气动增压器是一种气动式往复液压泵,是近30年逐渐发展起来的新型动力机,在气动液压泵中,活塞组件是由气缸活塞与液压泵活塞通过活塞杆直接刚性连接而成。和曲轴式发动机/液压泵的组合动力相比,它省去了曲轴式内燃机中将活塞的往复运动转换为旋转运动的曲柄连杆机构,以及液压泵中将旋转运动转换为泵活塞往复运动的旋转斜盘机构。因此该系统具零件数目少、重量轻、效率高、燃料范围广及易回收系统频繁起停中惯性能等优点。作为特种发动机,往复式液压泵主要是为了取代目前仍执世界动力机之牛耳的曲轴式发动机在频繁起停大中功率的行走机械中的应用。本论文以气动增压器为研究对象,从理论分析、数学模型的建立与仿真、方案的评审、原理样机研制等诸方面系统的工作机理进行了全面而系统的研究。首先,根据系统要求的性能指标,对系统原理、控制回路、基本结构参数、进行了初步的设计与计算。其次,运用热力学第一定律、连续方程、动量方程等对气动增压系统的输出压力、流量特性、执行机构的运动特性进行了数学描述,在应用MATLAB/Simulink软件仿真研究的基础上,重点讨论了气动增压系统的输出压力、流量特性,为气动增压器的研制提供了理论基础。最后,对气动增压器的设计方案进行了评审,评审通过后对该设备进行产品具体结构的设计。