汽車工程發動機原理閱讀題姓名_________________________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.發動機的工作循環包括以下哪個步驟？

A.吸氣

B.壓縮

C.做功

D.排氣

E.停止

答案：A,B,C,D

解題思路：發動機的工作循環通常包括四個步驟，即吸氣、壓縮、做功和排氣，這是內燃機的基本工作原理。停止不是工作循環的一部分，而是一個狀態。

2.汽油發動機中，混合氣過濃會導致什么現象？

A.爆震

B.燃燒不充分

C.排氣冒黑煙

D.發動機動力不足

E.發動機過熱

答案：B,C,D

解題思路：混合氣過濃意味著燃料與空氣的比例不合適，這會導致燃燒不充分。不充分燃燒會導致排氣中冒黑煙，并可能引起發動機動力不足。

3.發動機的效率取決于哪個因素？

A.燃油質量

B.發動機轉速

C.壓縮比

D.燃燒溫度

E.發動機結構

答案：C,E

解題思路：發動機的效率受多種因素影響，但壓縮比和發動機結構是關鍵因素。壓縮比的增加可以提高熱效率，而發動機結構設計也直接影響到熱能轉換為機械能的效率。

4.發動機的壓縮比是指什么？

A.氣缸總容積與燃燒室容積之比

B.氣缸總容積與吸入容積之比

C.壓縮前氣缸內氣體壓力與壓縮后氣缸內氣體壓力之比

D.氣缸總容積與排氣管容積之比

E.氣缸總容積與氣缸行程之比

答案：A

解題思路：壓縮比是指氣缸在工作過程中，活塞向上運動時，氣缸內氣體被壓縮后的體積與原始體積之比，即氣缸總容積與燃燒室容積之比。

5.發動機的燃燒室形狀對發動機功能有什么影響？

A.影響發動機功率

B.影響發動機燃油消耗

C.影響發動機排放

D.影響發動機振動

E.影響發動機使用壽命

答案：A,B,C,D

解題思路：燃燒室形狀對發動機功能有顯著影響。它不僅影響發動機功率和燃油消耗，還會影響排放和振動。

6.發動機中的活塞環的作用是什么？

A.密封氣缸

B.減少摩擦

C.增加發動機功率

D.調節發動機轉速

E.控制燃燒

答案：A,B

解題思路：活塞環的主要作用是密封氣缸，防止燃燒室內的混合氣體泄漏，并減少活塞與氣缸壁之間的摩擦。

7.發動機中的凸輪軸的作用是什么？

A.控制氣門開閉

B.控制燃油噴射

C.控制活塞運動

D.控制點火

E.控制冷卻液循環

答案：A

解題思路：凸輪軸通常用于控制氣門的開閉，從而控制進入和排出氣缸的空氣量，影響發動機的工作狀態。

8.發動機的點火時機對發動機功能有什么影響？

A.影響發動機功率

B.影響發動機燃油消耗

C.影響發動機排放

D.影響發動機振動

E.影響發動機使用壽命

答案：A,B,C

解題思路：點火時機對發動機的功能影響很大。正確的點火時機可以提高功率，減少燃油消耗，并改善排放功能。不當的點火時機可能導致發動機振動加劇或縮短使用壽命。二、填空題1.發動機的工作循環包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個步驟。

2.發動機的壓縮比是指汽缸最大容積與汽缸最小容積之比。

3.發動機的燃燒室形狀對發動機功能的影響主要體現在混合氣的形成、燃燒效率、排放功能等方面。

4.發動機中的活塞環的主要作用是密封氣缸、引導活塞運動。

5.發動機中的凸輪軸的主要作用是控制氣門和燃油噴射的開啟與關閉時機。

6.發動機的點火時機對發動機功能的影響主要體現在燃燒效率、排放、動力輸出等方面。

答案及解題思路：

答案：

1.吸氣、壓縮、做功、排氣

2.汽缸最大容積、汽缸最小容積

3.混合氣的形成、燃燒效率、排放功能

4.密封氣缸、引導活塞運動

5.控制氣門和燃油噴射的開啟與關閉時機

6.燃燒效率、排放、動力輸出

解題思路：

1.發動機的工作循環描述了發動機從吸入混合氣到排出的整個過程，吸氣是空氣和燃油混合物進入汽缸，壓縮是混合物被壓縮，做功是燃燒產生的高溫高壓氣體推動活塞做功，排氣是燃燒后的廢氣排出汽缸。

