《新能源汽车结构与维修第2版》教学资源习题解答任务15 学习工作页题解008.docx

1、新能源汽车结构与维修第2版教学资源习题解答任务15 学习工作页题解008新能源汽车结构与维修学生学习工作页题解（参考）任务15 其它新能源汽车的结构原理认识一、太阳能汽车结构原理1.填空（1）太阳能汽车是将太阳能转化为电能的汽车。（2）太阳能汽车一般由太阳能电池组、自动阳光跟踪系统、驱动系统和控制器等组成。（3）太阳能汽车驱动系统采用的驱动电动机主要有交流异步电动机、永磁电动机和直流电动机，其结构原理与BEV基本相同。（4）太阳能汽车控制器主要实现对太阳能电池组进行管理和对电动机的控制，其作用原理BEV控制系统相同。2.下图是太阳能单体电池工作原理图，请简述其基本工作原理。答：基本工作原理如下

2、：太阳能单体电池由半导体材料制成，当太阳光照射在该半导体材料时，半导体的电子-空穴对被激发，形成“势垒”，也就是p-n结。由于势垒的存在，在p型层产生的电子向n型层移动而带正电，而在n型层产生的空穴向p型层移动而带负电，于是在半导体元件的两端产生p型层为正的电压，即形成了太阳能电池。二、生物燃料汽车的结构原理1.填空（1）生物燃料泛指由有机物组成或者制成的燃料，属于可以再生的燃料。（2）使用醇基燃料的汽车统称为醇燃料汽车。使用甲醇燃料的汽车也称甲醇汽车，使用乙醇燃料的汽车也称乙醇汽车，同时使用甲醇或乙醇与汽油的汽车也称为灵活燃料汽车。（3）醇燃料在汽车上应用方式主要有掺烧、纯烧、变性燃料和灵活

3、燃料。（4）以二甲醚为燃料的汽车称为二甲醚燃料汽车。2. 简述醇类汽车的特点（与汽油相比）。答：醇类汽车的特点如下：1）燃烧充分，排放少。2）原料来源广泛。3）抗爆性好。4)燃油消耗率会增加。5)冷起动困难。6)容易产生气阻。7)发动机磨损大。8)醇类燃料对人体有害。3. 下图是醇燃料汽车燃料供给系统基本组成，请在“？”处填入零部件名称。答：零部件名称如下：4. 简述醇类汽车的使用维护注意事项。答：1）首次使用前要对车辆内部进行清洗。 2）防止醇燃料吸水。3）夏季使用注意加油时不要将油箱加得太满，要留有一定的膨胀和气化空间。4）醇燃料对橡胶有影响，改装醇燃料的汽车应该予以更换。5）按压缩比选择

4、醇燃料。5.简述二甲醚燃料汽车的特点（与柴油相比）。答：二甲醚燃料汽车特点如下：1) 十六烷值比柴油还高，滞燃期短，自燃温度低。2) 污染少。3) 热值高。4)会大幅度降低柴油机最高燃烧温度，减少NOx的排放量。5）雾化特性将明显优于柴油。6) 我国资源较为丰富。7）热值低，动力不如柴油。8）储气瓶占用空间大、携带不便、润滑性较差。6.下图是二甲醚燃料汽车燃料供给系统基本组成，请在“？”处填入零部件名称。答：零部件名称如下：三、超级电容汽车结构原理1.填空（1）至少有一个电极主要是通过电极/电解液界面形成的双电层电容或电极表面快速氧化还原反应形成的赝电容实现储能的电化学储能器件称为超级电容。使

5、用超级电容储能装置的汽车称为超级电容汽车。（2）目前能够在电动汽车上应用的超级电容主要有两种，一种是以活性炭为正负极材料的“碳基超级电容”，另一种是以氧化镍为正极，活性炭为负极的“杂化超级电容”。2. 简述超级电容汽车的特点。答：特点如下：（1）超高电容量，功率密度高。（2）充电速度快。（3）使用寿命长。（4）免维护。（5）工作温度范围宽。（6）经济环保。（7）改善汽车启动性能。（8）耐压偏低。（9）功率输出随着行驶里程加长而衰减，受环境温度影响大等。（10）价格较高。3.下图是超级电容器的模型，请在“？”处填入适当名称，并说明其工作原理。答：（1）名称如下图所示：（2）工作原理：当导体电极插

