发动机构造与原理 题解析

《发动机构造与原理》试题集

一。选择题

[请将标准答案前的序号填写在题后的[ ]中

1.内燃机的排量称为 [ c ]

气缸工作容积燃烧室容积所有气缸工作容积总和所有气缸总容积总和2.已知发动机标定工况的有效功率Pe=92kW、转速n=5800r/min，则该工况

发动机的转矩Me（N?m）为 [ a ]

151（N?m）533.6（N?m）26.98（N?m）63.04（N?m）

3.机体的底平面位于曲轴轴线平面以下为 [ b ]

a) 平底式机体b) 龙门式机体c) 隧道式机体d) 无气缸套式机体

4.发动机的外特性是指 [ a ]

发动机全负荷的速度特性发动机标定功率时的特性

发动机标定转速时的特性发动机转速一定的最大功率

5.四行程发动机的配气凸轮轴转速是 [ b ]

曲轴转速的2倍曲轴转速的等于曲轴的转速与曲轴转速无关

6．气门间隙是指 [ a ]

发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙

发动机在热态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙

发动机在冷态下，当气门处于开启状态时，气门与传动件之间的间隙

发动机在热态下，当气门处于开启状态时，气门与传动件之间的间隙

7．我国国家标准中表示汽油的牌号用 [ b ]

马达法（MON）辛烷值研究法(RON)辛烷值

道路法辛烷值抗爆指数

8．现代汽油机在各种工况运行(除经济工况外)时，其过量空气系数应 [ c ] a) ≥1 b) ＝1 c) ＜1 d) ＞1

9．汽油机的爆燃是指 [ c ]

在点火之前，混合气自行发火燃烧。

在火焰传播初期，混合气自行发火燃烧。

在火焰传播过程中，离火花塞远处的末端混合气自行发火燃烧。

在火焰传播过程中，火焰传播速度始终极快。

10．发动机的标定功率有15min 功率、1h 功率、12h功率、持续功率，其中汽车发动机的功率为 [ c ] 12h功率1h 功率15min 功率持续功率

11．国产汽车型号为CA1091表示为 [ a ]

第一汽车厂生产的货车，车辆总质量9t，1型

第一汽车厂生产的客车，车辆的总长度9m，1型

第一汽车厂生产的客车，车辆总质量10t，9.1m

第一汽车厂生产的货车，车辆的总长度10.9m，1型

12. 设气缸工作容积为，燃烧室容积为，气缸总容积，则压缩比

的概念是 [ c]

a) b) c) d)

13.已知发动机的有效燃油消耗率ge=300g/(kW?h),耗油量Gf=22.2kg/h,

有效功率Pe（kW）为 [ b ]

a) 66.6（kW）b) 74.0（kW）c) 13.5（kW）d) 148 （kW）

14.内燃机的速度特性是指 [ a ]

发动机的油门调节机构位置一定，各主要性能参数（Pe 、Mq、ge）随发动机转速的变化规律

发动机的速度变化规律

发动机的速度一定，各主要性能参数（Pe 、Me、ge）随负荷的变化规律

发动机各主要性能参数（Pe 、Me、ge）一定，发动机的速度变化规律

15.四行程发动机，发火顺序为1－3－4－2－1，当3缸排气时 [ c ]

1缸进气、2缸作功、4缸压缩2缸进气、1缸作功、4缸压缩

1缸进气、4缸作功、2缸压缩4缸进气、1缸作功、2缸压缩

16.四行程发动机的气门重叠角发生在 [ a ]

排气上止点压缩上止点进气下止点压缩下止点

17．零气门间隙应采用挺柱形式是 [c ]

杯形平面挺柱菌形平面挺柱液力挺柱滚子挺柱

18．汽油机的运行工况主要有冷起动、怠速、小负荷、中等负荷、

大负荷、全负荷、加速，其中化油器式汽油机需要浓混合气的工况是 [ d ]

a) 中等负荷、大负荷、全负荷、加速

b) 冷起动、怠速、加速

c) 冷起动、怠速、小负荷、中等负荷、加速

d) 冷起动、怠速、小负荷、大负荷、全负荷、加速

19．汽油的牌号越高，说明燃料的 [ b ]

热值越高抗爆性越好辛烷值越低含铅量越高

20．汽油机随着负荷的增大，节气门后（进气管）的真空度 [ b ]

