摘要：设计了一种采用轴向直流换气的被动进气式自由活塞直线发电机，阐述了其主要结构和工作原理，建立了动力学及热力学方程，实验验证了仿真模型的工作过程，分析了工作过程运动特性和相关结构参数对系统性能的影响规律，为性能优化及样机设计提供依据。结果表明工作过程中，发动机换气持续时间约占全周期的58％，有利于新鲜充量进入到气缸；活塞运动曲线呈非对称状，在上止点加速度变化剧烈，需要加大燃烧放热速度来适应其变化；适当加大活塞质量及排气口开闭位置，减小点火提前位置和进气阀门的开启压力，可使样机具有较高的输出功率。

关键词：自由活塞 直线发电机 被动式进气 运动特性 影响因素 

单位：北京理工大学机械与车辆学院 北京100081