文 宋喜秀

轉(zhuǎn)矩在物理學中指力矩的大小，等于力和力臂的乘積，所以又稱扭力或扭矩。而汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩是指發(fā)動機從曲軸端輸出的力矩。它的準確定義是：活塞在汽缸里做往復運動，每一次往復都會做一定的功，在每個單位距離所做的功就是轉(zhuǎn)矩。與此相對應，在每個單位時間所做的功是功率；在每個單位時間所轉(zhuǎn)過的曲軸圈數(shù)是發(fā)動機轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)矩是汽車啟動、加速、載重、爬坡等動力特性的決定性因素，是汽車性能指標體系中的關鍵性指標之一。

用Pe、Te、n分別表示發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，則有如下關系式：

發(fā)動機的物理特性決定了離合器、變速器等動力傳遞機構的存在。變速器通過離合器與發(fā)動機相連，變速器的輸入軸與發(fā)動機曲軸同步轉(zhuǎn)動，輸出軸則按選擇的變速比來輸出速度與相應的動力。駕駛員通過變速器換擋使發(fā)動機在最佳動力性能狀態(tài)下工作。功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間既相互依存又相互博弈，為我們展示了豐富多彩的轉(zhuǎn)矩之局。

轉(zhuǎn)矩

1 燃油發(fā)動機的優(yōu)勢之憂

1.1 燃油發(fā)動機之“優(yōu)”

伴隨渦輪增壓、高壓共軌、汽車CAN總線(Controller Area Network)等技術的廣泛運用，傳統(tǒng)燃油發(fā)動機中，特別是柴油機的轉(zhuǎn)矩特性，越來越“人性化”：既有助于負重爬坡的低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩特點，又有利于啟動加速及節(jié)油的中高速轉(zhuǎn)矩區(qū)間優(yōu)勢，所以一度成為交通運輸、工程機械、農(nóng)業(yè)機械以及國防裝備的主導動力。圖1為YC6K1242-30型柴油機轉(zhuǎn)矩曲線，表1為該型發(fā)動機配置表。

表1 YC6K1242-30型發(fā)動機主要參數(shù)及配置

由轉(zhuǎn)矩曲線可以看出此柴油機低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的顯著特點。在1000～1400 r/min常用轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，發(fā)動機具備2100 Nm的最大轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩輸出愈大象征著承載能力愈大，加速性能愈好，爬坡能力愈強，換擋次數(shù)愈少，從而汽車的機械磨損也會相對減少。這種發(fā)動機適合低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩工況的車型，如大型客車、礦用自卸車、汽車起重機等需要長時間“負重爬坡”的車型。

1.2 燃油發(fā)動機之“憂”

1893年世界上第1臺柴油機誕生——DIESEL ENGINE(狄塞爾)。德國MAN公司于1923年推出了第1臺裝備在卡車上的狄塞爾發(fā)動機。如今看來，歷經(jīng)百年滄桑的柴油機技術已經(jīng)爐火純青。但成熟技術表現(xiàn)出來的動力特性優(yōu)勢也在不知不覺中誤入歧途而成為隱憂——這就是燃油汽車3大怪。

1.2.1 汽車當作火車開

GB1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》規(guī)定，當3軸貨車驅(qū)動軸為每軸每側雙輪胎(即俗稱的“后8輪”)且裝備空氣懸架時，允許總質(zhì)量的最大限值為26000 kg；當具有雙轉(zhuǎn)向軸的4軸汽車驅(qū)動軸為每軸每側雙輪胎且裝備空氣懸架時，允許總質(zhì)量的最大限值為32000 kg；具有6軸的汽車列車允許總質(zhì)量的最大限值為49000 kg。與國內(nèi)貨運市場的實際情況對照一下，我們會對無車不超的“中國國情”啞然失笑。

古人云，有一利必有一弊。柴油機“低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩”的超強動力優(yōu)勢，常常被一些急功近利的商家理解為超載超限的資本而進行毫無止境的消費乃至揮霍。無論是上坡下坡，還是裝貨卸貨，只要車能啟動，超載多多益善，不僅超過國家標準的規(guī)定限值，還一度超過火車車皮60000 kg的載質(zhì)量。如2013年12月20日晚，在駐馬店市驛城區(qū)朱古洞鄉(xiāng)窯后村(107國道確山南路超限站附近)，一名駕駛員在卸車時，因所載貨物嚴重超重，升降液壓桿被壓斷，滿載河沙的車廂重重落下，駕駛員被當場砸死。

