汽車發動機技術知識競賽題姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.汽車發動機的燃燒室位于哪里？

a)發動機頂部

b)發動機底部

c)發動機中部

d)發動機外部

2.哪一種燃料最適合直噴式發動機？

a)汽油

b)柴油

c)天然氣

d)甲醇

3.發動機壓縮比越高，下列哪個說法不正確？

a)燃油消耗率降低

b)動力輸出增加

c)排氣溫度升高

d)噪音增大

4.哪一種傳感器用于監測發動機冷卻液溫度？

a)速度傳感器

b)空氣流量傳感器

c)水溫傳感器

d)壓力傳感器

5.發動機正時鏈條與正時齒輪的主要區別是什么？

a)材料不同

b)結構不同

c)裝置方式不同

d)以上都是

6.哪一種排放系統用于減少汽車尾氣中的氮氧化物？

a)DPF（顆粒捕集器）

b)DOC（選擇性催化還原器）

c)TWC（三元催化轉化器）

d)所有以上

7.發動機缸內直噴技術的優點不包括哪一項？

a)提高燃燒效率

b)降低油耗

c)增加噪音

d)提高動力輸出

8.發動機怠速不穩可能的原因不包括以下哪一項？

a)空氣流量傳感器故障

b)水溫傳感器故障

c)燃油壓力傳感器故障

d)轉速傳感器故障

答案及解題思路：

1.答案：a)發動機頂部

解題思路：燃燒室是發動機中用于燃燒燃料產生動力的部分，通常位于發動機頂部。

2.答案：b)柴油

解題思路：直噴式發動機適合使用柴油，因為柴油具有較高的壓縮比，能夠在沒有火花塞的情況下自燃。

3.答案：d)噪音增大

解題思路：壓縮比越高，燃燒效率越高，動力輸出增加，排氣溫度升高，但通常不會導致噪音增大。

4.答案：c)水溫傳感器

解題思路：水溫傳感器專門用于監測發動機冷卻液的溫度，以便控制冷卻系統的運作。

5.答案：d)以上都是

解題思路：正時鏈條和正時齒輪在材料、結構和裝置方式上都有所不同。

6.答案：b)DOC（選擇性催化還原器）

解題思路：DOC（選擇性催化還原器）是專門用于減少氮氧化物排放的系統。

7.答案：c)增加噪音

解題思路：缸內直噴技術旨在提高效率，降低油耗，并提高動力輸出，通常不會增加噪音。

8.答案：b)水溫傳感器故障

解題思路：怠速不穩通常與空氣流量傳感器、燃油壓力傳感器或轉速傳感器有關，而水溫傳感器與怠速不穩無直接關系。二、填空題1.發動機的工作循環包括：進氣行程、壓縮行程、做功行程、排氣行程。

2.發動機缸內直噴技術的優點有：燃油利用率高、排放功能好、燃油噴射精度高。

3.發動機冷卻液的主要成分是：乙二醇和水。

4.發動機燃燒室的形狀主要有：直列燃燒室、V型燃燒室、對置燃燒室。

5.發動機正時鏈條的主要優點有：結構簡單、重量輕、維護方便。

答案及解題思路：

1.解答：發動機的工作循環是指在一個工作循環內，發動機各部分完成的全部工作過程。它包括進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程四個基本過程。

2.解答：發動機缸內直噴技術是燃油噴射的一種形式，它將燃油噴射到燃燒室內，與空氣混合后點燃。其優點包括燃油利用率高，因為燃油能夠直接噴射到燃燒室內，避免了燃油蒸發損失；排放功能好，由于噴射精度高，燃油燃燒更加充分，減少了尾氣排放；燃油噴射精度高，使得發動機能夠更好地控制燃燒過程。

3.解答：發動機冷卻液主要用于冷卻發動機，其主要成分是乙二醇和水。乙二醇具有很好的熱傳導功能，可以提高冷卻液的沸點，防止發動機過熱；水則可以吸收大量熱量，降低冷卻液溫度。