增大减小不变大于怠速的真空度

21．非全支承式曲轴的特点是 [ d ]

主轴颈数等于或少于气缸数主轴颈数大于气缸数

主轴颈数等于气缸数d）主轴颈数小于气缸数

22．气门叠开时，该气缸处于 [ a ]

a) 进气开始 b) 排气开始 c) 压缩终了 d )作功终了

23．顶动汽油泵工作的是凸轮轴上的 [ c ]

a) 驱动齿轮 b) 凸轮 c) 偏心轮 d) 正时齿轮

24．决定柴油机输油泵输油量的因素是 [ b ]

a) 活塞的有效行程 b) 喷油泵的需油量

c）发动机的需油量 d) 喷油嘴的喷油压力

25．机械式两速调速器的作用是 [ b ]

a) 限制最高速和最低速 b) 限制高速，稳定怠速

c) 稳定高速，限制怠速 d) 稳定高速和低速

26．压力润滑用于负荷大，动力速度高的摩擦表面，如 [ b ]

a) 活塞环与缸壁 b) 主轴颈和轴瓦

c) 连杆小头衬套和活塞销 d) 凸轮与气门挺杆

27．多缸发动机分水管上的孔眼分布应该是 [ b ]

a) 前大后小 b) 前小后大

c) 两边大，中间小 d) 一样大

28．若n不变，则Pe与Me的关系是 [ a ]

a) Pe大则Me大 b) Pe大则Me小

c) Pe与Me 无关 d) Pe与Me成指数关系

29．四缸四行程发动机，其连续作功两缸的作功间隔为 [ b ]

a) 120° b) 180° c) 360° d) 720°

30．真空式点火提前装置随发动机的什么而自动改变点火提前角 [ b ] a) 转速 b) 负荷 c) 油耗 d) 喉口真空度

31．流经机油细滤器的机油量一般为 [ a ]

a) 5%~10% b) 10%~15% c) 15%~20% d) 1%~2%

32．电火花是在断电器触点产生的

a) 打开时 b) 闭合时 c) 任何状态下 d) 通电时

33．转子式机油泵内转子齿数 [ c ]

a) 和外转子一样 b) 比外转子多一齿

c) 比外转子少一齿 d) 比外转子多二齿

34．供油提前角是指供油开始至的曲轴转角 [ c ]

a) 气缸内产生Pmax b) 气缸内产生电火花

c) 活塞到达上止点 d) 活塞到达下止点

35．发动机气体压力最低的是 [ a ]

a) 进气时 b) 作功时 c) 排气终了时 d) 压缩初期

36．活塞在上下运动中产生 [ a ]

a) 往复惯性力 b) 离心惯性力 c)高速旋转力 d）离心力矩

37．进气门直径一般比排气门 [ a ]

a) 大 b) 小 c) 一样 d) 有时大，有时小

38．汽油机过量空气系数在1.05~1.15范围内的可燃混合气叫做 [ c ]

a) 功率混合气 b) 过浓混合气

c) 经济混合气 d) 过稀混合气.

39．汽油机过量空气系数在0.85~0.95范围内的可燃混合气叫做 [ a ]

a) 功率混合气 b) 过浓混合气 c) 经济混合气 d) 过稀混合气

40．决定柴油机最佳供油提前角的是 [ d ]

a) 供油量和发动机转速 b) 发动机的最高转速

c) 发动机的最大供油量 d) 发动机的最大负荷和排放

41．发动机冷却系的主要作用是 [ a ]

a) 降低其温度 b )保持其温度

c) 提高其温度 d) 使其冷却

42．两速式调速器能自动调整柴油机供油量的依据是 [ a ]

a) 发动机转速 b)发动机负荷 c）发动机转矩 d）进气管真空度

43．曲轴箱通风单向阀，也称 [ c ]

a）活性碳罐 b）自然通风 c）PCV阀 d）对流通风

44．活塞每走一个行程，相应于曲轴转角 [ a ]

a) 180° b) 360° c) 540° d) 720°

45．活塞与气缸壁之间的润滑方式是 [ b ]

a) 压力润滑 b)飞溅润滑 c)脂润滑 d) 压力润滑和飞溅润滑同时进行

46．发动机正常的冷却水温度范围为 [ c ]

a) 30～40℃ b) 60～70℃ c)80～90℃ d) 低于130℃

47．发动机正常的冷却水温度范围为 [ d ]

