汽车发动机原理试题（2002年）
姓名 学号 班级 成绩
一、解释下列概念（本题30分）
1）平均有效压力 2）预混燃烧 3）有效燃油消耗率 4）机械效率 5）残余废气系数 6）火焰传播速度 7）爆燃 8）柴油机滞燃期 9）表面点火 10）理论空气量 11）过量空气系数 12）外特性 13）扫气系数 14）喷油规律 15）挤流
二、简要回答下列问题（本题25分）
1. 何谓内燃机的充气效率？简述提高汽油机充气效率的主要途径。（5分）
2. 内燃机的机械损失包括哪几部分？常用哪几种方法测量内燃机的机械损失？简述其原理。（10分）
3. 对于电控柴油机何谓时间控制，高压共轨系统主要的优缺点？（10分）
三、选择正确答案（每小题1分，共10分） 1、当发动机压缩比增加时
a、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向增加 b、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加 c、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小 d、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小
2、一般汽油机和柴油机标定工况相比最高燃烧压力Pz和最高燃烧温度Tz是 a、Pz柴油机大于汽油机，Tz柴油机大于汽油机
b、Pz柴油机大于汽油机，Tz柴油机小于汽油机 c、Pz柴油机小于汽油机，Tz柴油机小于汽油机 d、Pz柴油机小于汽油机，Tz柴油机大于汽油机
3、当发动机燃料的自燃温度增加时
a、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向增加 b、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小 c、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加 d、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小 4、当发动机的点火提前角或喷油提前角增加时
a、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向也增加 b、汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小 c、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加 d、汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小 5、对于汽油机来说，最佳点火提前角如下变化
a、油门位置一定，转速增加时，最佳点火提前角不变， b、油门位置一定，转速增加时，最佳点火提前角减小， c、转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角增大 d、转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角减小 6、柴油机比汽油机经济性好的主要原因是 a、柴油机压缩比大，热效率高 b、柴油机机械效率高 c、柴油机转速低
d、柴油机功率大 7、我国柴油的标号是指 a、闪点 b、凝固点 c、十六烷值 d、10%馏出温度
8、汽车选配内燃机时，如果后备功率大，那么汽车在运行时 a、动力性好，使用经济性差 b、动力性好，使用经济性也好 c、动力性差，经济性差 d、动力性差，经济性好 9、当发动机转速不变，负荷增大时
a、汽油机α基本不变，柴油机α减小 b、汽油机α减小，柴油机α基本不变 c、汽油机α基本不变，柴油机α增加 d、汽油机α减小，柴油机α增加 10、当发动机油门位置固定，转速增加时
a、平均机械损失压力增加，机械效率减小 b、平均机械损失压力减小，机械效率增加 c、平均机械损失压力减小，机械效率减小 d、平均机械损失压力增加，机械效率增加
四、判断对错简述理由（本题10分）
1． 内燃机转速一定，负荷增加时，内燃机的机械效率增加。 2． 当汽油机转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角减小。 3． 增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大。 4． 汽油机是量调节，柴油机是质调节。
5． 内燃机的扭矩储备系数指外特性上最大扭矩与标定扭矩之比。 6． 当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数a基本不变。 7． 当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是增加点火提前角。 8． 内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失和泵气损失三部分。 9． 为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量减少其滞燃期中的喷油量。 10． 高速小型柴油机通常采用浅盆型燃烧室。