2.壓縮比是指發動機在壓縮行程結束時汽缸容積與壓縮開始時汽缸容積的比值，這個比值影響發動機的燃燒效率和功率輸出。

3.燃燒室形狀影響混合氣的形成，因為燃燒室內的氣流分布不同會影響燃油與空氣的混合，進而影響燃燒效率和排放。

4.活塞環的作用是保證汽缸內部的高壓氣體不會泄漏，同時引導活塞運動，減少摩擦和能量損失。

5.凸輪軸通過凸輪控制氣門的開閉和燃油噴射，從而控制發動機的進氣和排氣過程以及燃油的噴射時機。

6.點火時機指的是火花塞點燃混合氣的時間，這個時機影響燃燒的效率和發動機的功能，包括動力輸出和排放水平。正確的點火時機可以優化發動機的工作效率。三、判斷題1.發動機的工作循環中，做功過程將燃料燃燒產生的熱能轉化為機械能。（）

2.混合氣過濃會導致發動機功率下降。（）

3.發動機的壓縮比越高，發動機的燃油消耗越低。（）

4.發動機中的活塞環的主要作用是密封氣缸。（）

5.發動機的點火時機越早，發動機的功率越高。（）

答案及解題思路：

1.正確。

解題思路：在發動機的工作循環中，做功過程是指燃氣在氣缸內膨脹推動活塞，這一過程中燃料燃燒產生的熱能被轉化為機械能。

2.正確。

解題思路：混合氣過濃，即空氣與燃油的比例不當，會導致燃燒不完全，從而降低發動機的燃燒效率，導致功率下降。

3.錯誤。

解題思路：雖然高壓縮比可以提高發動機的熱效率，但同時也可能導致燃油燃燒不完全，增加氮氧化物的排放，且在高負荷下可能導致發動機過熱，因此并不一定導致燃油消耗降低。

4.正確。

解題思路：活塞環的主要功能之一就是密封氣缸，防止燃燒室內的混合氣泄漏，從而保證燃燒效率和減少污染物的排放。

5.錯誤。

解題思路：發動機的點火時機越早，可能會導致燃燒不完全，影響發動機的功率輸出。點火時機過晚，會導致發動機功率下降。理想的點火時機是在混合氣即將達到自燃溫度時點火，這樣可以在保證燃燒完全的同時獲得最大的功率輸出。四、簡答題1.簡述發動機的工作循環。

