作为一名工程师，大卫·艾森豪尔（David Eisenhaure）欣赏他每天骑到马萨诸塞州剑桥市 SatCon Technology 公司办公室的雅马哈 XF-650 摩托车带来的快速加速感。但真正让他这位 49 岁的总裁兼首席执行官兴奋的，是驾驶一辆性能与之相当的电动汽车的设想。然而，传统的铅酸电池依靠缓慢的化学反应来供电，这意味着它们无法提供足够快的能量来支持快速加速。
这个想法可能就此搁浅，除非克莱斯勒公司车辆工程副总裁弗朗索瓦·卡斯塔宁（François Castaing）也想到了同样的点子。卡斯塔宁和艾森豪尔一起集思广益，在一个熟悉的机电设备——飞轮——中找到了解决方案。尽管飞轮已经存在了几个世纪，但它在储存能量和快速释放能量方面，比电池要出色得多。艾森豪尔说，目前还没有哪种电池技术能与之媲美。对于汽车来说，这意味着在高速公路上会更“有劲”。
克莱斯勒委托 SatCon 公司为一辆赛车制造飞轮，并对其进行了加固，使其能够承受道路的振动，最终推出了 Patriot，这是一款同时使用内燃机和飞轮来节省汽油的混合动力汽车。当 Patriot 上路时，它会将制动时通常损失的能量输送到飞轮——当汽车减速时，飞轮会吸收损失的动量——然后在需要爆发式加速时释放这些能量。这种几乎没有摩擦的飞轮被密封在真空环境中，并依靠定制设计的轴承运转，能够返还 90% 的输入能量。在每场比赛之前，维修技师会在维修站将飞轮加速到每分钟 60,000 转，这足以让汽车在发令枪响时获得加速动力。拥有飞轮还可以让内燃机以恒定的速率运行，进一步提高能源效率。
目标是在今年夏天准备好参加勒芒 24 小时耐力赛，或者在未能成功的情况下，参加明年二月的戴通纳 500 赛。拥有 500 马力、重达 1,700 磅的 Patriot，其每磅马力应该比艾森豪尔的摩托车高出三倍。卡斯塔宁认为，混合动力汽车很可能在下个世纪初实现大规模生产。
决赛选手
老式燃气发动机的新招数
福特 Duratec 发动机
创新者：斯坦利·奥尔谢夫斯基（Stanley Olszewski）
工程师们花费了 100 多年的时间来完善内燃机，但你不妨告诉斯坦利·奥尔谢夫斯基。他可能仍然认为还有改进的空间。
他以及福特公司的一些工程师花费了 60 个月的时间重新设计了普通的汽车发动机，并取得了相当于“从石头里榨血”的工程成就。去年，他们推出了 Duratec，这是一款强大的 V-6 发动机，却拥有小型四缸发动机的尺寸、燃油经济性和低成本。
奥尔谢夫斯基的团队通过结合最先进的技术和传统的工程方法实现了这一壮举。他们费力地重新设计了许多基本部件，例如曲轴和排气歧管，以减小其尺寸。他们引入了一种从未在汽车大规模生产中使用的铝铸造工艺，这使得发动机缸体更轻、更紧凑。每个气缸由两个进气门而不是一个供气，这使得燃料燃烧更有效，从而减少了排放，节省了燃油，并提高了发动机的加速性能。特殊设计的铂金火花塞寿命更长，耐腐蚀性更强，将建议的保养里程从标准的 30,000 英里延长到惊人的 100,000 英里。
福特公司推出了这款发动机，并获得了好评，已经为蒙迪欧（Mondeo）、家宝（Contour）和神秘（Mystique）车型生产了 10 万台。奥尔谢夫斯基表示，如果连去商店购物都能变得更愉快，那么我们就完成了我们的工作。他自己就拥有一辆神秘车型。
水车
A-55/卡特彼勒的水燃油配方
创新者：鲁道夫·格纳曼（Rudolf Gunnerman）
如果物理学家鲁道夫·格纳曼如愿以偿，汽车很快就能用“水”驱动了。这位 68 岁的独立物理学家、内华达州里诺市 A-55 有限合伙公司总裁发明了一种数量最多、成本最低的燃料添加剂。
