问题标题:
【阅读短文,回答问题.汽车的再生制动器目前大多数汽车刹车时均采用油压制动.油压制动刹车时消耗的动能转化为内能释放掉,形成了能源的浪费.而现在的混合动力汽车采用再生制动器】
问题描述:
阅读短文,回答问题.
汽车的再生制动器
目前大多数汽车刹车时均采用油压制动.油压制动刹车时消耗的动能转化为内能释放掉,形成了能源的浪费.而现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存起来,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗、污染物排放和制动器摩擦片的磨损.
汽车刹车时再生制动器是无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求.若某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表:
0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | |
再生刹车阻力f/×103N | 8.0 | 8.1 | 8.4 | 9.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 7.5 | 5.0 |
(1)从能量转化的角度看,汽车再生制动器相当于___.(电动机/发电机)
(2)汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是___.
A.逐渐增大 B.先增大后不变
C.先增大后减小 D.先增大,后不变,再减小
(3)在甲图中画出汽车刹车时再生制动器0~0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象.
(4)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图甲可知t=0.5s时,油压制动器还需产生___N的刹车阻力.
(5)某次测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出了对应的Ek-s图象如乙图所示.由图象可以求出此次测试中的储能效率为___.
A.40% B.60% C.66.7% D.90%
刘彦萍回答:
(1)由题意可知,汽车再生制动器将机械能转化为电能,与发电机的能量转化相同;
(2)由表格数据知,汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间先增大,后不变,然后减小,故选D.
(3)在图上描出再生刹车阻力和时间的对应点(0,8.0)(0.2,8.1)(0.4,8.4)(0.6,9.0)(0.8,10.0),然后用光滑的曲线连接起来.如图.
(4)再生刹车阻力与油压产生的刹车阻力之和等于恒定的刹车阻力,
由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力为8.6×103N.
则油压制动器还需产生的刹车阻力为1×104N-8.6×103N=1.4×103N.
(5)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,由图②可知,关闭发动机时汽车的动能为EK0=W=fs2=f×(40m-30m)=10m×f,
开启再生制动器,由图①可知,汽车克服摩擦力做功W=fs1=f×(36m-30m)=6m×f,则动能转化为的电能为E=EK0-E=10m×f-6m×f=4m×f,
则该次测试中储能效率η=EE
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