傳統(tǒng)的往復(fù)式內(nèi)燃機經(jīng)過一百多年的發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代社會最重要的動力裝置，應(yīng)用范圍幾乎覆蓋人類生活的每一個角落。然而伴隨人類社會的進步，特別是汽車工業(yè)的快速發(fā)展，內(nèi)燃機使用數(shù)量和應(yīng)用規(guī)模也劇烈增加，與之而來的傳統(tǒng)石化資源日益短缺也成為各個國家面臨的重要問題。與此同時，大量內(nèi)燃機排放的廢氣，成為大氣污染的主要來源之一。僅僅針對汽車發(fā)動機尾氣污染，各國政府已經(jīng)相繼出臺了完善的排放法規(guī)，規(guī)范指標(biāo)日趨嚴格。

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

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