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液压自由活塞发动机的工作过程是在多过程相互耦合作用下进行，活塞动力学与燃烧、扫气、泵油各过程紧密结合。基于Aemsim建立了一维仿真模型，在分析运动特性和热力学特性的基础上，研究了关键性结构和控制参数对发动机性能的影响。仿真结果表明：由于没有机械约束，自由活塞发动机的活塞行程规律与曲柄发动机存在显著的差异；活塞质量是影响热效率和工作频率的最重要因素，效率和频率随活塞质量的变化趋势相反；由于上止点附近停留时间短和工作行程活塞快速下行，在相同结构和运转条件下最优效率略低于曲柄连杆发动机；放热率和活塞惯量的综合