自由活塞发动机是近些年伴随着能源和环境问题逐渐发展起来的一种新型动力机械。自由活塞发动机目前主要有两种类型,一种是液压自由活塞发动机,另一种是直线电机式自由活塞发动机。两种类型自由活塞发动机在工作中是将内燃机与液压泵或者直线电机结合为一个紧凑的整体,在热能和液压能或者热能和电能的交替作用下作往复直线运动,将燃料燃烧释放的热能直接转化为液压能或电能输出。　　本文以双活塞直线电机式自由活塞发动机作为研究对象,建立了自由活塞发动机工作过程的数学模型。利用MATLAB/Simulink软件建立了自由活塞发动机仿真模型,并对其基本性能指标进行了计算和分析,找出了影响其性能的因素,为双活塞直线电机式自由活塞发动机的样机开发奠定了理论基础。论文的主要研究内容如下:　　(1)运用热力学及动力学理论系统地分析自由活塞发动机的运动原理及缸内工作过程,分别针对汽油和柴油两种燃料建立了自由活塞发动机工作过程的数学模型。　　(2)利用MATLAB/Simulink软件,通过置入自由活塞发动机工作过程的数学模型建立了工作过程的仿真模型。得到了自由活塞发动机基本性能参数的变化规律。通过变参数仿真模拟及分析缸内工作过程的特点,找出了影响自由活塞发动机基本性能的主要因素及其对发动机性能影响的变化规律。　　从仿真结果得知:自由活塞发动机压缩比可控,可用于多种燃料;其中着火位置,/燃烧规律对发动机稳定工作的影响较大,是工作过程控制的关键因素。