(2025年)發(fā)動機(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.下列關(guān)于活塞環(huán)的描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.氣環(huán)的主要作用是密封氣缸和導(dǎo)熱B.油環(huán)的刮油作用依賴于自身彈力和氣缸壁的反作用力C.扭曲環(huán)安裝時(shí)需注意標(biāo)記面朝上，避免刮傷氣缸壁D.現(xiàn)代發(fā)動機(jī)多采用兩道氣環(huán)和一道油環(huán)的組合2.四沖程發(fā)動機(jī)曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為（）。A.1:1B.2:1C.1:2D.3:13.柴油機(jī)噴油泵的類型中，能夠?qū)崿F(xiàn)油量和正時(shí)精確控制的是（）。A.柱塞式噴油泵B.分配式噴油泵C.電控共軌式噴油泵D.轉(zhuǎn)子式噴油泵4.下列部件中，不屬于曲柄連桿機(jī)構(gòu)的是（）。A.活塞銷B.氣門彈簧C.連桿軸瓦D.曲軸扭轉(zhuǎn)減振器5.水冷發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中，節(jié)溫器完全開啟時(shí)的水溫約為（）。A.60-70℃B.70-80℃C.80-90℃D.90-100℃6.汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈的作用是（）。A.將低壓電轉(zhuǎn)換為高壓電B.控制點(diǎn)火正時(shí)C.儲存點(diǎn)火能量D.監(jiān)測曲軸位置7.下列關(guān)于氣門間隙的描述，正確的是（）。A.冷態(tài)時(shí)氣門間隙應(yīng)小于熱態(tài)時(shí)的間隙B.液壓挺柱可自動補(bǔ)償氣門間隙，無需人工調(diào)整C.氣門間隙過大不會影響發(fā)動機(jī)動力性，但會增大噪聲D.調(diào)整氣門間隙時(shí)，需確保對應(yīng)氣缸的活塞處于壓縮上止點(diǎn)8.發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)中，限壓閥的主要作用是（）。A.防止機(jī)油壓力過高損壞部件B.調(diào)節(jié)機(jī)油流向，優(yōu)先潤滑主軸承C.過濾機(jī)油中的雜質(zhì)D.存儲一定量的機(jī)油以應(yīng)對急加速工況9.下列氣缸排列形式中，最有利于降低發(fā)動機(jī)高度的是（）。A.直列四缸B.V型六缸C.水平對置四缸D.星型八缸10.關(guān)于可變氣門正時(shí)（VVT）系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.可通過調(diào)整凸輪軸相位改變進(jìn)氣門開閉時(shí)刻B.低速時(shí)延遲進(jìn)氣門關(guān)閉以增加充氣效率C.高速時(shí)提前進(jìn)氣門開啟以減少泵氣損失D.需配合傳感器和執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)二、填空題（每空1分，共20分）1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)由（）組、（）組和（）組三部分組成。2.配氣機(jī)構(gòu)按氣門布置形式可分為（）和（），現(xiàn)代發(fā)動機(jī)多采用（）。3.柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的“三大精密偶件”是（）、（）和（）。4.發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的散熱方式有（）和（）兩種，乘用車多采用（）。5.潤滑系統(tǒng)的潤滑方式包括（）、（）和（）。6.活塞的基本結(jié)構(gòu)可分為（）、（）和（）三部分。7.點(diǎn)火提前角的主要影響因素有（）、（）和（）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述干式缸套與濕式缸套的區(qū)別及各自優(yōu)缺點(diǎn)。2.說明配氣相位的定義，并解釋進(jìn)氣提前角、進(jìn)氣遲閉角、排氣提前角、排氣遲閉角的作用。3.比較汽油機(jī)與柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的主要差異。4.分析發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)機(jī)油壓力過低的可能原因。5.簡述四沖程發(fā)動機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)沖程及各沖程的工作過程。四、分析題（每題10分，共20分）1.某四缸汽油機(jī)出現(xiàn)“拉缸”故障（氣缸壁出現(xiàn)劃痕），試從構(gòu)造角度分析可能的原因。2.發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)水溫過高（超過100℃），請結(jié)合冷卻系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)診斷流程。