2025年發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造期末試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸旋轉(zhuǎn)（）。A.180°B.360°C.540°D.720°2.活塞環(huán)中，起密封和導(dǎo)熱作用的主要是（）。A.油環(huán)B.氣環(huán)C.扭曲環(huán)D.梯形環(huán)3.氣門間隙是指（）。A.氣門與氣門座之間的間隙B.氣門桿尾端與搖臂（或挺柱）之間的間隙C.凸輪軸與挺柱之間的間隙D.氣門導(dǎo)管與氣門桿之間的間隙4.柴油機(jī)噴油泵的作用是（）。A.提高燃油壓力并按順序定時(shí)定量向噴油器輸送燃油B.存儲(chǔ)燃油并調(diào)節(jié)燃油溫度C.過(guò)濾燃油中的雜質(zhì)D.降低燃油壓力以適應(yīng)噴油器需求5.水冷發(fā)動(dòng)機(jī)中，控制冷卻強(qiáng)度的主要部件是（）。A.水泵B.散熱器C.節(jié)溫器D.風(fēng)扇6.以下不屬于曲柄連桿機(jī)構(gòu)的部件是（）。A.活塞B.凸輪軸C.連桿D.曲軸7.汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中，空氣流量傳感器的作用是（）。A.檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速B.檢測(cè)進(jìn)氣量以確定基本噴油量C.檢測(cè)冷卻水溫度D.檢測(cè)排氣中的氧含量8.潤(rùn)滑系統(tǒng)中，機(jī)油細(xì)濾器的作用是（）。A.過(guò)濾機(jī)油中較大的雜質(zhì)（直徑0.05-0.1mm）B.過(guò)濾機(jī)油中細(xì)小的雜質(zhì)（直徑0.001-0.01mm）C.調(diào)節(jié)機(jī)油壓力D.存儲(chǔ)機(jī)油9.可變氣門正時(shí)（VVT）系統(tǒng)的主要目的是（）。A.提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的充氣效率B.降低發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的油耗C.兼顧高低速工況的性能D.以上都是10.柴油機(jī)電控共軌系統(tǒng)中，高壓油泵的作用是（）。A.將燃油加壓至100-200MPa并存儲(chǔ)于共軌管B.調(diào)節(jié)噴油正時(shí)C.控制噴油器的開(kāi)啟壓力D.過(guò)濾燃油雜質(zhì)二、填空題（每空1分，共20分）1.發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)是（）和（），五大系統(tǒng)是（）、（）、（）、（）、（）。2.活塞的基本結(jié)構(gòu)可分為（）、（）和（）三部分；活塞環(huán)按功能分為（）和（）。3.配氣機(jī)構(gòu)按氣門布置形式分為（）和（）；按凸輪軸位置分為（）、（）和（）。4.水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)由（）、（）、（）、（）、（）等組成。5.潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑方式主要有（）、（）和（）三種。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)過(guò)程，并說(shuō)明每個(gè)沖程中活塞運(yùn)動(dòng)方向、氣門狀態(tài)及能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)。2.分析氣環(huán)的密封原理及“泵油現(xiàn)象”的形成原因與危害。3.比較汽油機(jī)化油器式燃油供給系統(tǒng)與電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。4.說(shuō)明液力挺柱的工作原理及其在配氣機(jī)構(gòu)中的優(yōu)勢(shì)。5.簡(jiǎn)述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)大循環(huán)與小循環(huán)的路徑及控制方式，并分析節(jié)溫器失效（全開(kāi)或全閉）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。