瑞士科学家开发出新型混合动力车

　　最近，一种新型混合动力车由瑞士联邦理工学院开发成功，其节约的燃料几乎与现今的气电混合车一样多，但成本却只占一小部分。在即将于今年4月举行的汽车工程师学会会议上，瑞士研究人员将展示该新系统的试验结果。

　　常规气电混合动力汽车使用电池来存储制动过程中回收的能源，否则这些能源就会以热量的形式被浪费掉。之后，这些能源被用来驱动电动马达，以协助车辆的汽油引擎。但是，电池的高成本，加上电动马达及汽油引擎的附加成本，使得这样的混合动力系统极其昂贵。由此，减缓了该系统的被采用过程，也限制了在整个车辆温室气体排放上的影响。

　　瑞士理工大学机械工程系教授里诺·顾泽拉开发出一种不需要电池和电动马达的混合动力车。这种车利用引擎活塞压缩空气来存储能源，之后，这些空气可被释放来推动活塞，从而驱动汽车前进。顾泽拉说，该系统比常规汽车的成本只增加了约20%%，而电动混合动力车所需的额外部件所增加的成本可达200%。计算机模拟表明，该设计应能降低32%%的燃料消耗，这大约是气电混合动力车节省燃料的八成。

　　空气混合动力车的总体设计思想并不是最新的，但要有效实施这种思想却一直是件极具挑战性的工作。在典型的空气混合设计中，压缩空气箱存储的能源要比电池少得多，因此极大地限制了燃料的节省。这是完全基于压缩空气运行汽车的一个主要缺点之一。

　　顾泽拉的新型空气混合设计采用了先进的控制系统，以更精确地控制气流，从而提高了整体效率。为克服有限的存储容量，该设计比其他混合动力车对获自制动的能源依赖性更少，而更多地用其他方法来节能：使用气动功率来提升一个更小、更高效的汽油发动机的性能。

　　常规车辆使用的引擎，能提供比车辆运行所需多得多的电力，过剩的电力被用在车辆提速和维持高速时。但是这些引擎的效率不够高，主要是因为他们大部分时间里运行在比设计低得多的负载情况下。

　　顾泽拉的设计用一个很小的750毫升汽油引擎取代了2升引擎，这对车辆的行进速度来说已经足够。他使用压缩空气给汽车的加速提供推动力。这些密集的压缩空气提供了比通常情况下燃烧所需的更多氧气，这种技术也称为增压技术。

　　类似的方法已用在某些量产的车辆上，如用尾气驱动涡轮增压器。但涡轮增压器有一个人所共知的问题，即“涡轮迟滞”。涡轮迟滞是指油门全开后，涡轮的增压压力一直升高到最大值所需要的时间。涡轮迟滞越大，表示该引擎的发力转速越高，可利用的引擎转速也越少。如果是大增压引擎，涡轮迟滞大预示着其可能突然发力，对于平常驾驶将难于掌握，驾驶困难甚至有安全隐患。顾泽拉说，他的系统不存在这样的延迟，可即时提供额外的电力。这样的技术对消费者来说更具吸引力。

　　在顾泽拉的系统中，80%%的效率增益来自于小型引擎的使用；其他的则来自于从汽车制动中获取的能源，并用其来加速。在短距离上，汽车完全可以单独依靠压缩空气，而不用任何燃料来驱动。通过调整引擎的负载以保持其运行在最佳效率，即通过使用一些活塞增加负载来压缩空气，或通过使用一些压缩空气降低负载来驱动活塞，燃料也能节省下来。最后，压缩空气也能用于重启引擎，这样只要在汽车停下来时，该系统都使引擎关闭，而不是空转。

　　目前，顾泽拉所宣称的系统效率和性能都是基于计算机模型，但他也展示了在试验引擎中的基本设计组成部分。试验装置使用压缩空气来驱动活塞，提供增压和启动引擎。下一步，顾泽拉将优化引擎，以极力达到计算机模型所预测的效率值。

　　不过，顾泽拉的混合动力概念也面临着旨在提高燃料效率的其他技术的激烈竞争。美国能源部所属阿贡国家实验室研究员迈克尔·多巴说，涡轮增压技术正在变得越来越好，同时其他技术也展示出了解决涡轮迟滞问题的良好愿景。最重要的并不在于任何一种技术的性能，而在于该技术能与目前正在使用的旨在提高效率的其他技术（如直接喷射技术和改进型传输技术）结合得有多好。

　　多巴指出，顾泽拉的系统具有明显的优势。他只需很少的额外设备，即一个管理压缩空气的控制阀及一个空气箱，在任何时候，都可以使同样的设备做更多的事，这当然是件相当好的事情。

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