汽車發(fā)動機結構知識要點

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標封區(qū)內(nèi)填寫無關內(nèi)容。一、選擇題1.汽車發(fā)動機的工作原理是什么？

A.內(nèi)燃機

B.電動機

C.混合動力

D.其他

2.發(fā)動機的四個沖程分別是什么？

A.吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣

B.吸氣、壓縮、爆發(fā)、冷卻

C.吸氣、壓縮、冷卻、排氣

D.吸氣、壓縮、爆發(fā)、冷卻

3.發(fā)動機的功率單位是什么？

A.瓦特（W）

B.焦耳（J）

C.牛頓（N）

D.千克米（kg·m）

4.發(fā)動機的轉(zhuǎn)速單位是什么？

A.米/秒（m/s）

B.米/小時（m/h）

C.圈/分鐘（r/min）

D.圈/小時（r/h）

5.發(fā)動機的扭矩單位是什么？

A.牛頓米（N·m）

B.焦耳（J）

C.千克米（kg·m）

D.瓦特（W）

6.發(fā)動機的排量是指什么？

A.發(fā)動機的重量

B.發(fā)動機的體積

C.發(fā)動機的功率

D.發(fā)動機的轉(zhuǎn)速

7.發(fā)動機的缸徑是指什么？

A.發(fā)動機的重量

B.發(fā)動機的體積

C.發(fā)動機的功率

D.發(fā)動機的轉(zhuǎn)速

8.發(fā)動機的行程是指什么？

A.發(fā)動機的重量

B.發(fā)動機的體積

C.發(fā)動機的功率

D.發(fā)動機的轉(zhuǎn)速

答案及解題思路：

1.答案：A.內(nèi)燃機

解題思路：汽車發(fā)動機通過內(nèi)燃機的工作原理將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為機械能，推動車輛運行。

2.答案：A.吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣

解題思路：內(nèi)燃機的工作過程包括四個沖程，依次為吸氣、壓縮、爆發(fā)和排氣，其中爆發(fā)沖程釋放能量，驅(qū)動活塞運動。

3.答案：A.瓦特（W）

解題思路：功率是描述單位時間內(nèi)做功快慢的物理量，其單位為瓦特（W），即每秒鐘做功或消耗能量的多少。

4.答案：C.圈/分鐘（r/min）

解題思路：發(fā)動機的轉(zhuǎn)速是指曲軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，其單位為圈/分鐘（r/min）。

5.答案：A.牛頓米（N·m）

解題思路：扭矩是描述物體旋轉(zhuǎn)力的物理量，其單位為牛頓米（N·m），表示力矩的大小。

6.答案：B.發(fā)動機的體積

解題思路：發(fā)動機排量是指發(fā)動機的氣缸總?cè)莘e，通常以升（L）為單位表示。

7.答案：B.發(fā)動機的體積

解題思路：發(fā)動機缸徑是指氣缸的直徑，通常以毫米（mm）為單位表示。

8.答案：A.發(fā)動機的重量

解題思路：發(fā)動機行程是指活塞在氣缸內(nèi)運動的最長距離，通常以毫米（mm）為單位表示，與發(fā)動機重量無直接關系。二、填空題1.發(fā)動機的四個沖程依次是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

2.發(fā)動機的功率單位是千瓦（kW），轉(zhuǎn)速單位是每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（rpm），扭矩單位是?！っ祝∟·m）。

3.發(fā)動機的排量是指發(fā)動機所有氣缸的總工作容積，缸徑是指氣缸內(nèi)徑的直徑，行程是指活塞在氣缸內(nèi)往返一次所經(jīng)過的距離。

答案及解題思路：

答案：

1.吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程

2.千瓦（kW）、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（rpm）、?！っ祝∟·m）

3.發(fā)動機所有氣缸的總工作容積、氣缸內(nèi)徑的直徑、活塞在氣缸內(nèi)往返一次所經(jīng)過的距離

解題思路：

1.發(fā)動機的四個沖程是內(nèi)燃機工作循環(huán)的基本過程，依次為吸氣、壓縮、做功和排氣，這是內(nèi)燃機的基本工作原理。

2.功率單位千瓦（kW）是衡量發(fā)動機做功快慢的指標，轉(zhuǎn)速單位每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（rpm）用于表示發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度，扭矩單位?！っ祝∟·m）表示發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)力矩。

