山东省(春季高考)交通运输类 《汽车发动机构造与维修》项目十三任务六 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
山东省(春季高考)交通运输类《汽车发动机构造与维修》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车发动机构造与维修》
项目十三:进气系统的组成与检
任务六:进气系统的增压技术
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 发动机采用进气增压技术的主要目的是( )
A. 降低排气温度减少热负荷
B. 提高气缸充气量增加功率
C. 减小机械摩擦降低油耗
D. 缩短燃烧持续时间改善排放
2. 发动机采用增压技术的主要目的是( )
A. 降低进气温度提高充气效率
B. 提高进气密度增加进气质量
C. 减小排气阻力降低泵气损失
D. 缩短燃烧时间提高转速
3. 废气涡轮增压器的涡轮机主要利用( )
A. 排气气流能量驱动叶轮
B. 曲轴旋转能量驱动叶轮
C. 蓄电池电能驱动叶轮
D. 飞轮储存能量驱动叶轮
4. 废气涡轮增压器中,驱动涡轮旋转的能量主要来自( )
A. 进气管内空气的流动能量
B. 曲轴输出端的机械能量
C. 排气气流的能量
D. 冷却液循环产生的压力能量
5. 机械增压装置的压气部件通常由( )
A. 排气气流能量驱动
B. 蓄电池电能驱动
C. 曲轴传递的动力驱动
D. 进气脉动能量驱动
6. 一台增压发动机长时间大负荷运行后,进气温度明显升高。此时中冷器的主要作用是( )
A. 降低压缩空气温度提高密度
B. 降低润滑油温度改善润滑
C. 降低排气温度保护涡轮叶片
D. 降低冷却液温度防止沸腾
7. 压缩后的空气进入气缸前经中冷器处理,主要是为了( )
A. 提高排气温度增强扫气
B. 降低润滑油温度改善流动
C. 减小燃烧室容积提高压缩
D. 降低进气温度提高密度
8. 带有废气旁通阀的涡轮增压系统中,旁通阀开启时主要起到的作用是( )
A. 减少进气管内空气流量
B. 增加压气机出口压力
C. 提高涡轮转子的转速
D. 限制涡轮增压压力
9. 废气涡轮增压器的旁通阀在增压压力过高时打开,主要作用是( )
A. 引入外界空气改善燃烧
B. 分流部分废气限制增压
C. 回收曲轴能量驱动叶轮
D. 储存压缩空气稳定供给
10. 涡轮增压器与发动机润滑系统相连,其润滑油的主要作用是( )
A. 冷却进气空气降低进气温度
B. 润滑转子轴承并带走热量
C. 密封进气管路防止空气泄漏
D. 驱动涡轮叶轮高速旋转
11. 采用中冷器的增压发动机中,空气通常由压气机出口流经( )后进入进气歧管。
A. 排气歧管
B. 机油冷却器
C. 中冷器
D. 催化转化器
12. 某增压发动机增压器回油管严重堵塞,继续运行最容易导致( )
A. 压气机供气量明显增大
B. 涡轮废气流量明显减小
C. 增压器轴承润滑不良损坏
D. 中冷器散热能力明显下降
13. 一辆涡轮增压汽车加速时可听到明显漏气声,检查排气歧管无泄漏,且增压压力偏低,最可能的故障是( )
A. 增压空气管路漏气
B. 排气歧管连接漏气
C. 润滑油道供油不足
D. 节气门轴卡滞不回
14. 机械增压器与废气涡轮增压器相比,其驱动方式的主要特点是( )
A. 由发动机曲轴直接驱动
B. 由排气气流直接驱动
C. 由进气气流直接驱动
D. 由蓄电池电能直接驱动
15. 发动机长时间大负荷运行后,增压压力正常但动力下降,且进气温度明显升高,首先应检查( )
A. 喷油器雾化状况
B. 曲轴箱通风状况
C. 排气消声器通畅状况
D. 中冷器散热状况
16. 某车辆增压器压气机出口与进气歧管之间的软管破裂,发动机运行时最可能出现的现象是( )
