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发动机工程师面试题(某上市集团公司)题库解析

面试问答题（共20题）

第一题

请谈谈你对内燃机燃烧过程的理解，以及你认为如何优化燃烧过程以提高发动机效率和经济性，并举例说明可能的技术手段。

答案：

对内燃机燃烧过程的理解：

内燃机的燃烧过程是将燃料的化学能通过燃烧迅速转化为热能，进而转化为机械能的关键过程。其主要阶段包括预混合、着火、燃烧扩散、燃烧后燃烧等。

预混合阶段：燃料与空气在火花塞点燃前混合。理想状态是空燃比接近化学当量比，以实现完全燃烧。

着火阶段：火花塞产生电火花（汽油机）或压缩自燃（柴油机），点燃混合气。

燃烧扩散阶段：火焰从点火中心向外传播，燃料持续燃烧。燃烧速率和方式（层流/湍流）影响效率和排放。

燃烧后燃烧阶段：主要指燃烧结束后期，少量未燃或难燃组分继续缓慢氧化，释放少量热量。

燃烧过程受多种因素影响，包括进气压力、温度、空燃比、点火正时、燃烧室结构等。燃烧不充分会导致效率低、冒黑烟；燃烧过快或不均匀则会引发爆震、knocking，损害发动机性能和寿命。同时，不完全燃烧会产生碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）等有害排放物。

优化燃烧过程的方法及举例：

为提高发动机效率和经济性，需优化燃烧过程，主要技术手段包括：

提高压缩比：在保证材料强度和安全性的前提下，提高压缩比能提高热效率，但需注意爆震问题。技术如：

轻质材料应用：如采用铝合金缸体/缸盖、铸铁活塞等，降低燃烧室整体重量，提高机械强度允许更高的压缩比。

改进燃烧室设计：如吉利VVT-Power发动机的“古早火”燃烧室，通过优化的形状和气流组织，实现平顺燃烧。

改善混合气形成：提高混合气质量（如采用缸内直喷技术）和均匀性，使燃烧更充分。

缸内直喷（GDI）：将燃油直接喷入气缸，结合精确的喷射时刻和气门策略（如阿特金森循环），实现稀薄燃烧，降低油耗。

电子节气门与进气歧管压力传感器优化：精确控制进气量，维持目标空燃比。

强化湍流燃烧：通过气门结构（如VVT、可变气门升程/相位）或进气系统设计（如废气再循环EGR）产生向他流/旋流混合气，促进燃料与空气混合，降低燃烧温度，抑制NOx生成。

先进控制系统：基于传感器（如氧传感器、压力传感器）和ECU（发动机控制单元）的闭环控制，实时调整点火正时、喷射策略等参数，适应工况变化。

为什么这些技术有助于提高效率和经济性：

上述方法通过减少燃烧损失和热力学不可逆性来提升效率：

更高的压缩比意味着更高的理论热效率（卡诺效率）。

完全燃烧减少了未燃燃料损失的能量转化。

优化的湍流混合和更平稳的燃烧路径降低了爆震风险和泵气损失。

同时，稀薄燃烧或低效燃烧技术的应用（如GDI、阿特金森循环）在保持动力性的前提下，降低了燃油消耗，符合经济性要求。

解析：

考察意图：

本题全面考察候选人对内燃机核心原理（燃烧过程）的理解深度和广度，尤其是其对影响效率和经济性的关键因素的认知。同时，评估其能否结合实际技术手段提出解决方案，体现其工程思维和分析能力。

出题思路：

基础性与前沿性结合：燃烧过程是基础概念，但技术手段需体现对行业趋势（如缸内直喷、VVT等）的掌握。

理论联系实际：要求不仅说出技术原理，还需举上市集团可能采用的案例（如吉利的技术路线），暗示对企业实际运作的适应性。

开放性与逻辑性：给予较大的思考空间，但答案需结构清晰，逻辑严密，体现系统性思维方式。

评分标准：

对燃烧过程描述的完整性和准确性（权重30%）。

对优化措施的技术原理和实际效果解释的深度（权重40%）。

举例的恰当性及与上市集团业务背景的关联性（权重20%）。

答案的条理性和语言表达的清晰度（权重10%）。

通过该题，面试官可以判断候选人是否具备扎实的发动机工程基础，以及是否具备解决实际工程问题、推动技术进步的潜力，这对于上市集团这类技术驱动型企业至关重要。

第二题:

请简述发动机点火系统的工作原理是什么?（以下是一份参考答案和解析）

答案:

发动机点火系统的工作原理是通过精确控制点火时刻,确保燃油与空气混合物在最佳条件下燃烧,从而提高发动机的效率和性能。以下是点火系统的主要组成部分及其工作原理:

点火线圈(IgnitionCoil):

点火线圈将电池的低电压转换成长时间的高电压脉冲,为火花塞的高电压放电创造条件。

火花塞(SparkPlug):

火花塞在点火线圈产生的电压脉冲作用下,产生电火花,点燃混合气。

点火控制模块(ECU/PCM,ElectronicControlUnit/PowertrainControlModule):

现代点燃式发动机通常使用毛刺控制模块(ECU)来控制电流的供应和点火定时。该模块根据发动机的传感器数据,如发动机的转数、气门位置和时间、温度、氧传感器输出、发动机负荷和空气/燃油比