发动机原理与构造练习题

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.发动机的工作循环包括哪些过程？

A.吸气、压缩、做功、排气

B.吸气、压缩、燃烧、排气

C.压缩、燃烧、做功、排气

D.吸气、燃烧、压缩、排气

2.四冲程发动机的吸气行程中，气门开闭的目的是什么？

A.调节发动机的功率输出

B.控制发动机的转速

C.使新鲜空气进入气缸，排出废气

D.提高发动机的扭矩

3.发动机曲轴转速与每分钟工作循环数的关系是什么？

A.曲轴转速增加，工作循环数减少

B.曲轴转速减少，工作循环数增加

C.曲轴转速增加，工作循环数增加

D.曲轴转速减少，工作循环数减少

4.涡轮增压器的作用是什么？

A.降低发动机排放

B.增加发动机的进气压力和密度

C.提高发动机的燃烧效率

D.降低发动机的油耗

5.气缸压力与发动机功能的关系是什么？

A.气缸压力越高，发动机功能越好

B.气缸压力越低，发动机功能越好

C.气缸压力与发动机功能无关

D.气缸压力在一定范围内，压力越高，发动机功能越好

6.发动机燃烧室形状对燃烧效率的影响是什么？

A.燃烧室形状对燃烧效率无影响

B.燃烧室形状越复杂，燃烧效率越高

C.燃烧室形状越简单，燃烧效率越高

D.燃烧室形状对燃烧效率有一定影响，但不是主要因素

7.发动机冷却系统的主要功能是什么？

A.调节发动机的功率输出

B.控制发动机的温度

C.提高发动机的燃烧效率

D.降低发动机的油耗

8.发动机润滑系统的作用是什么？

A.调节发动机的功率输出

B.控制发动机的转速

C.减少运动部件之间的磨损，降低发动机噪音

D.提高发动机的扭矩

答案及解题思路：

1.答案：A。解题思路：发动机的工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个过程，这是发动机正常工作所必须经历的步骤。

2.答案：C。解题思路：四冲程发动机的吸气行程中，气门的开闭是为了使新鲜空气进入气缸，排出废气，以保证发动机的正常工作。

3.答案：C。解题思路：发动机曲轴转速增加，意味着每分钟的转速次数增加，从而使得每分钟的工作循环数也相应增加。

4.答案：B。解题思路：涡轮增压器的主要作用是增加发动机的进气压力和密度，从而提高发动机的功率。

5.答案：D。解题思路：气缸压力在一定范围内，压力越高，发动机功能越好，但过高或过低都会对发动机造成不良影响。

6.答案：D。解题思路：燃烧室形状对燃烧效率有一定影响，但不是主要因素，主要影响燃烧效率的是混合气质量和燃烧方式。

7.答案：B。解题思路：发动机冷却系统的主要功能是控制发动机的温度，以保证发动机正常工作。

8.答案：C。解题思路：发动机润滑系统的作用是减少运动部件之间的磨损，降低发动机噪音，以保证发动机的稳定运行。二、填空题1.发动机的四个基本过程是吸气、压缩、做功、排气。

2.发动机的压缩比是指气缸总容积与气缸工作容积的比值。

3.发动机的功率是指单位时间内燃料所做的功。

4.发动机的扭矩是指使发动机转动时产生的转动效应。

5.发动机的燃油喷射系统主要由燃油泵、喷油器、燃油压力调节器等组成。

6.发动机的点火系统主要由点火线圈、点火塞、分电器等组成。

7.发动机的排气系统主要由排气管、消声器、排气尾管等组成。

8.发动机的润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、机油冷却器等组成。

答案及解题思路：

1.答案：吸气、压缩、做功、排气

解题思路：根据发动机工作原理，四个基本过程依次为吸气、压缩、做功、排气。

2.答案：气缸总容积、气缸工作容积

解题思路：压缩比是衡量发动机效率的重要指标，它是气缸总容积与气缸工作容积的比值。

3.答案：燃料

解题思路：功率是描述做功快慢的物理量，单位时间内燃料所做的功即为发动机的功率。

4.答案：转动效应

解题思路：扭矩是使发动机转动时产生的转动效应，它与发动机的转速和功率有关。

5.答案：燃油泵、喷油器、燃油压力调节器

解题思路：燃油喷射系统负责将燃油精确喷射到燃烧室内，保证发动机正常工作。

6.答案：点火线圈、点火塞、分电器

解题思路：点火系统负责在适当的时候产生高压电火花，点燃混合气体，使发动机做功。

7.答案：排气管、消声器、排气尾管

解题思路：排气系统负责将燃烧后的废气排出，减少对环境的污染。

8.答案：机油泵、机油滤清器、机油冷却器

解题思路：润滑系统负责为发动机的各个运动部件提供充足的润滑油，降低磨损。三、判断题1.发动机的压缩比越高，燃烧效率越高。

答案：√

解题思路：压缩比是指发动机在吸气冲程结束时，混合气体被压缩到的体积与原体积之比。理论上，压缩比越高，混合气体的压力和温度也会相应增加，有利于燃烧更加充分，从而提高燃烧效率。

