第7卷 排气歧管新技术的运用 内蒙古自治区（对口招生）《汽车发动机构造与维修》（高教版·第三版） 单元过关卷

内蒙古自治区（对口招生）汽驾类 《汽车发动机构造与维修》（高教版·第三版） 排气歧管新技术的运用 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 现代汽油机采用缸盖集成式排气歧管时，其主要结构特点是（ ） A. 排气通道布置在气缸盖内部 B. 催化载体布置在消声器内部 C. 氧传感器布置在进气管内部 D. 活性炭罐布置在排气管内部 2. 水冷式集成排气歧管在发动机高负荷工况下的主要作用是（ ） A. 提高进气温度改善雾化效果 B. 增大排气背压提升制动效果 C. 降低排气温度减轻热负荷 D. 减少机油压力保护轴承面 3. 涡轮增压发动机采用脉冲分组式排气歧管，主要是为了（ ） A. 减少排气干扰利用脉冲能量 B. 降低冷却液温度提高散热量 C. 增加曲轴惯量稳定怠速转速 D. 减小轮胎阻力改善行驶性 4. 薄壁不锈钢排气歧管相对于传统铸铁排气歧管的主要应用优势是（ ） A. 显著提高燃油箱抗压强度 B. 直接改变活塞往复行程 C. 完全取消发动机冷却系统 D. 减轻质量并加快催化升温 5. 缸盖集成式排气歧管在发动机冷起动阶段的主要作用是（ ） A. 缩短暖机时间降低冷排放 B. 增大管内容积削弱排气脉冲 C. 取消冷却水套提高排气温度 D. 延长气道距离增加低速扭矩 6. 集成式水冷排气歧管最常用于满足热管理要求的（ ） A. 自然吸气化油器发动机 B. 涡轮增压汽油发动机 C. 单缸风冷柴油发动机 D. 二冲程摩托车发动机 7. 薄壁不锈钢排气歧管相对传统铸铁歧管的主要特点是（ ） A. 增大质量延缓升温 B. 提高脆性降低寿命 C. 减小质量提高热响应 D. 增加厚度储存热量 8. 排气歧管采用隔热罩或双层隔热结构，主要目的是（ ） A. 降低进气阻力提高充气量 B. 稳定燃油压力改善雾化 C. 减少水泵负荷降低水温 D. 限制热辐射保护部件 9. 某涡轮增压汽油机排气歧管前温度为 880℃，采用水冷集成式排气歧管后可降低约 80℃，三元催化器入口限值为 820℃。采用后温度判断正确的是（ ） A. 温度约960℃，已超过限值 B. 温度约800℃，未超过限值 C. 温度约880℃，已超过限值 D. 温度约720℃，未超过限值 10. 某四缸涡轮增压发动机采用脉冲式排气歧管，设计要求相邻排气脉冲到达涡轮的曲轴转角间隔不小于 。维修后实测间隔为 ，排气背压由 35 kPa 升至 48 kPa。该现象最可能说明（ ） A. 管路过长导致脉冲能量衰减，涡轮转速下降 B. 水套过冷导致催化升温变慢，排放暂时升高 C. 汇流过早导致脉冲相互干扰，扫气效果变差 D. 管壁过薄导致热量散失过快，机舱温度升高 二、多项选择题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 11. 排气歧管新技术在发动机上的主要应用目的有（ ） A. 缩短催化器达到起燃温度的时间 B. 增大排气管路沿程阻力的损失 C. 降低冷机阶段排放污染物的浓度 D. 提高排气噪声传入车内的强度 12. 下列结构中，属于排气歧管新技术应用形式的有（ ） A. 缸盖集成水冷式排气歧管 B. 薄壁双层空气隔热排气歧管 C. 曲轴箱强制通风控制歧管 D. 涡轮增压器紧耦合排气歧管 13. 缸盖集成水冷式排气歧管的应用特点有（ ） A. 利用冷却液吸收排气热量 B. 取消冷却系统散热循环功能 C. 加快冷机阶段发动机升温 D. 减少外置歧管连接零件 14. 检修水冷集成式排气歧管时，合理的操作要求有（ ） A. 检查歧管冷却水道密封状态 B. 忽略歧管冷却水道排气操作 C. 按规定更换相关密封垫片 D. 热态直接拆卸冷却水管接头 15. 某车将单层铸铁排气歧管改为薄壁双层空气隔热歧管。原外表面温度为280℃，改后降低35%；原催化器起燃时间为90 s，改后缩短20%；机舱线束允许长期受热温度为200℃。下列判断正确的有（ ） A. 