发动机原理试题集

1、中国矿业大学20142015学年第一学期 发动机原理 试卷（A）卷考试时间：100分钟 考试方式：闭 卷学院 班级 姓名 学号一、填空题：(每题2分)1. 压缩比是指 的比值。2. 活塞往复个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。3. 汽油的牌号代表汽油中含值的高低，代表汽油的性能。4. 四冲程发动机的一个工作循环中，曲轴转，进、排气门各开启次。5. 柴油十六烷值越高， ；汽油辛烷值越高，。6. 气缸套分为和两种，其中的散热效果好。7. 曲柄连杆机构由机体组、组成。8. 发动机的空燃比是指可燃混合气中 和的质量比，通常汽油机的空燃比 小 于柴油机的空燃比。9. 发动机机体的主要有 ， 和。1

2、0. 发动机配气机构的凸轮轴方式有 、和。11. 燃烧室结构形式主要有半球型、盆型、楔形12. 配气机构中的正时系统驱动凸轮轴的方式主要有三种：正时齿轮、正时齿形带、正时链条13. 发动机的润滑方式为 与的润滑油的主要作用是 润滑 、 冷却 、 清洗 、 密封 等。14. 发动机工作的四个循环是 环。15. 柴油十六烷值越高，；汽油辛烷值越高 性越好。16. 气缸套分为和两种，其中的散热效果好。17. 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组 组成。18. 汽油机常见的燃烧室形状有、三种。19. 内燃机的特性曲线由与速度横坐标组成。20. 配气机构的气门组其气门杆端部与气门弹簧座采用 连接

3、。21. 二冲程发动机的工作循环中，曲轴转、道 完成换气作用。22. 汽油的标号是指汽油的性能。柴油机的标号是柴油在一定温度条件下的流动 特性。23. 活塞式发动机主要有 、24. 机体组由、和等零件组成。25. 汽缸体的结构形式主要有、三种。26. 内燃机润滑方式为和，也被称为。27. 内燃机的特性曲线由与速度横坐标组成。28. 汽油机牌号1E65F： 表示，29. 495Q： ，30. 内燃机的活塞工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金属材料较多，膨胀量较大。所以在生产时先将活塞制成椭圆形，短轴在销座轴方向。31. 内燃机的活塞工作时，活塞受热膨胀，活塞形状采用 的 或锥型 、直径制成 短

4、轴在销座轴方向的椭圆结构 。32. 发动机增压中冷技术，就是增加进入。中冷则是的空气的温度降低。33. 活塞销的连接方式有两种，一种是安装，当发动机工作时，、杆小头和活塞销座都有相对运动，这样，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。为了防止全浮式活塞销轴向窜动刮伤气缸壁，在活塞销两端装有档圈，进行轴向定位。另一种是“半浮式”安装，其特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动，而和连杆小头没有相对运动。活塞销不会作轴向窜动，不需要锁片。二、概念与名词解释每题5-10分1.2.3.4.5.6. 二行程内燃机与四行程内燃机 水冷发动机和风冷发动机 内燃机

5、的冷却系 汽油机开槽活塞上的绝热槽、膨胀槽 活塞行程 进气提前角：进气门打开时刻与活塞位于上止点之间的曲轴转角（为了获得较多的充气量，活塞到达上止点前就开始开启）7. 进气晚关角： 活塞到达下止点时刻与进气门关闭时刻之间的曲轴转角。利用空气流动的惯性及气体的动量，使更多的空气充入气缸。8. 排气提前角：在活塞到达下止点之前与下止点之间的曲轴转角。9. 排气晚关角：在上止点与排气门关闭这一时期曲轴所转过的角度。10. 看图标注出四个工作行程、进排气提前角和晚关角。11. 压缩比 ：压缩比是指气缸最大容积与燃烧室容积的比值。12. 二冲程汽油机工作特点：二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程即曲轴

6、旋转一圈的时间内完成的。经过两个冲程完成一个工作循环，包括进气、压缩、作功、排气四个过程；没有专门的配气机构。13. 二冲程内燃机的换气机构：没有进排气门及开启装置，换气是通过进气孔、排气孔、扫气孔（三个孔）来实现，混合燃气在曲轴箱内完成混合。14. 对照二冲程发动机剖面图写出二冲程发动机工作原理和工作过程。（略）单缸二冲程汽油机：上行冲程： 活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体，同时，活塞上移使曲轴箱出现真空，上行到进气孔打开时，新鲜混合气进入曲轴箱。15. 下行冲程： 活塞接近下止点时，电火花产生点燃可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进气口关闭

