之間通過連桿連接。

3.發動機燃燒室內氣體壓力升高是由燃燒（或燃料燃燒）過程產生的。

4.發動機冷卻系統的主要功能是使發動機在工作過程中產生的熱量得到及時散發，防止發動機過熱。

5.發動機潤滑系統的作用是減小機件之間的摩擦，延長機件使用壽命，減少磨損。

6.發動機排放系統的主要功能是減少排放有害物質，降低排放污染物對環境的污染。

7.發動機點火系統的主要功能是保證在合適的時機在氣缸內產生電火花，點燃混合氣，使發動機正常工作。

8.發動機進氣系統的主要功能是吸入空氣和燃油混合氣，為發動機燃燒提供必要的氧氣和燃料。

答案及解題思路：

1.答案：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

解題思路：根據發動機的工作原理，了解四個沖程的順序，即吸氣、壓縮、做功、排氣。

2.答案：連桿。

解題思路：發動機曲軸與飛輪之間的連接件是連桿，它將活塞的直線運動轉換為曲軸的旋轉運動。

3.答案：燃燒（或燃料燃燒）。

解題思路：燃燒過程中產生的高溫高壓氣體是推動發動機做功的動力來源。

4.答案：使發動機在工作過程中產生的熱量得到及時散發，防止發動機過熱。

解題思路：冷卻系統通過冷卻液循環，帶走發動機的熱量，維持發動機的正常溫度。

5.答案：減小機件之間的摩擦，延長機件使用壽命，減少磨損。

解題思路：潤滑系統通過潤滑油減少機件之間的直接接觸，減少磨損，延長使用壽命。

6.答案：減少排放有害物質，降低排放污染物對環境的污染。

解題思路：排放系統通過催化轉換、過濾等手段，降低有害氣體的排放。

7.答案：保證在合適的時機在氣缸內產生電火花，點燃混合氣，使發動機正常工作。

解題思路：點火系統負責產生電火花，是實現燃料燃燒的關鍵。

8.答案：吸入空氣和燃油混合氣，為發動機燃燒提供必要的氧氣和燃料。

解題思路：進氣系統通過氣門、節氣門等部件，控制空氣和燃油的混合比例，為發動機提供所需的混合氣。三、判斷題1.發動機工作時，所有沖程都是連續進行的。（×）

解題思路：發動機的四個沖程包括進氣、壓縮、做功和排氣，這四個沖程并不是連續進行的，而是通過曲軸和飛輪的旋轉，通過凸輪軸控制氣門的開閉，實現四個沖程的交替進行。

2.發動機曲軸與飛輪的連接是固定不可拆卸的。（×）

解題思路：發動機曲軸與飛輪之間的連接通常是通過螺栓固定，但它們是可以拆卸的，以便于維修和更換。

3.發動機燃燒室內氣體壓力升高是由空氣壓縮過程產生的。（√）

解題思路：在發動機的壓縮沖程中，活塞向上移動，壓縮氣缸內的混合氣體，導致氣體壓力升高。

4.發動機冷卻系統的主要功能是降低發動機溫度。（√）

解題思路：冷卻系統通過循環冷卻液帶走發動機產生的熱量，以保持發動機在適宜的工作溫度范圍內。

5.發動機潤滑系統的作用是減少零部件之間的磨損。（√）

解題思路：潤滑系統通過循環潤滑油，減少發動機內部運動部件之間的摩擦，從而降低磨損。

6.發動機排放系統的主要功能是凈化排放氣體。（√）

解題思路：排放系統包括催化轉化器等設備，用于減少發動機排放的有害物質，凈化排放氣體。

7.發動機點火系統的主要功能是保證燃油及時點燃。（√）

解題思路：點火系統通過產生高壓電火花，保證燃油在燃燒室內及時點燃，以產生動力。

8.發動機進氣系統的主要功能是保證發動機正常吸入空氣。（√）

解題思路：進氣系統通過氣門和空氣濾清器等部件，保證空氣順暢地進入氣缸，與燃油混合后進行燃燒，產生動力。四、簡答題1.簡述發動機工作循環的四個沖程及其特點。

解答：

發動機工作循環包括四個沖程：進氣沖程、壓縮沖程、燃燒（做功）沖程和排氣沖程。

進氣沖程：活塞從上止點向下運動，進氣門開啟，空氣和燃油混合物被吸入氣缸。