2.发动机的转速越高，功率越大。

答案：×

解题思路：功率是单位时间内做功的多少，虽然转速的提高会导致功率的增加，但功率还与扭矩、转速和机械效率等因素有关。在某一转速范围内，提高转速可以增加功率，但超过这一范围后，功率反而会下降。

3.发动机的扭矩与转速成正比。

答案：×

解题思路：发动机的扭矩与转速成非线性关系，转速的增加，扭矩会先增大后减小。在发动机的某一转速区间内，扭矩随转速的增加而增加，但当转速达到一定值后，扭矩开始下降。

4.发动机的燃油喷射系统可以改善燃烧效率。

答案：√

解题思路：燃油喷射系统通过精确控制燃油喷射量和喷射时机，使得燃油与空气充分混合，提高燃烧效率，减少尾气排放。

5.发动机的点火系统可以保证燃烧过程顺利进行。

答案：√

解题思路：点火系统负责在合适的时机点燃混合气体，使其发生燃烧，保证燃烧过程顺利进行。点火系统故障会导致发动机动力下降，排放超标等问题。

6.发动机的排气系统可以降低排放污染物。

答案：√

解题思路：排气系统负责将燃烧后的废气排出发动机外，同时通过催化转化等手段降低排放污染物的含量，对环境保护起到积极作用。

7.发动机的润滑系统可以保护发动机零件不受磨损。

答案：√

解题思路：润滑系统为发动机各运动部件提供充足的润滑油，降低摩擦，减少磨损，保证发动机正常运转。

8.发动机的冷却系统可以防止发动机过热。

答案：√

解题思路：冷却系统通过循环冷却液，吸收发动机热量，将其排出车外，防止发动机过热，保证发动机功能稳定。四、简答题1.简述发动机的工作循环。

发动机的工作循环包括四个基本过程：进气、压缩、做功、排气。进气过程中，进气门打开，活塞下行，空气或混合气进入气缸；压缩过程中，进气门关闭，活塞上行，气缸内的空气或混合气被压缩；做功过程中，点火，混合气燃烧产生高温高压气体推动活塞下行，产生动力；排气过程中，排气门打开，活塞上行，将燃烧后的废气排出气缸。

2.简述发动机的压缩比与燃烧效率的关系。

发动机的压缩比是指气缸最大容积与最小容积的比值。压缩比越高，混合气在压缩过程中温度和压力越高，有利于燃烧完全，提高燃烧效率。但是过高的压缩比会使发动机的敲缸现象加剧，影响发动机寿命。

3.简述发动机功率与扭矩的关系。

发动机功率是指单位时间内发动机输出的功，扭矩是指发动机输出的力矩。功率与扭矩的关系为：功率=扭矩×旋转速度。在相同转速下，扭矩越大，功率越大。

4.简述发动机燃油喷射系统的组成及作用。

发动机燃油喷射系统主要由燃油泵、燃油压力调节器、喷油器、燃油滤清器等组成。作用是将燃油以雾状形式喷入气缸，与空气混合，形成混合气，提高燃烧效率。

5.简述发动机点火系统的组成及作用。

发动机点火系统主要由蓄电池、点火线圈、分电器、火花塞等组成。作用是产生高压电，点燃混合气，使发动机正常工作。

6.简述发动机排气系统的组成及作用。

发动机排气系统主要由排气管、消声器、尾气净化装置等组成。作用是排放废气，降低噪声，减少有害气体排放。

7.简述发动机润滑系统的组成及作用。

发动机润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、油底壳、机油冷却器等组成。作用是向发动机各运动部件提供润滑油，减少磨损，保证发动机正常工作。

