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    自由活塞式發動機是直線發電系統的動力源裝置，其重要性自然不言而喻，因此很有必要對自由活塞運動特性與發動機系統工作原理進行簡要介紹分析。

2.1.1發動機系統中自由活塞的運動特性

為了簡化分析針對自由活塞的運動特性做如下假設:

(1)左右兩個燃燒室燃燒對活塞產生的推力大小相同，方向相反。

(2>忽略活塞連桿運動過程中所受的摩擦阻力，或將其等效到燃燒推力中。

(3)忽略環境因素對活塞運動的影響。

(4)假設氣缸燃燒氣體作用力力的變化是周期T的函數。

2.1.2自由活塞式發動機工作原理

    從兩沖程自由活塞式發動機的發展歷程可以看出，按照其結構形式可將其簡單劃分為單活塞式、雙活塞式和對置活塞式三類，發電機應用于雙活塞式發動機系統。

    直線發電機活塞組件的往復運動過程是非線性動力學系統，較為復雜該系統由圓筒型永磁直線發電機、活塞、連桿、燃燒室等組成。直線發電機通過連桿與活塞相連，通過左右兩個燃燒室中氣體交替點燃膨脹，推動活塞左右往復運動，從而帶動直線電機動子左右往復運動，使定子繞組切割磁力線，產生感應電動勢，完成能量轉換。發電機產生的三相交流電經過濾波、整流、逆變，給蓄電池充電。與傳統的旋轉發電系統相比，該系統直接將活塞的動能直接轉換成電能，省去中間的傳動裝置，具有結構簡單、系統轉換效率高等優點。