随着人们环境保护意识的不断提高及不可再生矿物资源的日益减少，内燃机动力汽车对城市空气的污染以及对能源的消耗己成为当今社会广泛关注的问题。压缩空气动力发动机是将高压空气中存储的压力能转化为机械能输出，由于不依赖于矿物能源，因此，它的出现可以有效地解决城市污染问题。 本文从两个方面对气动发动机工作原理进行了分析。首先，建立了描述单缸气动发动机工作过程的数学模型；通过对气动发动机气缸串联和并联结构的比较，得出气缸串联结构更有利于提高压缩空气的能量利用率，并在此基础上，建立了双缸气动发动机工作过程的数学模型。其次，分析了气动发动机工作原理以及高压空气在气动发动机中能量释放的特点，结果表明在动力系统中改善压缩空气与外界的换热状况，提高气缸入口处压缩空气的温度，能够有效提高发动机输出功。通过这两个方面的分析，为气动发动机的实际设计提供理论指导。