1.2.2 貨車當作賽車賽

柴油機的功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速而變化，功率隨著轉(zhuǎn)速上升而上升，差不多到了最大轉(zhuǎn)速(標定轉(zhuǎn)速)仍未出現(xiàn)曲線的最高點；轉(zhuǎn)矩曲線變化平緩，在不同轉(zhuǎn)速位置變化量不大。因此，靈活變速比的美好理想便寄托在了變速器身上。于是，AT(Automatic Transmission，自動變速器)、MT(Manual Transmission，手動變速器)、AMT(Automated Mechanical Transmission，電控機械式自動變速器)應運而生。

AT是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器由泵輪、渦輪和導輪等構件組成，兼有傳遞轉(zhuǎn)矩和離合的作用，是AT的核心部件。MT采用齒輪組換擋變速，由于每個擋位的齒輪組的齒數(shù)是固定的，各擋的變速比都是定值，所以是有級變速器。AMT是在機械變速器上進行改造，改變手動操作系統(tǒng)的換擋桿部分，通過電子控制單元(ECU)使發(fā)動機供油、離合器的離合、變速器換擋3者動作與時序達到最佳匹配，保留了絕大部分原總成部件，生產(chǎn)繼承性好，改造的投入費用少，因性價比最高而得到生產(chǎn)廠家的廣泛接受。

選換擋控制是提高變速器性能的重要環(huán)節(jié)。目前，按照執(zhí)行機構動力源的不同，AMT的選換擋系統(tǒng)可分為電控氣動、電控液動和電控電動3種類型。具有AT功能的變速器還有：裝備雙重離合器的直接換擋變速器(Direct Shift Gearbox)，依靠主、從動輪和金屬帶來實現(xiàn)速比無級變化的“持續(xù)可換檔變速器(Continuously Variable Transmission)等新型變速器。

伴隨著變速器的不斷創(chuàng)新和傳動比的逐級跟進，面對高速公路的高效誘惑，柴油車的行駛速度被不斷刷新。因為車輛用途的多樣化和利益競爭機制的白熱化，近年來不斷有時速超過100 km/h的工程車問世，給工程施工和交通安全埋下了隱患。

1.2.3 排放越高越難賣

當前普遍使用的柴油車也存在種種弊病，除了動力嚴重過剩，更為嚴重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀90年代以來，世界各國對改善環(huán)境的呼聲日益高漲，要求燃油排放升級的政策壓力與日俱增。因為推行第四階段燃油排放限值標準，發(fā)動機的技術升級將帶動采購成本增加，上漲幅度可達30%左右，所以很多購買者并不情愿為此“買單”。面對“排放越高越難賣”的尷尬局面，經(jīng)銷商只能一方面為數(shù)以百計的“國III”排放標準車型提前上戶，以填補實施“國IV”排放標準的市場緩沖期；另一方面，通過各種促銷手段翹首以待新車型銷量大增以消化成本。

為了滿足排放標準，發(fā)動機廠商分別選擇了EGR＋DPF或SCR技術，前者對用戶采購成本影響較小，但油耗升高；后者可以滿足嚴格的環(huán)保法規(guī)，但需額外加裝設備，增加配置費用。此外，很多業(yè)內(nèi)人士表示，目前油品本身含硫量較高，難以滿足高壓共軌柴油機的使用需求，甚至還可能導致傳感器“休克”。如果國內(nèi)燃油的含硫量快速下降，則我國的運輸車輛、工程機械等柴油動力裝備就有可能跨越現(xiàn)有的技術和成本障礙，實現(xiàn)彎道超車。

2 新能源的綠色之慮

汽車當作火車開，貨車當作賽車賽，排放越高越難賣。傳統(tǒng)汽車3大怪的出現(xiàn)，說明燃油汽車的生命周期已經(jīng)跨入高轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩、高功率的“三高”衰老期。取而代之的新概念車型呼之欲出。電動汽車、空氣動力車、LNG汽車等新概念車型脫穎而出，成為汽車世界里炙手可熱的“高富帥”。然而，時尚之始，正是機遇與挑戰(zhàn)并存之時，處于高新技術開發(fā)前沿的汽車新能源技術的局限性也日趨明朗、飽受爭議。

