汽车发动机技术知识竞赛题

汽车发动机技术知识竞赛题姓名_________________________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.汽车发动机的燃烧室位于哪里？

a)发动机顶部

b)发动机底部

c)发动机中部

d)发动机外部

2.哪一种燃料最适合直喷式发动机？

a)汽油

b)柴油

c)天然气

d)甲醇

3.发动机压缩比越高，下列哪个说法不正确？

a)燃油消耗率降低

b)动力输出增加

c)排气温度升高

d)噪音增大

4.哪一种传感器用于监测发动机冷却液温度？

a)速度传感器

b)空气流量传感器

c)水温传感器

d)压力传感器

5.发动机正时链条与正时齿轮的主要区别是什么？

a)材料不同

b)结构不同

c)装置方式不同

d)以上都是

6.哪一种排放系统用于减少汽车尾气中的氮氧化物？

a)DPF（颗粒捕集器）

b)DOC（选择性催化还原器）

c)TWC（三元催化转化器）

d)所有以上

7.发动机缸内直喷技术的优点不包括哪一项？

a)提高燃烧效率

b)降低油耗

c)增加噪音

d)提高动力输出

8.发动机怠速不稳可能的原因不包括以下哪一项？

a)空气流量传感器故障

b)水温传感器故障

c)燃油压力传感器故障

d)转速传感器故障

答案及解题思路：

1.答案：a)发动机顶部

解题思路：燃烧室是发动机中用于燃烧燃料产生动力的部分，通常位于发动机顶部。

2.答案：b)柴油

解题思路：直喷式发动机适合使用柴油，因为柴油具有较高的压缩比，能够在没有火花塞的情况下自燃。

3.答案：d)噪音增大

解题思路：压缩比越高，燃烧效率越高，动力输出增加，排气温度升高，但通常不会导致噪音增大。

4.答案：c)水温传感器

解题思路：水温传感器专门用于监测发动机冷却液的温度，以便控制冷却系统的运作。

5.答案：d)以上都是

解题思路：正时链条和正时齿轮在材料、结构和装置方式上都有所不同。

6.答案：b)DOC（选择性催化还原器）

解题思路：DOC（选择性催化还原器）是专门用于减少氮氧化物排放的系统。

7.答案：c)增加噪音

解题思路：缸内直喷技术旨在提高效率，降低油耗，并提高动力输出，通常不会增加噪音。

8.答案：b)水温传感器故障

解题思路：怠速不稳通常与空气流量传感器、燃油压力传感器或转速传感器有关，而水温传感器与怠速不稳无直接关系。二、填空题1.发动机的工作循环包括：进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程。

2.发动机缸内直喷技术的优点有：燃油利用率高、排放功能好、燃油喷射精度高。

3.发动机冷却液的主要成分是：乙二醇和水。

4.发动机燃烧室的形状主要有：直列燃烧室、V型燃烧室、对置燃烧室。

5.发动机正时链条的主要优点有：结构简单、重量轻、维护方便。

答案及解题思路：

1.解答：发动机的工作循环是指在一个工作循环内，发动机各部分完成的全部工作过程。它包括进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程四个基本过程。

2.解答：发动机缸内直喷技术是燃油喷射的一种形式，它将燃油喷射到燃烧室内，与空气混合后点燃。其优点包括燃油利用率高，因为燃油能够直接喷射到燃烧室内，避免了燃油蒸发损失；排放功能好，由于喷射精度高，燃油燃烧更加充分，减少了尾气排放；燃油喷射精度高，使得发动机能够更好地控制燃烧过程。

3.解答：发动机冷却液主要用于冷却发动机，其主要成分是乙二醇和水。乙二醇具有很好的热传导功能，可以提高冷却液的沸点，防止发动机过热；水则可以吸收大量热量，降低冷却液温度。

4.解答：发动机燃烧室的形状对于燃油燃烧和发动机功能有着重要影响。直列燃烧室适用于中小型发动机；V型燃烧室可以提高发动机的功率；对置燃烧室可以降低发动机的高度，适用于一些紧凑型车型。

5.解答：发动机正时链条是一种常用的正时机构，其主要优点包括结构简单，便于设计和制造；重量轻，减轻了发动机负荷；维护方便，更换链条和链条张紧器相对简单。三、判断题1.发动机压缩比越高，发动机输出功率越高。（）

答案：√

解题思路：发动机的压缩比是指发动机气缸内最高压缩状态时气缸容积与最大进气状态时气缸容积的比值。一般来说，压缩比越高，热效率越高，可以燃烧更多的燃料，从而提高发动机输出功率。

2.发动机排气系统的TWC主要用于降低一氧化碳和碳氢化合物的排放。（）

答案：×

解题思路：TWC（三效催化转化器）是发动机排气系统中的一种催化转化器，其主要作用是同时降低一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）的排放，而非仅降低一氧化碳和碳氢化合物的排放。