3.發(fā)動機排量是指所有氣缸的容積總和，是衡量發(fā)動機體積和功能的一個重要參數(shù)；缸徑是指氣缸內(nèi)徑，它直接影響到氣缸的工作能力和效率；行程是指活塞在氣缸內(nèi)往返一次的距離，是設計發(fā)動機功能時的一個關鍵參數(shù)。三、判斷題1.發(fā)動機的四個沖程分別為吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣。（√）

解題思路：發(fā)動機的工作過程通常分為四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、爆發(fā)沖程（做功沖程）和排氣沖程。這四個沖程構成了一個完整的工作循環(huán)。

2.發(fā)動機的功率單位是瓦特（W），轉(zhuǎn)速單位是米/秒（m/s），扭矩單位是牛頓米（N·m）。（×）

解題思路：發(fā)動機的功率單位確實是瓦特（W），但轉(zhuǎn)速的單位是每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（RPM），而非米/秒。扭矩的單位是牛頓米（N·m）。

3.發(fā)動機的排量是指發(fā)動機的重量。（×）

解題思路：發(fā)動機的排量是指發(fā)動機每個氣缸在作功沖程中所吸入或排出的氣體的體積，而不是發(fā)動機的重量。

4.發(fā)動機的缸徑是指發(fā)動機的體積。（×）

解題思路：發(fā)動機的缸徑是指氣缸內(nèi)徑的大小，而不是發(fā)動機的體積。體積是指發(fā)動機整體的大小，包括氣缸、曲軸、凸輪軸等部分。

5.發(fā)動機的行程是指發(fā)動機的功率。（×）

解題思路：發(fā)動機的行程通常是指活塞從一個極端位置運動到另一個極端位置的距離，而不是發(fā)動機的功率。發(fā)動機的功率是由發(fā)動機設計參數(shù)、轉(zhuǎn)速和扭矩共同決定的。四、簡答題1.簡述發(fā)動機的工作原理。

發(fā)動機的工作原理基于內(nèi)燃機的基本原理，即通過燃燒燃料產(chǎn)生高溫高壓氣體，利用這些氣體的膨脹力推動活塞運動，從而將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為機械能。發(fā)動機工作原理的簡要描述：

進氣沖程：活塞向下運動，進氣門打開，空氣（或空氣與燃料的混合氣）被吸入氣缸。

壓縮沖程：活塞向上運動，進氣門和排氣門均關閉，氣缸內(nèi)的空氣（或混合氣）被壓縮，壓力和溫度升高。

爆發(fā)沖程：壓縮到一定程度后，火花塞點火，燃料混合氣燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞向下運動。

排氣沖程：活塞再次向上運動，排氣門打開，燃燒后的廢氣被排出氣缸。

2.簡述發(fā)動機的四個沖程。

發(fā)動機的四個沖程分別是：

進氣沖程：活塞向下運動，進氣門打開，吸入新鮮的空氣或燃料混合氣。

壓縮沖程：活塞向上運動，進氣門和排氣門關閉，氣缸內(nèi)的空氣或燃料混合氣被壓縮。

爆發(fā)沖程：壓縮沖程結束時，火花塞點火，燃料混合氣燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞向下運動。

排氣沖程：活塞再次向上運動，排氣門打開，燃燒后的廢氣被排出氣缸。

3.簡述發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩之間的關系。

發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩之間的關系可以用以下公式表示：

\[P=\frac{T\times\omega}{9.55}\]

其中：

\(P\)是功率（單位：千瓦，kW）

\(T\)是扭矩（單位：牛頓米，Nm）

\(\omega\)是轉(zhuǎn)速（單位：弧度每秒，rad/s）

9.55是扭矩和功率之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)

從公式可以看出，功率與扭矩和轉(zhuǎn)速成正比。即：

當扭矩一定時，轉(zhuǎn)速越高，功率越大。

當轉(zhuǎn)速一定時，扭矩越大，功率越大。

答案及解題思路：

答案：

1.發(fā)動機的工作原理是通過燃料的燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞運動，將化學能轉(zhuǎn)化為機械能。

