Question

油电混合动力汽车是新型节能汽车之一。这种汽车启动时内燃机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动电机向车轮输送能量；当以高速匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电；若车辆需要全力加速时，内燃机和动力蓄电池组同时向车轮输送能量。下表是某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池组的部分参数，其中容量“100Ah”是指：当蓄电池以1A的电流供电时能持续工作100h。

若测试人员驾驶该车在平直公路上以90km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油3.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能（容量）的10%；从汽车的使用说明书中知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则该汽车内燃机的效率是多大？

（计算结果保留一位小数）（燃油的热值：4.6×10⁷J/kg）

工作电压/V	300
功率/kW	30
容量/Ah	100
质量/kg	320

Answer

40.2%

【解析】

试题分析：燃油完全燃烧放出的热量：

Q＝qm＝4.6×107J/kg×3.5 kg＝1.61×108J                              （1分）

由 P＝W/t P＝UI 可得                                            （1分）

动力蓄电池组充电增加的电能：

W充电＝10%W电池                                                       （1分）

＝10%UIt＝10%×300V×1A×100×3600s＝1.08×107 J                      （1分）

汽车匀速行驶时所受阻力： f＝1200N                                   （1分）

由 v＝s/t 可得                                                   （1分）

汽车匀速行驶通过的距离：

s＝vt＝90km/h×0.5h＝45km＝4.5×104m                                （1分）

汽车克服阻力做功：

W＝Fs＝fs＝1200N×4.5×104m＝5.4×107J                              （1分）

汽车内燃机的效率是：

η＝（W充电+W）/Q                                                  （1分）

＝（1.08×107J+5.4×107J）/（1.61×108J）≈40.2%                     （1分）

考点：热量的计算；功的计算；电功的计算；效率的计算。