汽车工程动力系统技术知识考点

汽车工程动力系统技术知识考点姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.汽车发动机按照燃料类型可以分为哪些类型？

A.汽油发动机

B.柴油发动机

C.混合动力发动机

D.电动汽车电机

E.氢燃料电池发动机

2.内燃机的四个冲程分别是什么？

A.吸气冲程

B.压缩冲程

C.爆发冲程

D.排气冲程

E.冷却冲程

3.什么是燃烧效率？

燃烧效率是指在发动机内燃料完全燃烧时，所释放的能量中有多少被有效利用。

4.发动机排量是指什么？

发动机排量是指发动机在一个工作循环内，所有气缸的总容积。

5.什么是汽车的扭矩？

汽车的扭矩是指发动机输出轴对外部施加的力矩，它是衡量发动机动力输出的一个重要参数。

6.以下哪种传感器不属于汽车动力系统中的传感器？

A.转速传感器

B.节气门位置传感器

C.温度传感器

D.前轮转速传感器

E.前大灯高度调节传感器

7.什么是汽车的燃油喷射系统？

汽车的燃油喷射系统是指将燃油雾化后，按需喷入气缸的装置，用于提高燃油的燃烧效率。

8.汽车发动机的废气再循环（EGR）系统的主要作用是什么？

汽车发动机的废气再循环（EGR）系统的主要作用是降低发动机排放的氮氧化物（NOx）。

答案及解题思路：

答案：

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D

3.燃烧效率是指在发动机内燃料完全燃烧时，所释放的能量中有多少被有效利用。

4.发动机排量是指发动机在一个工作循环内，所有气缸的总容积。

5.汽车的扭矩是指发动机输出轴对外部施加的力矩，它是衡量发动机动力输出的一个重要参数。

6.E.前大灯高度调节传感器

7.汽车的燃油喷射系统是指将燃油雾化后，按需喷入气缸的装置，用于提高燃油的燃烧效率。

8.汽车发动机的废气再循环（EGR）系统的主要作用是降低发动机排放的氮氧化物（NOx）。

解题思路：

1.题目考查对汽车发动机燃料类型的掌握，选项涵盖了常见的燃料类型。

2.内燃机的四个冲程是基本知识点，考生应熟悉其名称及顺序。

3.燃烧效率的定义是基本概念，考生应理解其含义。

4.发动机排量的定义是基础概念，考生应掌握。

5.扭矩的定义是基础概念，考生应理解。

6.传感器属于汽车动力系统的一部分，考生应熟悉各类传感器的功能。

7.燃油喷射系统的定义和作用是基础知识点，考生应理解。

8.废气再循环（EGR）系统的作用是减少氮氧化物排放，考生应掌握。二、填空题1.汽车发动机的主要类型有____内燃机____、____外燃机____、____电动机____等。

2.发动机的四个冲程依次是____吸气冲程____、____压缩冲程____、____做功冲程____、____排气冲程____。

3.燃烧效率是指燃料燃烧过程中产生的有效功与燃料完全燃烧放出的总热量之比，通常用____η____表示。

4.汽车发动机的排量是指____发动机所有气缸工作容积的总和____。

5.汽车的扭矩是指发动机输出的____力矩____。

6.汽车动力系统中的传感器主要有____氧传感器____、____转速传感器____、____压力传感器____等。

7.汽车燃油喷射系统的作用是____将燃油精确喷射到燃烧室内，提高燃烧效率和发动机功能____。

答案及解题思路：

答案：

1.内燃机、外燃机、电动机

2.吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程

3.η

4.发动机所有气缸工作容积的总和

5.力矩

6.氧传感器、转速传感器、压力传感器

7.将燃油精确喷射到燃烧室内，提高燃烧效率和发动机功能

解题思路：

1.汽车发动机的类型包括多种，其中内燃机、外燃机和电动机是最常见的类型。

2.发动机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气，这些冲程构成了发动机的工作循环。

3.燃烧效率是衡量发动机燃烧效率的指标，通常用符号η表示。

4.发动机排量是指所有气缸工作容积的总和，是衡量发动机功能的重要参数。

5.扭矩是衡量发动机输出力矩大小的参数，反映了发动机的牵引力。

6.氧传感器、转速传感器和压力传感器是汽车动力系统中常见的传感器，用于监测发动机的工作状态。

7.燃油喷射系统的作用是将燃油精确喷射到燃烧室内，提高燃烧效率和发动机功能。三、判断题1.汽车发动机的四个冲程是连续进行的。（）

答案：错误

解题思路：汽车发动机的四个冲程包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，这四个冲程并非连续进行，而是通过曲轴的旋转在两个冲程之间有一个短暂的间歇，即发动机在一个工作循环中，四个冲程是交替进行的。

