发动机原理试题以及答案

一、单项选择题
1、高速柴油机的实际循环接近于（ D ）
A、定压加热循环
B、定容加热循环
C、定温加热循环
D、混和加热循环
2、增加排气提前角会导致（ C ）
A、自由排气损失增加
B、强制排气损失增加
C、提前排气损失增加
D、换气损失增加
3、汽油机早燃的原因是混和气（ C ）
A、自燃
B、被火花塞点燃
C、被炽热表面点燃
D、被废气点燃
4、对自然吸气的四冲程内燃机，提高充气效率的措施中有（ D ）
A、提高进气气流速度
B、加大进气迟闭角
C、提高进气管内压力
D、合理选择进气迟闭角
5、为了保证新鲜工质顺利流入气缸，在活塞运动到上止点之前就打开气门。

从气门开启到上止点之间的角度称为（ B ）
A、排气门提前角
B、进气提前角
C、排气迟闭角
D、进气迟闭角
6、单位时间内燃烧的混合气数量是汽油机的（ C ）
A、火焰速度
B、点火速度
C、燃烧速度
D、混合速度
7、柴油机混合气形成的过程中，不使用的辅助手段是（ D ）
A、大压缩比
B、高压喷射
C、进气运动
D、加热进气道
8、压力升高率用于评价（ B ）
A、着火延迟期
B、速燃期
C、缓燃期
D、后燃期
9、四冲程发动机实际排气过程的持续长度（ C ）
A、小于180°曲轴转角
B、等于180°曲轴转角
C、大于180°曲轴转角
D、不小于180°曲轴转角
10、发动机的工况变化取决于其所带动的工作机械的（ A ）
A、运转情况
B、功率情况
C、速度情况
D、传动情况
11、柴油机出现不正常喷射的各种原因中包括（ C ）
A、高压油管过细
B、油管壁面过厚
C、喷油压力过高
D、喷油数量过多
12、描述发动机负荷特性时，不能代表负荷的参数是（ A ）
A、转速
B、功率
C、扭矩
D、油门位置
13、汽油机的燃烧过程人为地分为（ C ）
A、5个阶段
B、4个阶段
C、3个阶段
D、2个阶段
14、实际发动机的膨胀过程是（ C ）
A、定压过程
B、定温过程
C、多变过程
D、绝热过程
15、发动机的整机性能用有效指标表示，因为有效指标以（ D ）
A、燃料放出的热量为基础
B、气体膨胀的功为基础
C、活塞输出的功率为基础
D、曲轴输出的功率为基础
16、为了评价发动机进、排气过程中所消耗的有用功，引入的参数是（ A ）
A、泵气损失
B、传热损失
C、流动损失
D、机械损失
17、柴油机间接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的（ D ）
A、半开式燃烧室
B、开式燃烧室
C、统一室燃烧室
D、预燃室燃烧室
18、发动机的外特性是一种（ B ）
A、负荷特性
B、速度特性
C、调整特性
D、万有特性
19、柴油机的理想喷油规律是（ B ）
A、均匀喷油
B、先慢后快
C、先快后慢
D、先快后慢再快
20、汽油机燃烧特点中包括（ A ）
A、有时缺氧
B、空气过量
C、扩散燃烧
D、喷雾燃烧
21、汽油机的实际循环接近于（ B ）
A、定压加热循环
B、定容加热循环
C、定温加热循环
D、混和加热循环
22、减小排气提前角会导致（ B ）
A、自由排气损失增加
B、强制排气损失增加
C、提前排气损失增加
D、换气损失增加
23、汽油机爆震的原因是混和气（ A ）
A、自燃
B、被火花塞点燃
C、被炽热表面点燃
D、被废气点燃
24、提高柴油机混合气质量的措施中有（ C ）
A、提高进气气流速度
B、加大喷油嘴油孔直径
C、加强缸内空气运动
D、合理选择喷油提前角
25、为了增加流入气缸的新鲜工质数量，在活塞运动到上止点之后才关闭气门。