6、入电解液中，由于库仑力、分子间作用力或原子间作用力的作用，形成一层在电极上，另一层在溶液中的两个电荷层，称为双电层，形成一个平板电容器。 当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态（通常为3V以下）,如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着超级电容器放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷响应减少。4. 下图是超级电容储能变频驱动汽车工作原理，请在“？”处填入适当名称， 答：名称如下图所示：四、 飞轮储能汽车结构原理1.填空（1）利用飞轮的惯性储存能量的装置称为飞轮储能装置

7、，也称为飞轮电池。安装有飞轮储能装置的汽车就称为飞轮储能汽车。（2）飞轮的支承方式主要有超导磁悬浮、电磁悬浮、水磁悬浮和机械支承，也有采用四种中的某二种组合，目前使用较多是前面两种。采用上述支承具有飞轮转轴与轴承无接触、不需要润滑和密封、振动小、使用寿命长、维护费用低等一系列优良品质。（3）电磁悬浮技术简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属的悬浮。2.简述飞轮储能装置汽车特点。答：特点如下：（1）转换效率高。（2）比功率高。（3）寿命长。（4）能量进出反应快。（5）节能减排。（6）重量轻，维护少。（7）安全性要求高。（8）目前成本还较高。3.下图是飞轮储能

8、装置基本结构原理，请在“？”处填入适当名称，并说明其工作原理。答：（1）名称如下：（2）工作原理“充电”时, 电机以电动机形式运转，在外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转，增加了飞轮的转速，从而增大其动能；“放电”时，电机则以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外输出电能，完成机械能（动能）到电能的转换。4. 下图是超导磁悬浮结构原理，请在“？”处填入适当名称，并说明其工作原理。答：（1）名称如下：（2）工作原理当一块永磁体的一个极对准超导体并接近超导体时，超导体上便产生了感应电流。该电流产生的磁场刚好与永磁的磁场相反，于是二者便产生了斥力。利用超导这一特性，我们可以把具有一定质量的飞轮放在永磁体

9、上边，飞轮兼作电机转子。当给电机充电时，飞轮增速储能，变电能为机械能；飞轮降速时放能，变机械能为电能。5. 下图是电磁悬浮结构原理，请在“？”处填入适当名称，并说明其工作原理。答：（1）名称如下：（2）工作原理当电磁铁绕组上通入电流时，它对被悬浮物体产生的吸力和被悬浮物体（转子）本身的重力相平衡，被悬浮物体处于悬浮的平衡位置，这个位置也称为参考位置。假设在参考位置上，被悬浮物体受到一个向下的扰动，它就会偏离其参考位置向下运动，此时传感器检测出被悬浮物体偏离其参考位置的位移，控制器将这一位移信号变换成控制信号，功率放大器使流过电磁绕组上的电流变大，因此，电磁铁的吸力也变大了，从而驱动被悬浮物体返

10、回到原来的平衡位置。如果被悬浮物体受到一个相上的扰动并向上运动，此时控制器和功率放大器使流过电磁场铁绕组上的电流变小，因此，电磁铁的吸力也变小了，被悬浮物体也能返回到原来的平衡位置。因此，不论被悬浮物体受到向上或向下的扰动，图中的球状被悬浮物体始终能处于稳定的平衡状态。五、压缩空气汽车结构原理1.填空（1）压缩空气汽车简称APV，也称气动汽车，是一种利用高压压缩空气为动力源的汽车。（2）按压缩空气的动力分配方式有串联方式、并联方式和串并联混合方式。2. 简述压缩空气汽车的特点。答：特点如下：（1）无排放污染。（2）结构简单，质量轻，维护少。（3）压缩空气的压力会随着行驶里程加长而衰减。（4）压

11、缩空气压力达30MPa，存在高压气体的安全性问题。3.下图是压缩空气动力汽车气动回路示意图，请在“？”处填入适当名称。答：名称如下图所示：4.下图是标致-雪铁龙公司的APV结构原理，请在“？”处填入适当名称，并说明其工作原理。答：（1）名称如下图所示：（2）工作原理包含四种行驶驱动模式：发动机驱动、高压空气驱动、混合驱动和能量回收。纯空气驱动模式。当车辆加速时，压缩空气通过液压泵将空气强行压入车辆中间的能量储存系统中，使原来处于该系统中的液压油被强行推进至液压马达内，达到驱动车辆的目的。发动机驱动模式。仅有发动机工作，主要用于高速定速巡航，使发动机工作在最经济的区间）；混合驱动模式。当需要加速或爬坡时，发动机和压缩空气共同驱动汽车工作。制动能量回收模式。当车辆制动时，液压马达将液压油重新输送回中间的液压油罐中，而液压油由于不能被压缩，因此它会将液压油罐中的空气压回后方空气罐中，空气罐再次充满，等待下一次加速时循环上述过程。