壓縮沖程：活塞向上運動，進氣門和排氣門都關閉，氣缸內的混合氣體被壓縮，溫度和壓力升高。

燃燒（做功）沖程：火花塞點火，混合氣體燃燒產生高溫高壓氣體，推動活塞向下運動，轉化為機械能。

排氣沖程：活塞向上運動，排氣門開啟，燃燒后的廢氣被排出氣缸。

特點：這四個沖程是發動機工作循環的基礎，每個沖程都伴能量轉換和狀態變化。

2.簡述發動機曲軸與飛輪之間的連接方式及其作用。

解答：

發動機曲軸與飛輪之間的連接方式主要是通過螺栓緊固連接，并通過正時皮帶或鏈條驅動。

作用：

連接曲軸和飛輪，傳遞曲軸旋轉的動力。

飛輪具有慣性作用，可以平穩發動機運轉，減少沖擊和振動。

飛輪上通常有平衡重塊，用于平衡曲軸的不平衡旋轉。

3.簡述發動機燃燒室內氣體壓力升高的過程。

解答：

燃燒室內氣體壓力升高的過程

燃油與空氣的混合物被吸入氣缸，形成可燃混合物。

活塞向上運動壓縮混合物，溫度和壓力升高。

火花塞點火，混合物燃燒，產生大量高溫高壓氣體。

燃燒產生的壓力推動活塞向下運動，氣體壓力進一步升高。

4.簡述發動機冷卻系統的主要功能和組成部分。

解答：

發動機冷卻系統的主要功能是保持發動機在工作過程中的溫度在適宜范圍內。

組成部分：

冷卻液：水或防凍液。

水泵：循環冷卻液。

氣缸蓋散熱器：散熱器。

放熱器：通常位于散熱器前方，用于吸收進氣空氣的熱量。

風扇：增加空氣流動，提高冷卻效率。

5.簡述發動機潤滑系統的作用和組成部分。

解答：

發動機潤滑系統的作用是減少運動部件間的摩擦和磨損，冷卻部件，防止腐蝕。

組成部分：

潤滑油：基礎油和添加劑的混合物。

潤滑油泵：循環潤滑油。

油道和油軌：將潤滑油輸送到各潤滑點。

滑油濾清器：過濾潤滑油中的雜質。

6.簡述發動機排放系統的主要功能和組成部分。

解答：

發動機排放系統的主要功能是減少有害氣體排放，改善空氣質量。

組成部分：

進氣歧管：將新鮮空氣引入氣缸。

噴油器：噴射燃油。

氧傳感器：監測排氣中氧的含量。

催化轉化器：將有害氣體轉化為無害氣體。

7.簡述發動機點火系統的主要功能和組成部分。

解答：

發動機點火系統的主要功能是在正確的時間點點燃混合氣體，保證發動機正常工作。

組成部分：

電池：為點火系統提供電能。

發電機（交流發電機）：為點火系統和車內電氣系統供電。

點火線圈：將低壓電流轉換為高壓電流。

火花塞：產生火花點燃混合氣體。

8.簡述發動機進氣系統的主要功能和組成部分。

解答：

發動機進氣系統的主要功能是保證適量的空氣進入氣缸，與燃油混合，為燃燒提供必要的條件。

組成部分：

進氣歧管：將空氣輸送到各個氣缸。

節氣門：控制進入氣缸的空氣量。

空氣濾清器：過濾空氣中的雜質。

進氣凸輪軸：控制節氣門的開啟和關閉。

答案及解題思路：

1.答案：

進氣沖程：吸入混合氣體。

壓縮沖程：壓縮混合氣體，溫度和壓力升高。

燃燒（做功）沖程：燃燒產生高壓氣體，推動活塞做功。

排氣沖程：排出廢氣。

解題思路：

回顧發動機工作循環的四個沖程及其基本原理，然后逐個描述每個沖程的過程和特點。

2.答案：

連接方式：螺栓緊固連接，通過正時皮帶或鏈條驅動。

作用：傳遞動力，平衡運轉，減少沖擊和振動。

解題思路：

分析曲軸與飛輪連接的物理意義和作用，并結合發動機工作原理進行闡述。

3.答案：

吸入混合氣體，壓縮混合氣體，點火燃燒，排氣。

解題思路：

描述燃燒室內氣體壓力升高的具體步驟，涉及進氣、壓縮、燃燒和排氣過程。五、論述題1.論述發動機工作循環中四個沖程的相互關系。

解題思路：從進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程四個階段，分別闡述各沖程在發動機工作循環中的作用及其相互之間的依賴與影響。