4.解答：發動機燃燒室的形狀對于燃油燃燒和發動機功能有著重要影響。直列燃燒室適用于中小型發動機；V型燃燒室可以提高發動機的功率；對置燃燒室可以降低發動機的高度，適用于一些緊湊型車型。

5.解答：發動機正時鏈條是一種常用的正時機構，其主要優點包括結構簡單，便于設計和制造；重量輕，減輕了發動機負荷；維護方便，更換鏈條和鏈條張緊器相對簡單。三、判斷題1.發動機壓縮比越高，發動機輸出功率越高。（）

答案：√

解題思路：發動機的壓縮比是指發動機氣缸內最高壓縮狀態時氣缸容積與最大進氣狀態時氣缸容積的比值。一般來說，壓縮比越高，熱效率越高，可以燃燒更多的燃料，從而提高發動機輸出功率。

2.發動機排氣系統的TWC主要用于降低一氧化碳和碳氫化合物的排放。（）

答案：×

解題思路：TWC（三效催化轉化器）是發動機排氣系統中的一種催化轉化器，其主要作用是同時降低一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳氫化合物（HC）的排放，而非僅降低一氧化碳和碳氫化合物的排放。

3.發動機冷卻液的主要作用是吸收發動機熱量，防止發動機過熱。（）

答案：√

解題思路：發動機冷卻液是發動機冷卻系統中的介質，其主要作用是吸收發動機工作過程中產生的熱量，然后通過散熱器將這些熱量散發到周圍環境中，以保持發動機的正常工作溫度。

4.發動機缸內直噴技術可以提高發動機燃油經濟性。（）

答案：√

解題思路：發動機缸內直噴技術（GDI）將燃油直接噴射到氣缸內，與空氣混合后點燃，相比傳統的缸外噴射，可以提高燃燒效率，減少燃油消耗，從而提高發動機燃油經濟性。

5.發動機的正時齒輪主要用于實現進氣和排氣門的適時開啟。（）

答案：√

解題思路：發動機正時齒輪是用于驅動進氣門和排氣門開啟、關閉的齒輪系統，保證進、排氣門與活塞運動同步，實現進氣和排氣門的適時開啟，從而提高發動機的燃燒效率和排放功能。四、簡答題1.簡述發動機的工作原理。

發動機的工作原理主要基于內燃機的原理。在內燃機中，燃料在氣缸內與空氣混合，在火花塞點燃后產生高溫高壓氣體，推動活塞做往復運動。活塞通過連桿帶動曲軸旋轉，進而通過傳動系統將動力輸出。發動機的工作循環通常包括進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。