a) 30～40℃ b) 60～70℃ c) 低于50～60℃ d) 70～90℃

48. 在柴油机中，改变喷油泵齿条位置，即改变了喷油泵的 [ c ]

a) 供油时刻b) 供油压力 c) 循环供油量 d) 喷油锥角

49．柴油机的喷油始点是以 [ c ]

a) 柱塞开始压油为准 b) 柱塞开始向喷油器供油为准

c) 针阀开始起跳为准 d) 出油阀开始起跳为准

50．斯特灵发动机是 [ a ]

a)封闭循环回热式外燃机 b) 分别循环回热式内燃机

c) 燃气涡轮发动机 d) 三角转子旋转发动机

51．发动机的支撑有 [ c ]

a. 2点或3点

b. 1点或2点

c. 3点或4点

d. 4点或5点

二．填空题

1. 发动机的性能指标主要有动力性指标（有效功率Pe、有效转矩Me）、经济性指标（燃油消耗率ge）等。

2. 根据内燃机产品名称和型号编制规则，10V120FQ的含义是10缸V型、四行程、缸径12 0mm、风冷、汽车用。

3．凸轮轴由曲轴传动，其传动方式有齿轮式、链条式、齿形带式三种。

4.完成一个工作循环，曲轴旋转二周（720度）的为四行程发动机。

5. 汽油机的构造主要由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统等组成。

6. 现代汽车发动机机体组主要有机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫以及油底壳等组成。

7 .曲柄连杆机构的功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用在活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩。