2.論述發動機曲軸與飛輪連接方式對發動機功能的影響。

解題思路：分析曲軸與飛輪連接方式的不同類型（如剛性連接、柔性連接等），討論其對發動機運轉平穩性、動力輸出和振動控制等方面的影響。

3.論述發動機燃燒室內氣體壓力升高對發動機功能的影響。

解題思路：闡述燃燒室內氣體壓力升高的原因，分析其對發動機動力輸出、燃油經濟性和排放功能等方面的影響。

4.論述發動機冷卻系統對發動機功能的影響。

解題思路：分析冷卻系統的主要功能，討論其對發動機溫度控制、熱效率、壽命和排放等方面的影響。

5.論述發動機潤滑系統對發動機功能的影響。

解題思路：闡述潤滑系統的作用，討論其對發動機摩擦、磨損、溫度控制和零件壽命等方面的影響。

6.論述發動機排放系統對發動機功能的影響。

解題思路：分析排放系統的主要功能，討論其對發動機排放功能、環保要求、動力輸出和燃油經濟性等方面的影響。

7.論述發動機點火系統對發動機功能的影響。

解題思路：闡述點火系統的作用，討論其對發動機燃燒效率、動力輸出、燃油經濟性和排放等方面的影響。

8.論述發動機進氣系統對發動機功能的影響。

解題思路：分析進氣系統的主要功能，討論其對發動機進氣效率、燃燒功能、動力輸出和燃油經濟性等方面的影響。

答案及解題思路：

1.答案：發動機工作循環中四個沖程的相互關系主要體現在以下方面：

進氣沖程為燃燒沖程提供可燃混合氣；

壓縮沖程提高混合氣溫度和壓力，有利于燃燒；

燃燒沖程產生高溫高壓氣體，推動活塞做功；

排氣沖程將燃燒后的廢氣排出，為下一次進氣沖程做準備。

解題思路：通過分析各沖程的作用和相互依賴關系，得出結論。

2.答案：發動機曲軸與飛輪連接方式對發動機功能的影響

剛性連接：提高發動機運轉平穩性，但易產生振動；

柔性連接：降低振動，但影響動力輸出和傳動效率。

解題思路：分析連接方式對振動、動力輸出和傳動效率的影響，得出結論。

3.答案：發動機燃燒室內氣體壓力升高對發動機功能的影響包括：

提高動力輸出；

降低燃油經濟性；

增加排放。

解題思路：從動力輸出、燃油經濟性和排放三個方面分析氣體壓力升高的影響。

4.答案：發動機冷卻系統對發動機功能的影響

控制發動機溫度，提高熱效率；

延長發動機壽命；

降低排放。

解題思路：分析冷卻系統對溫度、壽命和排放的影響。

5.答案：發動機潤滑系統對發動機功能的影響

降低摩擦和磨損；

控制發動機溫度；

延長發動機壽命。

解題思路：分析潤滑系統對摩擦、溫度和壽命的影響。

6.答案：發動機排放系統對發動機功能的影響

降低排放；

提高環保功能；

影響動力輸出和燃油經濟性。

解題思路：分析排放系統對排放、環保功能和動力輸出的影響。

7.答案：發動機點火系統對發動機功能的影響

提高燃燒效率；

提高動力輸出；

降低排放。

解題思路：分析點火系統對燃燒效率、動力輸出和排放的影響。

8.答案：發動機進氣系統對發動機功能的影響

提高進氣效率；

提高燃燒功能；

提高動力輸出。

解題思路：分析進氣系統對進氣效率、燃燒功能和動力輸出的影響。六、計算題1.已知發動機轉速為6000轉/分鐘，求發動機每秒鐘完成的沖程數。

解題思路：

將分鐘轉換為秒，即6000轉/分鐘÷60秒/分鐘=100轉/秒。

一個四沖程發動機在一個工作循環中完成四個沖程，因此每兩轉完成一個工作循環。

每秒鐘完成的沖程數=100轉/秒×2沖程/轉=200沖程/秒。

2.已知發動機曲軸直徑為80mm，求曲軸每轉一圈的轉動半徑。

解題思路：

曲軸的半徑是直徑的一半。

半徑=直徑÷2=80mm÷2=40mm。

3.已知發動機燃燒室內氣體壓力為1MPa，求氣體體積。

解題思路：

需要使用理想氣體狀態方程PV=nRT來計算體積，其中P是壓力，V是體積，n是物質的量，R是氣體常數，T是溫度。

由于題目未給出溫度和氣體物質的量，假設在標準大氣壓和溫度下（P=1MPa=10^6Pa，T=273K），可以使用摩爾體積22.4L/mol。

V=n×摩爾體積=(P/R×T)×摩爾體積。

