(2025年)汽車發(fā)動機(jī)考試試題與答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.某四沖程汽油發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速為6000r/min，其一個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)過的角度為（）A.360°B.720°C.180°D.540°答案：B2.可變氣門正時（VVT）技術(shù)主要通過調(diào)整（）來優(yōu)化發(fā)動機(jī)性能A.氣門升程B.進(jìn)排氣門開啟關(guān)閉時刻C.壓縮比D.噴油壓力答案：B3.柴油機(jī)電控高壓共軌系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)存儲高壓燃油并穩(wěn)定軌壓的部件是（）A.高壓油泵B.共軌管C.噴油器D.傳感器答案：B4.衡量發(fā)動機(jī)熱效率的重要指標(biāo)“指示熱效率”是指（）A.燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有效功的比例B.燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為指示功的比例C.指示功與有效功的比值D.有效功與燃料化學(xué)能的比值答案：B5.國七排放標(biāo)準(zhǔn)對汽油機(jī)顆粒物數(shù)量（PN）的限值要求較國六進(jìn)一步降低，其主要控制措施不包括（）A.優(yōu)化缸內(nèi)直噴燃油霧化B.加裝GPF（汽油顆粒捕集器）C.提高EGR率D.采用米勒循環(huán)答案：D6.某直列四缸發(fā)動機(jī)發(fā)火順序為1-3-4-2，當(dāng)1缸處于做功沖程上止點時，3缸的工作狀態(tài)是（）A.進(jìn)氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程答案：B7.氫燃料發(fā)動機(jī)與傳統(tǒng)汽油機(jī)的核心差異在于（）A.點火方式B.燃料供給系統(tǒng)C.配氣機(jī)構(gòu)D.冷卻系統(tǒng)答案：B8.48V輕混系統(tǒng)中，BSG電機(jī)（皮帶驅(qū)動啟動發(fā)電機(jī)）的主要功能不包括（）A.啟?？刂艬.能量回收C.輔助驅(qū)動D.高壓充電答案：D9.衡量發(fā)動機(jī)緊湊性的指標(biāo)“升功率”是指（）A.每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率B.每升燃料消耗發(fā)出的功率C.發(fā)動機(jī)總功率與排量的比值D.有效功率與燃料低熱值的比值答案：A10.柴油機(jī)選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)中，還原劑是（）A.尿素水溶液B.柴油C.汽油D.氫氣答案：A11.發(fā)動機(jī)爆震的本質(zhì)是（）A.火花塞點火過早B.末端混合氣自燃C.噴油正時錯誤D.氣門間隙過大答案：B12.可變壓縮比（VCR）技術(shù)通過調(diào)整（）實現(xiàn)壓縮比變化A.活塞行程B.燃燒室容積C.連桿長度D.曲軸半徑答案：B13.發(fā)動機(jī)熱管理系統(tǒng)中，電子水泵相比機(jī)械水泵的優(yōu)勢是（）A.成本更低B.無需驅(qū)動皮帶C.流量與轉(zhuǎn)速解耦D.可靠性更高答案：C14.某發(fā)動機(jī)萬有特性曲線中，最內(nèi)層等油耗線對應(yīng)的工況是（）A.最大扭矩點B.標(biāo)定功率點C.經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)D.怠速工況答案：C15.混合動力專用發(fā)動機(jī)（DHE）的設(shè)計重點是（）A.高轉(zhuǎn)速動力性B.寬負(fù)荷區(qū)熱效率C.低轉(zhuǎn)速扭矩D.冷啟動排放答案：B二、判斷題（每題1分，共10分）1.二沖程發(fā)動機(jī)完成一個工作循環(huán)需要曲軸轉(zhuǎn)2圈（）答案：×（二沖程發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)1圈完成一個循環(huán)）2.過量空氣系數(shù)λ＞1時，混合氣為稀混合氣（）答案：√3.柴油發(fā)動機(jī)采用壓燃方式，因此不需要點火系統(tǒng)（）答案：√4.