四、分析題（每題10分，共20分）1.某發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)“活塞偏缸”故障（活塞在氣缸內(nèi)傾斜，與缸壁單側(cè)接觸），試從曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)角度分析可能的原因，并提出檢測(cè)與修復(fù)方法。2.一臺(tái)柴油機(jī)工作時(shí)冒黑煙，且動(dòng)力不足，試結(jié)合柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的工作原理，分析可能的故障原因（至少列出5項(xiàng)），并說(shuō)明診斷思路。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.D（四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)需曲軸旋轉(zhuǎn)2圈，即720°）2.B（氣環(huán)主要作用是密封氣缸和導(dǎo)熱，油環(huán)負(fù)責(zé)刮油）3.B（氣門間隙是冷態(tài)時(shí)氣門桿尾端與驅(qū)動(dòng)件之間的間隙，用于補(bǔ)償熱膨脹）4.A（噴油泵的核心功能是提高燃油壓力并按順序、定時(shí)定量輸送）5.C（節(jié)溫器通過(guò)控制冷卻液流經(jīng)散熱器的路徑，調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度）6.B（凸輪軸屬于配氣機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括活塞、連桿、曲軸等）7.B（空氣流量傳感器檢測(cè)進(jìn)氣量，是ECU計(jì)算基本噴油量的主要依據(jù)）8.B（細(xì)濾器過(guò)濾細(xì)小雜質(zhì)，通常與主油道并聯(lián)；粗濾器過(guò)濾較大雜質(zhì)，與主油道串聯(lián)）9.D（VVT通過(guò)調(diào)整氣門正時(shí)，優(yōu)化高低速工況的充氣效率，降低油耗并提升動(dòng)力）10.A（共軌系統(tǒng)中，高壓油泵將燃油加壓至100-200MPa，存儲(chǔ)于共軌管，供噴油器按需噴射）二、填空題1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)；配氣機(jī)構(gòu)；燃料供給系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；潤(rùn)滑系統(tǒng)；點(diǎn)火系統(tǒng)（汽油機(jī)）；啟動(dòng)系統(tǒng)2.頂部；頭部；裙部；氣環(huán)（壓縮環(huán)）；油環(huán)（刮油環(huán)）3.氣門頂置式；氣門側(cè)置式；凸輪軸下置式；中置式；上置式4.水泵；散熱器；節(jié)溫器；風(fēng)扇；水套（或冷卻液）5.壓力潤(rùn)滑；飛濺潤(rùn)滑；定期潤(rùn)滑（或潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑）三、簡(jiǎn)答題1.四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)過(guò)程：（1）進(jìn)氣沖程：活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門開(kāi)啟，排氣門關(guān)閉；氣缸內(nèi)形成真空，吸入可燃混合氣；能量轉(zhuǎn)換：機(jī)械能（曲軸旋轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能（混合氣吸入）。（2）壓縮沖程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉；混合氣被壓縮，溫度、壓力升高；能量轉(zhuǎn)換：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能（壓縮功）。