国外直线电机发展概述鉴于自由活塞内燃机具有诸多优点，许多国家和研究机构都开展了对自由活塞内燃机的研究工作。自由活塞内燃机多采用两冲程结构，根据活塞数量和相对布置方式来分，主要有下种基本类型，如图1。1所示[8]。目前，当前的自由活塞发动机主要是双活塞结构。83248

    活塞的结构一般由燃烧室和一个直线负载组成，在二冲程自由活塞之中，在每一个工作行程中均会有一个活塞的燃烧室在燃烧，这样不需要附加的装置提供回复力，简化内燃机结构，降低制造成本。 两冲程自由活塞内燃机结构形式

    自由活塞直线电机是在自由活塞内燃机的基础上发展而来的新型发电装置。1925年法国人皮斯卡拉最早研究制造出可以稳定运行的二冲程内燃机，因此他被人为是自由活塞发动机的鼻祖[7]。在1991年，法国人Joseph Kose最早获得了直线电机的专利[9,10],专利包括：单气缸单活塞和双气缸双活塞式自由活塞内燃机，和图1。3所示。单气缸单活塞结构 双气缸双活塞结构

    在1995年，美国研究院就做过一个对比，把内燃机、直线电机以及其他的总共13种动力装置进行比较，比较的结果当时出乎所有人的意料直线电机获得了最高的评分，从这我们也可以看出直线电机才是最适合用于混合动力车辆的新型动力装置[7]。西弗吉尼亚大学也是在很早就开始自由活塞发电机的研究试制工作，并在1998年试制成功一台能够稳定运转的直线电机[11]。该发动机是对置式结构，使用普通的火花塞点火[12]。西弗吉尼亚大学于2004年试制出了他们的第二代样机，此样机发电效率高，输出功率大，是迄今为止最成功的试制样机[13]。除了以上介绍的学校和机构之外还有很多机构也在进行着直线电机的研究工作，如德国宇航中心、纽卡斯尔大学等[14]，但是这些研究并没有设计出样机，大多以仿真研究为主。论文网

2  国内直线电机发展现状

    在国外的直线电机研究如火如荼的时候，国内还没有开始相关方面的研究工作，直到20世纪70年代一些高校和研究机构才开始慢慢的认识了解直线电机，在刚起步时主要是高校在教学的过程中进行相关的研究工作。在国内进行有关直线电机研究的机构有：浙江大学、北京理工大学、同济大学、上海交通大学和南京理工大学等[15]。浙江大学的流体传动及控制实验室对双活塞式液压自由活塞发动机（HFPE）进行了大量的研究工作，虽然其研究的是液压自由活塞发动机，但是在燃烧的研究领域还是很有参考价值。2006年北京理工大学也开展了直线电机的研究工作，他们是在原来的液压自由活塞柴油机基础上开展的研究工作，该校主要研究自由活塞系统的建模问题[16]（如图1。4）。在此同时，哈尔滨工业大学对直线电机的磁路方面的问题进行了比较深入的研究。国家也特别重视直线电机的发展工作，在2005国家发改委就关于直线电机关键技术发布了相关的系列报告。经过了多年的艰苦奋斗和钻研学习，我国在直线电机方面也取得了很大的成就，为直线电机的快速发展打下坚实的基础[17]。