表2 電動汽車之電機驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩特點

2.1 電源之源，污染提前

純電動汽車電動機的動力來自于定子磁力對帶電轉(zhuǎn)子的作用力，直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩可以由磁力定律及轉(zhuǎn)矩公式推論出來：

電磁轉(zhuǎn)矩公式表明，電機的電磁轉(zhuǎn)矩Tem與電機結構有關(轉(zhuǎn)矩常數(shù)CT由結構決定)，并與電樞繞組的氣隙磁通Φ/(Wb)及電樞電流Ia/(A)成正比。電樞電流與電壓是電機電磁轉(zhuǎn)矩的決定性因素，也是電動汽車重要的性能指標之一。

電動汽車由電機驅(qū)動系統(tǒng)、電源電力系統(tǒng)和輔助支持系統(tǒng)等3部分組成。電機驅(qū)動系統(tǒng)主要由電動機(M)、定比減速器(FG)、差速器(D)、電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器和車輪組成，目前有電動機中央驅(qū)動系統(tǒng)和電動輪驅(qū)動2種驅(qū)動方式。2種驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩特點如表2。

電源電力系統(tǒng)目前有蓄電池、燃料電池和電網(wǎng)電力3種。

(1)蓄電池。蓄電池是能量存儲裝置，通過外界充電儲存電能，并通過電化學反應釋放電能，為電機驅(qū)動系統(tǒng)供電。電動機充放電1次稱為1個循環(huán)。因為電動機充電時間長(6～10 h)，放電時間短，因此電動汽車的續(xù)航里程十分有限。此外，蓄電池制造成本高，循環(huán)壽命短(400～1200次)，又使其折舊費居高不下。數(shù)以千百計的蓄電池組合成一個能量包，如果有一個或幾個蓄電池性能衰減，造成的短板效應也會使“能量包”總體性能下降。所以，以蓄電池為能源的電動汽車的發(fā)展預期，長期局限在微型低速短程的底端市場徘徊不前。

(2)燃料電池。燃料電池是燃料與氧化劑通過電極反應將其化學能直接轉(zhuǎn)為電能的能量生成裝置。燃料電池不需要充電，只要外部不斷地供給燃料和氧化劑，就能連續(xù)穩(wěn)定地發(fā)電。電動汽車燃料電池的燃料為氫(H2)和甲醇(CH3OH)。與其有關的3類電池的參數(shù)如下表3。

表3 3類燃料電池的參數(shù)

由表3可知，質(zhì)子交換膜氫燃料電池的預期壽命最長，但造價昂貴，中國也沒有反應所必需的催化劑——貴金屬鉑，所以此夢難圓。

(3)電網(wǎng)電力。驅(qū)動交流異步電動機離不開電網(wǎng)電力。交流異步電動機沒有獨立的勵磁繞組，其定子中的電樞繞組既是勵磁繞組，又是轉(zhuǎn)矩繞組，與一般直流電動機相比，具有效率高、結構簡單、免維護等優(yōu)點。因為感應電動機是一個多變量強耦合的非線性系統(tǒng)，所以其勵磁與轉(zhuǎn)矩間的耦合控制曾經(jīng)相當困難，對于工況頻繁變換的電動汽車尤其困難。近年來隨著電力電子技術的飛速發(fā)展和運動控制理論的逐步運用，感應電動機的控制技術已經(jīng)完成了飛躍，交流異步電動機及其控制技術已經(jīng)取得長足進步，并成功運用于大功率混合動力公交車、純電動公交車制造系統(tǒng)。如果高速公路能像高速鐵路那樣有穩(wěn)定的電網(wǎng)系統(tǒng)一路相伴，公路運輸?shù)倪\能將另當別論。

電動汽車無法取得突破性進展的仍然是蓄電池電池組，令人遺憾的電能衰減及很難自圓其說的“零排放”問題。一方面，電池需要充電，那么交流電從何而來？據(jù)統(tǒng)計，目前，80%以上的電能仍然來自于使用煤炭、石油、天然氣3大傳統(tǒng)能源的火電站，所謂“零排放”只不過是污染方式的轉(zhuǎn)移而已。另一方面，電池儲電能力衰變到一定限度時，大量報廢的電池會不會帶來二次污染，仍然是不容回避的現(xiàn)實問題。此外，電池釋放電能的化學過程始終無法精確控制和掌握，過半的手機電量，常常在一個電話之后就突然“罷工”，續(xù)航里程十分有限的電動汽車會不會突然拋錨當然無法保證。

