對置式自由活塞線性交流發(fā)電機交叉引用的相關(guān)申請本申請要求于2010年11月4日提交的美國臨時申請No.61/410340的權(quán)益，并通過參考將其結(jié)合于此。技術(shù)領(lǐng)域本公開涉及采用對置式自由活塞的線性交流發(fā)電機。

背景技術(shù)：
在這一部分的描述僅提供了與本公開相關(guān)的背景信息。從而，這樣的描述并非意圖構(gòu)成對現(xiàn)有技術(shù)的承認。交流發(fā)電機是將機械輸入轉(zhuǎn)換成電流的裝置。已知，例如，采用皮帶驅(qū)動軸提供該交流發(fā)電機的輸入。交流發(fā)電機利用感應(yīng)來產(chǎn)生電力。已知，例如，為了產(chǎn)生電流，利用永久磁體和導(dǎo)電線的繞組(即，線圈)之間的相對運動來產(chǎn)生電流。磁體和繞組的多種不同配置被用于對生成的電流產(chǎn)生不同的作用。一個示例性線性交流發(fā)電機包括固定氣缸以及氣缸內(nèi)的移動活塞。通過將一個或多個磁體放置在氣缸壁和活塞這兩者之中的一個之上、將繞組放置在氣缸壁和活塞這兩者之中的另一個之上，活塞的線性移動產(chǎn)生感應(yīng)并且由此在繞組中產(chǎn)生電流。對置式活塞發(fā)動機包括位于兩個活塞之間的燃燒室。隨著燃燒在燃燒室中的發(fā)生，活塞被向外驅(qū)動。接著活塞朝向設(shè)備的中心返回以為下一個燃燒事件作準(zhǔn)備。對置式活塞發(fā)動機的示例性實施例包括不具有固著在活塞上的機軸的自由活塞式發(fā)動機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
自由活塞式線性交流發(fā)電機包括氣缸，該氣缸具有一對彈力室(bouncechambers)、一對掃氣室、一對對置的活塞以及在對置的活塞之間設(shè)置的燃燒室?；钊鄬τ诒舜溯S向?qū)χ貌⑶耶?dāng)每個活塞線性移動時產(chǎn)生電流。每個彈力室被放置于相應(yīng)的一個活塞和相應(yīng)的氣缸外端之間并且包括被配置為在燃燒后將相應(yīng)的一個活塞從相應(yīng)的第二位置返回至相應(yīng)的第一位置的充分受約束的空氣。本發(fā)明還提供了以下方案：1.一種自由活塞式線性交流發(fā)電機，包括：氣缸，所述氣缸包括一對彈力室、一對掃氣室、一對對置的活塞以及在所述對置的活塞之間設(shè)置的燃燒室；所述活塞彼此軸向?qū)χ?，并且?dāng)每個活塞線性移動時產(chǎn)生電流；以及每個彈力室置于相應(yīng)的一個活塞和相應(yīng)的氣缸外端之間，并且所述彈力室包括充分受約束的空氣，其被配置為在燃燒后將相應(yīng)的一個活塞從相應(yīng)的第二位置返回至相應(yīng)的第一位置。2.如方案1所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中所述燃燒發(fā)生在兩沖程循環(huán)中，并且每個活塞的所述線性移動包括每個活塞由所述燃燒從相應(yīng)的第一位置驅(qū)動至相應(yīng)的第二位置的相應(yīng)的第一沖程以及每個活塞從相應(yīng)的第二位置返回至相應(yīng)的第一位置從而為接下來的燃燒事件做準(zhǔn)備的第二沖程。3.如方案2所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中相應(yīng)的第一位置對應(yīng)于每個活塞處于相應(yīng)的內(nèi)止點中心位置，以及所述相應(yīng)的第二位置對應(yīng)于每個活塞處于相應(yīng)的外止點中心位置。4.如方案1所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中對置活塞的每個包括自由活塞，當(dāng)相應(yīng)的彈力室中的充分受約束的空氣沒有被壓縮時，所述自由活塞具有自然靜止位置。5.如方案1所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中當(dāng)相對應(yīng)的活塞從相應(yīng)的第一位置向相應(yīng)的第二位置移動時，每個彈力室中的充分受約束的空氣被壓縮，并且所述被壓縮的充分受約束的空氣對相對應(yīng)的活塞施加返回力從而使所述相對應(yīng)的活塞從相應(yīng)的第二位置返回至相應(yīng)的第一位置。