答案：

發動機的工作循環通常包括四個沖程：進氣沖程、壓縮沖程、燃燒（做功）沖程和排氣沖程。

進氣沖程：活塞向下移動，進氣門打開，新鮮空氣或混合氣被吸入氣缸。

壓縮沖程：活塞向上移動，進氣門關閉，氣缸內的空氣或混合氣被壓縮。

燃燒（做功）沖程：混合氣在火花塞點燃下燃燒，產生高溫高壓氣體，推動活塞向下移動。

排氣沖程：活塞再次向上移動，排氣門打開，燃燒后的廢氣被排出氣缸。

解題思路：

發動機的工作循環是發動機進行能量轉換的基礎，通過對四個沖程的描述，可以全面了解發動機的工作原理。

2.簡述發動機的壓縮比對其功能的影響。

答案：

發動機的壓縮比是指氣缸最大容積與最小容積的比值。壓縮比對發動機功能有以下影響：

壓縮比增加可以提高熱效率，因為燃燒更充分。

壓縮比增加可以增加發動機的功率輸出。

過高的壓縮比可能導致爆燃，損害發動機。

解題思路：

分析壓縮比如何影響燃燒效率、熱效率和發動機功能，同時考慮壓縮比過高的潛在風險。

3.簡述發動機的燃燒室形狀對其功能的影響。

答案：

燃燒室形狀對發動機功能有重要影響，具體包括：

燃燒室形狀影響燃燒速度和效率。

優化燃燒室形狀可以提高燃油經濟性和發動機功率。

燃燒室形狀也影響排放功能。

解題思路：

討論不同燃燒室形狀對燃燒效率、燃油經濟性和排放功能的具體影響。

4.簡述發動機中的活塞環的作用。

答案：

活塞環在發動機中起到以下作用：

保持活塞與氣缸壁之間的密封，防止壓縮氣體泄漏。

控制活塞運動時的摩擦和磨損。

引導部分排氣通過活塞環和氣缸壁之間的縫隙，以減少排放。

解題思路：

分析活塞環如何實現密封、降低摩擦和引導排氣的功能。

5.簡述發動機中的凸輪軸的作用。

答案：

凸輪軸在發動機中主要負責：

控制氣門的開閉時機，保證進氣和排氣在正確的時刻進行。

通過凸輪與氣門機構的相互作用，實現氣門的開啟和關閉。

影響發動機的配氣相位，從而影響發動機的功能。

解題思路：

闡述凸輪軸如何通過控制氣門開閉影響發動機的功能，包括動力輸出和排放控制。五、論述題1.論述發動機點火時機對發動機功能的影響。

答案：

發動機點火時機是指火花塞產生火花點燃混合氣的瞬間與活塞到達上止點之間的角度。點火時機對發動機功能有顯著影響，具體

（1）點火過早：會導致混合氣燃燒不完全，增加氮氧化物的排放，降低發動機的功率和燃油經濟性。

（2）點火過晚：會使混合氣燃燒時間縮短，造成燃燒效率低下，發動機功率下降，同時也會增加爆震的可能性。

解題思路：

介紹點火時機的概念，然后分析點火過早和點火過晚對發動機功能的具體影響，結合實際案例和數據進行分析。

2.論述發動機壓縮比對發動機功能的影響。

答案：

發動機壓縮比是指氣缸總容積與氣缸工作容積之比。壓縮比對發動機功能有如下影響：

（1）壓縮比提高：可以提高發動機的熱效率，使發動機輸出功率增大，同時燃油經濟性得到改善。

（2）壓縮比過高：會導致燃燒過程中壓力過大，容易引起爆震，從而損害發動機內部零件。

解題思路：

闡述壓縮比的定義，接著分析提高壓縮比和過高壓縮比對發動機功能的具體影響，并引用相關理論和實驗數據支持論述。

3.論述發動機燃燒室形狀對發動機功能的影響。

答案：

發動機燃燒室形狀對發動機功能有以下幾方面的影響：

（1）燃燒效率：合理的燃燒室形狀可以提高燃燒效率，使混合氣在燃燒室內得到充分混合，提高燃燒速度。

（2）排放功能：燃燒室形狀對尾氣排放有直接影響，合理的形狀有助于降低有害氣體的排放。

（3）抗爆震功能：燃燒室形狀對發動機的抗爆震功能有一定影響，合理設計可以降低爆震的發生。

解題思路：

介紹燃燒室形狀的概念，然后分析燃燒室形狀對燃燒效率、排放功能和抗爆震功能的影響，結合實際案例和數據進行分析。六、計算題1.已知某汽油發動機的壓縮比為9.0，吸入氣體的溫度為20℃，大氣壓力為101.3kPa，求壓縮后氣體的壓力。

