2025年汽車發(fā)動機試題含答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種技術不屬于現(xiàn)代汽油機提升熱效率的主流路徑？A.高壓縮比設計（13:1以上）B.廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)優(yōu)化C.采用阿特金森循環(huán)配行星齒輪組D.降低活塞環(huán)與缸壁間摩擦系數(shù)答案：C（阿特金森循環(huán)配行星齒輪組多見于混合動力專用發(fā)動機，并非傳統(tǒng)汽油機主流熱效率提升路徑）2.某直列四缸發(fā)動機標定點火順序為1-3-4-2，當1缸處于做功沖程上止點時，4缸的工作狀態(tài)是？A.進氣沖程下止點B.壓縮沖程上止點C.排氣沖程上止點D.做功沖程下止點答案：B（四缸發(fā)動機做功間隔為180°曲軸轉角，1缸做功上止點時，曲軸轉過0°，3缸處于排氣沖程末期，4缸處于壓縮沖程上止點前，接近上止點）3.關于可變氣門正時（VVT）系統(tǒng)的描述，錯誤的是？A.進氣門早開可利用進氣慣性增加充氣量B.排氣門晚關會導致部分廢氣倒流入進氣歧管C.豐田VVT-i系統(tǒng)僅調節(jié)進氣門正時D.寶馬DoubleVANOS系統(tǒng)可同時調節(jié)進排氣門正時答案：B（排氣門晚關主要用于利用排氣慣性排出更多廢氣，正常工況下不會導致廢氣倒流入進氣歧管）4.缸內直噴（GDI）發(fā)動機相比歧管噴射（PFI）發(fā)動機，以下優(yōu)勢不包括？A.燃油霧化更均勻，混合氣濃度控制更精準B.進氣歧管無需噴油，可減少低溫積碳C.高負荷時可通過多次噴射降低缸內溫度D.低負荷時更易實現(xiàn)分層燃燒，降低油耗答案：B（GDI發(fā)動機進氣門背部因無燃油沖刷，更易積碳，歧管噴射可通過燃油沖刷減少積碳）5.某柴油機標定壓縮比為18:1，其燃燒室類型最可能是？A.淺盆形（直噴式）B.渦流室式（分隔式）C.預燃室式（分隔式）D.球形（直噴式）答案：A（現(xiàn)代高速柴油機多采用直噴式淺盆形燃燒室，壓縮比通常16-22:1，分隔式燃燒室壓縮比更高但熱效率較低）6.混合動力汽車（HEV）中，阿特金森循環(huán)發(fā)動機的主要設計目的是？A.提高高負荷動力輸出B.降低中低負荷燃油消耗C.減少冷啟動排放D.匹配大排量電機功率答案：B（阿特金森循環(huán)通過延遲關閉進氣門縮短壓縮行程，延長膨脹行程，提升熱效率，適合中低負荷工況）7.以下哪項不是柴油機NOx排放的主要控制技術？A.選擇性催化還原（SCR）B.廢氣再循環(huán)（EGR）C.顆粒捕集器（GPF）D.尿素噴射系統(tǒng)答案：C（GPF主要用于捕捉顆粒物（PM），NOx控制依賴SCR、EGR及尿素噴射）8.某發(fā)動機熱效率為43%，其有效功與燃料總發(fā)熱量的比值為？A.43%B.57%C.30%（考慮機械損失后）D.需結合指示熱效率計算答案：A（熱效率定義為有效功與燃料總發(fā)熱量的比值，43%即直接表示該比例）9.關于發(fā)動機爆震的描述，正確的是？A.爆震是由于火花塞點火過早導致的B.高壓縮比發(fā)動機更易發(fā)生爆震C.乙醇汽油（E10）會降低抗爆性D.爆震僅影響動力性，不損傷發(fā)動機答案：B（壓縮比越高，缸內溫度壓力越高，更易引發(fā)末端混合氣自燃導致爆震）10.以下哪種傳感器與發(fā)動機空燃比控制直接相關？A.凸輪軸位置傳感器B.氧傳感器C.冷卻液溫度傳感器D.曲軸位置傳感器答案：B（氧傳感器反饋排氣中氧含量，用于修正噴油量以實現(xiàn)目標空燃比）11.某三缸發(fā)動機平衡軸的主要作用是？A.抵消一階往復慣性力B.消除二階往復慣性力C.平衡旋轉慣性力D.降低曲軸扭轉振動答案：A（三缸發(fā)動機一階往復慣性力無法完全抵消，需通過平衡軸補償）12.柴油機噴油器的開啟壓力主要取決于？A.噴油泵供油量B.噴油器彈簧預緊力C.燃燒室壓力D.燃油溫度答案：B（噴油器彈簧預緊力決定了針閥開啟所需的燃油壓力）13.關于可變壓縮比（VCR）技術，錯誤的是？A.可通過改變連桿長度實現(xiàn)B.