V=(10^6Pa/(8.31J/(mol·K)×273K))×22.4L/mol。

4.已知發動機冷卻水流量為1000L/h，求冷卻水在發動機內的平均流速。

解題思路：

流量=體積/時間。

平均流速=流量/截面積。

假設冷卻水在發動機內的截面積為A（單位：m2）。

平均流速=(1000L/h)/(A×3600s/h)=(1000/1000)/(A×3600)=1/(A×3600)m/s。

5.已知發動機潤滑系統機油壓力為0.5MPa，求機油流量。

解題思路：

流量Q=壓力P×截面積A×流速v。

需要假設截面積A和流速v，或者知道機油泵的排量來計算流量。

由于缺乏具體數據，無法直接計算流量。

6.已知發動機排放系統排放量為100g/km，求排放量對應的NOx質量。

解題思路：

需要知道NOx的摩爾質量才能計算質量。

假設NOx的平均摩爾質量為30g/mol（NO和NO2的摩爾質量平均值）。

質量m=排放量×摩爾質量=100g/km×(30g/mol)。

7.已知發動機點火提前角為10度，求點火提前角對應的曲軸轉角。

解題思路：

點火提前角通常是指相對于上死點（TDC）的提前角度。

需要知道發動機的每度曲軸轉角對應的沖程數，一般為360度/720度=1度/2沖程。

轉角=點火提前角度×(2沖程/度)。

8.已知發動機進氣系統空氣流量為1000kg/h，求進氣速度。

解題思路：

流量=質量/時間。

進氣速度=流量/截面積。

假設進氣截面積為A（單位：m2）。

進氣速度=(1000kg/h)/(A×3600s/h)=(1000/1000)/(A×3600)=1/(A×3600)m/s。

答案及解題思路：

1.解答：200沖程/秒。

2.解答：40mm。

3.解答：使用理想氣體狀態方程和給定條件計算，具體值取決于溫度和壓力的詳細數據。

4.解答：1/(A×3600)m/s，具體值取決于冷卻水的截面積。

5.解答：無法直接計算，需要更多信息。

6.解答：質量m=100g/km×(30g/mol)，具體值取決于摩爾質量。

7.解答：轉角=10度×(2沖程/度)，具體值取決于發動機的具體構造。

8.解答：1/(A×3600)m/s，具體值取決于進氣截面積。七、應用題1.分析發動機冷卻系統故障對發動機功能的影響。

應用題：某車型發動機在高溫環境下工作，冷卻風扇工作正常，但水溫持續升高，導致發動機功能下降。請分析冷卻系統故障可能的原因及其對發動機功能的影響。

答案：冷卻系統故障可能的原因包括冷卻液不足、散熱器堵塞、節溫器故障、冷卻風扇電機故障等。這些故障會導致冷卻效果不佳，使得發動機過熱，進而影響發動機的燃燒效率和動力輸出，導致功能下降。

解題思路：首先確認冷卻液充足且循環正常，然后檢查散熱器是否堵塞，節溫器是否工作正常，最后檢查冷卻風扇電機是否有故障。

2.分析發動機潤滑系統故障對發動機功能的影響。

應用題：一輛汽車在行駛過程中，發動機出現異響，并伴有機油壓力警告燈亮起。請分析潤滑系統故障可能的原因及其對發動機功能的影響。

答案：潤滑系統故障可能的原因包括機油油壓過低、機油濾清器堵塞、機油泵故障、機油冷卻器堵塞等。這些故障會導致潤滑不足，增加發動機部件磨損，降低發動機的工作效率和壽命。

解題思路：首先檢查機油壓力是否正常，然后檢查機油濾清器是否堵塞，機油泵和機油冷卻器是否工作正常。

3.分析發動機排放系統故障對發動機功能的影響。

應用題：某車型發動機排放尾氣檢測不合格，排氣顏色異常，請分析排放系統故障可能的原因及其對發動機功能的影響。

答案：排放系統故障可能的原因包括氧傳感器故障、三元催化器堵塞、排氣系統泄漏等。這些故障會導致排放超標，同時可能影響發動機的燃燒效率和燃油經濟性。

解題思路：首先檢查氧傳感器是否工作正常，然后檢查三元催化器是否堵塞，排氣系統是否有泄漏。

4.分析發動機點火系統故障對發動機功能的影響。

應用題：一輛汽車在行駛中突然熄火，重啟后功能下降，故障燈亮起。請分析點火系統故障可能的原因及其對發動機功能的影響。

答案：點火系統故障可能的原因包括火花塞損壞、點