汽车工程发动机原理与性能分析试题集

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.发动机的四个冲程包括：

a)吸气、压缩、做功、排气

b)吸气、压缩、冷却、排气

c)吸气、压缩、点火、排气

d)吸气、压缩、膨胀、排气

2.发动机的压缩比是指：

a)压缩冲程末气缸内气体压力与大气压力之比

b)压缩冲程末气缸内气体体积与大气压力之比

c)压缩冲程末气缸内气体温度与大气温度之比

d)压缩冲程末气缸内气体密度与大气密度之比

3.发动机的燃烧室形状对燃烧效率的影响是：

a)形状越复杂，燃烧效率越高

b)形状越简单，燃烧效率越高

c)形状对燃烧效率没有影响

d)形状对燃烧效率影响不大

4.发动机的点火提前角是指：

a)点火时机相对于活塞到达上止点的时间

b)点火时机相对于活塞到达下止点的时间

c)点火时机相对于排气冲程开始的时间

d)点火时机相对于吸气冲程开始的时间

5.发动机的功率输出与以下哪个因素无关：

a)发动机转速

b)发动机压缩比

c)发动机点火提前角

d)发动机燃烧效率

6.发动机的排放污染物主要包括：

a)二氧化碳、氮氧化物、颗粒物

b)二氧化碳、一氧化碳、颗粒物

c)二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳

d)一氧化碳、氮氧化物、颗粒物

7.发动机的冷却系统主要作用是：

a)降低发动机温度

b)提高发动机温度

c)保持发动机温度恒定

d)减少发动机摩擦

答案及解题思路：

1.答案：a)吸气、压缩、做功、排气

解题思路：发动机的工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气，这是内燃机的基本工作原理。

2.答案：a)压缩冲程末气缸内气体压力与大气压力之比

解题思路：压缩比是指气缸在压缩冲程结束时气缸内气体的压力与大气压力之比，它是衡量发动机压缩效率的重要指标。

3.答案：b)形状越简单，燃烧效率越高

解题思路：燃烧室形状简单有利于混合气均匀分布和火焰传播，从而提高燃烧效率。

4.答案：a)点火时机相对于活塞到达上止点的时间

解题思路：点火提前角是指点火时机相对于活塞到达上止点的时间，它是控制发动机燃烧过程的重要参数。

5.答案：c)发动机点火提前角

解题思路：发动机的功率输出主要与发动机转速、压缩比和燃烧效率有关，点火提前角虽然影响燃烧效率，但不是功率输出的直接决定因素。

6.答案：a)二氧化碳、氮氧化物、颗粒物

解题思路：发动机排放污染物主要包括二氧化碳、氮氧化物和颗粒物，这些都是环境污染物。

7.答案：a)降低发动机温度

解题思路：发动机冷却系统的主要作用是降低发动机在工作过程中的温度，以保证发动机的正常工作。二、填空题1.发动机的四个冲程依次为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

2.发动机的压缩比越高，热效率越大。

3.发动机的点火提前角过大会导致爆燃。

4.发动机的排放污染物主要包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物。

5.发动机的冷却系统主要作用是吸收和带走发动机在工作过程中产生的热量。

答案及解题思路：

1.发动机的四个冲程依次为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

解题思路：发动机的四个冲程是发动机工作循环的基础，它们分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。吸气冲程中，活塞向下运动，进气门打开，空气或混合气体被吸入气缸；压缩冲程中，活塞向上运动，进气门关闭，气缸内的混合气体被压缩；做功冲程中，火花塞点燃混合气体，产生爆炸，推动活塞向下运动；排气冲程中，活塞向上运动，排气门打开，废气被排出气缸。

2.发动机的压缩比越高，热效率越大。

解题思路：压缩比是气缸容积与燃烧室容积的比值。压缩比越高，燃烧室内的气体在压缩过程中温度和压力越高，有利于燃料的完全燃烧，从而提高热效率。

3.发动机的点火提前角过大会导致爆燃。

解题思路：点火提前角是指点火时刻相对于活塞到达上死点的角度。点火提前角过大会导致燃料混合气在未到达上死点前就燃烧，产生较大的压力和温度，容易导致爆燃。

4.发动机的排放污染物主要包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物。

解题思路：发动机在燃烧过程中，由于不完全燃烧和高温燃烧，会产生多种污染物。一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物是常见的发动机排放污染物。

5.发动机的冷却系统主要作用是吸收和带走发动机在工作过程中产生的热量。

解题思路：发动机在燃烧过程中会产生大量热量，如果不及时散发，会导致发动机过热，影响发动机功能和寿命。冷却系统通过水循环、空气循环等方式，将发动机产生的热量吸收并带走，保持发动机在正常温度范围内工作。三、判断题1.发动机的四个冲程分别为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。（）

答案：√

解题思路：发动机的四个冲程是内燃机工作的基本过程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。吸气冲程吸入混合气或空气，压缩冲程压缩混合气或空气，做功冲程燃烧产生动力，排气冲程排出废气。这一描述符合内燃机的基本工作原理。