8.简述发动机冷却系统的组成及作用。

发动机冷却系统主要由水泵、散热器、风扇、节温器等组成。作用是冷却发动机，防止发动机过热，保证发动机正常工作。

答案及解题思路：

1.答案：发动机的工作循环包括进气、压缩、做功、排气四个过程。

解题思路：根据发动机工作原理，分析四个过程的特点和作用。

2.答案：发动机的压缩比越高，燃烧效率越高。

解题思路：结合压缩比的定义和燃烧原理，分析压缩比对燃烧效率的影响。

3.答案：功率与扭矩的关系为：功率=扭矩×旋转速度。

解题思路：根据功率和扭矩的定义，推导出二者之间的关系。

4.答案：发动机燃油喷射系统由燃油泵、燃油压力调节器、喷油器、燃油滤清器等组成，作用是提供雾状燃油。

解题思路：分析燃油喷射系统的组成和作用，结合实际案例说明。

5.答案：发动机点火系统由蓄电池、点火线圈、分电器、火花塞等组成，作用是产生高压电，点燃混合气。

解题思路：分析点火系统的组成和作用，结合实际案例说明。

6.答案：发动机排气系统由排气管、消声器、尾气净化装置等组成，作用是排放废气，降低噪声。

解题思路：分析排气系统的组成和作用，结合实际案例说明。

7.答案：发动机润滑系统由机油泵、机油滤清器、油底壳、机油冷却器等组成，作用是提供润滑油，减少磨损。

解题思路：分析润滑系统的组成和作用，结合实际案例说明。

8.答案：发动机冷却系统由水泵、散热器、风扇、节温器等组成，作用是冷却发动机，防止过热。

解题思路：分析冷却系统的组成和作用，结合实际案例说明。五、论述题1.论述发动机压缩比对燃烧效率的影响。

答案：

发动机压缩比是指气缸在压缩行程结束时，气缸内混合气体的最大容积与最小容积之比。压缩比越高，燃烧效率通常越高。这是因为较高的压缩比可以：

提高混合气的温度，使燃料自燃点降低，从而实现更高效的燃烧。

增加热效率，减少未燃混合气的比例。

提高燃烧速度，减少燃烧时间，使燃烧更完全。

解题思路：

首先介绍压缩比的定义，然后阐述压缩比对燃烧温度、热效率、燃烧速度的影响，结合实际案例说明高压缩比发动机的优势。

2.论述发动机功率与扭矩的关系及其在实际应用中的重要性。

答案：

发动机功率是指单位时间内发动机所做的功，而扭矩是指发动机输出轴对车轮或传动系统施加的力矩。功率和扭矩的关系可以用以下公式表示：功率=扭矩×速度。在实际应用中，功率和扭矩的重要性体现在：