2.發(fā)動機的四個沖程分別是進氣沖程、壓縮沖程、爆發(fā)沖程和排氣沖程。

3.發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩之間的關系是功率與扭矩和轉(zhuǎn)速成正比。

解題思路：

1.發(fā)動機工作原理的描述基于內(nèi)燃機的基本過程，包括進氣、壓縮、爆發(fā)和排氣四個沖程。

2.發(fā)動機的四個沖程是內(nèi)燃機工作的基本步驟，每個沖程都有其特定的功能和作用。

3.功率、轉(zhuǎn)速和扭矩之間的關系通過公式和物理原理進行解釋，理解這些關系有助于分析發(fā)動機的功能和設計。五、論述題1.論述發(fā)動機的排量對發(fā)動機功能的影響。

（1）排量定義

排量是發(fā)動機每個工作循環(huán)中吸入或排出的混合氣體的總體積。它直接影響發(fā)動機功率輸出。

（2）排量對發(fā)動機功能的影響

排量與功率：排量越大，發(fā)動機功率越大。這是因為排量增加，每次循環(huán)吸入更多的混合氣體，導致燃燒更充分，輸出功率增加。

排量與扭矩：排量增加，扭矩輸出也隨之增加。這是因為扭矩與功率成正比，而功率與發(fā)動機吸入混合氣體的多少有關。

排量與油耗：排量越大，發(fā)動機功率和扭矩越高，但同時油耗也會增加。因為需要消耗更多燃油來維持發(fā)動機的高功率輸出。

排量與排放：大排量發(fā)動機在相同轉(zhuǎn)速下排放的污染物較多，因此需要采取更為嚴格的排放控制措施。

2.論述發(fā)動機的缸徑對發(fā)動機功能的影響。

（1）缸徑定義

缸徑是指發(fā)動機氣缸的內(nèi)徑，它是發(fā)動機燃燒室的直徑。

（2）缸徑對發(fā)動機功能的影響

缸徑與功率：缸徑越大，發(fā)動機功率越大。這是因為缸徑增大，燃燒室容積增加，每次循環(huán)吸入的混合氣體更多，功率輸出更高。

缸徑與扭矩：缸徑增大，扭矩輸出也隨之增加。這是因為燃燒室容積增大，燃燒更充分，產(chǎn)生的動力更大。

缸徑與油耗：缸徑增大，發(fā)動機功率和扭矩更高，油耗也隨之增加。因為需要消耗更多燃油來維持發(fā)動機的高功率輸出。

缸徑與排放：缸徑增大，發(fā)動機排放污染物相對較多。因此，在滿足排放標準的前提下，需要采取更為嚴格的排放控制措施。

3.論述發(fā)動機的行程對發(fā)動機功能的影響。

（1）行程定義

行程是指活塞從上死點運動到下死點的距離，是活塞在氣缸中往返的距離。

（2）行程對發(fā)動機功能的影響

行程與功率：行程越大，發(fā)動機功率越高。這是因為行程增大，活塞在氣缸中的往返運動更加充分，產(chǎn)生的動力更大。

行程與扭矩：行程增大，扭矩輸出也隨之增加。這是因為活塞行程更長，吸入和排出的混合氣體更多，燃燒更充分，產(chǎn)生的動力更大。

行程與油耗：行程增大，發(fā)動機功率和扭矩更高，油耗也隨之增加。因為需要消耗更多燃油來維持發(fā)動機的高功率輸出。

行程與排放：行程增大，發(fā)動機排放污染物相對較多。因此，在滿足排放標準的前提下，需要采取更為嚴格的排放控制措施。

答案及解題思路：

答案：1.發(fā)動機的排量越大，功率和扭矩輸出越高，但同時油耗和排放污染物也會增加。2.發(fā)動機的缸徑越大，功率和扭矩輸出越高，但同時油耗和排放污染物也會增加。3.發(fā)動機的行程越長，功率和扭矩輸出越高，但同時油耗和排放污染物也會增加。