（3）做功沖程：活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞點(diǎn)火，混合氣燃燒膨脹；推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)；能量轉(zhuǎn)換：化學(xué)能（燃料燃燒）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（對(duì)外做功）。（4）排氣沖程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，排氣門開(kāi)啟，進(jìn)氣門關(guān)閉；燃燒后的廢氣被排出氣缸；能量轉(zhuǎn)換：機(jī)械能（曲軸慣性）用于排出廢氣。2.氣環(huán)密封原理：氣環(huán)裝入氣缸后，因彈性擴(kuò)張與缸壁貼合，形成第一密封面；燃?xì)膺M(jìn)入環(huán)背間隙（環(huán)與環(huán)槽之間），進(jìn)一步壓緊環(huán)與缸壁、環(huán)與環(huán)槽，形成第二密封面；多道氣環(huán)（通常2-3道）通過(guò)“迷宮效應(yīng)”阻斷燃?xì)庑孤┞窂?。泵油現(xiàn)象形成原因：活塞下行時(shí)，油環(huán)將機(jī)油從缸壁下部刮向上部；活塞上行時(shí)，氣環(huán)因環(huán)口間隙和環(huán)岸間隙的存在，將機(jī)油從環(huán)槽內(nèi)泵入氣缸上部。危害：機(jī)油進(jìn)入燃燒室參與燃燒，導(dǎo)致機(jī)油消耗增加、燃燒室積碳、排氣冒藍(lán)煙；積碳可能卡死活塞環(huán)，加劇磨損；未燃機(jī)油可能堵塞三元催化器（汽油機(jī)）或污染柴油顆粒捕集器（柴油機(jī)）。3.化油器式與電控燃油噴射系統(tǒng)對(duì)比：化油器式優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維修方便；缺點(diǎn)：燃油霧化質(zhì)量受喉管真空度影響大，各缸混合氣分配不均勻；無(wú)法精確控制空燃比（尤其在過(guò)渡工況）；排放污染重；冷啟動(dòng)性能較差。電噴系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工況，ECU精確計(jì)算噴油量和噴油正時(shí)；各缸獨(dú)立噴射（或分組噴射），混合氣分配均勻；可實(shí)現(xiàn)分層燃燒、稀薄燃燒等先進(jìn)技術(shù)；冷啟動(dòng)、急加速等過(guò)渡工況響應(yīng)快；排放控制更優(yōu)（配合氧傳感器、三元催化器）。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高；對(duì)傳感器和ECU依賴度高，維修技術(shù)要求高。4.液力挺柱工作原理：挺柱內(nèi)部有柱塞、單向閥和油腔；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)油經(jīng)油道進(jìn)入油腔，單向閥關(guān)閉時(shí)，油腔形成剛性支撐，推動(dòng)氣門開(kāi)啟；當(dāng)氣門因熱膨脹伸長(zhǎng)時(shí)，柱塞被壓縮，油腔內(nèi)機(jī)油經(jīng)單向閥間隙泄漏，自動(dòng)補(bǔ)償氣門間隙；發(fā)動(dòng)機(jī)熄火冷卻后，機(jī)油重新進(jìn)入油腔，恢復(fù)初始長(zhǎng)度。優(yōu)勢(shì)：消除了傳統(tǒng)機(jī)械挺柱需定期調(diào)整氣門間隙的維護(hù)工作；降低配氣機(jī)構(gòu)噪聲（無(wú)間隙沖擊）；適應(yīng)高轉(zhuǎn)速工況（避免間隙導(dǎo)致的氣門遲開(kāi)早閉）；提高氣門密封可靠性（始終保持零間隙）。5.大、小循環(huán)路徑及控制：小循環(huán)：冷卻液從氣缸蓋水套→節(jié)溫器（主閥門關(guān)閉，旁通閥開(kāi)啟）→水泵→氣缸體水套；路徑短，不經(jīng)過(guò)散熱器，用于發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)（水溫＜70-80℃時(shí)）。大循環(huán)：冷卻液從氣缸蓋水套→節(jié)溫器（主閥門開(kāi)啟，旁通閥關(guān)閉）→散熱器→水泵→氣缸體水套；路徑長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)散熱器散熱，用于發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作（水溫＞80-90℃時(shí)）。