2.发动机的压缩比越高，燃烧效率越高。（）

答案：√

解题思路：发动机的压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积的比值。压缩比越高，意味着压缩后的气体压力和温度更高，有利于燃烧的完全进行，从而提高燃烧效率。但是过高的压缩比可能导致爆震，影响发动机功能。

3.发动机的点火提前角越小，燃烧越充分。（）

答案：×

解题思路：点火提前角是指点火时机相对于上止点位置的角度。点火提前角越小，点火时机越晚，燃烧越充分。但是点火过早可能导致爆震，降低发动机功能。因此，点火提前角需要根据发动机的具体情况来调整。

4.发动机的排放污染物对环境没有影响。（）

答案：×

解题思路：发动机排放的污染物，如一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等，对环境有严重的影响。这些污染物会导致空气质量下降，甚至引发酸雨、光化学烟雾等环境问题。

5.发动机的冷却系统可以降低发动机温度。（）

答案：√

解题思路：发动机冷却系统的主要作用是降低发动机在工作过程中的温度，保证发动机在适宜的温度范围内工作。通过冷却液循环和散热器散热，冷却系统可以有效降低发动机温度，防止过热损坏。四、简答题1.简述发动机的四个冲程。

答案：

发动机的四个冲程分别为：进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

解题思路：

进气冲程：活塞从上止点向下运动，进气门打开，排气门关闭，气缸内形成低压，吸入新鲜混合气。

压缩冲程：活塞向上运动，进气门和排气门关闭，混合气被压缩，压力和温度升高。

做功冲程：火花塞点火，混合气燃烧，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：活塞再次向上运动，排气门打开，进气门关闭，燃烧后的废气被排出气缸。

2.解释发动机的压缩比。

答案：

发动机的压缩比是指气缸最大容积与最小容积的比值，通常用数值表示。

解题思路：

计算方法：压缩比=最大容积/最小容积。

压缩比的作用：提高压缩比可以增加混合气的压力和温度，从而提高燃烧效率和发动机功率。

3.简述发动机点火提前角的作用。

答案：

发动机点火提前角是指点火时刻相对于上止点的时间差，其作用主要有：

解题思路：

提高燃烧效率：通过提前点火，使混合气在活塞接近上止点时开始燃烧，充分利用混合气的能量。

增加发动机功率：提前点火可以使燃烧过程更加充分，提高发动机的热效率，从而增加功率输出。

改善排放功能：适当的点火提前角有助于减少排放中的有害物质。

4.简述发动机排放污染物的主要种类。

答案：

发动机排放污染物主要包括：

解题思路：

一氧化碳（CO）：不完全燃烧的产物，对环境和人体健康有害。

碳氢化合物（HC）：未燃烧的燃料和油蒸气，同样对环境和人体有害。

氮氧化物（NOx）：高温下氮气与氧气反应，对大气臭氧层和人体呼吸系统有害。

颗粒物（PM）：燃烧过程中产生的微小固体颗粒，对环境和人体健康有害。

5.简述发动机冷却系统的作用。

答案：

发动机冷却系统的作用主要有：

解题思路：

保持发动机温度：通过冷却系统，将发动机在工作过程中产生的热量及时带走，保持发动机在适宜的工作温度范围内。

防止发动机过热：冷却系统通过冷却液循环，吸收发动机的热量，防止发动机过热导致损坏。

延长发动机寿命：有效的冷却系统可以减少发动机内部部件的磨损，延长发动机的使用寿命。五、论述题1.论述发动机压缩比对燃烧效率的影响。

答案：

发动机的压缩比是指气缸在压缩冲程结束时，气缸内气体体积与气缸总容积的比值。压缩比的大小对燃烧效率有着显著的影响。

解题思路：

介绍压缩比的定义和作用。

阐述压缩比对燃烧效率的正向影响，如提高热效率、改善燃烧稳定性等。

接着，分析压缩比对燃烧效率的负面影响，如可能导致爆燃、增加机械负荷等。

总结压缩比在发动机设计和优化中的重要性。

2.论述发动机点火提前角对燃烧效率的影响。

答案：

发动机点火提前角是指点火装置在活塞到达上止点前点火的时间间隔。点火提前角对燃烧效率有着直接的影响。

解题思路：

介绍点火提前角的定义和作用。

详细说明点火提前角对燃烧效率的正面影响，如提高燃烧速度、增加动力输出等。

接着，分析点火提前角对燃烧效率的负面影响，如可能导致爆燃、降低排放功能等。

讨论点火提前角在实际应用中的调整策略。

3.论述发动机排放污染物对环境的影响。

答案：

发动机排放的污染物包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物等，这些污染物对环境有着严重的负面影响。