改后歧管外表面温度约为182℃ B. 改后催化器起燃时间约为72 s C. 改后机舱线束热风险有所降低 D. 改后排气热量散失必然明显增大 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 16. 排气歧管的主要作用是汇集各缸废气，并将其导入排气管或涡轮增压器。（ ） 17. 薄壁不锈钢排气歧管质量较轻、升温较快，有利于缩短三元催化器起燃时间。（ ） 18. 水冷式排气歧管的采用会使排气温度无限升高，从而提高发动机所有工况下的功率。（ ） 19. 将排气歧管集成在气缸盖内，可以减少零件数量和外部热辐射，但对冷却系统提出更高要求。（ ） 20. 为提高增压响应，涡轮增压发动机的排气歧管设计应尽量减少排气脉冲能量损失。（ ） 四、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 发动机采用双层薄壁不锈钢排气歧管，可减小热量散失，使三元催化器更快达到______温度，从而改善冷起动阶段的______性能。 22. 将排气歧管集成在气缸盖内，并采用冷却液进行温度控制，这种结构通常称为______排气歧管，有利于降低排气温度并改善发动机______管理。 23. 涡轮增压发动机中，排气歧管常采用脉冲增压设计，其目的在于充分利用排气______能量，提高涡轮响应速度并减小______迟滞。 24. 等长排气歧管通过使各缸排气管长度尽量一致，减小排气干扰，改善各缸排气______性，从而有利于提高发动机______稳定性。 25. 排气歧管采用耐高温合金材料或隔热涂层，主要是为了提高其______性能，并减少高温排气对发动机舱部件的______影响。 五、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 简述缸盖集成式排气歧管的结构特点和主要应用优点。 27. 汽油发动机排气系统结构示意图如下所示。请回答下列问题： （1）写出图中 1、2、3 所示零部件的名称； （2）说出在排气管上安装氧传感器的目的； （3）说出在三元催化转换器上安装温度传感器的目的。 28. 简述排气歧管采用等长设计或脉冲分组设计的主要作用。 29. 简述发动机排气歧管新技术在实际运用中的主要作用。 六、综合应用题（本大题共3小题，共25分） 30.（5分）某维修站对一台汽油机进行排放升级，将普通铸铁排气歧管改为缸盖集成式排气歧管，使三元催化器更靠近排气出口。冷起动后前 60 s 内，原排气歧管等效散热面积为 0.18 ，新结构等效散热面积为 0.11 ，平均换热系数取 35 W/(，排气与环境的平均温差取 420 K。（1）分别计算两种排气歧管前 60 s 的散热量，并求新结构减少的散热量。（2）判断缸盖集成式排气歧管对三元催化器起燃是否有利，并说明理由。（3）写出该新技术在布置或维修中应注意的两点。 31.（10分）某 1.5 L 涡轮增压发动机采用水冷式集成排气歧管，以降低排气出口和涡轮机入口附近的热负荷。冷却液流量为 7.5 L/min，冷却液密度按 1.0 kg/L 计，比热容取 4.2 kJ/(kg·℃)。发动机中高负荷运行 4 min，冷却液进入歧管水套温度为 88 ℃，流出温度为 96 ℃。（1）计算这 4 min 内冷却液从排气歧管吸收的热量。（2）若该工况下冷却系统可用于排气歧管的吸热余量为 1400 kJ，判断该设计是否满足热管理要求。（3）分析水冷式集成排气歧管对发动机性能和可靠性的影响。 32.（10分）某四缸四冲程涡轮增压汽油机采用双流道脉冲排气歧管，发动机点火顺序为 1—3—4—2。为减小排气干涉，设计时将 1 缸与 4 缸接入同一流道，2 缸与 3 缸接入另一流道。发动机转速为 3000 r/min，排气压力波在歧管中的传播速度按 520 m/s 计。实测 1 缸支管长度为 0.52 m，4 缸支管长度为 0.54 m，设计要求同一流道两支管压力波到达时间差不大于 0.05 ms。（1）计算 1 缸与 4 缸排气压力波到达涡轮入口的时间差，并判断是否满足设计要求。