傳統(tǒng)的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過一百多年的發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)最重要的動(dòng)力裝置，應(yīng)用范圍幾乎覆蓋人類生活的每一個(gè)角落。然而伴隨人類社會(huì)的進(jìn)步，特別是汽車工業(yè)的快速發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)使用數(shù)量和應(yīng)用規(guī)模也劇烈增加，與之而來(lái)的傳統(tǒng)石化資源日益短缺也成為各個(gè)國(guó)家面臨的重要問題。與此同時(shí)，大量?jī)?nèi)燃機(jī)排放的廢氣，成為大氣污染的主要來(lái)源之一。僅僅針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣污染，各國(guó)政府已經(jīng)相繼出臺(tái)了完善的排放法規(guī)，規(guī)范指標(biāo)日趨嚴(yán)格。

在節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)境的雙重壓力下，研究人員在注重對(duì)傳統(tǒng)往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化性能的同時(shí)，也在積極探索新能源汽車技術(shù)原理，努力開發(fā)新型車用動(dòng)力裝置。在此背景下，以能源多元化、傳動(dòng)方式混合化為主要趨勢(shì)的新能源汽車技術(shù)迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了如燃料電池、氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、油電混合動(dòng)力和純電力驅(qū)動(dòng)的新能源汽車。其中，一種名叫自由活塞直線發(fā)電機(jī)的新型直線混合動(dòng)力裝置也在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，它將自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和直線發(fā)電機(jī)耦合成為一個(gè)整體，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行。與傳統(tǒng)往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)組成的混合動(dòng)力系統(tǒng)相比，其最大的特點(diǎn)是沒有了曲柄連桿機(jī)構(gòu)，具有壓縮比可變、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量傳遞鏈短、多燃料適用性廣等多種潛在優(yōu)勢(shì)，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多研究機(jī)構(gòu)所關(guān)注的一種新型動(dòng)力機(jī)械裝置。

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