高負荷時降低壓縮比以避免爆震C.低負荷時提高壓縮比提升熱效率D.目前僅應用于混合動力發(fā)動機答案：D（如日產(chǎn)VC-Turbo已應用于傳統(tǒng)燃油車）14.發(fā)動機冷啟動時，ECU會優(yōu)先執(zhí)行以下哪項控制策略？A.增加點火提前角B.減少噴油量（稀混合氣）C.提高怠速轉速D.關閉EGR閥答案：C（冷啟動時需快速暖機，提高怠速轉速可增加摩擦生熱，同時保證穩(wěn)定燃燒）15.以下哪種技術不屬于發(fā)動機低摩擦設計？A.采用Diamond-LikeCarbon（DLC）涂層活塞環(huán)B.優(yōu)化凸輪軸型線減少氣門驅動阻力C.使用0W-20低粘度潤滑油D.增加活塞與缸壁的配合間隙答案：D（配合間隙過大會增加漏氣和摩擦損失，低摩擦設計需精確控制間隙）二、填空題（每空1分，共20分）1.四沖程發(fā)動機完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉______圈，凸輪軸旋轉______圈。答案：2；12.汽油機理論空燃比為______，濃混合氣空燃比______該值（填“大于”或“小于”）。答案：14.7:1；小于3.柴油機的燃燒過程可分為______、速燃期、緩燃期和后燃期四個階段。答案：滯燃期4.發(fā)動機熱效率=（有效功）/（______）×100%，目前量產(chǎn)汽油機最高熱效率約為______%。答案：燃料總發(fā)熱量；45（注：2025年部分機型可達此水平）5.缸內直噴系統(tǒng)的燃油壓力通常為______MPa，歧管噴射系統(tǒng)約為______MPa。答案：20-35；0.3-0.56.可變氣門升程（VVL）技術通過改變______實現(xiàn)不同工況下的氣門開啟高度調節(jié)。答案：凸輪型線或搖臂機構7.EGR系統(tǒng)的全稱是______，其主要作用是降低______排放。答案：廢氣再循環(huán)；NOx8.米勒循環(huán)通過______（填“提前”或“延遲”）關閉進氣門，使實際壓縮行程______（填“長于”或“短于”）膨脹行程。答案：延遲；短于9.發(fā)動機點火系統(tǒng)中，______傳感器用于檢測發(fā)動機轉速和曲軸位置，______傳感器用于爆震監(jiān)測。答案：曲軸位置；爆震10.混合動力專用發(fā)動機（DHE）通常采用______循環(huán)，以犧牲部分______為代價提升熱效率。答案：阿特金森；動力性三、判斷題（每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.柴油機的壓縮比一定高于汽油機。（）答案：×（部分高壓縮比汽油機（如15:1）已接近柴油機（16-22:1））2.發(fā)動機的指示熱效率大于有效熱效率。（）答案：√（指示熱效率未扣除機械損失，有效熱效率為實際輸出功與燃料發(fā)熱量的比值）3.三元催化器僅在理論空燃比附近工作效率最高。（）答案：√（需同時處理CO、HC、NOx，需氧傳感器閉環(huán)控制維持14.7:1）4.渦輪增壓發(fā)動機的“遲滯”現(xiàn)象主要由渦輪轉子慣性引起。（）答案：√（渦輪需達到一定轉速才介入，小排量發(fā)動機更明顯）5.柴油機噴油提前角過大不會影響燃燒效率。（）答案：×（提前角過大易導致爆震，燃燒噪聲增大，效率下降）6.發(fā)動機冷啟動時，潤滑油粘度高會增加摩擦損失。（）答案：√（低溫下潤滑油流動性差，各運動部件間摩擦阻力增大）7.阿特金森循環(huán)發(fā)動機的壓縮比等于膨脹比。（）答案：×（阿特金森循環(huán)膨脹比大于壓縮比）8.顆粒捕集器（GPF）需定期通過“再生”清除積碳。（）答案：√（高溫燃燒或主動加熱使顆粒物氧化）9.可變截面渦輪（VGT）可通過調整渦輪葉片角度適應不同工況。（）答案：√（小負荷時減小葉片角度提高流速，大負荷時增大角度降低背壓）10.發(fā)動機的機械效率隨轉速升高而一直增大。（）答案：×（轉速過高時摩擦損失增加，機械效率會下降）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述四沖程汽油機與柴油機的主要區(qū)別（至少4點）。