A. 增压压力升高动力增强
B. 排气温度降低动力增强
C. 机油压力升高油耗降低
D. 增压压力不足动力下降
17. 某发动机在压气机出口测得表压为80 kPa,当地大气压为100 kPa,则压气机出口绝对压力为( )
A. 180 kPa
B. 100 kPa
C. 80 kPa
D. 20 kPa
18. 某发动机环境绝对压力为100 kPa,增压后进气歧管绝对压力为160 kPa,则该工况下的压力比约为( )
A. 1.4
B. 1.6
C. 2.0
D. 2.6
19. 某2.0 L四冲程发动机以3600 r/min运转,忽略容积效率损失。增压表压为80 kPa,当地大气压为100 kPa,中冷后进气温度为60℃。以20℃、100 kPa为基准,折算每分钟进气体积流量约为( )
A. 4.57 /min
B. 5.70 /min
C. 6.48 /min
D. 7.20 /min
20. 某柴油增压发动机动力不足并排出黑烟。检测发现进气歧管增压压力偏低,进气管路无泄漏,增压器润滑正常,废气旁通阀卡在开启位置。造成该现象的主要原因是( )
A. 压气机吸入空气量过多
B. 中冷器冷却能力过强
C. 驱动涡轮的废气能量不足
D. 喷油器喷油压力过低
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某四缸汽油发动机排量为 2.0 L,转速为 3000 r/min,充气效率为 85%。环境空气密度为 1.18 kg/,大气压力为 100 kPa。安装涡轮增压器后,进气歧管表压为 60 kPa,忽略增压前后进气温度变化。(1)计算增压后进气歧管的绝对压力。(2)计算增压后发动机每分钟吸入的空气质量。(3)计算与自然吸气状态相比,空气质量增加的百分比。
22. 某机械增压发动机曲轴转速为 3600 r/min,曲轴带轮直径为 150 mm,机械增压器带轮直径为 100 mm。增压器每转理论排量为 0.80 L,容积效率为 90%。发动机排量为 2.0 L,忽略进气温度变化,大气压力取 100 kPa。(1)计算机械增压器的转速。(2)计算增压器实际每分钟输送的空气体积。(3)若要使进气歧管表压达到 40 kPa,计算增压器带轮直径应调整为多少,结果保留一位小数。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某维修站对一台涡轮增压汽油发动机进行路试检测。大气压力为98 kPa,进气歧管压力传感器显示的增压表压为72 kPa,中冷器的压力损失为8 kPa。(1)计算压气机出口的绝对压力和压气机压力比。(2)若该发动机规定的进气歧管增压表压为70±5 kPa,判断此次检测结果是否符合要求。(3)说明中冷器进气阻力过大对发动机性能可能产生的影响。
24.(5分)某汽油发动机采用废气涡轮增压系统。进气压力为100 kPa、温度为300 K,压气机出口绝对压力为180 kPa。空气绝热指数取1.4,压气机等熵效率为75%。(1)计算压气机出口空气的实际温度。(2)若中冷器将压气机出口空气冷却至323 K,且中冷前后压力不变,计算冷却后空气密度相对冷却前提高的百分比。(3)车辆加速无力,检测发现实际增压压力明显低于规定值,写出两项与增压系统有关的检查项目。
25.(5分)某涡轮增压汽油发动机在额定工况下,压气机进口空气压力为100 kPa、温度为300 K,压气机压力比为1.80,空气绝热指数取1.4,压气机等熵效率为75%。压缩后的空气经中冷器冷却至315 K,进入进气歧管前的压力损失为10 kPa。假定自然吸气状态下进气压力为100 kPa、温度为300 K,且两种状态的气缸充气容积相同。(1)计算压气机出口空气的等熵温度和实际出口温度。(2)计算经中冷器冷却后,进入进气歧管的空气密度相对自然吸气状态提高的倍数,并判断增压后充气量是否明显增加。(3)说明中冷器在该增压系统中的主要作用,并提出1项防止增压压力异常升高的措施。
26.(5分)一台四冲程四缸柴油机的总排量为2.0 L,发动机转速为3000 r/min,容积效率为85%。增压后进气歧管绝对压力为180 kPa,进气温度为330 K。空气气体常数取287 J/(kg·K)。(1)计算该发动机每分钟的实际进气体积和进气质量。(2)若诊断仪显示该工况下空气流量为4.90 kg/min,判断空气流量传感器的检测值是否基本合理。(3)若实际空气流量明显低于计算值,列举两项应重点检查的部位。
27.(10分)一台四缸涡轮增压汽油发动机,气缸直径为80 mm,活塞行程为90 mm,发动机转速为3000 r/min,容积效率为85%。中冷器后的进气绝对压力为180 kPa、温度为320 K。空气气体常数取287 J/(kg·K)。(1)计算该发动机的总排量和每分钟进入气缸的空气体积。(2)计算该工况下发动机每分钟的进气质量。(3)若自然吸气工况下进气绝对压力为100 kPa、温度为300 K,且容积效率不变,判断增压后进气质量约为自然吸气时的多少倍。
28.(10分)某四缸涡轮增压发动机缸径为86 mm,活塞行程为86 mm。自然吸气工况下,进气歧管绝对压力为100 kPa、进气温度为300 K;增压工况下,进气歧管绝对压力为190 kPa、进气温度为330 K。空气气体常数取287 J/(kg·K),该发动机允许的最大空气充量提升倍数为1.65。(1)计算发动机总排量。(2)计算增压工况相对于自然吸气工况的空气充量提升倍数。(3)根据计算结果判断增压控制是否存在风险,并说明应采取的检修措施。
29.(10分)某柴油发动机进行增压系统检修。测得压气机出口空气绝对压力为190 kPa、温度为430 K;经中冷器后,进气歧管处绝对压力为180 kPa、温度为330 K。环境空气温度为300 K,空气气体常数取287 J/(kg·K)。该车型规定中冷器及管路的允许压力损失不大于8 kPa。(1)计算中冷器的冷却效率和中冷前后空气密度的变化率。(2)判断该进气系统的压力损失是否符合规定。(3)针对压力损失超限的情况,说明两项检修或改进措施。
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山东省(春季高考)交通运输类《汽车发动机构造与维修》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车发动机构造与维修》
项目十三:进气系统的组成与检
任务六:进气系统的增压技术
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 发动机采用进气增压技术的主要目的是( )
A. 降低排气温度减少热负荷
B. 提高气缸充气量增加功率
C. 减小机械摩擦降低油耗
D. 缩短燃烧持续时间改善排放
【答案】B
【解析】进气增压可提高进入气缸的空气质量,使燃料燃烧更充分,从而提高发动机功率。
2. 发动机采用增压技术的主要目的是( )
A. 降低进气温度提高充气效率
B. 提高进气密度增加进气质量
C. 减小排气阻力降低泵气损失
D. 缩短燃烧时间提高转速
【答案】B
【解析】增压器将更多空气压入气缸,提高单位容积内的进气质量,从而增加发动机充气量。
3. 废气涡轮增压器的涡轮机主要利用( )
A. 排气气流能量驱动叶轮
B. 曲轴旋转能量驱动叶轮
C. 蓄电池电能驱动叶轮
D. 飞轮储存能量驱动叶轮
【答案】A
【解析】废气涡轮增压器利用发动机排出的高温、高压废气推动涡轮旋转。
4. 废气涡轮增压器中,驱动涡轮旋转的能量主要来自( )
A. 进气管内空气的流动能量
B. 曲轴输出端的机械能量
C. 排气气流的能量
D. 冷却液循环产生的压力能量
【答案】C
【解析】废气涡轮增压器利用发动机排出的高温高速废气推动涡轮旋转。
5. 机械增压装置的压气部件通常由( )
A. 排气气流能量驱动
B. 蓄电池电能驱动
C. 曲轴传递的动力驱动
D. 进气脉动能量驱动
【答案】C
【解析】机械增压器通常通过皮带、齿轮等传动机构由曲轴直接驱动。
6. 一台增压发动机长时间大负荷运行后,进气温度明显升高。此时中冷器的主要作用是( )
A. 降低压缩空气温度提高密度
B. 降低润滑油温度改善润滑
C. 降低排气温度保护涡轮叶片
D. 降低冷却液温度防止沸腾
【答案】A
【解析】空气被压缩后温度升高,中冷器可降低进气温度,提高空气密度和充气效率。
7. 压缩后的空气进入气缸前经中冷器处理,主要是为了( )
A. 提高排气温度增强扫气
B. 降低润滑油温度改善流动
C. 减小燃烧室容积提高压缩
D. 降低进气温度提高密度
【答案】D
【解析】中冷器可降低压缩空气温度,提高空气密度,增加气缸实际充气量。
8. 带有废气旁通阀的涡轮增压系统中,旁通阀开启时主要起到的作用是( )
A. 减少进气管内空气流量
B. 增加压气机出口压力
C. 提高涡轮转子的转速
D. 限制涡轮增压压力
【答案】D
【解析】旁通阀开启后,部分废气绕过涡轮,可限制涡轮转速和增压压力。
9. 废气涡轮增压器的旁通阀在增压压力过高时打开,主要作用是( )
A. 引入外界空气改善燃烧
B. 分流部分废气限制增压
C. 回收曲轴能量驱动叶轮
D. 储存压缩空气稳定供给
【答案】B
【解析】旁通阀开启后,部分废气绕过涡轮,可限制涡轮转速和增压压力。
10. 涡轮增压器与发动机润滑系统相连,其润滑油的主要作用是( )
A. 冷却进气空气降低进气温度
B. 润滑转子轴承并带走热量
C. 密封进气管路防止空气泄漏
D. 驱动涡轮叶轮高速旋转
【答案】B
【解析】润滑油为增压器高速转子轴承提供润滑,并带走轴承及转子附近的热量。
11. 采用中冷器的增压发动机中,空气通常由压气机出口流经( )后进入进气歧管。
A. 排气歧管
B. 机油冷却器
C. 中冷器
D. 催化转化器
【答案】C
【解析】压气机压缩后的空气温度较高,需经中冷器降温后再进入进气歧管。
12. 某增压发动机增压器回油管严重堵塞,继续运行最容易导致( )
A. 压气机供气量明显增大
B. 涡轮废气流量明显减小
C. 增压器轴承润滑不良损坏
D. 中冷器散热能力明显下降
【答案】C
【解析】回油不畅会使润滑油无法及时回流,影响轴承润滑和散热,易造成增压器损坏。
13. 一辆涡轮增压汽车加速时可听到明显漏气声,检查排气歧管无泄漏,且增压压力偏低,最可能的故障是( )
A. 增压空气管路漏气
B. 排气歧管连接漏气
C. 润滑油道供油不足
D. 节气门轴卡滞不回
【答案】A
【解析】增压空气管路漏气会使压缩空气外泄,造成漏气声并导致实际增压压力降低。
14. 机械增压器与废气涡轮增压器相比,其驱动方式的主要特点是( )
A. 由发动机曲轴直接驱动
B. 由排气气流直接驱动
C. 由进气气流直接驱动
D. 由蓄电池电能直接驱动
【答案】A
【解析】机械增压器通常通过皮带、齿轮等由曲轴驱动,会消耗一部分发动机输出功率。
15. 发动机长时间大负荷运行后,增压压力正常但动力下降,且进气温度明显升高,首先应检查( )
A. 喷油器雾化状况
B. 曲轴箱通风状况
C. 排气消声器通畅状况
D. 中冷器散热状况
【答案】D
【解析】中冷器散热不良会使增压空气温度升高、密度下降,导致发动机充气量减少。
16. 某车辆增压器压气机出口与进气歧管之间的软管破裂,发动机运行时最可能出现的现象是( )
A. 增压压力升高动力增强
B. 排气温度降低动力增强
C. 机油压力升高油耗降低
D. 增压压力不足动力下降
【答案】D
【解析】进气管路漏气会使压缩空气泄漏,进气歧管实际增压压力降低,发动机动力下降。
17. 某发动机在压气机出口测得表压为80 kPa,当地大气压为100 kPa,则压气机出口绝对压力为( )
A. 180 kPa
B. 100 kPa
C. 80 kPa
D. 20 kPa
【答案】A
【解析】绝对压力由表压与当地大气压相加得到,因此压气机出口绝对压力为180 kPa。
18. 某发动机环境绝对压力为100 kPa,增压后进气歧管绝对压力为160 kPa,则该工况下的压力比约为( )
A. 1.4
B. 1.6
C. 2.0
D. 2.6
【答案】B
【解析】压力比等于增压后绝对压力除以环境绝对压力,即160除以100,结果为1.6。
19. 某2.0 L四冲程发动机以3600 r/min运转,忽略容积效率损失。增压表压为80 kPa,当地大气压为100 kPa,中冷后进气温度为60℃。以20℃、100 kPa为基准,折算每分钟进气体积流量约为( )
A. 4.57 /min
B. 5.70 /min
C. 6.48 /min
D. 7.20 /min
【答案】B
【解析】理论体积流量为3.6 /min。按理想气体状态关系折算,/min。
20. 某柴油增压发动机动力不足并排出黑烟。检测发现进气歧管增压压力偏低,进气管路无泄漏,增压器润滑正常,废气旁通阀卡在开启位置。造成该现象的主要原因是( )
A. 压气机吸入空气量过多
B. 中冷器冷却能力过强
C. 驱动涡轮的废气能量不足
D. 喷油器喷油压力过低
【答案】C
【解析】旁通阀卡在开启位置会使部分废气绕过涡轮,涡轮转速下降,导致增压不足并引起燃烧不充分。
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某四缸汽油发动机排量为 2.0 L,转速为 3000 r/min,充气效率为 85%。环境空气密度为 1.18 kg/,大气压力为 100 kPa。安装涡轮增压器后,进气歧管表压为 60 kPa,忽略增压前后进气温度变化。(1)计算增压后进气歧管的绝对压力。(2)计算增压后发动机每分钟吸入的空气质量。(3)计算与自然吸气状态相比,空气质量增加的百分比。
【答案】(1)进气歧管绝对压力为 kPa。(2)每分钟理论进气体积为 L/min,即 3.0 /min。增压后空气质量为 kg/min。(3)自然吸气时空气质量为 kg/min。空气质量增加百分比为 。
【解析】(1)绝对压力等于大气压力与表压之和。(2)四冲程发动机曲轴转两周完成一次进气,按压力比修正空气密度后计算质量流量。(3)忽略温度变化时,空气质量增幅与进气绝对压力增幅相同。
22. 某机械增压发动机曲轴转速为 3600 r/min,曲轴带轮直径为 150 mm,机械增压器带轮直径为 100 mm。增压器每转理论排量为 0.80 L,容积效率为 90%。发动机排量为 2.0 L,忽略进气温度变化,大气压力取 100 kPa。(1)计算机械增压器的转速。(2)计算增压器实际每分钟输送的空气体积。(3)若要使进气歧管表压达到 40 kPa,计算增压器带轮直径应调整为多少,结果保留一位小数。
【答案】(1)增压器转速为 r/min。(2)增压器实际输送空气体积为 L/min,即 3.888 /min。(3)发动机每分钟理论进气体积为 L/min。达到 40 kPa 表压时,所需空气体积为 L/min。所需增压器转速为 r/min。增压器带轮直径为 mm。
【解析】(1)带传动中,转速与带轮直径成反比。(2)实际输送量等于每转排量、转速和容积效率的乘积。(3)按目标绝对压力确定所需空气量,再反求增压器转速及从动带轮直径。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某维修站对一台涡轮增压汽油发动机进行路试检测。大气压力为98 kPa,进气歧管压力传感器显示的增压表压为72 kPa,中冷器的压力损失为8 kPa。(1)计算压气机出口的绝对压力和压气机压力比。(2)若该发动机规定的进气歧管增压表压为70±5 kPa,判断此次检测结果是否符合要求。(3)说明中冷器进气阻力过大对发动机性能可能产生的影响。
【答案】(1)压气机出口绝对压力为:。压气机压力比为:。(2)实际增压表压为72 kPa,处于65~75 kPa范围内,符合要求。(3)中冷器阻力过大会使进气压力降低、充气效率下降,导致发动机动力不足,并可能使涡轮增压器转速升高。
【解析】(1)压气机出口压力应包括大气压力、歧管增压压力和中冷器压力损失,再计算压力比。(2)实测值在规定范围内。(3)进气阻力增大会削弱增压效果。
24.(5分)某汽油发动机采用废气涡轮增压系统。进气压力为100 kPa、温度为300 K,压气机出口绝对压力为180 kPa。空气绝热指数取1.4,压气机等熵效率为75%。(1)计算压气机出口空气的实际温度。(2)若中冷器将压气机出口空气冷却至323 K,且中冷前后压力不变,计算冷却后空气密度相对冷却前提高的百分比。(3)车辆加速无力,检测发现实际增压压力明显低于规定值,写出两项与增压系统有关的检查项目。
【答案】(1)等熵压缩后的温度为 K。实际出口温度为 K。(2)空气密度与绝对温度成反比,密度提高率为 。(3)检查涡轮增压器与进气管路是否漏气;检查废气旁通阀或其控制执行机构是否卡滞、失效。
【解析】(1)先按压比求等熵出口温度,再按等熵效率求实际温度。(2)压力相同时,温度降低可提高进气密度。(3)漏气和旁通阀异常均会造成实际增压压力不足。
25.(5分)某涡轮增压汽油发动机在额定工况下,压气机进口空气压力为100 kPa、温度为300 K,压气机压力比为1.80,空气绝热指数取1.4,压气机等熵效率为75%。压缩后的空气经中冷器冷却至315 K,进入进气歧管前的压力损失为10 kPa。假定自然吸气状态下进气压力为100 kPa、温度为300 K,且两种状态的气缸充气容积相同。(1)计算压气机出口空气的等熵温度和实际出口温度。(2)计算经中冷器冷却后,进入进气歧管的空气密度相对自然吸气状态提高的倍数,并判断增压后充气量是否明显增加。(3)说明中冷器在该增压系统中的主要作用,并提出1项防止增压压力异常升高的措施。
【答案】(1)等熵出口温度为 。实际出口温度为 。(2)进气歧管压力为 。密度提高倍数为 。增压后气缸充气量约提高62%,充气量明显增加。(3)中冷器可降低压缩空气温度,提高进气密度,并减小爆震倾向。可通过设置废气旁通阀限制涡轮转速和增压压力。
【解析】(1)先按等熵压缩关系求理论温度,再用等熵效率修正得到实际温度。(2)同体积条件下空气质量与压力除以温度成正比,计算结果表明增压显著提高充气量。(3)中冷可改善充气效率和燃烧工况,废气旁通阀用于防止增压压力过高。
26.(5分)一台四冲程四缸柴油机的总排量为2.0 L,发动机转速为3000 r/min,容积效率为85%。增压后进气歧管绝对压力为180 kPa,进气温度为330 K。空气气体常数取287 J/(kg·K)。(1)计算该发动机每分钟的实际进气体积和进气质量。(2)若诊断仪显示该工况下空气流量为4.90 kg/min,判断空气流量传感器的检测值是否基本合理。(3)若实际空气流量明显低于计算值,列举两项应重点检查的部位。
【答案】(1)发动机理论进气体积为:。实际进气体积为:。进气密度为:。进气质量为:。(2)检测值为4.90 kg/min,与计算值4.85 kg/min接近,基本合理。(3)应重点检查空气滤清器是否堵塞、进气管路和中冷器连接处是否漏气,也应检查涡轮增压器及其控制机构工作状态。
【解析】(1)四冲程发动机每两转完成一次进气,先求实际进气体积,再由状态方程求密度和质量流量。(2)两者误差较小。(3)进气受阻、漏气或增压不足均会造成空气流量偏低。
27.(10分)一台四缸涡轮增压汽油发动机,气缸直径为80 mm,活塞行程为90 mm,发动机转速为3000 r/min,容积效率为85%。中冷器后的进气绝对压力为180 kPa、温度为320 K。空气气体常数取287 J/(kg·K)。(1)计算该发动机的总排量和每分钟进入气缸的空气体积。(2)计算该工况下发动机每分钟的进气质量。(3)若自然吸气工况下进气绝对压力为100 kPa、温度为300 K,且容积效率不变,判断增压后进气质量约为自然吸气时的多少倍。
【答案】(1)总排量为 ,即1.81 L。每分钟进气体积为 /min。(2)进气密度为 kg/。进气质量为 kg/min。(3)自然吸气空气密度为 kg/。增压后进气质量比为 ,约为自然吸气时的1.69倍。
【解析】(1)四冲程发动机每两个曲轴转吸入一次空气。(2)先由状态方程求密度,再计算进气质量。(3)增压提高进气压力并经中冷降温,使单位体积空气质量增加。
28.(10分)某四缸涡轮增压发动机缸径为86 mm,活塞行程为86 mm。自然吸气工况下,进气歧管绝对压力为100 kPa、进气温度为300 K;增压工况下,进气歧管绝对压力为190 kPa、进气温度为330 K。空气气体常数取287 J/(kg·K),该发动机允许的最大空气充量提升倍数为1.65。(1)计算发动机总排量。(2)计算增压工况相对于自然吸气工况的空气充量提升倍数。(3)根据计算结果判断增压控制是否存在风险,并说明应采取的检修措施。
【答案】(1)单缸工作容积为:
。发动机总排量为:,约为2.00 L。(2)空气密度与绝对压力成正比、与热力学温度成反比,空气充量提升倍数为:。(3)实际提升倍数为1.73,大于允许值1.65,存在过度增压风险。应检查废气旁通阀、增压压力控制电磁阀及相关真空管路,必要时校验增压压力传感器。
【解析】(1)单缸工作容积按圆柱体公式计算:;四缸总排量为,约为2.00 L。(2)相同发动机工况下,空气充量与空气密度成正比;由理想气体状态方程可知,密度与绝对压力成正比、与绝对温度成反比。因此提升倍数为。(3)1.73大于允许的1.65,说明存在增压压力偏高、缸内压力和热负荷增大的风险。应检查废气旁通阀、增压压力控制电磁阀和相关真空管路,并按需要校验增压压力传感器。
29.(10分)某柴油发动机进行增压系统检修。测得压气机出口空气绝对压力为190 kPa、温度为430 K;经中冷器后,进气歧管处绝对压力为180 kPa、温度为330 K。环境空气温度为300 K,空气气体常数取287 J/(kg·K)。该车型规定中冷器及管路的允许压力损失不大于8 kPa。(1)计算中冷器的冷却效率和中冷前后空气密度的变化率。(2)判断该进气系统的压力损失是否符合规定。(3)针对压力损失超限的情况,说明两项检修或改进措施。
【答案】(1)中冷器冷却效率为 。中冷前空气密度为 kg/。中冷后空气密度为 kg/。密度变化率为 。(2)实际压力损失为 kPa,大于8 kPa,不符合规定。(3)检查并紧固中冷器连接软管、卡箍及密封部位,排除漏气;清洁或更换堵塞、变形的中冷器和进气管路。
【解析】(1)中冷器降低进气温度,虽有压力损失,但空气密度仍明显提高。(2)实测压力损失超过限值,应进行检修。(3)管路漏气、堵塞和中冷器流道受阻都会增大压力损失。
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