7、，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气口进入气缸，完成换气过程。16. 配气机构的组成：功用：定时开启和关闭进排气门。主要部件：气门组、传动组17. 供给系统的作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸，并将燃烧后的废气及时排除。主要部件：化油器或电控喷油器（汽）、高压油泵和喷油器、电控及共轨系统（柴）、空气滤清器、进气管、排气管、消声器等。18. 简述冷却系的作用、分类和主要部件组成：防止发动机过热，及时散发热量。分类：风冷、水冷。 主要部件：水泵、风扇、水箱、节温器19. 简述润滑系的作用、润滑方式和主要部件：润滑、冷却、清洁、密封、防腐。润滑方式：飞溅润滑：靠曲轴等旋转部件飞溅起的油滴润滑； 压力

8、润滑：靠润滑系统建立起的油压经过各个油道润滑各零部件油雾。主要部件：集滤器、机油泵、滤清器、各种阀体等20. 起动系功用和主要部件：内燃机不能自行起动，借助外力使之运转。主要部件：起动机、蓄电池、点火开关等21. 发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准，简述动力的概念、什么是标定功率：动力性指标概念：指内燃机对外作功能力的指标（1）有效转矩Te 曲轴传给汽车传动系的转动力矩。单位：Nm（2）有效功率Pe 发动机曲轴的输出功率 有效扭矩，单位为Nm； n 曲轴转速，单位为r/min （3）曲轴转速：指曲轴每分钟的转数，通常用n表示，单位为r/min。在标定功率时的转速为标定转速。22.

9、经济性指标概念：是指内燃机的生产成本、运转中的消耗以及修理费用等各项指标。通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能（1）有效燃油消耗率be在一小时内输出一千瓦有效功率所消耗的燃油量：g 发动机每小时的燃油消耗量，kg/h； Pe有效功率，kW用某发动机万有曲线说明代表的含义和表达的发动机的参数特征，并说明A,B,C三点的含义,并比较三点不同位置时发动机的输出功率、速度、扭矩、燃油消耗率，并说明在发动机选用过程中遵循的设计要求：（解释图中标出发动机万有特性曲线简图中的曲线的名称、含义）23. 曲柄连杆机构的原理及功能，要求绘出机构简图或在简图引线上注明个部件名称并说明：1、作用；2、结构组成；24

10、. 活塞销的连接方式有两种，一种是“全浮式”安装，当发动机工作时，活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动，这样，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。为了防止全浮式活塞销轴向窜动刮伤气缸壁，在活塞销两端装有档圈，进行轴向定位。由于活塞是铝活塞，而活塞销采用钢材料，铝比钢热膨胀量大。为了保证高温工作时活塞销与活塞销座孔为过渡配合。装配时，先把铝活塞加热到一定程度，然后再把活塞销装入，这种安装方式应用较广泛。另一种是“半浮式”安装的特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动，而和连杆小头没有相对运动。活塞销不会作轴向窜动，不需要锁片。小轿车上应用较多。

11、25. 曲柄连杆机构的作用：曲柄连杆机构是发动机将热能转换为机械能的主要装置。在作功过程，它将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复直线运动的机械能，再转变为曲轴的旋转运动而对外输出的动力扭矩与转速。在其他过程，它将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动，为作功冲程作好准备。曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热

12、能转变为机械能。26. 曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮27. 机体组：机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。一般式气缸体 其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差。龙门式气缸体 其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨

13、重，加工较困难。隧道式气缸体 这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。28. 曲柄连杆：1.机体组缸体结构形式、缸盖形式、气缸垫、支架2.活塞连杆组活塞、连杆结构、活塞环、活塞销3.曲轴飞轮组曲轴、飞轮、扭转减振器、29. 气门组的作用、构成及工作要求30.31.进油过程：当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为 8泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动

14、到下止点，进油结束。32. 供油过程：当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。33. 回油过程：柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的

15、作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。34. 二冲程汽油机工作原理35. 汽油机供给系包括四个部分： 燃油供给装置：汽油油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管等 空气供给装置：空气滤清器、进气总管、进气支管 可燃混合气形成装置：化油器 废气排出装置：排气总管、排气支管、排气消声器、三元催化转换器36.37.38. 起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，而当发动机开始工作之后，起动机应立即与曲轴分离。否则，随着发动机转速的升高，将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏（起动机电枢绕组松弛，甚至飞散）。 因此

16、，起动机中装有离合机构。在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。滚柱式离合机构是常用的离合机构。39. 说明为什么活塞形状采用上小下大的阶梯或锥型、直径制成短轴在销座轴方向的椭圆结构40. 活塞的恒范钢片的作用41. 活塞式发动机四个工作循环：发动机工作的四个循环是进气压缩做功排气，也被称为奥拓循环。42. 什么是发动机尾气净化？并解释什么是废气再循环系统、增压中冷技术：43. 废气再循环系统废气再循环系统是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。44. 增压中冷技术所谓增压，就是增

