空氣供給：古澤拉的設(shè)計是用一個非常小但能提供足夠巡航速度的750毫升的汽油發(fā)動機取代了一個2升的發(fā)動機。來源：利諾•古澤拉（Lino Guzzella）
傳統(tǒng)的油電混合動力車使用電池來儲存在制動過程中回收到的能量，否則這些能量會以熱能的形式被浪費。接著這些能量可用來驅(qū)動輔助汽車發(fā)動機的電動機。但是高昂的電池成本和附加成本——包括電動機和汽油發(fā)動機兩種驅(qū)動裝置——使得這種混合動力車售價昂貴。這就減緩了大眾對其的接受程度，并限制了它們在減少車輛溫室氣體排放中所起的作用。
瑞士研究所的機械工程教授利諾•古澤拉（Lino Guzzella）正在開發(fā)一種不需要電池或者電動機的混合動力車。相反，它通過用發(fā)動機活塞壓縮空氣來儲存能量。之后這些空氣被釋放以推動活塞，并驅(qū)動車輛。古澤拉說，這個系統(tǒng)只比傳統(tǒng)發(fā)動機增加了20%的成本，而混合動力電動車所需的額外組件需增加200%的成本。他說，計算機模擬顯示，此設(shè)計可以減少32%的燃油消耗，大約是油電混合動力車節(jié)省燃油的80%。初始實驗表明，該設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)。
空氣(或者叫氣動)混合動力的整體概念并不是全新的，但要使其高效面臨很大的挑戰(zhàn)。麻省理工學(xué)院機械工程教授約翰•海伍德（John Heywood）一直致力于空氣混合動力研究，他說：“在流動的空氣中把（能量）損耗保持在一個足夠小的數(shù)值，這看上去很有吸引力，但實現(xiàn)起來非常困難。”而且，弗吉尼亞理工大學(xué)（Virginia Tech）的機械工程教授道格•納爾遜（Doug Nelson）說，壓縮空氣罐儲存的能量遠小于電池儲存的能量，這嚴重制約了在典型的空氣混合動力設(shè)計中的燃料節(jié)約。這是完全使用壓縮空氣的車輛設(shè)計存在的一個主要缺陷。
古澤拉的新式空氣混合動力設(shè)計使用先進的控制系統(tǒng)更精確地控制空氣的流動，提高了整體效率。為了解決存儲容量的限制問題，這項設(shè)計與其他混合動力車相比，較少地依賴于從制動中獲取能量，而更多地依賴于另一種途徑來節(jié)約能量：使用氣動動力來改善更小、更有效率的汽油發(fā)動機的性能。
傳統(tǒng)車輛使用可以提供遠大于車輛巡航所需能量的發(fā)動機，剩余的能量被用來加速和維持很高的速度。但這些發(fā)動機效率低，尤其是其在大部分時間里在遠低于原定設(shè)計的負荷下運行。
古澤拉的設(shè)計用一個能提供足夠續(xù)航速度的750毫升的汽油發(fā)動機取代了一個2升的發(fā)動機。它使用壓縮空氣提供汽車加速所需的能量。密集的壓縮空氣提供的氧氣比通常情況下燃燒更多燃料所需的氧氣還多，這種技術(shù)被稱為增壓技術(shù)。
類似的方法已經(jīng)在某些量產(chǎn)汽車中使用了，其使用廢氣來推動渦輪增壓器。但是渦輪增壓器有一個被稱為“渦輪遲滯”的問題——在油門減小和額外動力補充之間存在一個明顯的延遲。該滯后的產(chǎn)生是因為渦輪在渦輪機旋轉(zhuǎn)到足夠快的速度需要時間。古澤拉說，他的系統(tǒng)能即刻提供額外的動力，所以不會出現(xiàn)這樣的延遲。密西根大學(xué)機械工程教授卓然•菲利匹（Zoran Filipi）沒有參與這項研究，他說，這將使這項技術(shù)更吸引消費者。
古澤拉的系統(tǒng)有80%的效能來自于小發(fā)動機的使用，其余的來自于從制動中獲得的能量，并用于加速——在短距離內(nèi)，無需使用燃料，只用壓縮空氣就可以驅(qū)動汽車。通過調(diào)整發(fā)動機的負荷——要么通過活塞壓縮空氣來增加負荷，要么用壓縮空氣驅(qū)動活塞來減小負荷——使其在最佳效率的狀態(tài)運轉(zhuǎn)也能節(jié)省燃料。最后，壓縮空氣還可以用來重啟發(fā)動機，這使得在任何時候停車時關(guān)閉發(fā)動機變得現(xiàn)實可行，而不是怠速運轉(zhuǎn)。
古澤拉對效率和性能的結(jié)論來自于計算機模型，但他也已經(jīng)在一臺測試發(fā)動機上演示了設(shè)計中的基本組成部分。這個測試裝置使用壓縮空氣來驅(qū)動活塞，提供增壓并啟動發(fā)動機。接下來要做的就是優(yōu)化發(fā)動機，力圖使其達到計算機模型所預(yù)測的效率。
空氣動力：一臺測試發(fā)動機演示了可以通過壓縮空氣儲存能量的全新設(shè)計，然后用那些空氣來幫助驅(qū)動汽車。從發(fā)動機引出來的兩根管道把壓縮空氣輸入和輸出儲氣罐。來源：利諾•古澤拉
但是古澤拉的混合動力概念將面臨來自于其他計劃改進燃油效率的技術(shù)的激烈競爭。
伊利諾斯州芝加哥市的阿爾貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）能源系統(tǒng)部研究員邁克爾•多巴（Michael Duoba）說，渦輪增壓器變得越來越好，而其他的新技術(shù)也顯示了解決渦輪增壓機遲滯問題的希望。他還表示，最重要的不是一項技術(shù)的性能，而是這項技術(shù)如何與現(xiàn)有的技術(shù)——比如直接噴射和改進變速箱——結(jié)合以更好地提高效率。
但多巴注意到古澤拉的系統(tǒng)有一個明顯的優(yōu)勢。它只需極少的附加設(shè)備——僅僅是一個用于控制壓縮空氣和空氣罐的額外的控制閥門?，F(xiàn)有的發(fā)動機可以完成余下的工作。他說，任何時候你能讓相同的設(shè)備做更多的事，“這就是一件好事。”