6.如方案1所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中每個活塞包括線性交流發(fā)電機的相應(yīng)的第一元件，所述相應(yīng)的第一元件與位于氣缸外壁上的線性交流發(fā)電機的相應(yīng)的第二元件相互作用，其中每個活塞在相應(yīng)的第一位置和相應(yīng)的第二位置之間的移動產(chǎn)生電流。7.如方案6所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中第一元件包括永磁體和繞組之中的一個，并且第二元件包括永磁體和繞組之中的另一個。8.如方案1所示的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中對置活塞的每個具有相應(yīng)的頭部部分以及相應(yīng)的滑動部分，所述燃燒室設(shè)置在所述對置活塞的相應(yīng)滑動部分的相應(yīng)的近端之間。9.如方案8所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中每個掃氣室被設(shè)置在氣缸外壁、各個活塞的相應(yīng)滑動部分的相應(yīng)外壁和各個活塞的相應(yīng)頭部部分的相應(yīng)近端之間，各個活塞的相應(yīng)頭部部分具有鄰近于相應(yīng)掃氣室的相應(yīng)的近端以及鄰近于相應(yīng)彈力室的相應(yīng)的遠端，從而在相應(yīng)的掃氣室和相應(yīng)的彈力室之間形成支座。10.如方案1所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中當(dāng)相對應(yīng)的活塞從相應(yīng)的第一位置向相應(yīng)的第二位置移動時每個掃氣室通過至少一個相應(yīng)的掃氣進氣口抽吸進氣，當(dāng)相對應(yīng)的活塞從相應(yīng)的第二位置向相應(yīng)的第一位置移動時每個掃氣室將抽吸的進氣通過至少一個相應(yīng)的掃氣出氣口輸送至所述燃燒室中。11.如方案10所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中每個掃氣室將抽吸的進氣通過至少一個相應(yīng)的掃氣出氣口輸送至儲氣室中，所述儲氣室將每個掃氣室流體連通至所述燃燒室。12.如方案10所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中被抽吸的進氣包括自然送入的環(huán)境空氣和通過渦輪增壓器和增壓器中的一個充入的環(huán)境空氣之中的一種。13.如方案1所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中所述燃燒室內(nèi)的期望壓縮比是通過調(diào)節(jié)返回力所影響的，所述返回力是由充分受約束的空氣提供的。14.如方案13所述的自由活塞式線性交流發(fā)電機，其中調(diào)節(jié)由充分受約束的空氣所提供的返回力包括增加在至少一個彈力室內(nèi)的被約束空氣質(zhì)量和減少在至少一個彈力室內(nèi)的被約束空氣質(zhì)量中的一種。15.一種用于控制自由活塞式線性交流發(fā)電機的方法，所述自由活塞式線性交流發(fā)電機具有氣缸，所述氣缸包括一對掃氣室、一對對置的活塞、一對彈力室以及設(shè)置于所述對置活塞之間的燃燒室，所述彈力室的每個被設(shè)置在相應(yīng)的一個活塞和相應(yīng)的氣缸外端之間，所述方法包括：通過所述燃燒室內(nèi)的燃燒事件，將每個活塞從相應(yīng)的內(nèi)止點中心位置向外驅(qū)動至相應(yīng)的外止點中心位置；在各個彈力室中產(chǎn)生相應(yīng)返回力以將每個活塞從相應(yīng)的外止點中心位置返回至相應(yīng)的內(nèi)止點中心位置以準(zhǔn)備接下來的燃燒事件；以及當(dāng)每個活塞在相應(yīng)的內(nèi)止點中心位置和相應(yīng)的外止點中心位置之間移動時產(chǎn)生電流，每個活塞包括線性交流發(fā)電機的永磁體和繞組中的一個，并且與位于氣缸壁上的線性交流發(fā)電機的永磁體和繞組中的另一個相互作用。16.