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在大力提倡“节能减排”的今天,油电混合动力汽车作为一种新能源汽车应运而生。某品牌A型的油电混合动力汽车使用一台汽油发动机和两台电动机(分别简称为ISG和TM)共同作为动力源,如图(a)。一般ISG电动机总与汽油发动机共同启用和关闭。
该汽车相关的参数如下表:
项目 参数值
整车质量(kg) 1699
汽油发动机最大功率/转速(kW/rpm) 80/6000
电动机峰值功率(kW) 23(ISG)+44(TM)
电动机峰值扭矩(Nm) 147(ISG)+317(TM)
动力电池容量(kW•h) 11.8
综合工况纯电续航里程(km) 60
综合工况纯油驱动百公里油耗(L) 7.9
(1)请分别计算该型汽车“纯电驱动”和“纯油驱动”的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因。(汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(2)通常情况该型汽车启动时仅TM电动机工作,但当急加速时,电动机扭矩不足以提供汽车加速所需的动力时,汽油发动机将和ISG电动机共同参与驱动,这种工作模式叫做并联驱动模式。
电机工作时产生的扭矩(又称转矩,等于力和力臂的乘积)可以通过复杂的传动系统传递到“驱动车轮”产生驱动汽车的动力。这个传动系统可以简化为图(b):
若电动机转轮与变速箱减速轮转速比为1.912,变速箱减速轮与驱动轮共轴,转速相同,轮胎的直径为0.52m,能量在传递过程中损耗不计,则该汽车启动时所需驱动力大于多少时发动机将介入进行并联驱动。
(3)汽车行驶时主要阻力来自于空气阻力和车轮的滚动阻力。假设某路面上该汽车所受滚动阻力为车重的0.02倍。该汽车所受空气阻力与车速的关系如图(c)所示,请计算该汽车的最高车速。

【答案】答:(1)纯油驱动百公里耗能为2.5438×108J;纯电驱动百公里耗能0.708×108J;“纯油驱动”耗能大,主要原因是汽油燃烧产生的能量相当一部分随着尾气排出,转化为机械能的部分比例少;
(2)该汽车启动时所需驱动力大于2331.2N时发动机将介入进行并联驱动;
(3)汽车的最高车速55m/s。
【解答】
【点评】
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