2.簡述發動機缸內直噴技術的優點。

發動機缸內直噴技術具有以下優點：

（1）提高燃燒效率，降低燃油消耗；

（2）減少尾氣排放，降低污染；

（3）提高發動機響應速度，提高動力功能；

（4）適用于多種燃料，包括汽油和柴油。

3.簡述發動機冷卻液的作用及常見成分。

發動機冷卻液的作用主要是吸收發動機工作時產生的熱量，防止發動機過熱。常見成分包括：

（1）乙二醇：具有良好的冷卻功能和防腐功能；

（2）水：作為冷卻液的載體，提供良好的散熱效果；

（3）無機鹽：如磷酸鹽、硝酸鹽等，提高冷卻液的防腐功能；

（4）防凍劑：降低冷卻液的冰點，防止在低溫環境下結冰。

4.簡述發動機排氣系統的作用。

發動機排氣系統的作用主要包括：

（1）將發動機燃燒后的廢氣排出車外；

（2）降低排放氣體中的有害成分，如CO、HC、NOx等；

（3）回收部分能量，用于提高發動機效率；

（4）減少發動機噪聲。

5.簡述發動機正時鏈條和正時齒輪的區別。

發動機正時鏈條和正時齒輪的主要區別

（1）傳動方式：正時鏈條通過鏈條傳動，正時齒輪通過齒輪傳動；

（2）維護成本：正時鏈條的維護成本相對較低，而正時齒輪的維護成本較高；

（3）噪音：正時鏈條在傳動過程中產生的噪音較小，正時齒輪的噪音較大；

（4）磨損：正時鏈條的磨損程度較高，正時齒輪的磨損程度較低。

答案及解題思路：

1.答案：發動機的工作原理是燃料在氣缸內與空氣混合，點燃后產生高溫高壓氣體，推動活塞做往復運動，通過連桿帶動曲軸旋轉，將動力輸出。解題思路：理解內燃機的基本工作原理，分析各沖程的作用。

2.答案：發動機缸內直噴技術的優點包括提高燃燒效率、降低燃油消耗、減少尾氣排放、提高發動機響應速度和適用于多種燃料。解題思路：對比缸內直噴技術與傳統噴射技術的優缺點。

3.答案：發動機冷卻液的作用是吸收發動機工作時產生的熱量，防止發動機過熱。常見成分包括乙二醇、水、無機鹽和防凍劑。解題思路：了解冷卻液的作用和成分，分析各成分的特性。

4.答案：發動機排氣系統的作用包括將發動機燃燒后的廢氣排出車外、降低排放氣體中的有害成分、回收部分能量和減少發動機噪聲。解題思路：理解排氣系統的作用，分析各部分的功能。

5.答案：發動機正時鏈條和正時齒輪的區別在于傳動方式、維護成本、噪音和磨損程度。解題思路：對比正時鏈條和正時齒輪的優缺點，分析其適用場景。五、論述題1.論述發動機壓縮比對發動機功能的影響。

