自由活塞式發(fā)動機(jī)是直線發(fā)電系統(tǒng)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(yùn)動特性與發(fā)動機(jī)系統(tǒng)工作原理進(jìn)行簡要介紹分析。

2.1.1發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中自由活塞的運(yùn)動特性

為了簡化分析針對自由活塞的運(yùn)動特性做如下假設(shè):

(1)左右兩個燃燒室燃燒對活塞產(chǎn)生的推力大小相同，方向相反。

(2>忽略活塞連桿運(yùn)動過程中所受的摩擦阻力，或?qū)⑵涞刃У饺紵屏χ小?/span>

(3)忽略環(huán)境因素對活塞運(yùn)動的影響。

(4)假設(shè)氣缸燃燒氣體作用力力的變化是周期T的函數(shù)。

2.1.2自由活塞式發(fā)動機(jī)工作原理

    從兩沖程自由活塞式發(fā)動機(jī)的發(fā)展歷程可以看出，按照其結(jié)構(gòu)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(fā)電機(jī)應(yīng)用于雙活塞式發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。

    直線發(fā)電機(jī)活塞組件的往復(fù)運(yùn)動過程是非線性動力學(xué)系統(tǒng)，較為復(fù)雜該系統(tǒng)由圓筒型永磁直線發(fā)電機(jī)、活塞、連桿、燃燒室等組成。直線發(fā)電機(jī)通過連桿與活塞相連，通過左右兩個燃燒室中氣體交替點(diǎn)燃膨脹，推動活塞左右往復(fù)運(yùn)動，從而帶動直線電機(jī)動子左右往復(fù)運(yùn)動，使定子繞組切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，完成能量轉(zhuǎn)換。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電經(jīng)過濾波、整流、逆變，給蓄電池充電。與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)發(fā)電系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)直接將活塞的動能直接轉(zhuǎn)換成電能，省去中間的傳動裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)。