汽車工程發(fā)動機原理與性能分析試題集

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標封區(qū)內(nèi)填寫無關內(nèi)容。一、選擇題1.發(fā)動機的四個沖程包括：

a)吸氣、壓縮、做功、排氣

b)吸氣、壓縮、冷卻、排氣

c)吸氣、壓縮、點火、排氣

d)吸氣、壓縮、膨脹、排氣

2.發(fā)動機的壓縮比是指：

a)壓縮沖程末氣缸內(nèi)氣體壓力與大氣壓力之比

b)壓縮沖程末氣缸內(nèi)氣體體積與大氣壓力之比

c)壓縮沖程末氣缸內(nèi)氣體溫度與大氣溫度之比

d)壓縮沖程末氣缸內(nèi)氣體密度與大氣密度之比

3.發(fā)動機的燃燒室形狀對燃燒效率的影響是：

a)形狀越復雜，燃燒效率越高

b)形狀越簡單，燃燒效率越高

c)形狀對燃燒效率沒有影響

d)形狀對燃燒效率影響不大

4.發(fā)動機的點火提前角是指：

a)點火時機相對于活塞到達上止點的時間

b)點火時機相對于活塞到達下止點的時間

c)點火時機相對于排氣沖程開始的時間

d)點火時機相對于吸氣沖程開始的時間

5.發(fā)動機的功率輸出與以下哪個因素無關：

a)發(fā)動機轉(zhuǎn)速

b)發(fā)動機壓縮比

c)發(fā)動機點火提前角

d)發(fā)動機燃燒效率

6.發(fā)動機的排放污染物主要包括：

a)二氧化碳、氮氧化物、顆粒物

b)二氧化碳、一氧化碳、顆粒物

c)二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳

d)一氧化碳、氮氧化物、顆粒物

7.發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)主要作用是：

a)降低發(fā)動機溫度

b)提高發(fā)動機溫度

c)保持發(fā)動機溫度恒定

d)減少發(fā)動機摩擦

答案及解題思路：

1.答案：a)吸氣、壓縮、做功、排氣

解題思路：發(fā)動機的工作循環(huán)包括四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣，這是內(nèi)燃機的基本工作原理。

2.答案：a)壓縮沖程末氣缸內(nèi)氣體壓力與大氣壓力之比

解題思路：壓縮比是指氣缸在壓縮沖程結(jié)束時氣缸內(nèi)氣體的壓力與大氣壓力之比，它是衡量發(fā)動機壓縮效率的重要指標。

3.答案：b)形狀越簡單，燃燒效率越高

解題思路：燃燒室形狀簡單有利于混合氣均勻分布和火焰?zhèn)鞑?，從而提高燃燒效率?/p>

4.答案：a)點火時機相對于活塞到達上止點的時間

解題思路：點火提前角是指點火時機相對于活塞到達上止點的時間，它是控制發(fā)動機燃燒過程的重要參數(shù)。

5.答案：c)發(fā)動機點火提前角

解題思路：發(fā)動機的功率輸出主要與發(fā)動機轉(zhuǎn)速、壓縮比和燃燒效率有關，點火提前角雖然影響燃燒效率，但不是功率輸出的直接決定因素。

6.答案：a)二氧化碳、氮氧化物、顆粒物

解題思路：發(fā)動機排放污染物主要包括二氧化碳、氮氧化物和顆粒物，這些都是環(huán)境污染物。

7.答案：a)降低發(fā)動機溫度

解題思路：發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的主要作用是降低發(fā)動機在工作過程中的溫度，以保證發(fā)動機的正常工作。二、填空題1.發(fā)動機的四個沖程依次為：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

2.發(fā)動機的壓縮比越高，熱效率越大。

3.發(fā)動機的點火提前角過大會導致爆燃。

4.發(fā)動機的排放污染物主要包括一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物。

5.發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)主要作用是吸收和帶走發(fā)動機在工作過程中產(chǎn)生的熱量。

答案及解題思路：

1.發(fā)動機的四個沖程依次為：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

解題思路：發(fā)動機的四個沖程是發(fā)動機工作循環(huán)的基礎，它們分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。吸氣沖程中，活塞向下運動，進氣門打開，空氣或混合氣體被吸入氣缸；壓縮沖程中，活塞向上運動，進氣門關閉，氣缸內(nèi)的混合氣體被壓縮；做功沖程中，火花塞點燃混合氣體，產(chǎn)生爆炸，推動活塞向下運動；排氣沖程中，活塞向上運動，排氣門打開，廢氣被排出氣缸。