3.发动机冷却液的主要作用是吸收发动机热量，防止发动机过热。（）

答案：√

解题思路：发动机冷却液是发动机冷却系统中的介质，其主要作用是吸收发动机工作过程中产生的热量，然后通过散热器将这些热量散发到周围环境中，以保持发动机的正常工作温度。

4.发动机缸内直喷技术可以提高发动机燃油经济性。（）

答案：√

解题思路：发动机缸内直喷技术（GDI）将燃油直接喷射到气缸内，与空气混合后点燃，相比传统的缸外喷射，可以提高燃烧效率，减少燃油消耗，从而提高发动机燃油经济性。

5.发动机的正时齿轮主要用于实现进气和排气门的适时开启。（）

答案：√

解题思路：发动机正时齿轮是用于驱动进气门和排气门开启、关闭的齿轮系统，保证进、排气门与活塞运动同步，实现进气和排气门的适时开启，从而提高发动机的燃烧效率和排放功能。四、简答题1.简述发动机的工作原理。

发动机的工作原理主要基于内燃机的原理。在内燃机中，燃料在气缸内与空气混合，在火花塞点燃后产生高温高压气体，推动活塞做往复运动。活塞通过连杆带动曲轴旋转，进而通过传动系统将动力输出。发动机的工作循环通常包括进气、压缩、做功和排气四个冲程。

2.简述发动机缸内直喷技术的优点。

发动机缸内直喷技术具有以下优点：

（1）提高燃烧效率，降低燃油消耗；

（2）减少尾气排放，降低污染；

（3）提高发动机响应速度，提高动力功能；

（4）适用于多种燃料，包括汽油和柴油。

3.简述发动机冷却液的作用及常见成分。

发动机冷却液的作用主要是吸收发动机工作时产生的热量，防止发动机过热。常见成分包括：

（1）乙二醇：具有良好的冷却功能和防腐功能；

（2）水：作为冷却液的载体，提供良好的散热效果；

（3）无机盐：如磷酸盐、硝酸盐等，提高冷却液的防腐功能；

（4）防冻剂：降低冷却液的冰点，防止在低温环境下结冰。

4.简述发动机排气系统的作用。

发动机排气系统的作用主要包括：

（1）将发动机燃烧后的废气排出车外；

（2）降低排放气体中的有害成分，如CO、HC、NOx等；

（3）回收部分能量，用于提高发动机效率；

（4）减少发动机噪声。

5.简述发动机正时链条和正时齿轮的区别。

发动机正时链条和正时齿轮的主要区别

（1）传动方式：正时链条通过链条传动，正时齿轮通过齿轮传动；

（2）维护成本：正时链条的维护成本相对较低，而正时齿轮的维护成本较高；

（3）噪音：正时链条在传动过程中产生的噪音较小，正时齿轮的噪音较大；

（4）磨损：正时链条的磨损程度较高，正时齿轮的磨损程度较低。

答案及解题思路：

1.答案：发动机的工作原理是燃料在气缸内与空气混合，点燃后产生高温高压气体，推动活塞做往复运动，通过连杆带动曲轴旋转，将动力输出。解题思路：理解内燃机的基本工作原理，分析各冲程的作用。

2.答案：发动机缸内直喷技术的优点包括提高燃烧效率、降低燃油消耗、减少尾气排放、提高发动机响应速度和适用于多种燃料。解题思路：对比缸内直喷技术与传统喷射技术的优缺点。

3.答案：发动机冷却液的作用是吸收发动机工作时产生的热量，防止发动机过热。常见成分包括乙二醇、水、无机盐和防冻剂。解题思路：了解冷却液的作用和成分，分析各成分的特性。

4.答案：发动机排气系统的作用包括将发动机燃烧后的废气排出车外、降低排放气体中的有害成分、回收部分能量和减少发动机噪声。解题思路：理解排气系统的作用，分析各部分的功能。

5.答案：发动机正时链条和正时齿轮的区别在于传动方式、维护成本、噪音和磨损程度。解题思路：对比正时链条和正时齿轮的优缺点，分析其适用场景。五、论述题1.论述发动机压缩比对发动机功能的影响。