節(jié)溫器失效影響：-全開(kāi)（無(wú)法關(guān)閉）：發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)，低溫下機(jī)油粘度大，磨損加劇；水溫過(guò)低時(shí)，混合氣霧化差，油耗增加，排放惡化。-全閉（無(wú)法開(kāi)啟）：冷卻液無(wú)法流經(jīng)散熱器，水溫持續(xù)升高，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱；氣缸充氣效率下降，動(dòng)力不足；潤(rùn)滑油膜破壞，拉缸、抱軸等故障。四、分析題1.活塞偏缸的可能原因及檢測(cè)修復(fù)：（1）結(jié)構(gòu)原因分析：-氣缸加工誤差：氣缸軸線與曲軸軸線不垂直（垂直度超差），導(dǎo)致活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)偏向一側(cè)。-連桿變形：連桿彎曲（上下小頭不在同一平面）或扭曲（小頭軸線與大頭軸線不平行），使活塞在氣缸內(nèi)傾斜。-活塞銷孔與連桿小頭孔同軸度超差：活塞銷孔偏斜，導(dǎo)致活塞安裝后中心線與氣缸軸線不一致。-曲軸軸向間隙過(guò)大：曲軸前后竄動(dòng)，帶動(dòng)連桿擺動(dòng)，使活塞偏缸。（2）檢測(cè)方法：-目視檢查：發(fā)動(dòng)機(jī)解體后，觀察氣缸壁單側(cè)磨損痕跡（偏缸側(cè)磨損更嚴(yán)重）。-塞尺測(cè)量：活塞處于上、中、下止點(diǎn)時(shí)，用塞尺檢測(cè)活塞與缸壁間隙，對(duì)比左右兩側(cè)差值（正常≤0.10mm）。-連桿校驗(yàn)：使用連桿檢驗(yàn)儀，檢測(cè)連桿的彎曲和扭曲量（通常彎曲≤0.05mm/100mm，扭曲≤0.03mm/100mm）。（3）修復(fù)方法：-氣缸鏜磨：若氣缸垂直度超差，需重新鏜磨氣缸，保證與曲軸軸線垂直。-校正連桿：通過(guò)冷壓或加熱校正連桿彎曲/扭曲，嚴(yán)重變形時(shí)更換連桿。-更換活塞或連桿：若活塞銷孔偏斜或連桿小頭孔磨損，需更換對(duì)應(yīng)部件。-調(diào)整曲軸軸向間隙：通過(guò)增減止推片厚度，將間隙控制在0.05-0.25mm（具體值因機(jī)型而異）。2.柴油機(jī)冒黑煙、動(dòng)力不足的故障原因及診斷思路：（1）可能原因：-空氣供給不足：空氣濾清器堵塞，進(jìn)氣阻力增大；增壓器故障（渦輪或壓氣機(jī)葉輪磨損、渦輪軸卡滯），進(jìn)氣壓力降低；中冷器堵塞，進(jìn)氣溫度過(guò)高（密度降低）。-燃油供給過(guò)量：噴油泵供油量過(guò)大（油量調(diào)節(jié)齒桿卡滯在大油量位置）；噴油器霧化不良（針閥磨損、噴孔堵塞），燃油燃燒不充分；噴油正時(shí)過(guò)晚（燃燒延遲，后燃期長(zhǎng)，產(chǎn)生碳煙）。-氣缸密封性下降：活塞環(huán)磨損或斷裂，氣缸壁拉缸，導(dǎo)致壓縮壓力不足（燃油無(wú)法充分燃燒）；氣門密封不良（氣門間隙過(guò)小、氣門座圈磨損），進(jìn)氣量減少。-柴油品質(zhì)差：柴油含硫量高、十六烷值低，燃燒性能差；柴油中混入水分或雜質(zhì)，影響霧化。-電控系統(tǒng)故障：共軌系統(tǒng)中，軌壓傳感器失效（ECU無(wú)法精確控制噴油量）；噴油器電磁閥卡滯（開(kāi)啟時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噴油量過(guò)大）；空氣流量傳感器信號(hào)異常（ECU誤判進(jìn)氣量，導(dǎo)致噴油量過(guò)多）。（2）診斷思路：-外觀檢查：查看空氣濾清器是否堵塞，進(jìn)氣管路是否漏氣；觀察排氣管是否有積碳堆積（冒黑煙特征）。-氣缸壓力檢測(cè)：使用氣缸壓力表測(cè)量各缸壓縮壓力（正?！?.5MPa），若某缸壓力過(guò)低，可能是活塞環(huán)、氣門密封問(wèn)題。-燃油系統(tǒng)檢查：-噴油泵：測(cè)試供油量和供油正時(shí)（用正時(shí)燈或?qū)Ｓ脙x器檢測(cè)噴油提前角）。-噴油器：拆檢噴油器，觀察噴孔是否堵塞，測(cè)試霧化質(zhì)量（噴油應(yīng)呈均勻霧狀，無(wú)滴漏）。