（2）计算该发动机在 3000 r/min 时，同一流道内相邻排气脉冲的曲轴转角间隔和时间间隔。（3）说明双流道脉冲排气歧管相比普通合流排气歧管的主要优势。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古自治区（对口招生）汽驾类 《汽车发动机构造与维修》（高教版·第三版） 排气歧管新技术的运用 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 现代汽油机采用缸盖集成式排气歧管时，其主要结构特点是（ ） A. 排气通道布置在气缸盖内部 B. 催化载体布置在消声器内部 C. 氧传感器布置在进气管内部 D. 活性炭罐布置在排气管内部 【答案】A 【解析】缸盖集成式排气歧管是将排气通道集成在气缸盖内，并由冷却液参与热管理。其他选项分别属于后处理、传感器或蒸发排放系统位置，不是排气歧管新结构。 2. 水冷式集成排气歧管在发动机高负荷工况下的主要作用是（ ） A. 提高进气温度改善雾化效果 B. 增大排气背压提升制动效果 C. 降低排气温度减轻热负荷 D. 减少机油压力保护轴承面 【答案】C 【解析】水冷式集成排气歧管利用冷却液带走部分排气热量，可降低排气温度，减轻增压器、催化器和排气阀附近的热负荷。提高进气温度、增大排气背压和减少机油压力都不是该技术的主要目的。 3. 涡轮增压发动机采用脉冲分组式排气歧管，主要是为了（ ） A. 减少排气干扰利用脉冲能量 B. 降低冷却液温度提高散热量 C. 增加曲轴惯量稳定怠速转速 D. 减小轮胎阻力改善行驶性 【答案】A 【解析】脉冲分组式排气歧管按气缸做功顺序组织排气，可减少相邻气缸排气干扰，更有效利用排气脉冲能量驱动涡轮。其余选项与排气歧管气流组织无直接对应关系。 4. 薄壁不锈钢排气歧管相对于传统铸铁排气歧管的主要应用优势是（ ） A. 显著提高燃油箱抗压强度 B. 直接改变活塞往复行程 C. 完全取消发动机冷却系统 D. 减轻质量并加快催化升温 【答案】D 【解析】薄壁不锈钢排气歧管质量较小、热容量较低，有利于减轻发动机总成质量，并使排气热量更快传递到催化器区域。其他选项与排气歧管材料和结构改进无关。 5. 缸盖集成式排气歧管在发动机冷起动阶段的主要作用是（ ） A. 缩短暖机时间降低冷排放 B. 增大管内容积削弱排气脉冲 C. 取消冷却水套提高排气温度 D. 延长气道距离增加低速扭矩 【答案】A 【解析】集成式排气歧管利用缸盖热管理，加快暖机并改善冷起动排放。 6. 集成式水冷排气歧管最常用于满足热管理要求的（ ） A. 自然吸气化油器发动机 B. 涡轮增压汽油发动机 C. 单缸风冷柴油发动机 D. 二冲程摩托车发动机 【答案】B 【解析】涡轮增压汽油机热负荷高，常用水冷排气歧管降低排气端热负荷。 7. 薄壁不锈钢排气歧管相对传统铸铁歧管的主要特点是（ ） A. 增大质量延缓升温 B. 提高脆性降低寿命 C. 减小质量提高热响应 D. 增加厚度储存热量 【答案】C 【解析】薄壁不锈钢结构质量较小，升温较快，有利于改善排气系统热响应。 8. 排气歧管采用隔热罩或双层隔热结构，主要目的是（ ） A. 降低进气阻力提高充气量 B. 稳定燃油压力改善雾化 C. 减少水泵负荷降低水温 D. 限制热辐射保护部件 【答案】D 【解析】隔热结构可减少排气歧管向机舱辐射热量，保护周围线束和塑料件。 9. 某涡轮增压汽油机排气歧管前温度为 880℃，采用水冷集成式排气歧管后可降低约 80℃，三元催化器入口限值为 820℃。采用后温度判断正确的是（ ） A. 温度约960℃，已超过限值 B. 温度约800℃，未超过限值 C. 温度约880℃，已超过限值 D. 温度约720℃，未超过限值 【答案】B 【解析】采用后温度约为 ，低于 820℃限值，未超过要求。 10. 某四缸涡轮增压发动机采用脉冲式排气歧管，设计要求相邻排气脉冲到达涡轮的曲轴转角间隔不小于 。维修后实测间隔为 ，排气背压由 35 kPa 升至 48 kPa。该现象最可能说明（ ） A. 管路过长导致脉冲能量衰减，涡轮转速下降 B. 水套过冷导致催化升温变慢，排放暂时升高 C. 