8. 气环的作用是密封和导热。

9. 常见的气环断面形式的类型有矩形环、锥形环、扭曲环、梯形环、桶形环等。

10.内燃机的进排气配气相位是进气门在上止点前提前开，排气门在下止点前提前开，进气门在下止点后迟后关，排气门在上止点后迟后关。

11. 根据内燃机产品名称和型号编制规则，6135ZQ的含义是6缸、直列式、四行程、水冷、缸径135mm、增压、汽车用。

12.完成一个工作循环，曲轴旋转二周（720度）的为四行程发动机。

38．柴油的牌号是以其凝点温度命名的。

39．柴油的自燃性用其十六烷值参数表示。

40．柴油机燃烧室按结构形式分为统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。

41．柴油机高压油泵的主要形式有柱塞式喷油泵、泵喷嘴、转子分配式喷油泵。

42．活塞必须具有足够的强度、质量小、良好的导热性和较小的膨胀系数、良好的耐磨性的性能。

43．按调速器的作用范围分类有两速、全速调速器。

44．必须装有调速器的发动机是柴油机。

45．目前轿车发动机的冷却系风扇驱动以蓄电池为动力。

46．汽车发动机气缸的排列包括直列式（单列式）和V型式（双列式）两种型式。

47．发动机的支撑方法一般包括三点支撑和四点支撑两种。

48．四冲程直列四缸发动机的发火次序是1－3－4－2或1－2－4－3两种排列。

49．发动机排气净化的方式可以分为机内净化和机外净化两大类。

50．发动机润滑系的基本任务是减少零件的摩擦和磨损，流动的机油不仅可以清除磨屑等杂质。而且还可以起到冷却摩擦表面的作用和防止零部件生锈的作用。

51．在点火系的初级电路中串连一个附加电阻，是为了保证发动机低速时稳定初级电流，发动机高速时防止点火线圈次级电流过低。

52．汽车发动机的起动方式主要包括电动机起动和手摇起动两种。

53．在多缸发动机中，能覆盖全部气缸的气缸盖称为整体式气缸盖。

54．连杆大头按剖分面的方向可分为平切口和斜切口两种。

55．油环的功能是均匀布油和辅助的封气作用。

56．气门式配气机构由气门组和传动组组成。

57．在柴油机的分隔式燃烧室中，混合气的形成主要靠油膜逐层蒸发来完成，而直喷式燃烧室混合气的形成主要以空间混合为主。

58．发火性是指柴油的压燃性，通常发火性用十六烷值来表示。

59．在曲轴和凸轮轴装配时，必须将正时记号对准，以保证正确的配气正时和正确的供油或点火正时。

60．在孔式喷油器中，针阀上的两个锥面分别称为承压面和密封面。

三．简述名词术语

1．空燃比－进入缸内的混合气中空气重量与燃油重量之比。

2．充气效率—进气终了，实际进入缸内的空气质量和理论上（按照进气管状态）充满气缸工作容积的空气质量之比。

3．汽油机外特性—全负荷（节气门最大开度）的速度特性。

4．过量空气系数—一燃烧1kg燃料实际供入缸内的空气质量与理论上完全燃烧所需的空气质量之比。

5．压缩比－气缸总容积与燃烧室容积之比。

6．爆燃－在火焰的传播的途径中，离火花塞远处末端混合气产生自燃的现象。

7．抗爆性－汽油在气缸中避免产生爆震的能力。

8．发火性－指柴油的自燃的能力。

9．击穿电压－使火花塞两电极间产生电火花所需的电压。

10．有效燃油消耗率－发动机所作单位有效功（kW·h）所消耗的燃油质量（g）。

11．气门间隙－在发动机冷态时，气门与摇臂接触间的间隙。

12．配气相位－指进排气门开启和关闭的角度（相对于上止点或下止点而言）。

13．有效功率－发动机飞轮端对外输出的功率。

14．简单化油器特性－在转速一定的情况下，过量空气系数随化油器喉口真空度的变化特性。

起动转速－保证发动机能顺利起动所必须的曲轴转速。

15．气缸排量－指气缸工作容积。

四．简答题

1．请说明发动机机体的工作条件及其要求。

答：机体是发动机的基体和骨架，它不仅承受高温高压气体作用力，而且发动机的几乎所有零件都安装在气缸体上，因而要求气缸体具有足够的强度和刚度，为减轻整机总量，还要求气缸体结构紧凑、重量较轻。

2．请说明连杆具有足够的强度、刚度和重量轻的理由。

答：连杆具有足够的强度、刚度和重量轻的理由是根据连杆的工作条件，连杆在工作时要承受活塞销传来的气体压力、活塞连杆组往复运动的惯性力和连杆大头绕曲轴旋转产生的旋转惯性力的作用，且连杆本身又是一个较长的杆件。

3．为什么说柴油机的起动转速要比汽油机的高？

答：发动机起动时，要克服气缸内被压缩气体的阻力和发动机本身及其附件相对运动之间的摩擦阻力。因为柴油机的压缩比高，缸内被压缩气体的阻力较大；柴油机有高压油泵，使驱动附件的驱动力增大；另外柴油靠自燃，必须要使压缩终了时缸内有足够高的压力和温度。

所以起动转速高，气缸的泄漏损失较小，有利于柴油机的冷起动。

4．请叙述发动机机体组的主要功能。

答：机体是发动机的基体和骨架，它不仅承受高温高压气体作用力，而且发动机的几乎所有零件都安装在气缸体上，因而要求气缸体具有足够的强度和刚度，为减轻整机总量，还要求气缸体结构紧凑、重量较轻。

5．现代化油器中由哪些主要装置组成？

答：现代化油器中由浮子机构、起动系、怠速系、主供油系、加浓系、加速系等组成。6．请叙述汽车总体构造的组成部分。

答：汽车的总体构造主要由发动机、传动装置、行驶和控制装置、车身和电器(电子)设备等部分组成。

7．试简述化油器式汽车发动机各种工况对可燃混合气浓度的要求。

答: 汽油机在起动工况过量空气系数＝0.2～0.6；怠速工况＝0.6～0.8；＝小负荷工况 0.7～0.9；大负荷和全负荷工况 0.85～0,95；中等负荷工况 0.9～1.1；加速工况为浓混合气。8．多缸柴油机的对喷油泵的要求是什么？

答：各缸的供油次序符合所要求的发火次序；各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3％～4％；各缸供油提前角一致，相差不大于0.5°曲轴转角。

9．活塞气环的密封原理是什么？

答：气环在自由状态下的外径略大于气缸直径，随活塞装入气缸后便产生弹力紧贴在气缸壁上，形成所谓第一密封面，使气体不能从活塞环外圆与气缸壁之间通过。少量窜入环槽内的气体，形成背压力作用在气环的内圆面上，加强了第一密封面的密封作用。同时将活塞环向下压紧于环槽底部，形成第二密封面。只要将2～3道气环的切口相互错开，形成“迷宫式”封气装置，就能对气缸中的高压燃气进行有效密封。