2.已知某柴油發動機的燃燒室容積為0.4L，氣缸總容積為2.0L，求壓縮比。

3.已知某汽油發動機的燃油消耗率為0.5L/h，發動機轉速為2000r/min，求發動機的功率。

4.已知某柴油發動機的壓縮比為14.0，燃燒溫度為1800℃，求燃燒后氣體的壓力。

5.已知某汽油發動機的點火提前角為上止點前10°，發動機轉速為2000r/min，求點火提前角對應的曲軸轉角。

答案及解題思路：

1.解題思路：

根據理想氣體狀態方程\(P_1V_1/T_1=P_2V_2/T_2\)，其中\(P_1\)和\(T_1\)為初始壓力和溫度，\(P_2\)和\(T_2\)為壓縮后的壓力和溫度。已知初始壓力\(P_1=101.3\)kPa，初始溫度\(T_1=20273.15\)K，壓縮比\(r=9.0\)，因此\(V_1=V_2/r\)。將已知數值代入公式求解\(P_2\)。

答案：\(P_2=8.4\)kPa

2.解題思路：

壓縮比\(r\)為氣缸總容積與燃燒室容積之比，即\(r=V_t/V_b\)，其中\(V_t\)為氣缸總容積，\(V_b\)為燃燒室容積。已知\(V_b=0.4\)L，\(V_t=2.0\)L，代入公式計算\(r\)。

答案：\(r=5.0\)

3.解題思路：

發動機功率\(P\)可以通過燃油消耗率\(\dot{m}\)和燃油的熱值\(H\)來計算，即\(P=\dot{m}\timesH\timesN\)，其中\(N\)為發動機轉速（r/min）。已知\(\dot{m}=0.5\)L/h，轉速\(N=2000\)r/min，燃油的熱值\(H\)取為45kJ/L，代入公式計算\(P\)。

答案：\(P=9.0\)kW

4.解題思路：

根據理想氣體狀態方程和查理定律，壓縮比\(r\)和燃燒溫度\(T_2\)可以用來計算燃燒后的壓力\(P_2\)。已知\(r=14.0\)，燃燒溫度\(T_2=1800273.15\)K，初始壓力\(P_1=101.3\)kPa，代入公式計算\(P_2\)。

答案：\(P_2=2874.3\)kPa

5.解題思路：

點火提前角對應的曲軸轉角可以通過發動機轉速和點火提前角來計算。已知點火提前角為上止點前10°，轉速\(N=2000\)r/min，曲軸每轉一圈對應360°，因此曲軸轉角\(\theta=N\times10°\times(60s/1000r)\)。

答案：\(\theta=36°\)七、應用題1.分析發動機功率不足的原因。

案例描述：一輛小轎車在高速行駛時，發覺發動機功率明顯不足，加速緩慢，油耗增加。

可能原因分析：

空氣濾清器堵塞，導致進氣量不足。

進氣歧管漏氣，空氣與燃油混合比例不正確。

點火系統故障，如火花塞積碳、點火線圈損壞等。

氣缸壓縮比降低，可能是氣門密封不良或氣缸磨損。

潤滑系統問題，導致發動機內部摩擦增大。

發動機機械磨損，如曲軸軸承、連桿軸承磨損。

2.分析發動機排放超標的原因。

案例描述：一輛柴油車在排放檢測中，發覺氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）排放量超過標準。

可能原因分析：

燃油品質差，燃燒不完全。

噴油器故障，導致燃油噴射不均勻。

排氣再循環（EGR）系統故障，未能有效降低NOx排放。

氣門重疊角設置不當，影響燃燒效率。

廢氣再循環（EGR）系統泄漏，影響系統效率。

柴油機后處理系統（如DPF、SCR）故障。

3.分析發動機振動的原因。

案例描述：一輛卡車在行駛過程中，發動機出現明顯的振動，影響駕駛舒適性和車輛穩定性。

可能原因分析：

發動機平衡性不良，可能是曲軸不平衡或活塞連桿不平衡。

懸掛系統問題，如減震器磨損或懸掛彈簧老化。

發動機支架松動或損壞。

發動機內部部件磨損，如軸承、齒輪等。

發動機與車身連接螺栓松動。

4.分析發動機油耗高的原因