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作为车用内燃机余热回收系统中的能量输出单元,膨胀机的选型与设计对其运行性能有重要影响,本课题的目的在于开发一种适用于车用余热回收系统的膨胀机。通过对现有内燃机余热回收系统中膨胀机的工作原理和研发情况进行分析,确定了自由活塞膨胀机-直线发电机集成装置的设计方案。基于自由活塞装置的特点,设计了一种新型凸轮盘式配气机构,通过对配气机构进行动力学分析,确定其稳定运行区间和驱动扭矩范围,并开发了基于伺服电机驱动的配气控制系统。根据自由活塞膨胀机的结构特点和运行情况,通过耦合直线发电机、压缩空气源、试验数据采集