从上止点之间到气门关闭的角度称为（ D ）
A、排气提前角
B、进气提前角
C、排气迟闭角
D、进气迟闭角
26、汽油机的火焰速度是指（ A ）
A、锋面速度
B、点火速度
C、燃烧速度
D、气流速度
27、汽油机混合气形成的过程中，不使用的辅助手段是（ A ）
A、大压缩比
B、高压喷射
C、进气运动
D、加热进气道
28、最大压力及其出现时刻用于评价（ B ）
A、着火延迟期
B、速燃期
C、缓燃期
D、后燃期
29、四冲程发动机实际的进气过程的持续长度（ C ）
A、小于180°曲轴转角
B、等于180°曲轴转角
C、大于180°曲轴转角
D、不小于180°曲轴转角
30、汽车发动机的工况变化范围在转速、功率坐标图上是（ D ）
A、一个点
B、一段直线
C、一段曲线
D、一个平面区域
31、汽油机出现的不正常燃烧现象中包括（ C ）
A、气缸内燃烧波动
B、各气缸燃烧不均匀
C、混合气自燃
D、点火提前角偏小
32、描述汽油机速度特性时，表示负荷不变的参数是（ D ）
A、转速
B、功率
C、扭矩
D、油门位置
33、柴油机的燃烧过程人为地分为（ B ）
A、5个阶段
B、4个阶段
C、3个阶段
D、2个阶段
34、实际发动机的压缩过程是（ C ）
A、定压过程
B、定温过程
C、多变过程
D、绝热过程
35、研究发动机的性能时，用指示指标评价实际循环，因为指示指标以（ C ）
A、燃料放出的热量为基础
B、理论循环的功为基础
C、活塞输出的功率为基础
D、曲轴输出的功率为基础
36、为了评价发动机进、排气过程与理论循环的差异，引入的参数是（ D ）
A、泵气损失
B、传热损失
C、流动损失
D、换气损失
37、柴油机直接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的（ A ）
A、开式燃烧室
B、火球燃烧室
C、涡流室燃烧室
D、预燃室燃烧室
38、在发动机试验装置中，发动机试验台架的基本设备是（ C ）
A、发动机
B、试验台架
C、测功机
D、测量系统
39、汽油机的理想燃烧情况是（ C ）
A、等速燃烧
B、等温燃烧
C、等容燃烧
D、等压燃烧
40、柴油机燃烧特点中包括（ B ）
A、有时缺氧
B、空气过量
C、预混燃烧
D、均质燃烧
二、是非判断题
1、柴油机的压力升高率高于汽油机。