10．发动机点火系的基本要求是什么？其基本组成是什么？

答：要有足够高的点火能量，定时地（随负荷、转速而变）点燃可燃混合气。传统蓄电池式的点火系统主要由蓄电池、发电机、点火线圈、分电盘、火花塞等组成。

11．点火时刻对发动机的影响是什么？

答：点火过早，大部分可燃混合气在压缩行程中燃烧，为负功，发动机工作粗暴，发动机功率下降；点火过晚，可燃混合气一边膨胀，一边燃烧，热量转换效率低，致使最高压力、最高温度下降，发动机的动力性、经济性均降低。

12．矩形活塞环的泵油作用及其危害是什么？

答：活塞下行时，集聚在环槽底部和气环内圆空间内的机油，当活塞上行时，改为气环的底部与环槽相贴合，使原先存在于环槽底部合环内圆空间内的机油经活塞与气缸壁间隙窜入燃烧室，为泵油作用。其危害是机油消耗量大，HC高，缸壁易积碳。

五．论述题

1．何谓爆燃？汽油机一旦出现爆燃后，发动机会有哪些迹象？产生的原因是什么？

答：在火焰的转播途径中（已燃气体和火焰面对未燃气有加热作用），离火花塞远处

末端的混合气产生自燃的现象。只要有大于5%混合气进行自燃时,就足以引起剧烈爆燃。

迹象：

1）缸内最高温度、压力急剧增大； 2) 压力升高率剧增； 3）有尖锐金属敲击声； 4）发动机振动大； 5）传热量大增，冷却水易“开锅”； 6）很容易出现“咬缸”，活塞局部变软、溶化损坏事故； 7）功率、转速明显下降； 8）经济性差。

原因：

燃料辛烷值低；使用和维护保养差，缸内严重积碳；点火提前角太大；冷却效应差等综合因素引起。主要出现在低速大负荷工况。

2．为什么说冷态下，标准的活塞是上小下大、长轴垂直于活塞销轴线的椭锥体？

答：活塞纵断面制成上小下大的锥形或桶形的理由是活塞轴线方向活塞的温度是上高下低，活塞的热膨胀量自然是上大下低。因此，为使活塞工作时裙部接近圆柱形，须把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形。将活塞的横截面制成椭圆形的原因是发动机工作时，活塞在气体力和侧推力的作用下发生机械变形，而活塞受热膨胀时还发生热变形。这两种变形的结果都是使活塞在活塞销孔轴线方向的尺寸增大。因此，为使活塞工作时裙部接近正圆形与气缸相适应，在制造时应将活塞裙部的横截面加工成椭圆形，并使长轴与活塞销孔轴线相垂直。

9．试述四冲程柴油机的工作原理及特点。

答：四冲程柴油机在进气行程中进入缸内的是空气。由于压缩比较高，在压缩行程接近终了时，缸内的空气压力、温度远大于柴油自燃温度。此时，柴油经喷油器以很高的压力喷入燃烧室，在极短的时间内，燃料与高温、高压空气混合后自行发火燃烧。气缸内压力温度急剧上升，燃料的化学能变为热能，推动活塞做功，之后为排气行程。特点：压缩比较高；燃油消耗率较低；气门重叠较大；充气效率较高；为自燃式，无点火系统；缸内燃烧最高压力较高，发动机的振动、噪声相对汽油机较大；发动机的转速相对于汽油机较低；有利于实现排气涡轮增压技术；有害排放物PM高，HC、CO较低；需要一套价格昂贵的供油系统（高压油泵和喷油器）。

10．已知某四缸直列发动机的配气相位如下：

进气门提前开启角α=12°，进气门滞后关闭角β=59°；

排气门提前开启角γ=61°，排气门滞后关闭角δ=16°。

试求：该发动机的进、排气门持续开启角和气门重叠角；

并分析当气门凸轮磨损后，对配气相位的影响。

答：该发动机的进气门持续开启角为：＝180＋＋＝180＋12＋59＝251°

排气门持续开启角为：＝180＋＋＝180＋61＋16＝257°

气门重叠角为：＝12＋16＝28°

当气门凸轮磨损后，气门的升程变小，气门开启的提前角变小，关闭的迟后角变小，使气门开启的持续角变小。

11．说明柴油机燃烧四阶段的划分与特点，如何组织合理的燃烧？

答：柴油机燃烧的四阶段划分为四阶段：

1）备燃期（自喷油开始至燃烧开始的曲轴转角）为着火前的物理化学准备阶段。