發(fā)動機(jī)點火提前角越大，動力性越好（）答案：×（過大的點火提前角會導(dǎo)致爆震，降低動力性）5.渦輪增壓發(fā)動機(jī)的“遲滯”現(xiàn)象主要由渦輪轉(zhuǎn)子慣性引起（）答案：√6.發(fā)動機(jī)的機(jī)械效率ηm=指示功率Pi/有效功率Pe（）答案：×（ηm=Pe/Pi）7.顆粒捕集器（GPF/DPF）再生是指通過燃燒清除捕集的顆粒物（）答案：√8.米勒循環(huán)通過推遲進(jìn)氣門關(guān)閉時刻實現(xiàn)膨脹比大于壓縮比（）答案：√9.發(fā)動機(jī)的充氣效率越高，說明進(jìn)入氣缸的新鮮充量越多（）答案：√10.氫燃料發(fā)動機(jī)排放中不含CO2，但可能產(chǎn)生NOx（）答案：√三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述四沖程汽油機(jī)與柴油機(jī)工作循環(huán)的主要差異。答案：①點火方式：汽油機(jī)為火花塞點燃，柴油機(jī)為壓燃；②混合氣形成：汽油機(jī)在氣缸外（歧管或缸內(nèi)）預(yù)混合，柴油機(jī)在壓縮沖程末期缸內(nèi)噴射混合；③壓縮比：柴油機(jī)壓縮比（15-22）遠(yuǎn)高于汽油機(jī)（8-12）；④負(fù)荷調(diào)節(jié)：汽油機(jī)通過節(jié)氣門調(diào)節(jié)進(jìn)氣量（量調(diào)節(jié)），柴油機(jī)通過噴油量調(diào)節(jié)（質(zhì)調(diào)節(jié)）；⑤燃料：汽油揮發(fā)性高，柴油十六烷值高。2.說明可變截面渦輪增壓器（VGT）的工作原理及優(yōu)勢。答案：VGT在渦輪殼內(nèi)設(shè)置可調(diào)節(jié)的導(dǎo)流葉片，通過改變?nèi)~片角度調(diào)整渦輪流通截面積。低轉(zhuǎn)速時，葉片閉合減小截面積，提高廢氣流速推動渦輪快速旋轉(zhuǎn)，降低遲滯；高轉(zhuǎn)速時，葉片打開增大截面積，避免渦輪超速。優(yōu)勢：拓寬增壓器高效工作范圍，改善低速扭矩，提升發(fā)動機(jī)全工況性能。3.缸內(nèi)直噴（GDI）技術(shù)相比歧管噴射（PFI）的主要優(yōu)勢有哪些？答案：①降低進(jìn)氣門積碳：燃料直接噴入氣缸，避免歧管噴射時燃料在進(jìn)氣門背部沉積；②提高充氣效率：燃料蒸發(fā)吸熱降低缸內(nèi)溫度，減少爆震傾向；③分層燃燒：部分負(fù)荷下實現(xiàn)稀薄燃燒，降低油耗；④精確控制：噴油壓力更高（20-35MPa），霧化更細(xì)，混合更均勻；⑤動態(tài)響應(yīng)快：噴油時刻與工況實時匹配，改善瞬態(tài)性能。4.簡述柴油機(jī)DPF（柴油顆粒捕集器）的主動再生過程。答案：主動再生是指當(dāng)DPF內(nèi)顆粒物積累到一定量（如碳載量超5-8g/L）時，通過人為干預(yù)提高排氣溫度至600℃以上，使顆粒物氧化燃燒。具體措施包括：①后噴技術(shù)：在做功沖程后期或排氣沖程額外噴油，未燃燃料在排氣管或氧化催化器（DOC）中燃燒放熱；②推遲主噴正時：降低燃燒溫度，減少熱量在缸內(nèi)釋放，提高排氣溫度；③增加EGR率或節(jié)氣門開度：調(diào)整空燃比，促進(jìn)DOC反應(yīng)放熱。再生過程需監(jiān)控DPF前后壓差、溫度等參數(shù)，防止過熱損壞。5.分析發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中“大循環(huán)”與“小循環(huán)”的切換條件及作用。答案：切換條件：通過節(jié)溫器感知冷卻液溫度，當(dāng)水溫低于設(shè)定值（如80℃）時，節(jié)溫器關(guān)閉大循環(huán)通道，冷卻液僅經(jīng)小循環(huán)（水泵→缸體→缸蓋→節(jié)溫器→水泵）流動；水溫高于設(shè)定值（如90℃）時，節(jié)溫器打開大循環(huán)通道，冷卻液經(jīng)散熱器散熱后返回水泵。作用：小循環(huán)縮短暖機(jī)時間，快速提升水溫至最佳工作溫度（85-95℃），減少冷啟動磨損和排放；大循環(huán)通過散熱器強(qiáng)制散熱，防止發(fā)動機(jī)過熱，維持熱平衡，保證零部件強(qiáng)度和潤滑性能。四、計算題（每題8分，共16分）1.某四沖程六缸發(fā)動機(jī)，缸徑D=95mm，行程S=100mm，標(biāo)定轉(zhuǎn)速n=5000r/min，指示平均有效壓力pmi=1.2MPa，機(jī)械效率ηm=0.85。計算：（1）發(fā)動機(jī)排量Vh；（2）指示功率Pi；（3）有效功率Pe。