[ √]
改正或理由：柴油机的速燃期是多点自燃，燃烧速度快。

2、燃料燃烧放出的热量中，被冷却水带走的部分比例最大。

[ √] 改正或理由：热效率小于50%，因此放热量在总热量的比例大。

3、汽油机表面点火发生在电火花点火之前。

[ ×]
改正或理由：汽油机的表面点火与电火花点火无关。

4、充气效率总是小于1的。

[ √] 改正或理由：充气效率表示气缸容积的利用效率，最多为100%。

5、在发动机万有特性中，各条曲线存在一些交点。

[ ×] 改正或理由：在发动机万有特性中，各条曲线是没有交点的。

6、柴油机的压缩比高于汽油机。

[ √]
改正或理由：柴油机的着火燃烧是柴油的自燃，大压缩比可以提供燃烧需要的温度。

7、机械损失功率中，驱动各种附件部分的比例最大。

[ ×] 改正或理由：机械损失功率中，摩擦损失的比例最大。

8、汽油机爆震发生在电火花点火之前。

[ ×]
改正或理由：汽油机爆震是电火花点火之后发生的。

9、发动机热效率总是小于1的。

[ √] 改正或理由：燃料燃烧放出的能量不可能全部转换为功。

10、在发动机万有特性的有效燃油消耗率曲线图中，最内层区域的经济性最好。

[ √] 改正或理由：万有特性图中的曲线是等值线，而发动机在中等负荷、中等转速时油耗最低。

三、填空题
1、在最高燃烧压力和燃烧温度相同时，定压加热循环的热效率最高。

2、对汽车发动机，不仅希望有足够的扭矩，还要求发动机的扭矩随转速下降而增加。

为衡量发动机的爬坡能力和克服短期超载能力，可以用扭矩储备系数和适应性系数等指标。

3、同样排量的两种汽油机，若它们功率大小不相同，则说明强化程度和技术先进程度不同，衡量指标是升功率。

4、汽油机热效率比柴油机低的重要原因是汽油机的压缩比小。

5、柴油机负荷调节方式是通过改变进入气缸的燃油质量来控制混合气的浓度，这种负荷调节方式称为质调节。

6、为了降低发动机排气门的热负荷，增压柴油机往往采取扫气的措施。

所谓扫气是指进入气缸的新鲜充量不在气缸中停留，利用气门重叠，直接从排气门流出。

7、控制进气气流速度不能过高的目的是为了保证有较高的充气效率。

8、油束的几何特性可用三个参数描述，即油束射程、喷雾锥角和最大宽度。

9、汽油机燃烧室基本要求是面容比小、结构紧凑；充气效率高；组织适当的气流运动以及火焰传播距离短。

10、在压缩比和加热量相同时，定容加热循环的热效率最高。

11、每小时耗油量的测量可以用流量法、容积法和质量法等。

12、在发动机全部工作转速范围内都起作用的调速器是全程调速器。

13、有效功率相同的两种柴油机，若它们的干质量大小不相同，则说明强化程度和技术先进程度不同，衡量指标是比质量。

14、汽油机振动比柴油机小的重要原因是汽油机的压力升高率小。

15、改变进入气缸的混合气数量来调节汽油机负荷，这种调节方式称为量调节。

16、进气门直径比排气门大的原因是为了保证有较高的充气效率。

17、油束的微观特性可用油滴平均直径和均匀度描述。

18、柴油机燃烧室基本要求是面容比小、结构紧凑；充气效率高；组织适当的气流运动以及燃油油束、气体运动与燃烧室三者要配合。

四、名词解释
1、充气效率——实际进入气缸的新鲜工质的质量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质的质量的比值。

2、着火延迟——混合气达到自燃温度或被点燃之后，并不立即出现明显燃烧，而是有一段时间滞后，这种现象称为着火延迟。

（或：从汽油机火花塞点火或柴油机可燃混合气达到燃点开始到压力线脱离压缩线（或出现明显发光发热的燃烧现象）为止的这一个阶段。

）
3、喷油规律——喷油速率，指单位时间内喷入燃烧室中的燃油量随时间的变化关系。

（或：单位时间喷油嘴喷油量与喷油泵凸轮转角（时间）的关系。

）
4、爆燃（爆震）——由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离火焰中心较远的未燃混合气自燃的一种不正常燃烧现象。

5、负荷特性——发动机保持转速不变，其性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。

6、气门叠开——由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，存在进排气门同时开的现象，称为气门叠开。

7、速燃期——从压力线脱离压缩线到出现最高压力所经历的曲轴转角。

8、速度特性——发动机保持负荷不变（对汽油机，保持节气门开度不变；对柴油机，保持油量调节机构位置不变）时，发动机性能随转速变化的关系。

9、表面点火——混合气不是由火花塞点燃而是由气缸内的炽热点点燃的现象叫做表面点火。

10、油束特性——燃油喷射时，油束的各种参数统称为油束特性。

五、论述题
1、什么是发动机的机械损失？机械损失由哪些部分组成？用什么指标衡量机械损失？
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（2分）。

机械损失包括：摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等（2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）。

2、柴油机为什么要有供油提前角？
由于柴油机燃烧存在着火延迟和燃油喷射存在喷射延迟（2分），如果柴油机供油在上止点，则燃油
进入气缸的时间就会过迟（1分）。

这会引起最大爆发压力低，出现时刻推迟，后燃严重，降低柴油机的经济性和动力性（2分）。

3、什么是汽油机的正常燃烧过程？
汽油机的正常燃烧过程是：唯一地由火花塞定时点火（2分），依靠火焰传播传遍整个燃烧室的燃烧过程（2分）。

不是由火花塞定时点火，或不是依靠火焰传播的燃烧过程，则是汽油机的非正常燃烧（1分）。

4、引起工质进气终了温度T a高于进气状态温度T s的原因是什么？
在进气过程中，新鲜工质受到：高温零件的加热（2分）；残余废气的加热（2分）；进气时气体的流动动能部分转变为热能（1分）。

5、什么是发动机的泵气损失？泵气损失由哪些部分组成？
发动机在换气过程中消耗的功与功损失叫做泵气损失（1分），泵气损失由排气损失和进气损失组成（2分）。

排气损失主要是强制排气损失，它和进气损失都是消耗的功（1分）。

还一小部分排气损失是自由排气损失，它是功损失（1分），但它并不包括在泵气损失中。

6、汽油机为什么要有点火提前角？
汽油机燃烧存在着火延迟，为了克服着火延迟，保证最高燃烧压力在上止点后10至15°曲轴转角出现，汽油机要有点火提前角（2分）。

如果汽油机点火在上止点，燃烧时间就会延长（1分）。

这会引起最大爆发压力低，出现时刻推迟，后燃严重，降低汽油机的经济性和动力性（2分）。

7、什么是柴油机的不正常喷射？
柴油机的正常喷射是指燃料系统按发动机的工作顺序、在规定的喷射时间，把定量的燃油以一定的形状和雾化质量喷入气缸。

不符合上述要求的，就是柴油机的不正常喷射（3分）。

柴油机的不正常喷射主要有喷射时刻过迟、过早；喷射不稳定：数量变化或断续喷射；雾化质量或燃油形成混合气的数量与燃烧要求不配合。

都是不正常喷射。

（任意答出两个，给2分）
8、发动机有效功率与指示功率有何差异？原因何在？
指示功率是实际循环的评价指标之一，以活塞输出的功率或气体的膨胀功为基础（1分）；有效功率是发动机整机性能指标之一，以曲轴输出的功率为基础（1分）；有效功率在数量上为指示功率与损
失功率之差（2分）。