17、加进入柴油机汽缸内的空气密度。中冷则是将压缩后的空气的温度降低。45. 叙述V型发动机的特征：气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角180，称为V型发动机，V型发动机与直列发动机相比，缩短了机体长度和高度，增加了气缸体的刚度，减轻了发动机的重量，但加大了发动机的宽度，且形状较复杂，加工困难。46. 二冲程内燃机与四行程内燃机的主要区别：工作行程不同：二冲程发动机每转动一周（360）完成一个工作循环，四冲程发动机每转动二周（720）完成一个工作循环。2）四冲程发动机由进气门和排气门通过正时系统完成进气、排气工作；二冲程发动机是通过进气通道、排气通道和扫气孔完成配气工作。3）二冲程发动机单位时间的

18、做功次数是四冲程发动机的两倍。由于曲轴每转一周做功一次，因此曲轴旋转角速度比较均匀。4）二冲程发动机换气过程时间短，仅为四冲程发动机的1/3左右。另外，进排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气，新气可能流失，废气也不易清除干净。47. 汽油机与柴油机的主要区别：汽油机与柴油机的主要区别：1) 点火方式不同：汽油机是火花塞点火，柴油机是采取的压燃方式点火。2) 压缩比不同：汽油机的压缩比小9-12，柴油机的压缩比大16-22。3) 燃料不同：汽油机使用的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油。4) 构造区别：材料、体积、供油方式、结构重量等都有较大的区别。48. .发动机进气行程、压缩行程、做功行程与排

19、气行程1) 进气行程：发动机的进气门开启，排气门关闭。活塞向下移动，产生的真空吸力将新鲜空气吸入气缸内。2) 压缩行程：将吸入的可燃混合气或新鲜空气进行压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，为做功行程准备。3) 做功行程：将混合气点燃产生热量，活塞向下移动通过连杆推动曲轴旋转完成做功。4) 排气行程：活塞向上移动，排气门打开将燃烧后的气体排出。50. 发动机燃料供给系的构成柴油机供给系：燃料油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等组成。汽油机供给系：燃料油箱、输油泵、燃油滤清器、化油器或电子泵油、喷油器、电控装置等组成。三、说明题（每题10-20分）画简图说明发动机的曲柄连杆机构，曲柄连杆

20、机构在发动机工作中的作用。1 发动机的动力和经济指标用什么方式表达？画出简图说明2 什么是增压发动机 ？增压方式有哪些？画出废气涡轮增压器的结构原理图，并标注主要零部件的名称和作用，并叙述涡轮增压器的工作原理。3 画简图说明发动机配气机构的总体结构组成，说明各部件的工作原理4 对于车辆行驶系起到什么作用？都是那些部件组成？5 根据车辆用途，最高车速，加速度，总重量等等要求以及变速器，主减速器等传动系参数匹配发动机。6 汽车发动机主要以柴油和汽油发动机为主的活塞式内燃机。汽油机为两个机构：曲柄连杆机构、配气机构；五大系：供给系、冷却系、润滑系、点火系、起动系。柴油机为两大机构四大系，和汽油机不同

21、，柴油机是压燃点火方式没有点火系。7 对照发动机简图，写出发动机的术语名词。1) 上止点: 活塞离曲轴旋转中心最远的位置2) 下止点:活塞离曲轴旋转中心最近的位置3) 活塞行程 S：上下止点之间的距离4) 曲柄半径R：曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离5) 气缸工作容积VS（单位 L)6) 活塞由上止点运动到下止点,活塞顶部所扫过的容积，VS =(/4)D2S10-3燃烧室容积（余隙容积）VC ：活塞位于上止点时， 活塞顶部上方的容积7) 气缸最大容积Va ： 活塞位于下止点时，活塞顶部上方的容积Va= VS + VC8) 内燃机排量 VL所有气缸的工作容积之和VL =iVS9) 压缩比：气缸最大

22、容积Va与燃烧室容积VC之比 = Vc / Va8 发动机的分类根据划分标准的不同，可将内燃机分为不同的种类：根据所用燃料的不同有柴油机：以柴油为燃料，进气过程中进入汽缸的是纯空气，压缩终了时喷入柴油，柴油与空气在汽缸内混合由于空气经压缩后所达到的温度能引起柴油的自燃，这种内燃机也称为压燃式内燃机。 汽油机：以汽油为燃料，空气与汽油在气缸外混合，形成可燃混合气后进入气缸，经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧。 燃气机：汽油机进行适当的改进。9 蜡式节温器的布置及工作参数：冷却水温度低于76时，进行小循环：冷却水温度高于76时，系统进行混合循环；冷却水温度高于86时，系统进行大循环当冷却液温度低

