汽车拖拉机发动机原理试卷附答案

命题人：姜勇剑3．气门间隙是指[][a]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4．汽油机的爆燃[c]A在点火之前，混合气自行发火燃烧。B在火焰传播初期，混合气自行发火燃烧。C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。D在火焰传播过程中，火焰传播速度始终极快。5.内燃机的速度特性是[a]A发动机的油门调节机构位置一定，各主要性能参数（Pe、Mtq、be）随发动机6．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]D冷起动、怠速、小负荷、大负荷、全负荷、加速7．汽油的牌号越高，说明燃料的[b]A热值越高B抗爆性越好C辛烷值越低8．汽油机随着负荷的增大，节气门后（进气管）的真空度[b]A增大B减小C不变D大于怠速的真空度9．决定柴油机最佳供油提前角的是[d]C发动机的最大供油量D发动机的最大负荷和排放二．填空题（20*1）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．柴油的牌号是以其凝点温度命名的。3．柴油的自燃性用其十六烷值参数表示。4．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5.发动机的换气过程可分为自由排气，强制排气进气8三种基本循环的比较，当循环总加热量相同时，定容加热循环热效率混合加热循环热效率定压加热循环热效率,最高压力相同时，定压加热循环热效率_混合加热循环热效率定容加热循环热效率三．简述名词术语（8*3）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．气门间隙－在发动机冷态时，气门与摇臂接触间的间隙。7．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）。8．发火性－指柴油的自燃的能力。四．简答题（6*6）1．何谓爆燃？汽油机出现爆燃后，发动机会有哪些迹象？产生的原因是什么？答：在火焰的传播途径中（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．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）滞燃期（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。2）速燃期（自燃烧开始至缸内最高压力出现点的曲轴转角）缸内压力、温度剧增，最高燃烧压力出现在上止点后6～15度，放热量约为每循环放热量的30％。3）缓燃期（最高压力点到最高温度出现点的曲轴转角）燃烧速度减小，最高温度出现在上止点后20～35度，放热量约为每循环放热量的70％。4）后燃期（最高温度出现点之后的曲轴转角）燃烧速度很慢，柴油机易过热，应减小和避免后燃现象。由于柴油机混合气的形成和燃烧的时间极短、空间极小，从喷油开始到燃烧结束仅占50°曲轴转角，因此应提高燃料的雾化程度，加强气流的运动强度，改善燃烧后期的燃烧条件。即缩短滞燃期、控制速燃期、加快缓燃期、避免后燃期。3.简述发动机换气过程中进、排气门早开、晚关的原因答:发动机换气过程中进、排气门早开、晚关的原因是开、闭都需要一定的时间，速度不能太快，具体表现为：（1）.若在活塞到达下至点时，才开始打开排气门，则排气门开始开启时，气门开度极小，废气不能顺利流出。（2）.若在上止点时才打开进气门，节流作用大，新鲜空气不能通畅地流入汽缸。（3）.若排气门在上止点关闭，在上止点前开度就要减小，产生较大的节流作用，加之活塞还在上行，使缸内压力上升，排气消耗功增加，排气门晚关还可以利用气流惯性进一步排除废气，（4）.进气门在下至点才关闭是为了利用告诉气流的惯性，在下至点后继续充气。4.提高发动机充气效率的措施有哪些？答:（1）.减少进气系统的流动损失，（2）.减少对新鲜充量的加热，（3）.减少排气系统的阻力，（4）.合理选择配气相位。5.简述汽油机与柴油机的工作循环的区别6柴油机的万有特性的特点答：柴油机万有特性具有以下特点：最低耗油率偏低，并且经济区域较宽：等耗油率曲线在高，低速均不收敛，变化比较平坦。柴油机相对汽车变速工况的适应性好：等功率线向高速延伸时，耗油率的变化不大，所以采用低速档时，柴油机的转矩和功率储备较大。在使用中以柴油机为动力的汽车可以长时间使用低速档。因此以柴油机为动力的汽车的实际动力因数比以汽油机为动力的汽车为高。2、发动机的换气损失是指（）A、进气损失B、排气损失C、进排气损失D、机械损失4、通常认为，汽油机工作循环比较接近的理论循环为（A）A、定容加热循环B、等压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、表示发动机整机性能的指标是（）A、理论指标B、指示指标C、有效指标D、动力指标\一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。）