摘要：为提高现有内燃发动机的热效率，在分析斯特林发动机以及常规发动机特点的基础上提出基于大小气缸与大小活塞的带回热器的新型发动机系统。气体在该新型发动机系统的小气缸中受到压缩，压缩的过程中喷入水雾以便降低压缩功耗。压缩后的气体在回热器中受到初步加热后进入大气缸，与喷入大气缸中的燃料混合、燃烧并做功，做功后的气体在回热器中放热后被排入大气。在对系统深入分析的基础上，建立新型发动机系统的性能计算模型。利用数学模型，计算该新型发动机系统热效率在不同压缩比、不同的最高工作温度以及不同的活塞效率条件下的变化规律，并与相同条件下的常规奥托循环与狄塞尔循环的热效率进行对比。结果表明，这种新型发动机系统比常规发动机具有更高的热效率，最多可以提高20％以上。而且新型发动机系统的效率还随着回热器的效率增加而增加，增幅可以接近10％。

关键词：热力循环 斯特林发动机 新型发动机系统 热效率 活塞 

单位：中国电力企业联合会科技服务中心 北京100038 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室 北京100084