2.發(fā)動機的壓縮比越高，熱效率越大。

解題思路：壓縮比是氣缸容積與燃燒室容積的比值。壓縮比越高，燃燒室內(nèi)的氣體在壓縮過程中溫度和壓力越高，有利于燃料的完全燃燒，從而提高熱效率。

3.發(fā)動機的點火提前角過大會導致爆燃。

解題思路：點火提前角是指點火時刻相對于活塞到達上死點的角度。點火提前角過大會導致燃料混合氣在未到達上死點前就燃燒，產(chǎn)生較大的壓力和溫度，容易導致爆燃。

4.發(fā)動機的排放污染物主要包括一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物。

解題思路：發(fā)動機在燃燒過程中，由于不完全燃燒和高溫燃燒，會產(chǎn)生多種污染物。一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物是常見的發(fā)動機排放污染物。

5.發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)主要作用是吸收和帶走發(fā)動機在工作過程中產(chǎn)生的熱量。

解題思路：發(fā)動機在燃燒過程中會產(chǎn)生大量熱量，如果不及時散發(fā)，會導致發(fā)動機過熱，影響發(fā)動機功能和壽命。冷卻系統(tǒng)通過水循環(huán)、空氣循環(huán)等方式，將發(fā)動機產(chǎn)生的熱量吸收并帶走，保持發(fā)動機在正常溫度范圍內(nèi)工作。三、判斷題1.發(fā)動機的四個沖程分別為吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。（）

答案：√

解題思路：發(fā)動機的四個沖程是內(nèi)燃機工作的基本過程，分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。吸氣沖程吸入混合氣或空氣，壓縮沖程壓縮混合氣或空氣，做功沖程燃燒產(chǎn)生動力，排氣沖程排出廢氣。這一描述符合內(nèi)燃機的基本工作原理。

2.發(fā)動機的壓縮比越高，燃燒效率越高。（）

答案：√

解題思路：發(fā)動機的壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。壓縮比越高，意味著壓縮后的氣體壓力和溫度更高，有利于燃燒的完全進行，從而提高燃燒效率。但是過高的壓縮比可能導致爆震，影響發(fā)動機功能。

3.發(fā)動機的點火提前角越小，燃燒越充分。（）

答案：×

解題思路：點火提前角是指點火時機相對于上止點位置的角度。點火提前角越小，點火時機越晚，燃燒越充分。但是點火過早可能導致爆震，降低發(fā)動機功能。因此，點火提前角需要根據(jù)發(fā)動機的具體情況來調(diào)整。

4.發(fā)動機的排放污染物對環(huán)境沒有影響。（）

答案：×

解題思路：發(fā)動機排放的污染物，如一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物等，對環(huán)境有嚴重的影響。這些污染物會導致空氣質(zhì)量下降，甚至引發(fā)酸雨、光化學煙霧等環(huán)境問題。

5.發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)可以降低發(fā)動機溫度。（）

答案：√

解題思路：發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的主要作用是降低發(fā)動機在工作過程中的溫度，保證發(fā)動機在適宜的溫度范圍內(nèi)工作。通過冷卻液循環(huán)和散熱器散熱，冷卻系統(tǒng)可以有效降低發(fā)動機溫度，防止過熱損壞。四、簡答題1.簡述發(fā)動機的四個沖程。

答案：

發(fā)動機的四個沖程分別為：進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。

解題思路：

進氣沖程：活塞從上止點向下運動，進氣門打開，排氣門關閉，氣缸內(nèi)形成低壓，吸入新鮮混合氣。

壓縮沖程：活塞向上運動，進氣門和排氣門關閉，混合氣被壓縮，壓力和溫度升高。

做功沖程：火花塞點火，混合氣燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞向下運動，將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。