1、A2、C3、D4、A5、B6、C7、A8、D9、B10、C7、表示柴油机的喷油始点用（A）A、喷油提前角B、供油提前角C、雾化提前角D、出油提前角8、影响柴油机压力升高率的燃烧时期主要是（D）A、后燃期B、缓燃期C、速燃期D、滞燃期9、发动机实际循环的平均有效压力反映其（B）A、经济性B、做功能力C、机械负荷D、气缸压力变化10、提高充量系数（充气效率）可采用的措施有（C）A、提高进气压力B、提高进气温度C、减小进气阻力D、提高排气压力11、D12、B13、C14、B15、D11、决定汽车发动机工况的参数是（）A、油耗与功率B、负荷与功率C、扭矩与功率D、转速与功率12、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气（）A、被过热表面点燃B、因温度过高自燃C、受火焰传播燃烧D、由已燃气体点燃14、柴油机间接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的（）A、半开式燃烧室B、预燃室燃烧室C、统一室燃烧室D、开式燃烧室A、排气温度B、最大压力C、最高温度D、燃料消耗量17、汽油机使用常规的三元催化转换器时，所要求的实际空燃比应（A）A、略小于理论空燃比B、远小于理论空燃比C、略大于理论空燃比D、远大于理论空燃比18、对柴油机燃烧室的基本要求之一是结构紧凑、面容比小，原因中包括（）A、可以多进气B、喷油压力低16、A17、A18、C19、D20、BC、散热损失小D、火焰传播距离短19、汽油机形成混合气时，有两种手段实现雾化，化油器方式和（D）A、混合器方式B、加热器方式C、蒸发器方式D、喷油器方式1、对内燃机来说，压缩比越高，热效率越好。[Y]2、表面点火发生在电火花点火之前。[X]3、多点燃烧是柴油机热效率高的原因之一。[X]4、减小发动机进气系统的流动阻力，可减少发动机的摩擦功率。[X]5、在发动机速度特性曲线图中，可以用功率表示负荷。[Y]1、自由；强制。2、动力性；经济性。3、辛烷值；馏程（或饱和蒸汽压等）。4、挤流（逆挤流）；紊流。5、油束射程（贯穿度）；喷雾锥角（或油束锥角、喷射锥角）。6、水力测功器；电涡流测功器。（回答其他类型测功器，如摩擦式测功器和电力测功器也可）7、循环间燃烧变动；气缸间燃烧差异。8、直接喷射式燃烧室（统一室燃烧室）；间接喷射式燃烧室（分隔室燃烧室或非直喷式燃烧室）。（回答分隔室燃烧室具体类型也可）。10、空间雾化；油膜蒸发。11、量调节。6、发动机试验台架中常见的三种测功器是、和平衡式电力测功器。7、汽油机不规则燃烧的主要类型是和。8、柴油机燃烧室分为和两大类。9、p-V图上曲线所包围的面积表示工质完成一个循环所做的有用功，这个功称为9、指示功。五、简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）第五题1小题图1、本题附图所示是汽油机示功图。请在图上标出汽油机正常燃烧过程各阶段的名称，并说明各阶段的起始点。2、请讨论发动机转速对机械效率的影响。3、为什么存在最佳排气提前角？4、进行发动机实际循环和理论循环的比较有何意义？六、分析计算题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）第六题1小题图1、题附图为某柴油机的负荷特性。请根据图中曲线，对试验结果进行解释。2、请分析柴油机不正常喷射的原因，并讨论可能的改进措施。3、简述机械损失的组成，并分析影响机械损失的因素。4、某柴油机的外特性指示，在标定转速n＝3000r/min时，柴油机的有效燃油消耗率be＝285.6g/（kW·h）。若该柴油机标定的有效功率Pe为90kW，求该柴油机在标定工况的转矩，和每小时燃料消耗量B。从图中可看出：（1）柴油机燃油消耗量B单纯随负荷率增大而增加；而燃油消耗率be则随负荷率增大由高逐步下降，在负荷率处于中等偏高的70~80%之间达到某一最小值，然后又再次上升。（2）排气温度tr的趋势与be相反，先随负荷率增大由低逐步上升，在负荷率处于中等偏高的70~80%之间达到某一最大值，然后又再次下降。因此，在中等负荷时该柴油机有较好的经济性。（说明2个现象和结论，给5分；说明1个现象和结论或说明2个现象，给3分；只说明1个原因或只有结论，给2分）。2、试分析柴油机不正常喷射的原因，并讨论可能的改进措施。柴油机不正常喷射有多次喷油、断续喷油、滴油、隔次喷油等现象。（1分）原因是柴油机依靠高压喷射雾化形成混合气，在高压作用下，喷射系统的管路会产生弹性形变；燃油会表现出可压缩性；喷射系统的压力会有波动。（2分）改进的主要措施包括：①选择适当的喷射压力；②提高喷射系统的刚度；③减小喷射系统管路的容积与长度；④使喷油压力稳定；⑤采用电子控制技术；⑥改变喷油系统，如高压共轨系统、直接控制喷油器的喷油过程等。（2分）3、简述机械损失的组成，并分析影响机械损失的因素。发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所作出的功或功率，两者之差称为发动机的机械损失。机械损失包括：摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等（1分）。可用机械损失功、机械损失功率、平均机械损失压力和机械效率大小来衡量机械损失（1分）。二、判断辨析题（本题共5小题，每小题2分，共10分。）1、[√]理由：这是理论分析结果。2、[×]改正：表面点火现象与电火花点火无关。3、[×]改正：压缩比高是柴油机热效率高的原因之一。4、[×]改正：发动机的摩擦功率与进气系统的流动阻力无关。5、[√]理由：负荷是笼统概念，可以用多个参数表示，如功率、转矩和油门位置等。三、填空题（本题共11小题，共20个空，每空1分，共20分。）第五题1小题答案图五、简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）1、本题附图所示是汽油机示功图。请在图上标出汽油机正常燃烧过程各阶段的名称，并说明各阶段的起始点。①着火延迟期（Ⅰ阶段）——从点火到压力线脱离压缩线所经历的时间或曲轴转角。②明显燃烧期（Ⅱ阶段）——从压力线脱离压缩线到出现最高燃烧压力所经历的时间或曲轴转角。③后燃期（Ⅲ阶段）——出现最高燃烧压力以后的燃烧对应的时间或曲轴转角。2、请讨论发动机转速对机械效率的影响。发动机负荷一定时，随着发动机转速升高，机械效率下降（1分）。因为转速升高，①摩擦副相对速度增加，摩擦阻力加大；②运动件惯性力加大，活塞侧压力及轴承负荷上升，摩擦阻力加大；③泵气损失加大；④驱动附件的功率加大。3、为什么存在最佳排气提前角？排气提前角是指排气门提前开启至活塞到达下止点所经历的曲轴转角（2分）。因为如排气提前角过大，则自由排气损失增大（1分）；而排气提前角过小，又导致强制排气损失增大（1分）。因此存在使自由排