a.压缩比的定义

b.压缩比对发动机热效率的影响

c.压缩比与发动机功率和扭矩的关系

d.压缩比与燃油经济性的关系

e.高压缩比发动机面临的挑战及解决方案

2.论述发动机缸内直喷技术与传统喷油方式的区别。

a.传统喷油方式的特点

b.缸内直喷技术的特点

c.缸内直喷技术与传统喷油方式在燃油雾化、燃烧效率和排放方面的差异

d.缸内直喷技术的优缺点分析

e.缸内直喷技术的应用现状与发展趋势

3.论述发动机排气系统对环境的影响及治理措施。

a.发动机排气污染物的种类及来源

b.排气污染物对环境的影响

c.治理排气污染的主要措施

d.排气再循环（EGR）技术的原理和应用

e.选择性催化还原（SCR）技术及其在降低NOx排放中的作用

4.论述发动机冷却系统在汽车中的重要性及常见故障。

a.发动机冷却系统的作用

b.冷却系统主要部件及工作原理

c.冷却系统在汽车中的重要性

d.常见冷却系统故障分析

e.故障排除与预防措施

答案及解题思路：

1.答案：

a.压缩比是发动机进气冲程结束后，活塞顶部至燃烧室内气体体积的比值。

b.高压缩比有助于提高热效率，但过高会导致燃油自燃和发动机爆震。

c.压缩比提高，燃烧温度和压力增加，功率和扭矩相应提升。

d.高压缩比可能导致燃油经济性降低，因为需要更高的燃油辛烷值。

e.解决高压缩比挑战的方法包括改进燃烧室设计、使用抗爆震燃料等。

解题思路：首先定义压缩比，然后分析其对热效率、功率、扭矩和燃油经济性的影响，最后讨论如何解决高压缩比带来的挑战。

2.答案：

a.传统喷油方式通过节气门控制燃油流量，喷射到进气道或燃烧室。

b.缸内直喷直接将燃油喷射到燃烧室，无需进气道雾化。

c.缸内直喷提高燃烧效率，减少排放，但需要更高辛烷值的燃油。

d.缸内直喷优点包括提高燃油经济性和排放功能，缺点包括成本较高，技术复杂。

e.缸内直喷技术在现代发动机中得到广泛应用，预计未来将更加普及。

解题思路：比较传统喷油方式和缸内直喷技术，分析两者的差异、优缺点和未来趋势。

3.答案：

a.排气污染物包括CO、HC、NOx、SOx等。

b.排气污染物对大气、水环境和人体健康造成危害。

c.治理措施包括安装尾气净化器、提高燃油品质、使用清洁能源等。

d.EGR技术通过将部分排气重新引入进气道，降低燃烧温度和NOx排放。

e.SCR技术通过添加尿素溶液将NOx转化为氮气和水。

解题思路：列举主要排气污染物，分析其对环境的影响，然后介绍治理措施和关键技术。

4.答案：

a.发动机冷却系统用于保持发动机工作温度，防止过热或过冷。

b.冷却系统主要包括水泵、散热器、节温器等。

c.冷却系统对发动机功能、寿命和可靠性。

d.常见故障包括水泵故障、散热器堵塞、节温器失灵等。

e.故障排除需要根据症状和故障码进行诊断，更换损坏部件。

解题思路：介绍冷却系统的作用、主要部件和工作原理，然后讨论其重要性、常见故障和排除方法。六、计算题1.假设某发动机排量为2.0L，发动机转速为6000rpm，求每分钟发动机的燃油消耗量。

解题步骤：

a.计算每转发动机吸入的空气体积：V=π(D/2)^2L

其中，D为发动机缸径，L为活塞行程。由于题目未给出具体数值，我们假设D=80mm，L=90mm。

V=π(80/2)^290=π40^290≈113040mm³

b.将体积转换为升：V=113040mm³/1000000=0.113L

c.计算每分钟吸入的空气体积：V_total=V转速缸数

假设发动机为四缸机，则V_total=0.11360004=2712L/min

d.根据理想气体状态方程，计算每分钟所需的燃油质量：m=V_total/(ρ14.7)

其中，ρ为空气密度，取1.225kg/m³。

m=2712/(1.22514.7)≈16.8kg/min

e.由于发动机排量为2.0L，假设该发动机的燃油消耗率为每升汽油消耗0.5kg，则每分钟燃油消耗量为：

消耗量=2.00.516.8≈16.8kg/min

2.假设某发动机压缩比为9:1，汽油的热值为46MJ/kg，求该发动机的理论燃油消耗率。

解题步骤：

a.理论燃油消耗率是指单位功率输出的燃油消耗量，通常用g/kW·h表示。

b.假设发动机功率为PkW，则理论燃油消耗率为：理论燃油消耗率=P(1/热值)

c.由于题目未给出具体功率，我们假设P=100kW。

d.理论燃油消耗率=100(1/46)≈2.17g/kW·h

3.假设某发动机排量为1.5L，发动机转速为5000rpm，空气流量为150g/s，求发动机每分钟的进气量。

解题步骤：

a.将每秒空气流量转换为每分钟空气流量：Q_total=150g/s60s/min=9000g/min

b.将质量转换为体积：V_total=Q_total/ρ

其中，ρ为空气密度，取1.225kg/m³。

V_total=9000/1.225≈7333.33cm³/min

c.将体积转换为升：V_total=7333.33cm³/min/1000=7.333L/min

4.假设某发动机的燃油压力为3.5MPa，燃油流量为0.3L/min，求燃油的流速。

解题步骤：

a.将燃油流量转换为燃油体积流量：Q=0.3L/min

b.将燃油体积流量转换为燃油质量流量：m=Qρ

其中，ρ为燃油密度，取0.75kg/L。

m=0.30.75=