内燃-直线发电集成动力系统中的发动机热力学分析与优化

内燃-直线发电集成动力系统有望发展成为新一代节能环保性能优良且具有高性能价格比的车辆动力装置，并可能在其它需要移动电源、便携式电源的各种场合得到应用。与常规四行程发动机相比较，四行程自由活塞发动机由于无曲柄连杆机构约束而提高了活塞运动规律的自由度与可控性，能够实现不等长度的压缩行程与膨胀行程，将针对其特点，以内燃-直线发电集成动力系统中的自由活塞发动机为研究对象，通过理论分析、建模仿真、优化计算以及实际样机实验研究等多种方法，研究四行程自由活塞发动机热力学模型的建立及其与机、电系统的耦合，确定发动机燃烧放热规律、活塞运动规律、配气正时与缸内热力学参数变化规律间的定量关系；探索、认识提高热力循环效率的途径以及新系统内热功转换以及能量传递的机理与规律，进而进行发动机热力循环及整个系统的能量转换与传递的优化，为实现比常规发动机更高的热力循环效率以及提高系统节能环保性能打下良好基础。