| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 符号清单 | 第15-21页 |
| 1 绪论 | 第21-41页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第21-23页 |
| 1.2 自由活塞发动机的发展概况 | 第23-28页 |
| 1.2.1 自由活塞压气机和发气机 | 第25-26页 |
| 1.2.2 自由活塞发电机 | 第26-27页 |
| 1.2.3 液压自由活塞发动机 | 第27-28页 |
| 1.3 单活塞式液压自由活塞发动机的研究现状和发展概况 | 第28-35页 |
| 1.3.1 荷兰Innas BV公司 | 第28-30页 |
| 1.3.2 德国德累斯顿工大(Dresden TU) | 第30-31页 |
| 1.3.3 美国Caterpillar公司 | 第31页 |
| 1.3.4 美国威斯康辛-麦迪逊大学(University of Wisconsion-Madsion) | 第31-33页 |
| 1.3.5 日本丰桥工大(Toyohashi University of Technology) | 第33页 |
| 1.3.6 中国北京理工大学(Beijing Institute of Technology) | 第33-35页 |
| 1.3.7 其它研究机构 | 第35页 |
| 1.4 内燃机配气机构驱动装置的研究现状和发展概况 | 第35-39页 |
| 1.4.1 凸轮驱动可变气门技术 | 第36页 |
| 1.4.2 无凸轮驱动可变气门技术 | 第36-39页 |
| 1.5 课题主要研究内容 | 第39-40页 |
| 1.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 2 单活塞式HFPE结构分析与比较 | 第41-53页 |
| 2.1 基本结构形式 | 第41-42页 |
| 2.2 三种结构的性能比较 | 第42-51页 |
| 2.2.1 压缩能比较 | 第43-44页 |
| 2.2.2 压力特性分析 | 第44-47页 |
| 2.2.3 燃油消耗及输出流量 | 第47-48页 |
| 2.2.4 机体的振动特性 | 第48-50页 |
| 2.2.5 回弹特性 | 第50-51页 |
| 2.2.6 综合性能比较 | 第51页 |
| 2.3 本章小结 | 第51-53页 |
| 3 单活塞式HFPE振动特性研究 | 第53-69页 |
| 3.1 结构和工作原理 | 第53-54页 |
| 3.2 活塞组件振动方程 | 第54-57页 |
| 3.2.1 活塞组件受力方程 | 第54-55页 |
| 3.2.2 燃烧腔工质压力分析 | 第55-56页 |
| 3.2.3 液压腔压力 | 第56-57页 |
| 3.2.4 活塞组件振动方程 | 第57页 |
| 3.3 振动特性分析 | 第57-67页 |
| 3.3.1 基本振动 | 第57-60页 |
| 3.3.2 系统等效弹簧刚度 | 第60-62页 |
| 3.3.3 频率特性分析 | 第62页 |
| 3.3.4 活塞组件不对称振动特性分析 | 第62-65页 |
| 3.3.5 不对称性影响因素 | 第65-67页 |
| 3.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 4 单活塞式HFPE结构设计 | 第69-97页 |
| 4.1 单活塞式HFPE的结构和工作原理 | 第69-71页 |
| 4.1.1 基本工作过程 | 第70页 |
| 4.1.2 “缺火”复位工况 | 第70-71页 |
| 4.1.3 补油工况 | 第71页 |
| 4.1.4 单冲程/双冲程泵油 | 第71页 |
| 4.1.5 连续工作工况 | 第71页 |
| 4.2 内燃机部件设计 | 第71-78页 |
| 4.2.1 内燃机工作过程比较 | 第71-73页 |
| 4.2.2 配气机构 | 第73-75页 |
| 4.2.3 喷油泵 | 第75-78页 |
| 4.3 压缩腔设计与计算 | 第78-88页 |
| 4.3.1 压缩性能 | 第80-85页 |
| 4.3.2 缓冲性能 | 第85-86页 |
| 4.3.3 密封性能 | 第86-88页 |
| 4.4 流量脉动 | 第88-95页 |
| 4.4.1 液压泵结构方式对流量脉动的影响 | 第88-92页 |
| 4.4.2 蓄能器吸收脉动 | 第92-95页 |
| 4.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 5 单活塞HFPE仿真性能分析 | 第97-111页 |
| 5.1 仿真模型 | 第97-98页 |
| 5.2 液压部分特性分析 | 第98-104页 |
| 5.3 内燃机部分特性分析 | 第104-106页 |
| 5.4 能量分配 | 第106-109页 |
| 5.4.1 燃烧效率 | 第106-107页 |
| 5.4.2 传热损失 | 第107页 |
| 5.4.3 排气损失 | 第107页 |
| 5.4.4 压缩能及其损失 | 第107-108页 |
| 5.4.5 摩擦力消耗的能量 | 第108页 |
| 5.4.6 液压输出能 | 第108页 |
| 5.4.7 压缩蓄能器中的能量变化 | 第108-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-111页 |
| 6 单活塞式HFPE子系统性能测试 | 第111-137页 |
| 6.1 HFPE整体装置 | 第111-115页 |
| 6.1.1 柴油机 | 第111-112页 |
| 6.1.2 液压部分 | 第112-113页 |
| 6.1.3 油源系统 | 第113页 |
| 6.1.4 传感器 | 第113-114页 |
| 6.1.5 数据采集及控制系统 | 第114-115页 |
| 6.2 不点火情况下HFPE的性能测试 | 第115-135页 |
| 6.2.1 压缩子系统测试 | 第115-120页 |
| 6.2.2 压缩腔建压时间 | 第120-125页 |
| 6.2.3 “缺火”复位子系统测试 | 第125-128页 |
| 6.2.4 泵油子系统 | 第128页 |
| 6.2.5 摩擦力测试 | 第128-130页 |
| 6.2.6 活塞组件运动的可重复性 | 第130-132页 |
| 6.2.7 伺服电机性能测试 | 第132-135页 |
| 6.3 本章小结 | 第135-137页 |
| 7 结论与展望 | 第137-141页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第137-138页 |
| 7.2 创新点 | 第138-139页 |
| 7.3 工作展望 | 第139-141页 |
| 参考文献 | 第141-151页 |
| 附录 | 第151-155页 |
| 作者简历 | 第155-156页 |