排氣沖程：活塞再次向上運動，排氣門打開，進氣門關閉，燃燒后的廢氣被排出氣缸。

2.解釋發(fā)動機的壓縮比。

答案：

發(fā)動機的壓縮比是指氣缸最大容積與最小容積的比值，通常用數(shù)值表示。

解題思路：

計算方法：壓縮比=最大容積/最小容積。

壓縮比的作用：提高壓縮比可以增加混合氣的壓力和溫度，從而提高燃燒效率和發(fā)動機功率。

3.簡述發(fā)動機點火提前角的作用。

答案：

發(fā)動機點火提前角是指點火時刻相對于上止點的時間差，其作用主要有：

解題思路：

提高燃燒效率：通過提前點火，使混合氣在活塞接近上止點時開始燃燒，充分利用混合氣的能量。

增加發(fā)動機功率：提前點火可以使燃燒過程更加充分，提高發(fā)動機的熱效率，從而增加功率輸出。

改善排放功能：適當?shù)狞c火提前角有助于減少排放中的有害物質(zhì)。

4.簡述發(fā)動機排放污染物的主要種類。

答案：

發(fā)動機排放污染物主要包括：

解題思路：

一氧化碳（CO）：不完全燃燒的產(chǎn)物，對環(huán)境和人體健康有害。

碳氫化合物（HC）：未燃燒的燃料和油蒸氣，同樣對環(huán)境和人體有害。

氮氧化物（NOx）：高溫下氮氣與氧氣反應，對大氣臭氧層和人體呼吸系統(tǒng)有害。

顆粒物（PM）：燃燒過程中產(chǎn)生的微小固體顆粒，對環(huán)境和人體健康有害。

5.簡述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的作用。

答案：

發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的作用主要有：

解題思路：

保持發(fā)動機溫度：通過冷卻系統(tǒng)，將發(fā)動機在工作過程中產(chǎn)生的熱量及時帶走，保持發(fā)動機在適宜的工作溫度范圍內(nèi)。

防止發(fā)動機過熱：冷卻系統(tǒng)通過冷卻液循環(huán)，吸收發(fā)動機的熱量，防止發(fā)動機過熱導致?lián)p壞。

延長發(fā)動機壽命：有效的冷卻系統(tǒng)可以減少發(fā)動機內(nèi)部部件的磨損，延長發(fā)動機的使用壽命。五、論述題1.論述發(fā)動機壓縮比對燃燒效率的影響。

答案：

發(fā)動機的壓縮比是指氣缸在壓縮沖程結(jié)束時，氣缸內(nèi)氣體體積與氣缸總?cè)莘e的比值。壓縮比的大小對燃燒效率有著顯著的影響。

解題思路：

介紹壓縮比的定義和作用。

闡述壓縮比對燃燒效率的正向影響，如提高熱效率、改善燃燒穩(wěn)定性等。

接著，分析壓縮比對燃燒效率的負面影響，如可能導致爆燃、增加機械負荷等。

總結(jié)壓縮比在發(fā)動機設計和優(yōu)化中的重要性。

2.論述發(fā)動機點火提前角對燃燒效率的影響。

答案：

發(fā)動機點火提前角是指點火裝置在活塞到達上止點前點火的時間間隔。點火提前角對燃燒效率有著直接的影響。

解題思路：

介紹點火提前角的定義和作用。

詳細說明點火提前角對燃燒效率的正面影響，如提高燃燒速度、增加動力輸出等。

接著，分析點火提前角對燃燒效率的負面影響，如可能導致爆燃、降低排放功能等。

討論點火提前角在實際應用中的調(diào)整策略。

3.論述發(fā)動機排放污染物對環(huán)境的影響。

答案：

發(fā)動機排放的污染物包括一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、顆粒物等，這些污染物對環(huán)境有著嚴重的負面影響。

解題思路：

列舉發(fā)動機排放的主要污染物。

分別闡述每種污染物對環(huán)境的具體影響，如大氣污染、酸雨、溫室效應等。

接著，討論這些污染物對人類健康的影響。

總結(jié)減少發(fā)動機排放污染物的必要性和方法。

4.論述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)對發(fā)動機功能的影響。

答案：

發(fā)動機冷卻系統(tǒng)負責維持發(fā)動機在適宜的工作溫度范圍內(nèi)，對發(fā)動機功能有著的作用。

解題思路：

介紹發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的基本功能和組成部分。

闡述冷卻系統(tǒng)對發(fā)動機功能的正面影響，如提高熱效率、延長發(fā)動機壽命等。

接著，分析冷卻系統(tǒng)設計不當或故障對發(fā)動機功能的負面影響，如過熱、動力下降等。

討論冷卻系統(tǒng)在發(fā)動機設計和維護中的重要性。

5.論述提高發(fā)動機燃燒效率的方法。

答案：

提高發(fā)動機燃燒效率是提高發(fā)動機功能和降低排放的關鍵，一些常用的方法：

解題思路：

概述提高燃燒效率的目標和意義。

列舉并詳細說明提高燃燒效率的方法，如優(yōu)化燃燒室設計、改進點火系統(tǒng)、使用高效燃料等。

接著，分析這些方法在實際應用中的效果和限制。

討論提高燃燒效率的未來發(fā)展趨勢和技術創(chuàng)新。六、計算題1.若發(fā)動機的壓縮比為8，求吸氣沖程末氣缸內(nèi)氣體壓力與大氣壓力之比。

解答：

壓縮比（CR）是氣缸內(nèi)最大壓力與最小壓力的比值。

在理想情況下，壓縮比可以通過以下公式計算：

\[

\text{壓力比}=\left(\frac{P_{\text{終壓}}}{P_{\text{初壓}}}\right)=\text{CR}

\]