汇流过早导致脉冲相互干扰，扫气效果变差 D. 管壁过薄导致热量散失过快，机舱温度升高 【答案】C 【解析】小于且背压升高，说明排气脉冲汇流过早，产生干扰并削弱扫气效果。 二、多项选择题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 11. 排气歧管新技术在发动机上的主要应用目的有（ ） A. 缩短催化器达到起燃温度的时间 B. 增大排气管路沿程阻力的损失 C. 降低冷机阶段排放污染物的浓度 D. 提高排气噪声传入车内的强度 【答案】AC 【解析】新型排气歧管重在热管理和排放控制，可加快催化器起燃并降低冷机排放。 12. 下列结构中，属于排气歧管新技术应用形式的有（ ） A. 缸盖集成水冷式排气歧管 B. 薄壁双层空气隔热排气歧管 C. 曲轴箱强制通风控制歧管 D. 涡轮增压器紧耦合排气歧管 【答案】ABD 【解析】集成水冷、双层隔热和增压器紧耦合均用于改善排气热管理与布置紧凑性。 13. 缸盖集成水冷式排气歧管的应用特点有（ ） A. 利用冷却液吸收排气热量 B. 取消冷却系统散热循环功能 C. 加快冷机阶段发动机升温 D. 减少外置歧管连接零件 【答案】ACD 【解析】水冷集成歧管可回收部分排气热量，缩短暖机时间，并减少外置连接件。 14. 检修水冷集成式排气歧管时，合理的操作要求有（ ） A. 检查歧管冷却水道密封状态 B. 忽略歧管冷却水道排气操作 C. 按规定更换相关密封垫片 D. 热态直接拆卸冷却水管接头 【答案】AC 【解析】水冷集成歧管涉及冷却液通道，检修时应重视密封检查和垫片更换，防止渗漏。 15. 某车将单层铸铁排气歧管改为薄壁双层空气隔热歧管。原外表面温度为280℃，改后降低35%；原催化器起燃时间为90 s，改后缩短20%；机舱线束允许长期受热温度为200℃。下列判断正确的有（ ） A. 改后歧管外表面温度约为182℃ B. 改后催化器起燃时间约为72 s C. 改后机舱线束热风险有所降低 D. 改后排气热量散失必然明显增大 【答案】ABC 【解析】外表面温度为，起燃时间为，且低于200℃。 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 16. 排气歧管的主要作用是汇集各缸废气，并将其导入排气管或涡轮增压器。（ ） 【答案】正确 【解析】排气歧管连接各缸排气道，功能是汇集废气并引导其排出或驱动涡轮。 17. 薄壁不锈钢排气歧管质量较轻、升温较快，有利于缩短三元催化器起燃时间。（ ） 【答案】正确 【解析】薄壁不锈钢件热容量小，排气热量损失较少，有利于催化器尽快达到工作温度。 18. 水冷式排气歧管的采用会使排气温度无限升高，从而提高发动机所有工况下的功率。（ ） 【答案】错误 【解析】水冷式排气歧管用于控制排气温度和热负荷，并不会使排气温度无限升高。 19. 将排气歧管集成在气缸盖内，可以减少零件数量和外部热辐射，但对冷却系统提出更高要求。（ ） 【答案】正确 【解析】集成式结构缩短排气通道、减小外露部件，但排气热量更多进入气缸盖水套。 20. 为提高增压响应，涡轮增压发动机的排气歧管设计应尽量减少排气脉冲能量损失。（ ） 【答案】正确 【解析】排气脉冲能量越能有效传递给涡轮，涡轮建立转速越快，增压响应越好。 四、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 发动机采用双层薄壁不锈钢排气歧管，可减小热量散失，使三元催化器更快达到______温度，从而改善冷起动阶段的______性能。 【答案】起燃；排放 【解析】双层薄壁结构保温效果较好，可提高排气热量利用率，加快三元催化器起燃。 22. 将排气歧管集成在气缸盖内，并采用冷却液进行温度控制，这种结构通常称为______排气歧管，有利于降低排气温度并改善发动机______管理。 【答案】集成式；热 【解析】集成式排气歧管与气缸盖一体化，可通过冷却系统调节排气热负荷。 23. 涡轮增压发动机中，排气歧管常采用脉冲增压设计，其目的在于充分利用排气______能量，提高涡轮响应速度并减小______迟滞。 