23、于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器间的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行小循环。当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始熔化逐渐变成液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时对推杆作用以向上的推力。由于推杆上端固定，因此，推杆对胶管和感温体产生向下的反推力使阀门开启。这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环 。发动机机体组、曲柄连杆机构和配气机构的组成1.汽车发动机有害物主要有哪些？它们的危害是什么？1）一氧化碳：一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中

24、枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。2）碳氢化合物：HC作为燃烧物有含氧与不含氧HC两类。HC和NOX在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，产生O3、PAH(多环芳香族HC化合物)。一种复杂的光化学反应，生成一种新的污染物光化学烟雾。3）氮氧化物：氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。4）微粒：微粒是柴油机的主要有害排放之一，有可溶性有机成分和不可溶成分组成。5）铅：是有毒的重金属元素，汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。6）二恶英：二恶英是一种无

25、色无味、毒性严重的脂溶性物质，是一种对人体健康有很大威胁的环境污染物。2.什么是催化净化装置：催化净化装置催化净化装置是一种内部装有催化剂的装置，装在发动机的排气管中。催化剂能使发动机排气中的有害成分加速转变成无害成分。催化净化方法有两种，一种是催化氧化法，它以铂、钯、黄金、钴、镍等金属及其氧化作为催化剂，使有害成分一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）氧化成无害成分二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）。另一种是催化还原法，它以碱金属，钴铬合金作为催化剂，使有害成分氮氧化合物（NOX）还原为氮气（N2）和氧气（O2）。3.汽油机与柴油机的不同特点是什么？1）点火方式不同：汽油机是火花塞点火，柴油

26、机是采取的压燃方式点火。2）压缩比不同：汽油机的压缩比小9-12，柴油机的压缩比大16-22。3）燃料不同：汽油机使用的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油。4）构造区别：材料、体积、供油方式、结构重量等都有较大的区别。说明发动机冷却系的水路循环图中的大循环、小循环的冷却路径，并叙述节温器在冷却系中所起到的作用1）大循环：水温高于76，部分水流经散热器；水温高于83时，水套中的热水全部流经散热器，进行大循环。2）小循环：水温低于76，水套中的水经旁通水道进入水泵，又经水泵压入水套，不经散热器。3）节温器的作用：当冷却液温度低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散

27、热器间的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行小循环。节温器的主要作用是根据温度情况的不同开启或关闭循环水道，改善冷却效果。2. 解释图中标出发动机外特性曲线简图中的三条曲线的名称、含义1）转矩曲线Te：曲轴传给汽车传动系的转动力矩，反应发动机不同转速下的扭矩输出值。单位：Nm2）功率曲线Pe：发动机曲轴的输出功率，表示发动机不同转速下的功率特性。Pe = Te（2n / 60） 10-3 （KW）式中： Te 有效扭矩，单位为Nmn 曲轴转速，单位为r/min3）燃油消耗率：发动机不同转速下的燃油消耗率。Ge燃油消耗率，g/kwh）1.车辆发动机选型：为该机选择发动机的功率。以车辆的基本条件和性

28、能要求，车辆以功率匹配和经济性为选型目标：1) 空载行驶速度：VO( km/h)2) 满载行驶速度：Vmax( km/h)3) 最大爬坡角度：4) 最大加速度：a5) 整备质量：M(kg )6) 额定载质量: Mg（kg）7) 空调及其它辅助动力消耗：N（kW）8) 轮胎与地表滚动摩擦系数为： f9) 选取功率储备系数：s10) 变速器效率、离合传动等功率传动系数为 请描述：确定发动机功率范围的步骤，并分析计算过程。（如果需要其它参数可自定义变量符号）为乘用车进行发动机匹配：1) 最佳经济行驶速度在60-70km/h2) 最高时速140 km/h3) 0-100km加速时间为11秒4) 车辆总质量1300kg5) 满载质量为1800kg6) 最大爬坡角为307) 空调等辅助能源消耗为4.5kW 1616 2.四、绘图说明（每题20分）说明冷（1）却系大循环与小循环的的工作方式，(2)各主要部件的工作的作用： 冷却循环工作方式：当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80，冷却水应全部流经散热器，形成大循环。此时节温器的主阀门完全开启，而侧阀门将旁通孔完全关闭；当冷却水温低于70时，膨胀筒内的蒸汽压力很小，使圆筒收缩到最