自由活塞发动机发电机样机
双缸稳定运行
通过低压冷启动和线性电机控制，实现了双缸自由活塞发动机发电机系统的连续稳定运行，为高效多燃料发电提供了新的动力核心。
Zhang, Zhiyuan · 冯慧华 · Hongwen, He · 贾博儒 · Zhengxing, Zuo · Chang, Liu · Smallbone, Andrew · Roskilly, A. P.
Energy 2023
参数信息
- 上止点位置变化范围
- 16.1 to 26.0 mm
- 峰值缸压变化范围
- 2.4 to 7.5 bar
- 点火启动压力
- 4 bar
- 峰值缸内压力变异系数（无线性电机推力）
- 22.78 %
- 峰值缸内压力变异系数（带线性电机推力）
- 10.12 %
- 单缸模式上止点位置变异系数
- 0.84 %
- 单缸模式压缩比变异系数
- 3.33 %
- 单缸模式峰值缸压变异系数
- 2.27 %
技术优势
低压冷启动可行
实验证实4 bar启动压力下即可点火，降低了对辅助启动系统的要求。
推力控制改善稳定性
带线性电机推力时，峰值缸压变异系数从22.78%降到10.12%，运行更稳定。
单缸模式波动低
单缸模式下，上止点位置、压缩比、峰值缸压及其位置的变异系数分别为0.84%、3.33%、2.27%和0.84%，表明关键参数波动较小。
应用场景
- 高效发电系统：该系统的低波动性和多燃料适应性可直接用于高效分布式发电，替代传统内燃机发电机组。
- 多燃料动力装置：自由活塞结构天然适配多燃料燃烧，可用于灵活燃料电站，减少对单一燃料的依赖。
- 线性电机驱动：线性电机推力控制被证明能显著降低缸压波动，可作为线性电机驱动系统的控制策略参考。
- 氢燃料发电：自由活塞发动机的多燃料能力可拓展至氢燃料，为氢发电提供紧凑高效的动力核心。