a.壓縮比的定義

b.壓縮比對發動機熱效率的影響

c.壓縮比與發動機功率和扭矩的關系

d.壓縮比與燃油經濟性的關系

e.高壓縮比發動機面臨的挑戰及解決方案

2.論述發動機缸內直噴技術與傳統噴油方式的區別。

a.傳統噴油方式的特點

b.缸內直噴技術的特點

c.缸內直噴技術與傳統噴油方式在燃油霧化、燃燒效率和排放方面的差異

d.缸內直噴技術的優缺點分析

e.缸內直噴技術的應用現狀與發展趨勢

3.論述發動機排氣系統對環境的影響及治理措施。

a.發動機排氣污染物的種類及來源

b.排氣污染物對環境的影響

c.治理排氣污染的主要措施

d.排氣再循環（EGR）技術的原理和應用

e.選擇性催化還原（SCR）技術及其在降低NOx排放中的作用

4.論述發動機冷卻系統在汽車中的重要性及常見故障。

a.發動機冷卻系統的作用

b.冷卻系統主要部件及工作原理

c.冷卻系統在汽車中的重要性

d.常見冷卻系統故障分析

e.故障排除與預防措施

答案及解題思路：

1.答案：

a.壓縮比是發動機進氣沖程結束后，活塞頂部至燃燒室內氣體體積的比值。

b.高壓縮比有助于提高熱效率，但過高會導致燃油自燃和發動機爆震。

c.壓縮比提高，燃燒溫度和壓力增加，功率和扭矩相應提升。

d.高壓縮比可能導致燃油經濟性降低，因為需要更高的燃油辛烷值。

e.解決高壓縮比挑戰的方法包括改進燃燒室設計、使用抗爆震燃料等。

解題思路：首先定義壓縮比，然后分析其對熱效率、功率、扭矩和燃油經濟性的影響，最后討論如何解決高壓縮比帶來的挑戰。

2.答案：

a.傳統噴油方式通過節氣門控制燃油流量，噴射到進氣道或燃燒室。

b.缸內直噴直接將燃油噴射到燃燒室，無需進氣道霧化。

c.缸內直噴提高燃燒效率，減少排放，但需要更高辛烷值的燃油。

d.缸內直噴優點包括提高燃油經濟性和排放功能，缺點包括成本較高，技術復雜。

e.缸內直噴技術在現代發動機中得到廣泛應用，預計未來將更加普及。

解題思路：比較傳統噴油方式和缸內直噴技術，分析兩者的差異、優缺點和未來趨勢。

3.答案：

a.排氣污染物包括CO、HC、NOx、SOx等。

b.排氣污染物對大氣、水環境和人體健康造成危害。

c.治理措施包括安裝尾氣凈化器、提高燃油品質、使用清潔能源等。

d.EGR技術通過將部分排氣重新引入進氣道，降低燃燒溫度和NOx排放。

e.SCR技術通過添加尿素溶液將NOx轉化為氮氣和水。

解題思路：列舉主要排氣污染物，分析其對環境的影響，然后介紹治理措施和關鍵技術。

4.答案：

a.發動機冷卻系統用于保持發動機工作溫度，防止過熱或過冷。

b.冷卻系統主要包括水泵、散熱器、節溫器等。

c.冷卻系統對發動機功能、壽命和可靠性。

d.常見故障包括水泵故障、散熱器堵塞、節溫器失靈等。

e.故障排除需要根據癥狀和故障碼進行診斷，更換損壞部件。

解題思路：介紹冷卻系統的作用、主要部件和工作原理，然后討論其重要性、常見故障和排除方法。六、計算題1.假設某發動機排量為2.0L，發動機轉速為6000rpm，求每分鐘發動機的燃油消耗量。

解題步驟：

a.計算每轉發動機吸入的空氣體積：V=π(D/2)^2L

其中，D為發動機缸徑，L為活塞行程。由于題目未給出具體數值，我們假設D=80mm，L=90mm。

V=π(80/2)^290=π40^290≈113040mm3

b.將體積轉換為升：V=113040mm3/1000000=0.113L

c.計算每分鐘吸入的空氣體積：V_total=V轉速缸數

假設發動機為四缸機，則V_total=0.11360004=2712L/min

d.根據理想氣體狀態方程，計算每分鐘所需的燃油質量：m=V_total/(ρ14.7)

其中，ρ為空氣密度，取1.225kg/m3。

m=2712/(1.22514.7)≈16.8kg/min

e.由于發動機排量為2.0L，假設該發動機的燃油消耗率為每升汽油消耗0.5kg，則每分鐘燃油消耗量為：

消耗量=2.00.516.8≈16.8kg/min

2.假設某發動機壓縮比為9:1，汽油的熱值為46MJ/kg，求該發動機的理論燃油消耗率。

解題步驟：

a.理論燃油消耗率是指單位功率輸出的燃油消耗量，通常用g/kW·h表示。

b.假設發動機功率為PkW，則理論燃油消耗率為：理論燃油消耗率=P(1/熱值)

c.由于題目未給出具體功率，我們假設P=100kW。

d.理論燃油消耗率=100(1/46)≈2.17g/kW·h

3.假設某發動機排量為1.5L，發動機轉速為5000rpm，空氣流量為150g/s，求發動機每分鐘的進氣量。

解題步驟：

a.將每秒空氣流量轉換為每分鐘空氣流量：Q_total=150g/s60s/min=9000g/min

b.將質量轉換為體積：V_total=Q_total/ρ

其中，ρ為空氣密度，取1.225kg/m3。

V_total=9000/1.225≈7333.33cm3/min

c.將體積轉換為升：V_total=7333.33cm3/min/1000=7.333L/min

4.假設某發動機的燃油壓力為3.5MPa，燃油流量為0.3L/min，求燃油的流速。

解題步驟：

a.將燃油流量轉換為燃油體積流量：Q=0.3L/min

b.將燃油體積流量轉換為燃油質量流量：m=Qρ

其中，ρ為燃油密度，取0.75kg/L。

m=0.30.75=