答案：①點火方式：汽油機火花塞點火（點燃式），柴油機壓燃（壓燃式）；②燃料：汽油與柴油；③混合氣形成：汽油機缸外（歧管/缸內）混合，柴油機缸內混合；④壓縮比：汽油機（9-13:1）低于柴油機（16-22:1）；⑤負荷調節(jié)：汽油機節(jié)氣門調節(jié)（量調節(jié)），柴油機噴油量調節(jié)（質調節(jié)）。2.分析缸內直噴（GDI）發(fā)動機在低負荷工況下如何實現(xiàn)分層燃燒以降低油耗。答案：低負荷時，GDI系統(tǒng)在壓縮沖程后期噴油，使燃油集中在火花塞周圍形成濃混合氣（空燃比約12:1），周圍為稀混合氣（空燃比約40:1），整體實現(xiàn)稀薄燃燒。分層燃燒減少了節(jié)氣門開度，降低泵氣損失，同時減少噴油量，從而降低油耗。3.說明廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)的工作原理及對發(fā)動機性能的影響。答案：原理：將部分廢氣引入進氣歧管，與新鮮空氣混合后進入氣缸。影響：①降低缸內燃燒溫度，抑制NOx提供；②廢氣比熱容大，可減少爆震傾向；③過量EGR會導致燃燒不穩(wěn)定，需根據(jù)工況（如負荷、轉速）調節(jié)EGR率（通常5%-25%）。4.比較阿特金森循環(huán)與米勒循環(huán)的異同。答案：相同點：均通過延遲關閉進氣門，使實際壓縮行程短于膨脹行程，提高熱效率。不同點：①阿特金森循環(huán)通過機械結構（如復雜連桿）改變行程，米勒循環(huán)通過可變氣門正時實現(xiàn)；②阿特金森循環(huán)發(fā)動機動力性較差，多用于混合動力；米勒循環(huán)可兼顧動力性，應用更廣泛（如豐田DynamicForce發(fā)動機）。5.列舉發(fā)動機熱效率提升的5項關鍵技術，并簡要說明其原理。答案：①高壓縮比：增加壓縮行程做功，需配合抗爆震技術（如EGR、高標號燃油）；②35MPa高壓直噴：改善燃油霧化，實現(xiàn)分層/均質燃燒；③可變氣門正時/升程（VVT/VVL）：優(yōu)化不同工況下的充氣效率；④低摩擦技術（如DLC涂層、低粘度機油）：減少機械損失；⑤廢氣能量回收（如48V電機輔助渦輪、余熱發(fā)電）：利用排氣余熱轉化為機械能/電能。五、綜合分析題（每題10分，共20分）1.某1.5T汽油機標定參數(shù)：壓縮比12.5:1，采用35MPa缸內直噴、VVT+VVL、48V輕混系統(tǒng)，熱效率42%。結合當前技術趨勢，分析其熱效率提升的關鍵技術路徑及各技術的協(xié)同作用。答案：關鍵路徑及協(xié)同作用：①高壓縮比（12.5:1）：通過優(yōu)化燃燒室形狀（如高滾流比設計）提高燃燒速度，配合35MPa直噴的快速霧化，減少爆震風險；②35MPa直噴：高壓噴射使燃油顆粒直徑小于20μm，實現(xiàn)均質燃燒（中高負荷）或分層燃燒（低負荷），降低泵氣損失；③VVT+VVL：低負荷時延遲關閉進氣門（米勒循環(huán)）縮短壓縮行程，減少壓縮功；高負荷時增大氣門升程提高充氣效率；④48V輕混：通過BSG電機輔助啟動/加速，降低發(fā)動機低負荷運行時間；回收制動能量發(fā)電，減少發(fā)電機負荷；⑤其他技術：如低摩擦活塞環(huán)（減少機械損失）、集成式排氣歧管（快速暖機，降低渦輪遲滯）。各技術協(xié)同作用：高壓縮比與直噴解決爆震問題，VVT/VVL優(yōu)化充氣效率，48V系統(tǒng)拓展高效工況區(qū)間，最終實現(xiàn)42%熱效率。2.某插電式混合動力汽車（PHEV）搭載1.2L阿特金森循環(huán)發(fā)動機（熱效率44%）與150kW電機，分析其在以下工況的動力分配策略及發(fā)動機工作模式：①城市低速擁堵（車速≤30km/h）；②高速巡航（100km/h穩(wěn)定行駛）；③急加速超車（油門開度＞80%）；④制動減速（車速從80km/h降至0）。答案：①城市低速擁堵：優(yōu)先電機驅動（純電模式），發(fā)動機停機以避免低效運行；電池電量低時，發(fā)動機啟