2.2 氣體之體，難燃易漏

石油資源的世界性短缺，汽車排放對大氣污染比重的上升，使人類不得不尋找新的清潔能源。液化天然氣(LNG)的主要成分是甲烷(化學分子式CH4),無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，質(zhì)量僅為同體積水的45%左右，1 m3的天然氣熱值約為9300 kcal，1 t的LNG可產(chǎn)生1350 m3天然氣，可發(fā)電8300度。由于LNG真空隔熱罐儲存技術的日益完善，“西氣東輸”等天然氣項目的逐步完工，使我國綠色能源汽車研究應用具備了必要的技術條件，具有了堅實的后發(fā)優(yōu)勢。

LNG汽車開辟了氣體燃料發(fā)動機的新時代。LNG汽車一般分3種形式：完全以LNG為燃料的純LNG汽車，LNG與柴油混合使用的雙燃料汽車，LNG與汽油交替使用的雙燃料汽車。這幾種LNG汽車的燃氣系統(tǒng)基本相同，都是將LNG儲存在車用LNG儲罐內(nèi)，通過汽化裝置汽化為0.5 MPa左右的氣體供給發(fā)動機，其主要構成有LNG儲氣罐、汽化器、減壓調(diào)壓閥、混合器和控制系統(tǒng)等。LNG從液態(tài)氣罐進入發(fā)動機氣缸的流程如圖2所示，圖3是某LNG汽車的動力特性曲線。

從LNG汽車的結構原理和工作特點，很容易發(fā)現(xiàn)氣體燃料發(fā)動機的局限性。

首先是溫柔平順的保守性。對于高速標載運輸，天然氣發(fā)動機的表現(xiàn)和柴油機完全一樣，即使是拉煤拉礦等重載運輸，天然氣卡車也毫不遜色。但是，由于LNG的燃點為650℃，遠遠高于汽油的427℃和柴油的260℃，所以LNG汽車發(fā)動機的燃燒方式是點燃，這與壓燃式的傳統(tǒng)柴油機相比，那種穩(wěn)定持久的低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩特性就會稍遜一籌，而一般普通汽車加裝燃氣系統(tǒng)以后,雖然換來了更清潔的尾氣和更低的行駛成本，但發(fā)動機的功率卻會下降30%左右。LNG汽車在低速啟動及爬坡性能方面的差異性提醒我們，那些在彎道、坡道比較多的地方從事貨物運輸?shù)纳碳遥瑫簳r還是不宜選用個性偏于溫柔的LNG卡車。

其次是無孔不入的滲透性。LNG需要在－163℃儲存，氣化后進入發(fā)動機燃燒。汽車在正常運行時，經(jīng)過氣化的天然氣被充分消耗，不會出現(xiàn)泄漏。但在停車較長時，管路和閥門的漏氣將使汽車上的低壓氣體容器內(nèi)的氣壓上升而造成危險，因此不得不在氣體容器上設置安全閥排氣，造成大氣污染。因而采用先進技術保證真空隔熱儲氣罐及相關附件的氣體泄漏量控制在安全范圍內(nèi)，這方面的專業(yè)技術也須進一步跟進。

再次是氣體加注的復雜性。LNG加注的方便性、可靠性和安全性有待改進。LNG的加注時間太長，加注方式過于復雜都會影響LNG汽車的推廣。

最后是冷能利用的經(jīng)濟性。LNG在氣化時產(chǎn)生大量的冷能(860～883 kJ/kg),在發(fā)動機設計或汽車設計時可以考慮這一副產(chǎn)品的開發(fā)利用問題，特別是在低溫冷藏車、醫(yī)療救護車等保溫類專用汽車上面還有許多值得注意的利用空間。

當然，解決以上問題，不僅需要技術進步的支撐，更需要生產(chǎn)工藝的突破，因此產(chǎn)生的數(shù)以萬計的高昂費用差價，正是LNG發(fā)動機被譽為“富二代”的原因所在。