2.燃烧效率越高，发动机的功率就越大。（）

答案：正确

解题思路：燃烧效率指的是燃料在发动机内燃烧时释放能量的比例。燃烧效率越高，意味着单位质量的燃料能够产生更多的能量，从而提高发动机的功率输出。

3.汽车的扭矩越大，车辆的加速功能越好。（）

答案：正确

解题思路：扭矩是衡量发动机输出动力的重要参数，它表示发动机对车轮产生的转动力矩。扭矩越大，车辆在起步和加速时所需的动力越大，因此加速功能越好。

4.汽车动力系统中的传感器可以实时监测发动机的运行状态。（）

答案：正确

解题思路：现代汽车动力系统中，各种传感器（如氧传感器、温度传感器、压力传感器等）能够实时监测发动机的温度、压力、氧含量等运行状态，以便及时调整发动机的工作参数，保证其正常运作。

5.燃油喷射系统可以保证发动机燃油的均匀燃烧。（）

答案：正确

解题思路：现代燃油喷射系统能够精确控制燃油的喷射量、喷射时机和喷射压力，从而保证燃油在发动机内能够均匀、充分地燃烧，提高燃烧效率，减少排放。四、简答题1.简述汽车发动机的分类。

解答：

汽车发动机主要分为以下几类：

按照燃料类型，可分为汽油发动机、柴油发动机和混合动力发动机等。

按照工作原理，可分为往复活塞式发动机和连续式发动机（如涡轮增压器、燃气轮机等）。

按照气缸排列方式，可分为直列发动机、V型发动机、水平对置发动机等。

按照气缸数量，可分为单缸发动机和多缸发动机。

2.简述内燃机的四个冲程。

解答：

内燃机的四个冲程分别为：

吸气冲程：活塞向下移动，进气门开启，混合气体或空气被吸入气缸。

压缩冲程：活塞向上移动，进气门和排气门关闭，混合气体被压缩，温度和压力升高。

做功冲程：燃料在压缩后点火燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，将热能转化为机械能。

排气冲程：活塞再次向上移动，排气门开启，燃烧后的废气被排出气缸。

3.简述燃烧效率的概念及影响因素。

解答：

燃烧效率是指燃料在燃烧过程中转化为有用功的能量比例。影响因素包括：

燃料性质：燃料的热值越高，燃烧效率越高。

气缸压力：适当的气缸压力有利于提高燃烧效率。

混合比：燃料与空气的混合比例影响燃烧的完全性，最佳混合比能提高燃烧效率。

点火时机：点火时机对燃烧效率有重要影响，过早或过晚点火都会降低燃烧效率。

4.简述汽车发动机的扭矩及其影响因素。

解答：

扭矩是发动机输出的力矩，是发动机输出功率的重要参数。影响因素包括：

发动机转速：发动机转速越高，扭矩越小；转速越低，扭矩越大。

发动机排量：排量越大，扭矩通常越大。

发动机负荷：负荷越大，扭矩需求越大。

涡轮增压器：涡轮增压器可以增加发动机进气量，提高扭矩。

5.简述汽车动力系统中的传感器及其作用。

解答：

汽车动力系统中的传感器包括但不限于以下几种：

节气门位置传感器：检测节气门的开度，用于控制发动机的进气量。

空气流量传感器：测量进入发动机的空气流量，用于计算燃油喷射量。

发动机转速传感器：检测发动机的转速，用于控制点火时机和喷油量。

转速表传感器：显示车辆的行驶速度。

前轮转速传感器：用于车辆防抱死制动系统（ABS）。

这些传感器的作用是实时监测发动机和动力系统的状态，为发动机控制单元（ECU）提供数据，以便进行精确控制。

答案及解题思路：

答案：

1.汽车发动机的分类包括燃料类型、工作原理、气缸排列方式和气缸数量等方面。

2.内燃机的四个冲程为吸气、压缩、做功和排气。

3.燃烧效率是燃料转化为有用功的能量比例，影响因素包括燃料性质、气缸压力、混合比和点火时机。

4.扭矩是发动机输出的力矩，影响因素有发动机转速、排量、负荷和涡轮增压器。

5.汽车动力系统中的传感器有节气门位置传感器、空气流量传感器、发动机转速传感器等，它们用于监测发动机和动力系统的状态。

解题思路：

解题时需对每个问题进行逐点分析，根据所学知识回答问题，并结合实际案例进行阐述。例如在解释燃烧效率时，可以结合不同类型的发动机和燃料的特性来阐述其影响因素。在阐述扭矩时，可以结合发动机的工作原理和实际应用来分析其影响因素。五、论述题1.论述提高汽车发动机燃烧效率的方法。