【答案】脉冲；增压 【解析】脉冲增压利用各缸排气压力波推动涡轮，有助于提升低速响应。 24. 等长排气歧管通过使各缸排气管长度尽量一致，减小排气干扰，改善各缸排气______性，从而有利于提高发动机______稳定性。 【答案】均匀；工作 【解析】等长设计可使排气压力波到达时机更一致，减少各缸排气相互干扰。 25. 排气歧管采用耐高温合金材料或隔热涂层，主要是为了提高其______性能，并减少高温排气对发动机舱部件的______影响。 【答案】耐热；热害 【解析】耐高温材料和隔热涂层可承受排气高温，并降低周围部件受热风险。 五、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 简述缸盖集成式排气歧管的结构特点和主要应用优点。 【答案】（1）结构特点：将各缸排气通道集成在气缸盖内部，排气通道周围通常由冷却液参与热管理。 （2）热管理优点：冷起动时可使冷却液升温加快，有利于发动机较快进入适宜工作温度。 （3）高负荷优点：可降低排气侧零部件热负荷，减少为保护排气系统而采取的过浓供油需求。 （4）布置优点：可缩短排气通道长度，使发动机结构更紧凑，有利于整车机舱布置。 【解析】本题考查排气歧管新技术中的缸盖集成式结构。答题应从结构集成、冷却液热管理、降低热负荷和紧凑布置等方面说明，不能只回答一般排气系统的排废气作用。 27. 汽油发动机排气系统结构示意图如下所示。请回答下列问题： （1）写出图中 1、2、3 所示零部件的名称； （2）说出在排气管上安装氧传感器的目的； （3）说出在三元催化转换器上安装温度传感器的目的。 【答案】（1）图中 1 是尾管，2 是排气歧管，3 是挠性管。 （2）在排气管上安装氧传感器的目的是检测排气中的氧含量，将信号反馈给发动机控制单元（ECU），以便 ECU 根据氧含量调整空燃比，使混合气浓度保持在最佳状态，从而提高燃烧效率，降低尾气排放。 （3）在三元催化转换器上安装温度传感器的目的是监测催化器的工作温度。因为三元催化转换器只有在达到一定工作温度时才能有效转化有害气体，通过温度传感器监测温度，确保催化器正常工作，并防止其过热损坏。 28. 简述排气歧管采用等长设计或脉冲分组设计的主要作用。 【答案】（1）等长设计可使各缸排气阻力和排气到达时间更接近，有利于改善各缸工作均匀性。 （2）脉冲分组设计可减少不同气缸排气脉冲之间的相互干扰，提高排气能量利用效果。 （3）在涡轮增压发动机上，合理的排气脉冲组织有利于改善涡轮响应，提高中低速动力性。 【解析】等长设计和脉冲分组设计都属于排气歧管气流组织方面的改进。其核心不是单纯降低噪声，而是改善排气干扰、排气能量利用和发动机响应。 29. 简述发动机排气歧管新技术在实际运用中的主要作用。 【答案】（1）采用集成式排气歧管，可缩短排气通道，减小热量损失，使三元催化器更快达到工作温度。（2）采用水冷式排气歧管，可降低排气歧管及涡轮增压器入口温度，减轻发动机舱热负荷。（3）采用等长或双涡管排气歧管，可改善各缸排气干扰，提高排气效率和涡轮响应性能。 【解析】本题考查排气歧管新技术的应用价值。答题应围绕热管理、排放控制和增压响应三个方面说明，重点体现新结构对排气温度、气流组织和发动机性能的改善作用。 六、综合应用题（本大题共3小题，共25分） 30.（5分）某维修站对一台汽油机进行排放升级，将普通铸铁排气歧管改为缸盖集成式排气歧管，使三元催化器更靠近排气出口。冷起动后前 60 s 内，原排气歧管等效散热面积为 0.18 ，新结构等效散热面积为 0.11 ，平均换热系数取 35 W/(，排气与环境的平均温差取 420 K。（1）分别计算两种排气歧管前 60 s 的散热量，并求新结构减少的散热量。（2）判断缸盖集成式排气歧管对三元催化器起燃是否有利，并说明理由。（3）写出该新技术在布置或维修中应注意的两点。 【答案】（1）散热量公式为 。原结构：。新结构：。减少散热量：。（2）有利。新结构散热量较小，排气热量损失减少，三元催化器布置更靠近排气出口，可使催化器升温更快、起燃时间缩短，有利于降低冷起动排放。