2.3 空氣之氣，難在封閉

在層出不窮的新概念車型中，壓縮空氣發(fā)動機裝備的氣動汽車形象最酷最“帥”。壓縮空氣發(fā)動機是利用高壓壓縮空氣工作,將高壓空氣中儲存的壓縮能轉(zhuǎn)換其它機械能的一種動力裝置。在資源和環(huán)境問題日益突出的情況下,壓縮空氣發(fā)動機與傳統(tǒng)的發(fā)動機相比具有諸多優(yōu)點,因而在車輛、發(fā)電、航空等方面得到越來越多的應用,在國外已成為節(jié)約能源和治理環(huán)境污染的重要途徑之一。國內(nèi)外研究的壓縮空氣發(fā)動機主要有往復式、葉片式、旋轉(zhuǎn)式3種結構形式。此外，以液態(tài)氮氣、液態(tài)空氣吸熱后膨脹做功為動力的發(fā)動機也屬于壓縮空氣發(fā)動機的范疇。

壓縮空氣發(fā)動機排放出來的尾氣比空氣還干凈，是真正意義上的“零排放”發(fā)動機。

同時，給氣動汽車充氣快速方便，比燃油車加油干凈環(huán)保，比電動車充電迅速快捷。但是，氣動汽車氣路多，氣壓控制繁瑣。往復活塞式壓縮空氣發(fā)動機的特點是，活塞與氣缸之間的摩擦運動是動摩擦，對兩者之間的密封十分不利，所以在實際運用中，因為氣缸漏氣比較嚴重，而使發(fā)動機的機械效率普遍不足80%；而葉片式壓縮空氣發(fā)動機因為轉(zhuǎn)子、定子、葉片之間接觸面積相對較大，葉片與定子之間的頻繁摩擦不僅造成發(fā)動機葉片的快速磨損和高壓氣體的大量泄漏，還容易形成不容忽視的噪聲污染；偏心旋轉(zhuǎn)式壓縮空氣發(fā)動機依靠2個以上氣室依次輪流膨脹推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，能夠連續(xù)輸出相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩，摩擦力相對較小，但在氣室工作及換氣期間的空氣泄漏問題仍然比較嚴重。

面對壓縮空氣發(fā)動機的密封難題，有人提出，大幅提高空氣壓力和容量，可以有效補償空氣泄漏損失。殊不知壓力和容量上去了，整車質(zhì)量也就上去了，行駛阻力也就增加了，補償泄漏的因果關系也就陷入了死循環(huán)的悖論之中。壓縮空氣發(fā)動機密封難題引發(fā)的低效率問題，還一度受到工程學專家對這項技術表示懷疑，“空氣壓縮機是轉(zhuǎn)化電能效率最低的機器之一，為什么不像電動汽車一樣直接使用電能？從能源利用的角度來說，空氣動力汽車并沒有什么意義?！?/p>

事實上，法國、印度、澳大利亞以及中國不止一家研究機構已經(jīng)利用壓縮空氣動力技術試制成功了公交車、出租車、家庭用車和小型貨車。隨著降壓節(jié)流、熱力循環(huán)及高溫密封技術的進一步發(fā)展，耐高壓儲氣罐制造工藝的不斷創(chuàng)新，特別是風電、核電、潮汐電等綠色電力比重的持續(xù)提高，由電網(wǎng)電力進行次能量轉(zhuǎn)換，又以壓縮空氣作動力的氣動汽車大眾化的日子已經(jīng)為期不遠了。

3 混合型“雙贏”之爽

怎樣將傳統(tǒng)發(fā)動機的優(yōu)勢與節(jié)能相結合呢？汽車工程師們構想出了一個兩全其美的辦法，開發(fā)生產(chǎn)混合動力汽車。所謂混合動力汽車，是指車上裝有2個以上動力源：或油電混合，或油氣混合，實現(xiàn)傳統(tǒng)動力與新能源的互補雙贏。

最早出現(xiàn)的混合動力汽車是內(nèi)燃機發(fā)電機與蓄電池的汽車，也就是將電動機與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動力，輔助動力單元實際上是一臺小型燃料發(fā)動機或動力發(fā)電機組。這種混合動力汽車的英文縮寫為HEV(Hybrid Electric Vehicle)。HEV既發(fā)揮了發(fā)動機持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點，又運用了電動機無污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長補短，占盡了2種動力特性的天時、地利與人和。我國各大汽車集團都在進行混合動力汽車研發(fā)。

HEV的關鍵是混合動力系統(tǒng)，它直接決定整車性能。經(jīng)過20多年的發(fā)展，混合動力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動機與電機的離散結構向發(fā)動機電機和變速器一體化發(fā)展，即集成化混合動力總成系統(tǒng)。

