汽车发动机原理 第4版 教学课件 作者 颜伏伍 习题解答 第9章 课后习题答案.docxVIP

第九章复习思考题 电动汽车动力装置有哪些种类？各自的特点是什么？ 答：电动汽车动力装置有纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等三种种类。纯电动汽车只使用动力电池作为汽车能量来源。混合动力至少使用两种动力来源作为能量源，通常情况下其中一种为电力驱动。燃料电池汽车为使用燃料电池作为为动力来源的汽车 影响电动汽车发展的主要因素是什么？有哪些可能的解决途径？ 答：影响电动汽车发展主要的因素续航里程、充电时间和整车造价等部分。电动汽车经历了上百年的发展，却一直没有受到重视，主要在于基础材料性能的瓶颈。目前提升电动汽车发张的途径也还在于继续开发更加优秀的基础材料，提升整车续航里程和减少使用成本。 什么是混合动力电动汽车？ 答：混合动力电动汽车是指由两种或两种以上的储能器和能量转换器作为驱动能源，其中至少有一种能提供电能的车辆。一般意义上的混合动力电动汽车是指在一辆汽车中同时采用了电动机和内燃机作为动力装置的汽车。 混合动力电动汽车与传统汽车相比，具有什么优势？ 答：混合动力汽车通过切换动力使用模式，可以尽可能地保证内燃机运行在良好配置燃油经济性的转速区域内。通过运行模式的选择尽可能降低排放和耗油量。 燃料电池有哪些种类？各自的特点是什么？ 答：碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell, AFC）、磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell, PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC）、固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell, SOFC）、质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC） 其中，碱性燃料电池是最早进入实用的燃料电池之一，美国在20世纪60年代就曾将碱性燃料电池用于阿波罗飞船，现在航天飞机和潜艇上也广泛应用碱性燃料电池，它是目前技术最为成熟的燃料电池。磷酸燃料电池是目前使用最多的燃料电池，以天然气和甲醇为燃料的磷酸燃料电池多用于分散的发电站等。熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池的工作温度都较高，而且燃料转换效率较高，余热利用率也高，主要用作电厂。质子交换膜燃料电池以比功率与比能量高、结构紧凑、重量轻、无腐蚀性、可室温快速启动、不受二氧化碳的影响、可按负载要求快速改变输出功率等优点，成为电动汽车选择较多的燃料电池。 燃料电池动力系统与燃料电池的区别是什么？ 答：燃料电池动力系统是一整个动力系统，包括整车控制器、燃料电池、燃料电池控制器、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、电动机/发电机、电机控制器、蓄电池、电池管理系统等结构。使用燃料电池可以将电池化学能转化为机械能。燃料电池只是一种可以释放化学能的装置，并不能将化学能转化为机械能。 质子交换膜的特点是什么？ 答：质子交换膜燃料电池以比功率与比能量高、结构紧凑、重量轻、无腐蚀性、可室温快速启动、不受二氧化碳的影响、可按负载要求快速改变输出功率等特点。质子交换摸燃料电池最大的优势是工作温度较低，其最佳工作温度是80℃～90℃，但在室温下也可以正常工作，所以特别适合用作交通车辆的移动电源。 什么是质子交换膜燃料电池？ 答：质子交换摸燃料电池单体主要由膜电极（阳极和阴极、质子交换膜）和集流板组成。PEMFC工作时，经加湿的H2和O2分别进入阳极室和阴极室，经电极扩散层到达催化层和质子交换膜的界面，分别在催化剂作用下发生氧化和还原反应。阳极反应生成的质子（H+）通过质子交换膜传导到达阴极，阳极反应产生的电子通过外电路到达阴极。 电动汽车动力装置中为什么要用DC/DC变换器？ 答：DC／DC变换器的基本功能有两个：一是随着输入直流电压在一定范围内变化时，能按照负载的要求输出变化范围的直流电压，譬如输入电压最低时也能达到最高输出电压，输入电压最高时也能达到最低输出电压等；二是能够按照负载的要求输出直流电流，即能够输出足够的直流负载电流，允许在譬如从空载到满载（电流从零到最大）等足够宽的负载变化范围的情况下，电压稳定、不损坏器件，设备能正常运行。 21世纪最有前途的汽车动力装置是什么？ 答:燃料电池汽车。燃料电池汽车由于工作方式的原因，转换效率可达60%～70%，实际使用效率是内燃机的两倍。相对纯电动汽车，其加注氢气简单便捷，使用过程中能量来自自身化学反应，反应后生成的水完全不具有污染性，相对使用电网中电能的纯电动汽车而言发展前景更好。