（3）注意事项：一是关注气缸盖及排气端冷却水道的密封、排气和冷却液循环状态，防止渗漏、气阻或局部过热；二是注意紧凑布置后的隔热防护和周边线束、塑料件、传感器保护，维修时按规定更换密封垫并按规定力矩装配。 【解析】本题按对流换热公式 计算，时间为 60 s，单位换算为 kJ。原结构散热量为 158.76 kJ，新结构散热量为 97.02 kJ，减少 61.74 kJ。缸盖集成式排气歧管使散热面积减小且催化器更靠近排气出口，可减少冷起动阶段排气热量损失，使三元催化器更快达到起燃温度。实际布置和维修时，应重点关注冷却、密封、隔热防护及周边零部件热安全。 31.（10分）某 1.5 L 涡轮增压发动机采用水冷式集成排气歧管，以降低排气出口和涡轮机入口附近的热负荷。冷却液流量为 7.5 L/min，冷却液密度按 1.0 kg/L 计，比热容取 4.2 kJ/(kg·℃)。发动机中高负荷运行 4 min，冷却液进入歧管水套温度为 88 ℃，流出温度为 96 ℃。（1）计算这 4 min 内冷却液从排气歧管吸收的热量。（2）若该工况下冷却系统可用于排气歧管的吸热余量为 1400 kJ，判断该设计是否满足热管理要求。（3）分析水冷式集成排气歧管对发动机性能和可靠性的影响。 【答案】（1）冷却液质量为 。温升为 。吸热量为 。（2）满足要求。计算吸热量为 1008 kJ，小于可用吸热余量 1400 kJ，冷却系统仍有一定余量。（3）水冷式集成排气歧管可降低排气歧管、气缸盖排气端和涡轮机入口附近热负荷，减轻爆震倾向和高温热害，改善零部件可靠性；冷起动时排气热量可部分传递给冷却液，有利于发动机暖机和热管理。但该结构会增加冷却系统负担，对水套密封、冷却液流量、排气排水和散热能力要求更高，维修时应重点检查冷却液渗漏、密封垫、水道堵塞和空气未排尽等问题。 【解析】4 min冷却液体积为7.5×4=30 L，质量30 kg，温升8 ℃，吸热量Q=cmΔT=4.2×30×8=1008 kJ。因1008 kJ小于1400 kJ，满足热管理要求；水冷集成歧管可降热负荷、改善可靠性和暖机，但会增加冷却系统负担并提高密封、循环和散热要求。 32.（10分）某四缸四冲程涡轮增压汽油机采用双流道脉冲排气歧管，发动机点火顺序为 1—3—4—2。为减小排气干涉，设计时将 1 缸与 4 缸接入同一流道，2 缸与 3 缸接入另一流道。发动机转速为 3000 r/min，排气压力波在歧管中的传播速度按 520 m/s 计。实测 1 缸支管长度为 0.52 m，4 缸支管长度为 0.54 m，设计要求同一流道两支管压力波到达时间差不大于 0.05 ms。（1）计算 1 缸与 4 缸排气压力波到达涡轮入口的时间差，并判断是否满足设计要求。（2）计算该发动机在 3000 r/min 时，同一流道内相邻排气脉冲的曲轴转角间隔和时间间隔。（3）说明双流道脉冲排气歧管相比普通合流排气歧管的主要优势。 【答案】（1）长度差为 。时间差为 。由于 ，因此满足设计要求。（2）四缸四冲程发动机一个工作循环为 曲轴转角，点火顺序为 1—3—4—2，相邻点火间隔为 。同一流道内 1 缸与 4 缸相隔两个点火间隔，因此同一流道内相邻排气脉冲的曲轴转角间隔为 。发动机转速为 3000 r/min，即 50 r/s，曲轴转一圈所需时间为 ，所以 对应的时间间隔为 。（3）双流道脉冲排气歧管可将排气相位相隔较合适的气缸分开汇入涡轮，减少排气脉冲相互干涉和排气背压，提高扫气效果；同时能更好地利用排气脉冲能量驱动涡轮，提高涡轮响应速度，减小增压迟滞，并改善中低速扭矩和发动机工作稳定性。 【解析】1、4缸支管长度差0.02 m，压力波到达时间差Δt=0.02/520=0.0000385 s=0.0385 ms，小于0.05 ms，满足要求。四缸四冲程点火间隔，1缸与4缸相隔；3000 r/min为50 r/s，用时20 ms。双流道可减少排气干涉和背压，提高脉冲能量利用、涡轮响应及中低速性能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $