自由活塞发动机是一种非曲轴发动机，可采用可变压缩比运行，具有燃料适用性灵活且发动机排放潜力低的特点。本文建立了传统汽油机、自由活塞汽油机和自由活塞氢发动机等多种一维发动机模型，对5～11 Hz转速下、不同当量比下的发动机性能与排放性能进行了模拟计算，并进行了比较。结果表明，自由活塞发动机具有明显的NOx减排潜力，与传统汽油机相比，在6 Hz时最大减排量为57.37%。但氢自由活塞发动机的NOx排放量略高于汽油自由活塞发动机，且随着转速的提高，这种差距越来越大。此外，研究了自由活塞发动机中与氢燃烧有关的几个因素及其关系，结果表明当量比𝜑=0.88 是影响NOx生成的关键点，点火提前正时也会在很大程度上影响燃烧持续时间、缸内最高温度和NOx生成。

MDPI，应用科学 2023，13(3)，1410