[02577]
发动机原理自学考试大纲
浙江省高等教育自学考试办公室
二OO六年十二月
指定教材：《汽车发动机原理》，吴建华主编，机械工业出版社，2005年7月第1版
参考教材：1.冯键璋主编. 汽车发动机原理与汽车理论. 北京：机械工业出版社，2005
2.汤定国主编. 汽车发动机构造与维修. 北京：人民交通出版社，2005
3.刘峥，王建昕主编. 汽车发动机原理教程. 北京：清华大学出版社，2001
一、课程性质与设置目的要求
发动机原理课程是汽车运用技术专业高等教育自学考试的考试课程。发动机原理讲述了汽车发动机工作的基本理论，以学习汽车发动机制造与维修的学员或从事汽车发动机的设计制造和运用的工程技术人员为讲授对象，是集理论性与应用性为一体的学科。
发动机原理主要阐述汽车发动机的性能、增压技术、燃料与燃烧化学、柴油机混合气的形成与燃烧、汽油机混合气的形成与燃烧（含电控喷射系统）、发动机的特性、排放与噪声控制、车用发动机发展趋势。本课程的特点是注重介绍新技术、强调实用性。
设置本课程的目的是：使自学应考者掌握发动机的基本原理并创造性地运用它，从而胜任发动机设计、制造、运用、维护、修理工作；在分析汽车运动规律的基础上研究汽车发动机主要使用性能与其结构之间的内在联系，分析汽车发动机主要使用性能的各种影响因素，从而使自学者能掌握正确设计汽车发动机和合理使用汽车发动机的基本途径。
学习本课程的要求是：自学应考者应全面掌握发动机原理，为从事相应的工作奠定良好的理论基础和实践基础，能熟练地运用发动机原理正确设计和合理使用汽车发动机。
二、考核目标
- 发动机的性能
1．学习目的和要求
通过本章的学习，掌握发动机的主要性能指标，分析发动机工作过程的各个阶段，从中找出影响性能的因素及提高性能的一般规律。
2．考核知识点
(1)发动机的理论循环
(2)四冲程发动机的实际循环
(3)发动机的指示性能指标
(4)发动机的有效性能指标
(5)机械损失与机械效率
(6)热平衡
3．考核要求
(1)发动机的理论循环
识记：发动机的三种循环。
理解：发动机三种循环热效率的影响因素，三种循环的比较。
(2)四冲程发动机的实际循环
理解：发动机的实际循环过程，实际循环与理论循环的比较。
(3)发动机的指示性能指标
识记：指示功、平均指示压力、指示功率、指示热效率和指示燃油消耗率。
(4)发动机的有效性能指标
识记：发动机的动力性指标、经济性指标和强化指标。
简单应用：提高发动机动力性指标和经济性指标的基本途径。
(5)机械损失与机械效率
识记：发动机的机械效率，机械损失的测试方法。
(6)热平衡
识记：发动机的热平衡的含义。
理解：研究发动机的热平衡的意义。
- 发动机的换气过程
- 学习目的和要求
通过本章的学习，认识四行程发动机换气过程特征，理解影响充量系数的因素，掌握提高充量系数的措施。
- 考核知识点
(1)四冲程发动机的换气过程
(2)四冲程发动机的充量系数
(3)提高发动机充量系数的措施
- 考核要求
(1)四冲程发动机的换气过程
识记：气门重叠、排气损失、进气损失。
理解：换气过程四个阶段，进、排气门的早开晚关。
(2)四冲程发动机的充量系数
识记：充量系数。
理解：影响充量系数的因素。
(3)提高发动机充量系数的措施
理解：提高充量系数的措施。
综合应用：可变进气系统、可变配气相位（参见参考教材2《汽车发动机构造与维修》汤定国主编，人民交通出版社）。
- 发动机废气混涡轮增压
- 学习目的和要求
通过本章的学习，掌握增压系统的优缺点及分类，了解废气涡轮增压器的基本结构及原理，明确废气能量利用的形式及选用原则，掌握汽油机增压技术和车用增压发动机的性能。
- 考核知识点
(1)增压系统的优缺点及分类
(2)废气能量的利用
(3)废气涡轮增压器的基本结构和工作原理
(4)废气涡轮增压的类型
(5)汽油机增压
(6)车用增压发动机的性能
- 考核要求
(1)增压系统的优缺点及分类
识记：增压系统的优缺点，增压系统的分类。
(2)废气能量的利用
理解：影响脉冲能量利用的因素
(3)废气涡轮增压器的基本结构和工作原理
识记；废气涡轮增压器的结构组成。
理解：废气涡轮增压器的工作原理。
(4)废气涡轮增压的类型
识记；废气涡轮增压系统的类型。
理解：改善车用增压发动机转矩特性的途径。
(5)汽油机增压
识记；汽油机增压的特点。
简单应用：汽油机涡轮增压的主要技术措施。
(6)车用增压发动机的性能
简单应用：增压对发动机性能的变化和影响。
第四章 燃料与燃料化学
1．学习目的和要求
通过本章的学习,掌握发动机主要燃料和代用燃料及其使用特性,了解燃料热化学，掌握燃烧的基本理论。
2．考核知识点
(1)发动机的燃料
(2)发动机的代用燃料及应用
(3)燃烧化学
(4)燃烧的基本理论
3．考核要求
(1)发动机的燃料
识记：汽油、柴油的性能和规格。
理解：汽油的抗爆性，柴油的自燃性。
(2)发动机的代用燃料及应用
识记：发动机代用燃料的种类和各自的特性。
(3)燃烧化学
理解：过量空气系数与空燃比的用途。
(4)燃烧的基本理论
识记：发动机混合气的高温单阶段着火和低温多阶段着火。
理解：发动机的三种燃烧方式。
第五章 柴油机混合气的形成及燃烧
1．学习目的和要求
通过本章的学习，掌握柴油机混合气的形成、燃烧的一般原理和燃烧过程的优化。
2．考核知识点
(1)燃油喷射与雾化
(2)燃烧与放热
(3)混合气形成与燃烧室
(4)燃烧过程的优化
3．考核要求
(1)燃油喷射与雾化
识记：燃油喷射系统类型与组成，喷油特性，喷雾特性，喷射过程的三个阶段，供油速率，喷油速率，油束，雾化质量，异常喷射现象的种类。
理解：供油规律与喷油规律的差别， 影响油束几何形状的主要因素，避免不正常喷射现象的措施。
(2)燃烧与放热
识记：燃烧放热规律，
理解：柴油机燃烧过程的四个阶段，理想的燃烧放热规律及其控制。
(3)混合气形成与燃烧室
识记：混合气形成的基本方式，缸内气流运动形式。
理解：柴油机燃烧室的种类及各自特点。
(4)燃烧过程的优化
理解：燃烧室的选型。
简单应用：对喷油规律的基本要求，燃油喷射过程优化。
第六章 汽油机混合气的形成和燃烧
1．学习目的和要求
通过本章的学习,掌握汽油机的燃烧过程,了解汽油机燃烧室，掌握电喷汽油机的工作原理。
2．考核知识点
(1)汽油机的燃烧过程
(2)电控汽油喷射系统概述
(3)电控汽油喷射空气供给系统
(4)电控汽油喷射燃油供给系统
(5)电控汽油喷射电子控制系统
(6)燃油喷射的控制
(7)汽油机的燃烧室
3．考核要求
(1)汽油机的燃烧过程
识记：不规则燃烧，不正常燃烧。
理解：汽油机燃烧过程的三个阶段，影响爆燃的因素，表面点火和爆燃的区别。
简单应用：使用因素对燃烧的影响。
(2)电控汽油喷射系统概述
识记：电控汽油喷射系统的类型。
理解：汽油发动机对可燃混合气的要求。
(3)电控汽油喷射空气供给系统
识记：电控汽油喷射空气供给系统的组成。
理解：电控汽油喷射空气供给系统主要元件的结构与工作原理。
(4)电控汽油喷射燃油供给系统
识记：电控汽油喷射燃油供给系统的组成。
理解：电控汽油喷射燃油供给系统主要元件的结构与工作原理。
(5)电控汽油喷射电子控制系统
识记：电控汽油喷射电子控制系统的组成。
理解：电控汽油喷射电子控制系统主要部件的结构与工作原理。
(6)燃油喷射的控制
简单应用：喷油时刻控制，喷油量控制。
(7)汽油机的燃烧室
识记：稀薄燃烧，分层燃烧，缸内直喷稀薄燃烧。
理解：传统汽油机燃烧室的种类与特点。
第七章 发动机的特性
1．学习目的和要求
通过本章学习,掌握发动机的各种特性曲线的形状,掌握特性曲线的分析方法和应用方法。
2．考核知识点
(1)发动机的工况和功率标定
(2)发动机的负荷特性
(3)发动机的速度特性
(4)发动机的转矩适应性
(5)车用柴油机调速特性
(6)发动机的万有特性
3．考核要求
(1)发动机工况和功率标定
识记：发动机工况的分类，发动机的功率标定。
理解：车用发动机的工况范围。
(2)发动机的负荷特性
理解：负荷特性及实用意义。
简单应用：汽油机与柴油机的负荷特性曲线分析及对比。
(3)发动机的速度特性
理解：速度特性。
简单应用：汽油机与柴油机的速度特性曲线分析及比较。
(4)发动机的转矩适应性
识记：转矩适应性系数、转速适应性系数、转矩储备系数。
理解：汽油机与柴油机的转矩适应性分析，非电控柴油机转矩校正。
(5)车用柴油机调速特性
识记：柴油机调速特性、调速器工作指标、游车、不灵敏度。
理解：柴油机调速特性的特点、不灵敏度对柴油机工作的影响。
(6)发动机的万有特性
理解：万有特性、万有特性图。
简单应用：万有特性图分析方法，汽油机、柴油机的万有特性特点。
综合应用：万有特性的应用。
第八章 发动机排放与噪声
1．学习目的和要求
通过本章的学习,认识发动机排放物的分类形成机理及危害,掌握发动机有害排放的处理措施。了解噪声的来源，掌握降低噪声的措施。
2．考核知识点
(1)发动机排放的分类及危害
(2)影响汽油机有害排放物生成的主要因素及控制
(3)影响柴油机有害排放物生成的主要因素及控制
(4)发动机排放标准与测试
(5)发动机噪声与控制
3．考核要求
(1)发动机排放的分类及危害
识记：排放污染物的分类
理解：排放污染物的危害，排放污染物的生成机理。
(2) 影响汽油机有害排放物生成的主要因素及控制
识记：发动机排放机内处理、机外处理的方法
理解：汽油机有害排放物生成的影响因素。
综合应用：汽油机机内净化技术，汽油机机外净化技术。
(3) 影响柴油机有害排放物生成的主要因素及控制
识记：柴油机排放物生成的特点
理解：汽油机有害排放物生成的影响因素。
综合应用：柴油机机内净化技术，柴油机机外净化技术。
(4) 发动机排放标准与测试
识记：排放的评定标准，欧洲排放标准，中国排放标准，排放取样系统，排放测试仪器。
(5) 发动机噪声与控制
理解：发动机噪声的来源。
简单应用：发动机噪声控制方法。
第九章 车用发动机的发展趋势（不作考核要求）
三、题型举例
1．单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)
在汽油机中，凡是不依靠电火花点火，而是靠燃烧室内炽热表面点燃混合气的现象统称为【 】。
A．表面点火 B．爆燃 C．压燃 D．规则燃烧
答案：A
2．填空题(本大题的各小题共10空，每空1分，共10分)
我国柴油的牌号是以其______________大小命名的。
答案：凝点
3．判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
废气涡轮增压使发动机的低速转矩性能变差。 【 】
答案：√
4．术语解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
EGR
答案：Exhaust Gas Recirculation 是将一部分（5%~20%）排气引入进气系统，和混合气一起再进入汽缸燃烧，EGR是控制NOx排放的主要措施。
5．简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）
简述比较合适的柴油机燃烧放热规律。
答：比较合适的柴油机燃烧放热规律是：希望燃烧先缓后急，即开始放热要适中，满足运转柔和的要求；随后燃烧要加快，使燃烧尽量接近上止点附近燃烧，一般燃烧持续时间不应超过上止点后40°曲轴转角一满足经济运转的要求。
6．分析应用题（本大题11分）
说明下面EQ6100汽油机万有特性图各曲线的含义和基本分析方法，并分析该万有特性的特点。
答：图中点划线（标有80、60、40、30等）为等功率曲线，曲率半径大的非封闭实线（标有75%、50%等）为不同节气门开度下的等功率曲线， （1分）
位于上层的等功率曲线的功率大。 （1分）
封闭实线或曲率半径小的半封闭实线为等油耗线， （1分）
最内层的等油耗曲线耗油率最低，为最经济区，越往外层，经济性越差。 （1分）
基本分析方法为：
若等油耗线呈横向拉长，说明发动机在负荷变化不大而转速n变化较大情况下工作，燃料消耗率变化小，较经济。适于汽车用（汽车用发动机希望经济区最好在万有特性的中间位置，使常用转速和负荷落在最经济区内，并希望等油耗线沿横坐标方向长些）, 其最经济区大约在万有特性曲线的中间偏上位置。 （2分）
若等油耗线呈纵向拉长，说明发动机在转速n 变化不大而负荷变化较大情况下工作，燃料消耗率变化小，较经济。适于工程机械、拖拉机用（工程机械、拖拉机等转速变化范围小而负荷变化范围大，希望最经济区落在标定转速附近，并沿纵坐标方向长些）, 其最经济区大约在万有特性曲线的上部。 （2分）
该汽油机万有特性的特点是：最低耗油率偏高，经济区域偏小；等耗油率曲线在低速区内向大负荷收敛，这说明汽油机在低速低负荷的耗油率随负荷的减小而急剧增大，在实际使用中应尽量避免低速低负荷的情况。该汽油机的等功率线随转速升高而斜穿等耗油率线，转速愈高愈费油，故在等功率运行的实际使用中应尽量使用高速档，以便节油。该汽油机在变负荷时，平均耗油率偏高。 （3分）
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