五、綜合題（20分）設(shè)計(jì)一款1.5L四缸直列渦輪增壓汽油機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，需說明以下內(nèi)容：（1）氣缸直徑、活塞行程的合理取值范圍（需符合現(xiàn)代小排量發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)趨勢）；（2）活塞、連桿、曲軸的材料選擇及依據(jù)；（3）為提高發(fā)動機(jī)熱效率，曲柄連桿機(jī)構(gòu)可采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施（至少3項(xiàng)）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.D（現(xiàn)代發(fā)動機(jī)多采用兩道氣環(huán)和一道或兩道油環(huán)，部分高性能發(fā)動機(jī)采用三道油環(huán)）2.B（四沖程發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)兩圈，凸輪軸轉(zhuǎn)一圈）3.C（電控共軌系統(tǒng)通過ECU精確控制噴油壓力和正時(shí)）4.B（氣門彈簧屬于配氣機(jī)構(gòu)）5.D（節(jié)溫器完全開啟溫度通常為85-105℃，常見90-100℃）6.A（點(diǎn)火線圈將12V低壓電轉(zhuǎn)換為20-30kV高壓電）7.B（液壓挺柱通過機(jī)油壓力自動補(bǔ)償間隙）8.A（限壓閥限制機(jī)油泵輸出壓力，防止過高損壞密封件）9.C（水平對置發(fā)動機(jī)高度低，重心低）10.B（低速時(shí)應(yīng)提前進(jìn)氣門關(guān)閉，避免混合氣回流）二、填空題1.機(jī)體；活塞連桿；曲軸飛輪2.頂置氣門式；側(cè)置氣門式；頂置氣門式3.柱塞偶件；出油閥偶件；針閥偶件4.水冷；風(fēng)冷；水冷5.壓力潤滑；飛濺潤滑；脂潤滑6.頂部；頭部；裙部7.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；負(fù)荷；燃油品質(zhì)三、簡答題1.干式缸套：外表面不直接與冷卻液接觸，壁厚1-3mm，與氣缸體過盈配合；優(yōu)點(diǎn)是氣缸體剛度高、變形小，缺點(diǎn)是散熱性差、更換困難。濕式缸套：外表面直接接觸冷卻液，壁厚5-9mm，與氣缸體間隙配合；優(yōu)點(diǎn)是散熱好、易更換，缺點(diǎn)是氣缸體剛度低、易漏水。2.配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的氣門開啟和關(guān)閉時(shí)刻。進(jìn)氣提前角（α）：活塞到達(dá)上止點(diǎn)前開啟進(jìn)氣門，利用進(jìn)氣流慣性提前充氣；進(jìn)氣遲閉角（β）：活塞過下止點(diǎn)后關(guān)閉進(jìn)氣門，利用慣性繼續(xù)充氣；排氣提前角（γ）：活塞到達(dá)下止點(diǎn)前開啟排氣門，減少排氣阻力；排氣遲閉角（δ）：活塞過上止點(diǎn)后關(guān)閉排氣門，利用慣性排出廢氣。3.差異：①燃料不同（汽油vs柴油）；②混合氣形成方式（缸外vs缸內(nèi)）；③點(diǎn)火方式（火花塞點(diǎn)火vs壓燃）；④供給系統(tǒng)組成（化油器/電噴vs噴油泵、噴油器）；⑤壓力要求（電噴系統(tǒng)3-5barvs共軌系統(tǒng)1500-2500bar）。4.可能原因：①機(jī)油量不足；②機(jī)油泵磨損（齒輪間隙過大、內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子間隙超標(biāo)）；③機(jī)油濾清器堵塞（旁通閥失效）；④限壓閥彈簧失效（開啟壓力過低）；⑤主油道或軸承間隙過大（曲軸主軸承、連桿軸承間隙超標(biāo)）；⑥機(jī)油粘度不符合要求（過?。?。5.四沖程循環(huán)：①進(jìn)氣沖程：活塞下行，進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)，吸入混合氣（汽油機(jī)）或空氣（柴油機(jī)）；②壓縮沖程：活塞上行，兩氣門關(guān)閉，壓縮氣體；③做功沖程：火花塞點(diǎn)火（汽油機(jī)）或柴油自燃（柴油機(jī)），氣體膨脹推動活塞下行；④排氣沖程：活塞上行，排氣門開，進(jìn)氣門關(guān)，排出廢氣。四、分析題1.拉缸原因（構(gòu)造角度）：①活塞裙部與氣缸壁間隙過?。ɡ鋺B(tài)裝配間隙不足，熱膨脹后卡滯）；②活塞環(huán)開口間隙過?。崤蛎浐箝_口重疊，刮傷缸壁）；③活塞銷偏置設(shè)計(jì)不合理（側(cè)壓力分布不均，局部磨損加劇）；④氣缸壁表面處理不良（如珩磨網(wǎng)紋過淺，無法存儲機(jī)油）；⑤連桿彎曲或扭曲（導(dǎo)致活塞運(yùn)動偏斜，與缸壁局部接觸）；⑥機(jī)油供給不足（油環(huán)刮油能力下降，缸壁潤滑不良）。2.水溫過高診斷流程：①檢查冷卻液量（不足則補(bǔ)充，排查泄漏點(diǎn)）；②檢查節(jié)溫器（是否卡滯在關(guān)閉位置，可拆檢或用紅外測溫儀檢測進(jìn)出水管溫差）；③檢查水泵（皮帶是否打滑，泵輪是否磨損，冷卻液循環(huán)量不足）；④檢查散熱器（是否堵塞，可用壓縮空氣反向吹洗，或觀察上下水室溫差）；⑤檢查冷卻風(fēng)扇（溫控開關(guān)是否失效，風(fēng)扇電機(jī)或離合器是否故障，高速工況散熱不足）；⑥檢查氣缸墊（是否沖蝕，導(dǎo)致高溫氣體進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，出現(xiàn)冷卻液冒泡、壓力升高）；⑦檢查缸體水套（是否積垢，影響熱傳導(dǎo)，可通過內(nèi)窺鏡或化學(xué)清洗驗(yàn)證）。五、綜合題（1）參數(shù)設(shè)計(jì)：氣缸直徑（D）與行程（S）需滿足排量V=πD2S×4/4=πD2S。現(xiàn)代1.5L發(fā)動機(jī)多采用短行程高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，D=75-85mm，S=80-90mm（如某1.5T發(fā)動機(jī)D=79mm，S=95mm，排量1490mL）。（2）材料選擇：①活塞：鋁合金（如共晶硅鋁合金），密度小（減輕往復(fù)慣性力）、導(dǎo)熱性好（降低熱負(fù)荷），添加硅元素提高耐磨性；②連桿：中碳鋼（40Cr）或鍛鋁（高性能機(jī)型），需高強(qiáng)度（承受往復(fù)慣性力和氣體壓力），表面噴丸處理提高疲勞強(qiáng)度；③曲軸：球墨鑄鐵（QT800-2）或模鍛鋼（45鋼），球墨鑄鐵成本低、減震性好，鋼質(zhì)曲軸強(qiáng)度高，用于高強(qiáng)化機(jī)型，軸頸表面淬火或氮化處理提高耐磨性。（3）優(yōu)化措施：①采用可變壓縮比技術(shù)（通過連桿長度