（π取3.14）答案：（1）單缸排量Vh1=πD2S/4=3.14×(0.095m)2×0.1m/4≈0.000708m3=0.708L總排量Vh=6×0.708L≈4.25L（2）指示功率Pi=pmi×Vh×n/(120×1000)（單位轉(zhuǎn)換：pmi單位為Pa，Vh單位為m3）pmi=1.2MPa=1.2×10?Pa，Vh=4.25L=0.00425m3Pi=1.2×10?×0.00425×5000/(120×1000)=(1.2×0.00425×5000)/(120)×103=(25.5)/120×103≈212.5kW（3）有效功率Pe=Pi×ηm=212.5kW×0.85≈180.6kW2.某汽油機(jī)燃燒1kg汽油（低熱值Hu=43MJ/kg），消耗空氣量為14kg，測得有效功We=9.2MJ。已知理論空燃比為14.7:1，計算：（1）過量空氣系數(shù)λ；（2）有效熱效率ηet。答案：（1）過量空氣系數(shù)λ=實際空燃比/理論空燃比=(14kg空氣/kg燃料)/(14.7kg空氣/kg燃料)≈0.95（2）有效熱效率ηet=We/(Hu×m燃料)，其中m燃料=1kg時，Hu×m燃料=43MJηet=9.2MJ/43MJ≈0.214（或21.4%）五、綜合分析題（每題12分，共24分）1.某搭載1.5T直噴汽油機(jī)的車輛出現(xiàn)加速無力、油耗升高現(xiàn)象，檢測顯示發(fā)動機(jī)爆震傳感器頻繁觸發(fā)。試分析可能的故障原因及排查步驟。答案：可能故障原因：（1）燃油品質(zhì)問題：低辛烷值汽油（如92號油誤加95號車）抗爆性不足，易引發(fā)爆震；（2）點火系統(tǒng)故障：火花塞間隙過大、點火線圈老化導(dǎo)致點火能量不足或點火提前角異常；（3）進(jìn)氣系統(tǒng)問題：空氣濾清器堵塞、渦輪增壓器故障（如渦輪轉(zhuǎn)速不足）導(dǎo)致進(jìn)氣量減少，缸內(nèi)溫度壓力異常；（4）燃油噴射系統(tǒng)故障：噴油器堵塞或泄漏，導(dǎo)致混合氣濃度不均（過濃或過稀）；（5）冷卻系統(tǒng)異常：冷卻液不足、水泵失效或節(jié)溫器卡滯，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱，缸內(nèi)溫度升高；（6）傳感器故障：爆震傳感器本身失效（誤報）、水溫傳感器/氧傳感器信號錯誤導(dǎo)致ECU誤調(diào)點火/噴油參數(shù)；（7）積碳問題：活塞頂部或燃燒室積碳過多，減小燃燒室容積，提高壓縮比，引發(fā)早燃。排查步驟：①檢查燃油標(biāo)號及品質(zhì)，更換符合要求的汽油后測試；②讀取ECU故障碼，重點檢查爆震傳感器、點火線圈、氧傳感器等相關(guān)部件數(shù)據(jù)流；③拆檢火花塞，測量間隙并觀察燃燒狀態(tài)（積碳/燒蝕）；④檢測進(jìn)氣壓力（MAP）傳感器數(shù)據(jù)，用煙霧檢測儀檢查進(jìn)氣系統(tǒng)是否漏氣；⑤用缸壓表測量各缸壓縮比，判斷是否存在積碳或活塞環(huán)磨損；⑥清洗噴油器并測試噴油量及霧化效果；⑦檢查冷卻系統(tǒng)壓力及冷卻液溫度，確認(rèn)節(jié)溫器開啟溫度是否正常；⑧若積碳嚴(yán)重，采用核桃砂清洗燃燒室及進(jìn)氣道。2.對比分析汽油機(jī)“廢氣再循環(huán)（EGR）”與“二次空氣噴射”技術(shù)在排放控制中的作用及適用工況。答案：作用對比：（1）EGR技術(shù)：將部分排氣引入進(jìn)氣系統(tǒng)，與新鮮空氣混合后進(jìn)入氣缸。由于廢氣中含CO2和H2O等惰性氣體，可降低燃燒溫度，抑制NOx提供（NOx提供需高溫、富氧條件）。主要用于中高負(fù)荷工況（低負(fù)荷時EGR率過高會導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定）。（2）二次空氣噴射：向排氣管或三元催化器前噴射新鮮空氣，為未燃HC、CO提供氧氣，促進(jìn)其在排氣管或催化器中氧化為CO2和H2O。主要用于冷啟動工況（此時三元催化器未達(dá)到起燃溫度，催化效率低），快速降低冷啟動階段的HC、CO排放。適用工況差異：EGR：中高負(fù)荷（如勻速行駛、部分加速），此時發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷高，NOx提供量大，需通過EGR降低燃燒溫度；低負(fù)荷（如怠速、小負(fù)荷）時，缸內(nèi)壓力低，EGR率過高會導(dǎo)致失火或扭矩波動，故通常限制EGR率。二次空氣噴射：冷啟動后30-60秒內(nèi)（催化器溫度＜300℃），此時HC、CO排放占總排放量的