混合動力總成以動力傳輸路線分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等3種。

串聯(lián)式HEV汽車的發(fā)動機、發(fā)電機和電動機3部分動力之間用串聯(lián)方式組成動力單元系統(tǒng)，發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池或電動機上，由電動機通過變速機構驅(qū)動汽車。小負荷時由電池驅(qū)動電動機驅(qū)動車輪，大負荷時由發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電驅(qū)動電動機。當車輛處于啟動、加速、爬坡工況時，發(fā)動機、電動機組和電池組共同向電動機提供電能；當車輛處于低速、滑行、怠速的工況時，則由電池組驅(qū)動電動機，當電池組缺電時則由發(fā)動機-發(fā)電機組向電池組充電。串聯(lián)式結構適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運行工況，因而在城市公交上的應用比較多。

并聯(lián)式HEV汽車為發(fā)動機和電動機共同驅(qū)動汽車，發(fā)動機與電動機分屬2套系統(tǒng)，可以分別獨立地向汽車傳動系提供轉(zhuǎn)矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨驅(qū)動。當汽車加速爬坡時，電動機和發(fā)動機能夠同時向傳動機構提供動力，一旦汽車車速達到巡航速度，汽車將僅僅依靠發(fā)動機維持該速度。電動機既可以作電動機又可以作發(fā)電機使用，又稱為電動－發(fā)電機組。由于沒有單獨的發(fā)電機，發(fā)動機可以直接通過傳動機構驅(qū)動車輪，這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動系統(tǒng)，機械效率損耗與普通汽車差不多，這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復雜的路況，非常適合中國國情。

混聯(lián)式HEV的特點在于內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)各有一套機械變速機構，2套機構或通過齒輪系，或采用行星輪式結構結合在一起，從而綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機與電動機之間的轉(zhuǎn)速關系。與并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)相比，混聯(lián)式動力系統(tǒng)可以更加靈活地根據(jù)工況來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的功率輸出和電機的運轉(zhuǎn)。此聯(lián)結方式系統(tǒng)復雜，成本較高。

插電式混合動力汽車(Plug-in Hybrid Vehicle，簡稱PHV)是一種新型的混合動力電動汽車。區(qū)別于傳統(tǒng)燃油動力與電驅(qū)動結合的混合動力，插電式混合動力驅(qū)動原理、驅(qū)動單元都與電動車無異，可以當作一輛純電動車來使用。之所以稱其為混合動力，是因為車上裝備有一臺為電池充電的發(fā)動機。采用了雙擎雙模技術的PHV，短途用電完全可以滿足代步使用需求,長途可用混合動力模式，以內(nèi)燃機為主行駛，并適時向電池充電。

繼HEV、PHV之后，受困于LNG汽車轉(zhuǎn)矩特性的局限性，催生了LNG汽車家族的雙胞胎兄弟：LNG與柴油混合使用的雙燃料LNG汽車及LNG與汽油交替使用的兩用燃料汽車。油汽混合LNG汽車的供油供汽2個供應系統(tǒng)共用一個發(fā)動機，保留壓燃點火方式，通過限制燃油噴射量，用天然氣替代的方式“限油補氣”，2種燃料進入發(fā)動機摻燒為汽車提供動力，柴油與LNG消耗量約為25%和75%。LNG與柴油混合使用的雙燃料LNG汽車原理如圖8。

兩用燃料汽車采用定型汽油車改裝，在保留原車供油系統(tǒng)的情況下，增加一套“LNG型車用壓縮天然氣裝置”，啟動時用油，預熱后轉(zhuǎn)氣，氣用完后自動轉(zhuǎn)油，幾千元的改裝費用，平均每天10元左右，跑上一年就能節(jié)省回來。而加氣的費用只是加油的一半，甚至更少，油改氣混合動力技術因為接地氣，在家用汽車中得到了廣泛響應。

面對油電復合與油氣復合的相繼成功，空氣動力技術研發(fā)人員是否應該受到啟發(fā)？因為密封原因造成的低效率問題既然無法快速得到解決，能否嘗試與燃油發(fā)動機技術互補雙贏呢？互補“合作”初期，傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機技術所占動力比例可以適當大一些，隨著空氣動力技術的逐步完善，再逐步縮小傳統(tǒng)技術的比例，何樂而不為呢？