实际上，水占格纳曼新燃料的 55%。其余的是重质石脑油（一种未精炼的汽油）以及一些严格保密的简单化学品，以保持混合物的稳定。格纳曼花费了六年多的时间，并将他从以往发明中赚取的 600 万美元投入到研发这种配方中。考虑到这种燃料在不加压的情况下是不可燃的，这并非易事。他选择石脑油是因为它便宜，然后努力寻找最佳的添加剂组合和正确的燃料与水的比例。
他的努力得到了回报。格纳曼的配方，称为 A-55（意为含 55% 水），与汽油具有相同的动力，但每加仑的成本却只有一半。它的运行温度更低，产生的导致烟雾的氮氧化物比汽油少。尽管它超过一半是水，但其每加仑的行驶里程通常是普通汽油的三分之二。然而，症结在于，目前的汽车发动机需要花费约 500 美元进行改装才能燃烧这种燃料，包括在每个活塞顶部镀一层纯镍，作为点火催化剂。
格纳曼说服设备制造商卡特彼勒成立了一家名为“高级燃料”（Advanced Fuels）的合资企业，以评估该燃料在柴油卡车、汽车和割草机上的应用。格纳曼说，我的目标是扭转环境清理成本不断上涨的趋势，并使交通运输更加安全。
机动轮
Technologies M4 的定制动力系统
创新者：皮埃尔·库图尔（Pierre Couture）
德国汽车设计师费迪南德·保时捷在 1897 年就有了这个想法。当他用电力驱动时，他的混合动力汽车只有四个移动部件：车轮，每个车轮的轮毂中都安装了一个小型电机。这种设计效率极高。每当两个齿轮啮合时，都会损失少量能量。而传统汽车有很多齿轮，保时捷的却没有；小型电机直接将扭矩施加到车轮上。
保时捷的汽车未能流行起来，因为它缺乏足够功率的电机。然而，最近，Hydro-Quebec 研究实验室的研究总监皮埃尔·库图尔认识到，二十世纪终于提供了复兴保时捷这个“鬼胎”所需的永磁体、绕组和电力电子器件。去年，经过 13 年和 1800 万美元的研究，加拿大魁北克省 Longueuil 的 Technologies M4 公司推出了 Powertrain，一款原型轮驱动电动-汽油混合动力汽车。测试表明，它的加速性能与传统汽车相当，并且制造成本预计也差不多。它的纯电动模式续航里程只有 40 英里，但增加了一个小型辅助汽油发动机，可以将续航里程延长至与传统汽车相当的水平——尽管它还要拖着 500 磅的镍镉电池。
库图尔和他的同事们现在正忙于用计算机控制来取代从方向盘到轮胎的机械连接，以便更容易操控这些具有独立意识的车轮。由于汽车的电池需要从插座充电，作为 Hydro-Quebec 公共事业公司子公司，Technologies M4 有额外的经济激励来确保产品成功。库图尔说，世纪之初电动汽车非常受欢迎。我们希望这种趋势能在世纪末重演。
汽车座椅的安全带
Starcraft Automotive 的集成安全带系统
创新者：格兰特·法兰德（Grant Farrand）
看电视有时也能带来回报。几年前，格兰特·法兰德在《60 分钟》节目中看到了一段节目，该节目重点介绍了汽车乘客在追尾事故中的脆弱性。根据美国国家公路交通安全管理局的数据，1990 年有超过 1100 人死亡，1600 人受重伤，原因是他们的座椅在被后方撞击时向后折叠。
对于这位 41 岁的印第安纳州戈申市 Starcraft Automotive 公司安全合规工程副总裁来说，这个问题并不新鲜。法兰德已经考虑过用钢杆加固座椅靠背，这是戴姆勒·奔驰公司率先提出的解决方案，但他认为这种方案太重、成本太高。然而，电视节目激发了一个更简单的想法：如果传统的安全带和肩带能防止乘客在前部碰撞时被向前抛出，为什么不干脆在座椅后面加一个安全带，防止他们在座椅折叠时向后抛出呢？
这个设计非常简单，法兰德甚至想知道为什么以前没人想到过。法兰德说，这才是真正的安全带。在原型通过独立测试后，Starcraft 公司申请了专利。法兰德后来在 General Testing Laboratory 公司担任副总裁，他估计将这条安全带纳入大规模生产的汽车中成本不到 15 美元，但到目前为止，汽车制造商尚未授权这项发明。