五、分析计算题（本题25分）
1． 根据燃烧机理分析产生汽油发动机爆燃的原因及避免爆燃的措施。（15分）
2． 设计一台四缸四冲程高速汽油机，设平均指示压力pmi=0.95Mpa,平均机械损失压力pmm=0.15Mpa，设
标定转速为5000r/min时能发出27.13kw的功率。
1） 为使活塞平均速度控制在12m/s，缸径冲程比为多少？（5分） 2） 若缸径冲程比为1：1.09，则缸径、冲程取多大？(取整)（5分）
汽车发动机原理试题（2002年）答案
一、概念：
1．发动机单位气缸工作容积输出的有效功 2．在燃烧过程中，如果混合过程比燃烧反应要快的多或者在火焰到达之前燃料与空气已充分混合，这种混合气的燃烧称之为预混燃烧。 3．单位有效功的油耗
4．有效功率与指示功率之比
5．进气终了时的缸内残余废气质量与每一循环实际进入缸内的新鲜冲量之比 6．火焰前锋相对与燃烧室壁面传播的绝对速率。
7．在某种条件下燃烧变得不正常，压力曲线出现高频大幅波动，在上止点附近压力增长率很高，火焰前锋形状发生急剧变化。称之为爆燃。
8．从喷油开始到压力开始急剧升高时为止，称为滞燃期，此阶段燃料经历一系列物理化学的变化过程。
9．凡是不靠火花塞点活而由燃烧室炙热表面点燃混合气的现象 10． 1公斤燃料完全燃烧所需要的空气量。
11． 燃烧1公斤燃料的实际空气量与理论空气量之比，称为过量空气系数。
12． 当油量控制机构在标定位置时（最大节气门或标定工况位置）的速度特性。 13． 换气过程结束后留在气缸内的新鲜冲量质量与缸内气体的总质量的比值
14． 在喷油过程中，单位凸轮转角从喷油器喷入气缸的燃油量随凸轮转角的变化关系 15． 在压缩过程后期，活塞表面的某一部分和气缸盖彼此靠近时所产生的径向或横向气流
运动称为挤流。
二、简答题：
1. 内燃机每一循环实际进入缸内的新鲜冲量与以进气状态充满气缸工作容积的理论冲量的比值。
降低进气系统的阻力损失，提高气缸内进气终了时的压力。 降低排气系统的阻力损失，以减少缸内的残余废气稀疏。
减少高温零件在进气系统中对新鲜冲量的加热，以降低进气终了时的冲量温度。 2. 机械损失由活塞与活塞环的摩擦损失、轴承与气门机构的摩擦损失、驱动附属机构的功率消耗、流体摩擦损失、驱动扫气泵及增压器的损失组成 测定方法有：示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法等。
3. 时间控制系统：在高压油路中利用一个或两个高速电磁阀的启闭控制喷油泵和喷油器的喷油过程。喷油量的控制由喷油器的开启时间长短和喷油压力大小决定，喷油定时
由控制电磁阀的开启时刻确定，从而实现喷油量、喷由定时和喷由速率的柔性控制和一体控制。
1喷油压力柔性可调，对不同工况可确定其最佳喷射压力，优化柴油机的综合性能2可独立地柔性控制喷油定时，配合高的喷射压力，可同时控制有害物的排放。3柔性控制喷油速率变化，实现理想的喷油规律，降低柴油机Nox、dp/dφ保证优良的动力性与经济性。4电磁阀控制喷油，控制精度高，高压油路不会出现气跑和残压为零现象。
三、1.a 2.b 3.c 4.d 5.c 6a 7b 8a 9a 10 a
四、1 t Pmm不变，Pme增加 2 t 负荷增加进气量增大燃烧速率增加点火提前角减小
3 t 降低热负荷 4 t 汽油机过量空气系数变化很小 柴油机空气量的不变油量增加使量空气系数变化 5 f 6 t 7 f 8 f 前两部分组成 9 t 初期的油量减少有利于压力增长率的降低。10 t
五、1.在正常火焰传播的过程中，处在最后燃烧位置上的那部分未燃混合气体，进一步受到
压缩和热辐射作用，加速了先期反应。若在火焰前锋尚未到达之前，末端混合气已经自燃，则这部分混合气燃烧速度极快，火焰速度可达到很高，使局部压力温度升高，并伴随压力冲击波的产生。其反复撞击缸体壁面发出尖锐的敲缸声。 主要原因：（1）燃料的性质----抗暴性能好坏。（2）末端混合气的压力和温度过高导致爆燃的产生，（3）火焰传播距离过长时间过长。
使用抗暴性较高的燃料，降低终燃混合气温度，提高火焰传播速度缩短火焰传播距离，缩短终燃混合气暴露在高温环境中的时间,对于发动机采用如下措施：
推迟点火，合理布置火花塞位置及燃烧室的形状，减小火焰传播的距离，对终燃混合气进行冷却，增加流动时火焰传播速度增加，增加扫气。 2．
（1） 由公式 Pmi=Pme+Pmm
Pe=Pme*Vs*I*n/30t 27.13=4*(0.95-0.15)*4*5000*Vs/（30*4） Vs=27.13*30*4/4/5000/0.8=0.203475L=203475mm3 Cm=s*n/30=12, s=30*10/5000=0.072m =72mm, d=(Vs*4/3.14/s)=(203475*4/3.14/72)1/2=60mm (2) 由公式 s/D=1.09
D=(Vs*4/3.14/1.09)1/3=62mm S=66mm