功率决定了发动机的最高速度和加速功能。

扭矩决定了发动机的牵引力和爬坡能力。

解题思路：

先定义功率和扭矩，然后通过公式说明它们之间的关系，接着结合汽车驾驶和工业应用案例说明它们的重要性。

3.论述发动机燃油喷射系统对燃烧效率的影响。

答案：

发动机燃油喷射系统负责将燃油精确喷射到燃烧室内，其设计对燃烧效率有重要影响。燃油喷射系统对燃烧效率的影响：

精确控制燃油喷射量，可以优化空气与燃油的混合比例，提高燃烧效率。

电子控制喷射系统可以根据发动机工况实时调整喷射参数，实现最佳燃烧。

喷射系统的设计影响燃油雾化质量，雾化越细，燃烧越充分。

解题思路：

介绍燃油喷射系统的基本功能，分析其对燃油喷射量、喷射参数和燃油雾化质量的影响，并结合实际案例阐述其对燃烧效率的提升作用。

4.论述发动机点火系统对燃烧过程的影响。

答案：

发动机点火系统负责在燃烧室内产生电火花，点燃混合气。点火系统对燃烧过程的影响包括：

点火时间的选择直接影响燃烧速度和燃烧效率。

点火能量的大小影响火花塞的寿命和点火可靠性。

点火系统的功能直接影响发动机的启动性和动力功能。

解题思路：

说明点火系统在燃烧过程中的作用，分析点火时间、点火能量对燃烧过程的影响，结合不同点火系统的工作原理进行阐述。

5.论述发动机排气系统对排放污染物的影响。

答案：

发动机排气系统负责将燃烧后的废气排出车外，其设计对排放污染物有显著影响。排气系统对排放污染物的影响：

排气系统中的催化转化器可以减少有害气体的排放。

排气系统的流通功能影响废气的排放速度和排放量。

排气系统的布局和材料选择影响排放物的扩散和吸收。

解题思路：

介绍排气系统的基本功能，分析催化转化器、流通功能、布局和材料对排放污染物的影响，结合不同排气系统的设计进行阐述。

6.论述发动机润滑系统对发动机保护的作用。

答案：

发动机润滑系统负责为发动机的运动部件提供润滑油，以减少磨损、冷却和清洁发动机。润滑系统对发动机保护的作用：

润滑油减少运动部件之间的摩擦，延长发动机寿命。

润滑油带走热量，降低发动机温度，防止过热。

润滑油清洁发动机内部，防止积碳和油泥的形成。

解题思路：

介绍润滑系统的作用，分析润滑油对磨损、温度和清洁性的影响，结合不同润滑系统的设计和工作原理进行阐述。

7.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正常工作温度，其对发动机功能的影响包括：

保持适宜的温度，保证发动机在最佳工况下工作。

防止发动机过热，避免损坏发动机部件。

冷却系统效率的提高可以提升发动机的动力功能和燃油经济性。

解题思路：

介绍冷却系统的作用，分析温度控制对发动机功能的影响，结合不同冷却系统的设计和冷却效率进行阐述。

8.论述发动机各系统之间的相互关系。

答案：

发动机是一个复杂的系统，各个系统之间相互关联，共同保证发动机的正常工作。发动机各系统之间的相互关系：

燃油系统、点火系统和进气系统共同决定混合气的质量。

润滑系统和冷却系统保证发动机的运行效率和寿命。

排气系统影响发动机的排放功能。

解题思路：

概述发动机各系统的主要功能，分析它们之间的相互依赖和协同作用，结合实际案例说明各系统之间如何相互影响。六、计算题1.若发动机的气缸直径为100mm，求其气缸工作容积。

解答思路：首先需要根据气缸直径计算出气缸的体积，然后再乘以工作循环数即可得到气缸工作容积。

气缸直径（d）=100mm=0.1m

气缸半径（r）=0.1m/2=0.05m

气缸工作容积V=πr²h，其中h是气缸的高度（气缸行程）

2.若发动机的转速为3000r/min，求其每分钟的工作循环数。

解答思路：四冲程发动机的工作循环数与曲轴转速成正比，因此可以通过转速直接计算工作循环数。

每分钟的工作循环数=发动机转速/每个工作循环的转数

=3000r/min/2（因为四冲程需要两转）

=1500

3.若发动机的功率为100kW，求其扭矩。

解答思路：使用功率公式P=τω来求解，其中P为功率，τ为扭矩，ω为角速度。

功率（P）=100kW=100,000W

转速（n）=3000r/min=3000/60rpm=50rpm=50/60Hz（频率）

角速度（ω）=2πn=2π50/60≈10.47rad/s

扭矩（τ）=P/ω

=100,000/10.47

≈9587.36N·m

4.若发动机的压缩比为8，求其压缩比对应的压缩压力。

解答思路：在理论上，压缩比等于排气端与吸气端的压力比，可以使用理想气体状态方程来计算压缩压力。

5.若发动机的燃油喷射量为10g/min，求其燃油喷射压力。

解答思路：燃油喷射压力需要根据燃油喷射量和喷射时间来计算。

6.若发动机的点火提前角为15°，求其点火时刻。

解答思路：点火时刻是根据曲轴转过的角度来计算的。

7.若发动机的排气温度为800℃，求其排气流量。

解答思路：排气流量通常由排气门开启持续时间和排气流量系数决定。

8.若发动机的冷却液温度为100℃，求其冷却液流量。

解答思路：冷却液流量一般与发动机工作条件和冷却液系统设计有关，可以参照冷却液的温升和冷却需求来估算。

答案解题思路内容：

1.气缸工作容积V=π(0.05)²h（h为气缸行程），无行程值，无法直接计算。

2.每分钟的工作循环数=1500次。

3.扭矩τ≈9587.36N·m。

4.压缩压力P_=压缩比×燃油大气压（标准大气压≈101325Pa），需要具体的燃油大气压数值来计算。

5.燃油喷射压力=10g/min/流量（L/min），需要具体的燃油流量系数来计算。

6.点火时刻=转过的角度提前角（需要转速信息及曲轴转动角度与点火信号的关系）。

7.排气流量Q_exhaust=温升/(比热容×温差)×排气温度（假设比热容已知），无比热容值，无法直接计算。

8.冷却液流量Q_coolant=比热容×(初始温度目标温度)/(冷却系统压力差×系统效率)，需要冷却系统比热容、压力差和效率等数值。

由于某些问题无法在没有足够数据的情况下进行准确计算，解题过程和答案需要补充具体的数值才能完成。七、应用题1.分析发动机功率不足的原因及解决方法。

应用题1.1：一辆汽车在行驶过程中，发觉动力明显不足，发动机功率下降。请分析可能导致这种情况的原因，并提出相应的解决方法。

答案：

原因分析：

1.气缸磨损，导致压缩比降低，燃烧效率下降。

2.进气系统堵塞，如空气滤清器堵塞、进气歧管积碳等。

3.油品质量差，燃油燃烧不完全。

4.点火系统故障，如火花塞老化、点火线圈功能下降等。

5.发动机润滑不良，导致摩擦损失增大。

解决方法：

1.检查并维修磨损的气缸，必要时更换气缸垫。

2.清洁或更换空气滤清器，清除进气歧管积碳。

3.使用高质量的燃油，并定期更换机油。

4.检查并维修点火系统，更换老化部件。

5.保证发动机润滑系统正常工作，更换机油和滤清器。

2.分析发动机过热的原因及解决方法。

应用题2.1：一辆汽车在长途行驶后，发觉发动机温度过高，警告灯亮