（1）提高燃烧效率的原理

（2）优化燃烧室设计

（3）改进点火系统

（4）提升燃油喷射技术

（5）控制发动机工作温度

2.论述汽车动力系统传感器在汽车工程中的作用。

（1）传感器在动力系统中的类型

（2）传感器在发动机控制中的作用

（3）传感器在整车控制中的作用

（4）传感器在新能源动力系统中的作用

3.论述汽车发动机扭矩与加速功能的关系。

（1）扭矩与加速功能的基本概念

（2）影响扭矩的因素

（3）影响加速功能的因素

（4）扭矩与加速功能的相互关系

答案及解题思路：

1.提高汽车发动机燃烧效率的方法：

答案：

（1）提高燃烧效率的原理：通过优化燃烧过程，使燃料在发动机内部充分燃烧，提高燃烧热效率。

（2）优化燃烧室设计：通过设计合理的燃烧室形状和尺寸，使混合气更容易燃烧，提高燃烧效率。

（3）改进点火系统：通过调整点火时机和点火强度，使燃料充分燃烧，提高燃烧效率。

（4）提升燃油喷射技术：通过精确控制燃油喷射量、喷射时间和喷射压力，使燃油充分混合，提高燃烧效率。

（5）控制发动机工作温度：通过调节发动机冷却系统，使发动机工作在最佳温度范围内，提高燃烧效率。

解题思路：

首先阐述提高燃烧效率的原理，然后分别从燃烧室设计、点火系统、燃油喷射技术和发动机工作温度四个方面论述提高燃烧效率的方法，最后总结提高燃烧效率的重要性。

2.汽车动力系统传感器在汽车工程中的作用：

答案：

（1）传感器在动力系统中的类型：包括温度传感器、压力传感器、转速传感器、氧传感器等。

（2）传感器在发动机控制中的作用：实时监测发动机运行状态，为电子控制单元提供数据，实现精确控制。

（3）传感器在整车控制中的作用：监测整车运行状态，为整车控制器提供数据，实现智能驾驶。

（4）传感器在新能源动力系统中的作用：监测新能源动力系统的运行状态，为动力系统控制器提供数据，实现高效能源利用。

解题思路：

首先介绍传感器在动力系统中的类型，然后分别从发动机控制、整车控制和新能源动力系统三个方面论述传感器在汽车工程中的作用，最后总结传感器在汽车工程中的重要性。

3.汽车发动机扭矩与加速功能的关系：

答案：

（1）扭矩与加速功能的基本概念：扭矩是指发动机输出的转动力量，加速功能是指汽车从静止状态加速到一定速度的能力。

（2）影响扭矩的因素：发动机功率、发动机转速、发动机扭矩曲线等。

（3）影响加速功能的因素：汽车重量、驱动方式、传动系统效率等。

（4）扭矩与加速功能的相互关系：扭矩是加速功能的基础，高扭矩可以提升汽车加速功能。

解题思路：

首先阐述扭矩与加速功能的基本概念，然后分别从影响扭矩和加速功能的因素以及两者之间的相互关系三个方面论述，最后总结扭矩与加速功能的重要性。六、应用题1.已知某汽车发动机的排量为2.0L，求其最大功率为多少？

解答：

根据发动机功率公式\(P=\frac{\DeltaW}{\Deltat}\)，功率\(P\)与做功\(\DeltaW\)成正比。对于四冲程发动机，每次工作循环完成一个做功冲程，因此做功频率为每两转一个做功冲程。

设发动机的每缸工作冲程功率为\(P_{cylinder}\)，发动机排量为\(V\)，缸数为\(n\)，则总功率\(P\)可表示为：

\[P=n\cdotP_{cylinder}=n\cdot\frac{V}{2}\cdot\eta\cdot\rho\cdotg\cdot\theta\]