解题思路：

列举发动机排放的主要污染物。

分别阐述每种污染物对环境的具体影响，如大气污染、酸雨、温室效应等。

接着，讨论这些污染物对人类健康的影响。

总结减少发动机排放污染物的必要性和方法。

4.论述发动机冷却系统对发动机功能的影响。

答案：

发动机冷却系统负责维持发动机在适宜的工作温度范围内，对发动机功能有着的作用。

解题思路：

介绍发动机冷却系统的基本功能和组成部分。

阐述冷却系统对发动机功能的正面影响，如提高热效率、延长发动机寿命等。

接着，分析冷却系统设计不当或故障对发动机功能的负面影响，如过热、动力下降等。

讨论冷却系统在发动机设计和维护中的重要性。

5.论述提高发动机燃烧效率的方法。

答案：

提高发动机燃烧效率是提高发动机功能和降低排放的关键，一些常用的方法：

解题思路：

概述提高燃烧效率的目标和意义。

列举并详细说明提高燃烧效率的方法，如优化燃烧室设计、改进点火系统、使用高效燃料等。

接着，分析这些方法在实际应用中的效果和限制。

讨论提高燃烧效率的未来发展趋势和技术创新。六、计算题1.若发动机的压缩比为8，求吸气冲程末气缸内气体压力与大气压力之比。

解答：

压缩比（CR）是气缸内最大压力与最小压力的比值。

在理想情况下，压缩比可以通过以下公式计算：

\[

\text{压力比}=\left(\frac{P_{\text{终压}}}{P_{\text{初压}}}\right)=\text{CR}

\]

假设大气压力\(P_{\text{初压}}\)为1个大气压（atm）。

因此，吸气冲程末气缸内气体压力\(P_{\text{终压}}\)与大气压力之比为8。

2.若发动机的点火提前角为上止点前10度，求点火时机相对于活塞到达上止点的时间。

解答：

点火提前角通常用曲轴转角来表示，而不是直接的时间。

一个完整的工作循环对应曲轴转360度。

假设发动机曲轴转速为2000转/分钟，即每秒转40圈。

每圈的曲轴转角为\(\frac{360度}{40}=9度\)。

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

所以，点火时机大约在活塞到达上止点前\(1.11\)圈。

3.若发动机的功率为100马力，转速为2000转/分钟，求发动机的扭矩。

解答：

马力与扭矩之间的关系可以通过以下公式表示：

\[

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

\]

其中，\(P\)是功率（马力），\(T\)是扭矩（磅英尺），\(\omega\)是角速度（转/分钟）。

将已知数值代入公式：

\[

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

\]

解得：

\[

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

\]

4.若发动机的排放污染物中，二氧化碳含量为5%，氮氧化物含量为3%，颗粒物含量为2%，求排放污染物的总含量。

解答：

总含量可以通过简单相加各个污染物含量得出：

\[

\text{总含量}=5\%3\%2\%=10\%

\]

5.若发动机的冷却系统散热器散热面积为1平方米，求发动机的冷却效率。

解答：

冷却效率通常通过比较理论散热能力与实际散热能力来评估。

实际散热效率可以通过以下公式计算：

\[

\text{效率}=\frac{\text{实际散热量}}{\text{理论散热量}}

\]

由于缺乏具体数据，无法给出一个确切的效率值。需要具体的热量传递数据。

答案及解题思路：

1.答案：吸气冲程末气缸内气体压力与大气压力之比为8。

解题思路：利用压缩比公式，假设大气压力为1atm，直接计算压力比。

2.答案：点火时机大约在活塞到达上止点前1.11圈。

解题思路：根据曲轴转速换算每圈的曲轴转角，然后根据点火提前角计算相对曲轴转角。

3.答案：扭矩约为262.6磅英尺。

解题思路：使用马力与扭矩的关系公式，代入已知功率和转速计算扭矩。

4.答案：排放污染物的总含量为10%。

解题思路：将各个污染物的百分比相加。

5.答案：无法直接给出，需要具体的热量传递数据。

解题思路：冷却效率需要比较实际与理论散热量，具体数值取决于实际情况。七、应用题1.根据发动机的压缩比和点火提前角，分析其对发动机功能的影响。

解题思路：

分析压缩比对发动机功能的影响，包括热效率、燃烧效率和排放功能。

分析点火提前角对发动机功能的影响，包括燃烧效率、扭矩和排放功能。

结合实际案例，说明压缩比和点火提前角如何优化发动机功能。

2.根据发动机的排放污染物种类和含量，分析其对环境的影响。

解题思路：

列举常见的发动机排放污染物，如NOx、CO、HC和PM。

分析每种污染物对环境的具体影响，如酸雨、臭氧层破坏、气候变化等。

结合数据或案例，说明不同污染物对环境影响的严重程度。

3.根据发动机的冷却系统散热器散热面积，分析其对发动机功能的影响。

解题思路：

解释散热器散热面积对发动机冷却效率的影响。

分析冷却效率对发动机功能的影响，如热效率、寿命和排放。

结合实际案例，说明散热器散热面积如何影响发动机功能。

4.根据发动机的功率和转速，计算发动机的扭矩。

解题思路：

根据功率和转速的关系，使用公式\(P=