解題思路：通過分析發(fā)動機排量、缸徑和行程對功率、扭矩、油耗和排放的影響，可以得出排量、缸徑和行程對發(fā)動機功能的綜合性影響。在實際應用中，應根據(jù)發(fā)動機的使用需求和環(huán)保要求，合理選擇合適的排量、缸徑和行程。六、應用題1.已知發(fā)動機的功率為120kW，轉(zhuǎn)速為6000r/min，求發(fā)動機的扭矩。

解題步驟：

a.將功率單位從千瓦轉(zhuǎn)換為瓦特，因為轉(zhuǎn)速是每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，所以需要用到每秒的轉(zhuǎn)數(shù)。

\[

P=120\,\text{kW}=120\times10^3\,\text{W}

\]

b.計算每秒的轉(zhuǎn)數(shù)：

\[

\text{轉(zhuǎn)速}=6000\,\text{r/min}=\frac{6000}{60}\,\text{r/s}=100\,\text{r/s}

\]

c.使用功率和轉(zhuǎn)速的關系來求扭矩，功率等于扭矩乘以轉(zhuǎn)速除以2π：

\[

P=\frac{\tau\times\text{轉(zhuǎn)速}}{2\pi}

\]

解出扭矩τ：

\[

\tau=\frac{P\times2\pi}{\text{轉(zhuǎn)速}}=\frac{120\times10^3\times2\pi}{100}\,\text{N·m}

\]

2.已知發(fā)動機的排量為2.0L，缸徑為80mm，行程為95mm，求發(fā)動機的壓縮比。

解題步驟：

a.首先計算發(fā)動機的活塞總行程體積，包括吸氣行程和排氣行程：

\[

\text{活塞總行程體積}=2\times\pi\times\left(\frac{\text{缸徑}}{2}\right)^2\times\text{行程}

\]

b.計算排量對應的體積（1升=1000立方厘米）：

\[

\text{排量體積}=2.0\,\text{L}=2000\,\text{cm}^3

\]

c.壓縮比是最大氣缸容積（總行程體積）與最小氣缸容積（排量體積）的比值：

\[

\text{壓縮比}=\frac{\text{活塞總行程體積}}{\text{排量體積}}

\]

3.已知發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為4000r/min，扭矩為200N·m，求發(fā)動機的功率。

解題步驟：

a.轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速單位：

\[

\text{轉(zhuǎn)速}=4000\,\text{r/min}=\frac{4000}{60}\,\text{r/s}=66.67\,\text{r/s}

\]

b.使用功率和扭矩的關系，功率等于扭矩乘以轉(zhuǎn)速除以2π：

\[

P=\frac{\tau\times\text{轉(zhuǎn)速}}{2\pi}

\]

c.解出功率P：

\[

P=\frac{200\times66.67}{2\pi}\,\text{W}

\]

答案及解題思路：

1.答案：發(fā)動機的扭矩為\(\tau=\frac{120\times10^3\times2\pi}{100}\,\text{N·m}\approx7539.81\,\text{N·m}\)

解題思路：通過將功率轉(zhuǎn)換為瓦特，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為每秒轉(zhuǎn)數(shù)，然后利用功率與扭矩和轉(zhuǎn)速的關系公式計算出扭矩。

2.答案：發(fā)動機的壓縮比需根據(jù)具體計算得出。

解題思路：計算活塞總行程體積和排量體積，然后計算二者的比值得到壓縮比。

3.答案：發(fā)動機的功率為\(P=\frac{200\times66.67}{2\pi}\,\text{W}\approx6595.52\,\text{W}\)

解題思路：將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為每秒轉(zhuǎn)數(shù)，然后利用扭矩與轉(zhuǎn)速的關系公式計算出功率。七、問答題1.發(fā)動機的四個沖程中，哪個沖程是能量轉(zhuǎn)換的過程？

答案：做功沖程是能量轉(zhuǎn)換的過程。

解題思路：發(fā)動機的四個沖程分別為進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。在做功沖程中，燃料混合氣在火花塞點燃后迅速燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞向下運動，將燃料的化學能轉(zhuǎn)換為機械能。

2.發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩之間的關系是什么？

答案：功率與轉(zhuǎn)速成正