假設大氣壓力\(P_{\text{初壓}}\)為1個大氣壓（atm）。

因此，吸氣沖程末氣缸內(nèi)氣體壓力\(P_{\text{終壓}}\)與大氣壓力之比為8。

2.若發(fā)動機的點火提前角為上止點前10度，求點火時機相對于活塞到達上止點的時間。

解答：

點火提前角通常用曲軸轉(zhuǎn)角來表示，而不是直接的時間。

一個完整的工作循環(huán)對應曲軸轉(zhuǎn)360度。

假設發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘，即每秒轉(zhuǎn)40圈。

每圈的曲軸轉(zhuǎn)角為\(\frac{360度}{40}=9度\)。

點火提前10度，即\(\frac{10度}{9度/圈}\approx1.11圈\)。

所以，點火時機大約在活塞到達上止點前\(1.11\)圈。

3.若發(fā)動機的功率為100馬力，轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘，求發(fā)動機的扭矩。

解答：

馬力與扭矩之間的關系可以通過以下公式表示：

\[

P=\frac{T\cdot\omega}{5252}

\]

其中，\(P\)是功率（馬力），\(T\)是扭矩（磅英尺），\(\omega\)是角速度（轉(zhuǎn)/分鐘）。

將已知數(shù)值代入公式：

\[

100=\frac{T\cdot2000}{5252}

\]

解得：

\[

T=\frac{100\cdot5252}{2000}\approx262.6\text{磅英尺}

\]

4.若發(fā)動機的排放污染物中，二氧化碳含量為5%，氮氧化物含量為3%，顆粒物含量為2%，求排放污染物的總含量。

解答：

總含量可以通過簡單相加各個污染物含量得出：

\[

\text{總含量}=5\%3\%2\%=10\%

\]

5.若發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)散熱器散熱面積為1平方米，求發(fā)動機的冷卻效率。

解答：

冷卻效率通常通過比較理論散熱能力與實際散熱能力來評估。

實際散熱效率可以通過以下公式計算：

\[

\text{效率}=\frac{\text{實際散熱量}}{\text{理論散熱量}}

\]

由于缺乏具體數(shù)據(jù)，無法給出一個確切的效率值。需要具體的熱量傳遞數(shù)據(jù)。

答案及解題思路：

1.答案：吸氣沖程末氣缸內(nèi)氣體壓力與大氣壓力之比為8。

解題思路：利用壓縮比公式，假設大氣壓力為1atm，直接計算壓力比。

2.答案：點火時機大約在活塞到達上止點前1.11圈。

解題思路：根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)速換算每圈的曲軸轉(zhuǎn)角，然后根據(jù)點火提前角計算相對曲軸轉(zhuǎn)角。

3.答案：扭矩約為262.6磅英尺。

解題思路：使用馬力與扭矩的關系公式，代入已知功率和轉(zhuǎn)速計算扭矩。

4.答案：排放污染物的總含量為10%。

解題思路：將各個污染物的百分比相加。

5.答案：無法直接給出，需要具體的熱量傳遞數(shù)據(jù)。

解題思路：冷卻效率需要比較實際與理論散熱量，具體數(shù)值取決于實際情況。七、應用題1.根據(jù)發(fā)動機的壓縮比和點火提前角，分析其對發(fā)動機功能的影響。

解題思路：

分析壓縮比對發(fā)動機功能的影響，包括熱效率、燃燒效率和排放功能。

分析點火提前角對發(fā)動機功能的影響，包括燃燒效率、扭矩和排放功能。

結(jié)合實際案例，說明壓縮比和點火提前角如何優(yōu)化發(fā)動機功能。

2.根據(jù)發(fā)動機的排放污染物種類和含量，分析其對環(huán)境的影響。

解題思路：

列舉常見的發(fā)動機排放污染物，如NOx、CO、HC和PM。

分析每種污染物對環(huán)境的具體影響，如酸雨、臭氧層破壞、氣候變化等。

結(jié)合數(shù)據(jù)或案例，說明不同污染物對環(huán)境影響的嚴重程度。

3.根據(jù)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)散熱器散熱面積，分析其對發(fā)動機功能的影響。

解題思路：

解釋散熱器散熱面積對發(fā)動機冷卻效率的影響。

分析冷卻效率對發(fā)動機功能的影響，如熱效率、壽命和排放。

結(jié)合實際案例，說明散熱器散熱面積如何影響發(fā)動機功能。

4.根據(jù)發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速，計算發(fā)動機的扭矩。

解題思路：

根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速的關系，使用公式\(P=