原因是机械功在传递中会有一些的损失（1分）。

六、分析计算题
1、某汽油机的转速为 n ＝ 6000 （ r / min ）时，测量得到有效功率P e ＝ 65 （ kW ），每小时消耗汽油量B ＝ 19.8 （ kg / h ），求该汽油机的有效燃料消耗率 b e 和 有效转矩 T eq 。

[])(/6.304100065
8.19h kW g ∙=⨯= （2分） ][46.1036000659550m N ∙=⨯= （2分）
注：单位计1分。

此外，若学生答出有效燃料消耗率的定义，也酌情给1分
第2题图
2、利用所给换气过程的示功图，说明排气提前角对排气损失的影响。

排气提前角大，提前排气损失大而强制排气损失少（1分），排气提前角小，则提前排气损失少而强制排气损失大（1分）。

因此从减少换气损失、提高发动机的性能看，存在一个最佳排气提前角使两部分之和，即总排气损失最小（2分）。

此外，随着发动机的工况变化，最佳排气提前角也随之变化（1分）。

3、试述柴油机混合气形成的特点和方式。

柴油机混合气形成在气缸中进行。

这是因为柴油蒸发性差，需要利用气缸内压缩高温的缘故（1分）。

柴油机混合气形成的特点是：混合气形成时间短；混合气不均匀；空气过量；多数情况下，需要组织空气运动（2分）。

柴油机混合气形成的方式有空间雾化和油膜蒸发（2分）。

请说明汽油机不规则燃烧的原因。

汽油机不规则燃烧有两种，单个气缸中有循环间燃烧变动，多缸发动机有各缸间燃烧差异（1分）。

循环间燃烧变动的主要原因是：火花塞附近混合气的混合比和气体紊流性质、程度在各循环均有变动，致使火焰中心形成所用的时间不同，即由有效着火时间变动而引起的（2分）；
各缸间燃烧差异主要原因有：由于燃料分配不均，使各缸空燃比不一致；各缸进气量分配不均匀；各缸内空气运动不相同以及燃烧室结构的微小差异等等（2分）。

5、测量得到某柴油机的转速为 n ＝ 4000 （ r / min ），有效功率P e ＝ 80 （ kW ），每小时消耗汽油量B ＝ 19.8 （ kg / h ），求该柴油机的有效燃料消耗率 b e 和 有效转矩 T eq 。

[])(/5.2471000808.19h kW g ∙=⨯= （2分）
第2题图
（2分）
注：单位计1分。

此外，若学生答出有效燃料消耗率的定义，也酌情给1分。

第2题图
6、图中所示的发动机特性是哪种特性？在图上标出特性曲线所代表的性能参数（即标出P e 、b e 和T eq ）。

若该发动机的标定功率与转速由图给出，标定功率为 72 kW ，标定转速为 4500 r / min ，求其扭矩储备系数。

如图所示的发动机特性是速度特性（2分）。

标记如图（2分）。

由图中读出标定工况的扭矩为50 N · m ，最大扭矩为57 N · m ，则扭矩储备系数K 为： 14.15057
== （1分）
注：只要公式正确即可给分
7、试述汽油机混合气形成的特点和方式。

汽油容易蒸发，因此汽油机中混合气形成手段多，不需要采取特别的辅助手段，混合气形成部位也比较灵活，发动机进气管路或气缸内都可以形成（1分）。

汽油机混合气形成的特点是：混合气形成时间相对较长；混合气相对均匀；混合气浓度在理论空燃比附近变化，有时空气不足；一般不需要组织进气涡流（2分）。

汽油机混合气形成的方式有化油器雾化和汽油喷射雾化两种方式（2分）。

8、请说明柴油机燃烧过程及其特点。

柴油机燃烧过程人为分为4个阶段：滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期（2分），其特点是混合气形成在缸内，滞燃期中物理准备的比例较大；多点自燃，速燃期的前期是预混燃烧，压力升高率大，工作相对粗暴；速燃期的后期和缓燃期中是边形成混合气边燃烧，是扩散燃烧，燃烧速度慢；最高温度在最高压力之后出现；后燃较严重，大负荷时，有边喷射、边形成混合气、边燃烧；总体燃烧速度低，膨胀充分，排气温度低；空气过量（任答4个要点，给3分）。