其中：

\(\eta\)为燃烧效率，假设已知；

\(\rho\)为空气密度，通常约为\(1.2\)kg/m³；

\(g\)为重力加速度，通常取\(9.81\)m/s²；

\(\theta\)为燃料的热值，可通过查询燃料特性获得。

假设已知发动机燃烧效率\(\eta=0.3\)，空气密度\(\rho=1.2\)kg/m³，燃料热值\(\theta=45\)MJ/kg（假设值），缸数\(n=4\)。

则最大功率\(P\)为：

\[P=4\cdot\frac{2.0}{2}\cdot0.3\cdot1.2\cdot9.81\cdot45=4082.6\text{kW}\]

2.某汽车发动机的燃烧效率为30%，求其燃油消耗率。

解答：

燃油消耗率是指发动机每行驶单位距离所消耗的燃油量，通常以升/100公里表示。

已知燃烧效率\(\eta=0.3\)，设发动机的功率为\(P\)，行驶速度为\(v\)，则每行驶一公里发动机消耗的燃油量为：

\[F_{fuel}=\frac{P}{v\cdot\eta\cdotg\cdot\rho}\]

假设发动机功率\(P=120\)kW，行驶速度\(v=100\)km/h，空气密度\(\rho=1.2\)kg/m³，重力加速度\(g=9.81\)m/s²。

则燃油消耗率\(F_{fuel}\)为：

\[F_{fuel}=\frac{120\times10^3}{100\times1.2\times0.3\times9.81}=4.4\text{L/100km}\]

3.某汽车发动机的扭矩为200N·m，求其最大牵引力为多少？

解答：

扭矩与牵引力之间的关系为\(F=\frac{T}{r}\)，其中\(F\)为牵引力，\(T\)为扭矩，\(r\)为扭矩臂长度。

假设扭矩臂长度\(r=1\)m，则最大牵引力\(F\)为：

\[F=\frac{200}{1}=200\text{N}\]

4.已知某汽车发动机的燃油喷射压力为150kPa，求其燃油喷射量。

解答：

燃油喷射量与燃油喷射压力之间的关系可以用公式\(Q=\frac{A\cdotP}{\rho}\)表示，其中\(Q\)为燃油喷射量，\(A\)为燃油喷射孔面积，\(P\)为燃油喷射压力，\(\rho\)为燃油密度。

假设燃油喷射孔面积为\(1\times10^{6}\)m²，燃油密度\(\rho=700\)kg/m³，则燃油喷射量\(Q\)为：

\[Q=\frac{1\times10^{6}\cdot150}{700}=0.0000021\text{m}^3/\text{s}\]

5.某汽车发动机的转速为3000r/min，求其每分钟输出的扭矩。

解答：

发动机转速\(n\)与扭矩\(T\)之间的关系为\(T=n\cdot\omega\)，其中\(\omega\)为角速度。

假设发动机每转一周输出扭矩\(T_{cycle}\)为100N·m，则每分钟输出扭矩\(T_{minute}\)为：

\[T_{minute}=\frac{3000}{60}\cdotT_{cycle}=100\cdot50=5000\text{N·m}\]

答案及解题思路：

1.答案：4082.6kW

解题思路：通过发动机功率公式及已知条件，计算出最大功率。

2.答案：4.4L/100km

解题思路：根据燃油消耗率公式及已知条件，计算出燃油消耗率。

3.答案：200N

解题思路：通过扭矩与牵引力之间的关系，计算出最大牵引力。

4.答案：0.0000021m³/s

解题思路：通过燃油喷射量公式及已知条件，计算出燃油喷射量。

5.答案：5000N·m

解题思路：通过发动机转速与扭矩的关系，计算出每分钟输出的扭矩。七、分析题1.分析汽车发动机燃烧效率与排放污染的关系。

【解题内容】

汽车发动机的燃烧效率是指燃料在发动机内部被完全燃烧，转化为动力输出的比例。燃烧效率越高，发动机的能量利用率越高。排放污染主要指发动机排放的有害气体，如二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM）等。

分析关系

燃烧效率与排放污染呈负相关。燃烧效率越高，有害气体排放越少。

优化燃烧过程，如采用先进的燃烧技术（如分层燃烧、均质燃烧等）可以提高燃烧效率，减少排放。

改善发动机结构和材料，如采用高效的空气滤清器和催化转化器，可以降低有害气体排放。

2.分析汽车动力系统传感器对汽车功能的影响。

【解题内容】

汽车动力系统传感器负责监测发动