如方案15所述的方法，其中在各個彈力室中產(chǎn)生相應(yīng)返回力包括當(dāng)相應(yīng)活塞從內(nèi)止點中心位置向相應(yīng)的外止點中心位置移動時，壓縮相應(yīng)彈力室內(nèi)的充分受約束的空氣量。17.如方案15所述的方法，進一步包括通過調(diào)節(jié)至少一個彈力室內(nèi)的受約束空氣質(zhì)量來實現(xiàn)燃燒室內(nèi)期望的壓縮比。18.如方案15所述的方法，進一步包括：當(dāng)活塞從相應(yīng)的內(nèi)止點中心位置向相應(yīng)的外止點中心位置移動時，抽吸進氣至相應(yīng)的掃氣室；當(dāng)活塞從相應(yīng)的外止點中心位置向相應(yīng)的內(nèi)止點中心位置移動時，將抽吸的進氣從掃氣室輸送至儲氣室；以及當(dāng)活塞處于外止點中心位置時，將所述儲氣室內(nèi)的進氣抽吸至所述燃燒室。19.一種自由活塞式交流發(fā)電機，包括：包括一對彈力室的氣缸；一對掃氣室；具有相應(yīng)的頭部和滑動部分的一對活塞，每個活塞彼此軸向?qū)χ貌⑶耶?dāng)在氣缸內(nèi)線性移動時產(chǎn)生電流；設(shè)置于所述滑動部分的近端之間的燃燒室；每個掃氣室設(shè)置在氣缸外壁、相應(yīng)活塞的滑動部分的外壁以及相應(yīng)活塞的頭部部分的近端之間；以及每個彈力室設(shè)置在氣缸的相應(yīng)的外端與相應(yīng)活塞的頭部部分的相應(yīng)遠端之間，每個彈力室包括充分受約束的空氣。附圖說明以下將通過示例的方式結(jié)合附圖描述一個或多個實施例，其中：圖1示出了根據(jù)本公開的采用對置活塞和彈力室的示例性自由活塞式線性交流發(fā)電機的部分橫截面視圖；圖2示出了根據(jù)本公開的在活塞由燃燒事件從第一位置向第二位置驅(qū)動的第一沖程期間的圖1的自由活塞式線性交流發(fā)電機；以及圖3示出了根據(jù)本公開的在活塞由相應(yīng)彈力室中的壓縮所提供的返回力從第二位置向第一位置返回的第二沖程期間的圖1的自由活塞式線性交流發(fā)電機。具體實施方式現(xiàn)在參看附圖，其中示圖僅用于示例某些示例性實施例，而并非用于對其進行限制，圖1示出了示例性的自由活塞式線性交流發(fā)電機(FPLA)100的部分橫截面視圖，自由活塞式線性交流發(fā)電機(FPLA)100包括氣缸120，該氣缸120包括分別的第一和第二彈力室400、402，分別的第一和第二掃氣室201、202，分別的第一和第二對置活塞301、302，以及設(shè)置在對置活塞301、302之間的燃燒室160。活塞301、302彼此軸向?qū)χ貌⑶冶慌渲脼楫?dāng)每個活塞301、302線性移動時產(chǎn)生電流。每個彈力室400、402設(shè)置在相應(yīng)的一個活塞301、302，以及相應(yīng)的氣缸120封閉外端150、152之間。每個彈力室400、402包括充分受約束的空氣，其被配置為在燃燒室160內(nèi)的燃燒事件結(jié)束之后將相應(yīng)的一個活塞301、302從第二位置(例如，外止點中心)返回至第一位置(例如，內(nèi)止點中心)。彈力室400、402在此可進一步被稱為氣體彈簧。燃燒室160中的燃燒事件發(fā)生在兩沖程循環(huán)中，并且每個活塞301、302的所述線性移動包括每個活塞由所述燃燒事件從第位置驅(qū)動至第二位置的第一沖程以及每個活塞301、302從第二位置至第一位置以準(zhǔn)備下一個燃燒事件的第二沖程。第二沖程采用彈力室400、402中儲存的能量以將各個活塞301、302從第二位置推動并返回至第一位置。參看圖2，根據(jù)本公開的示例性實施例，示出了在第一沖程期間朝向第二位置移動的每個活塞301、302。由燃燒事件驅(qū)動的活塞301、302向第二位置移動。每個活塞301、302由燃燒事件產(chǎn)生的燃燒驅(qū)動力401驅(qū)動。每個活塞301、302的第二位置對應(yīng)于外止點中心位置。在第一沖程期間，當(dāng)每個活塞由所述燃燒事件驅(qū)動從第一位置移動至第二位置時，每個彈力室400、402中的充分受約束的空氣被壓縮。參看圖3，根據(jù)本公開的示例性實施例，示出了在第二沖程期間朝向第一位置移動的每個活塞301、302。在第二沖程期間活塞從第二位置至第一位置的移動或返回通過由各個彈力室400、402中的壓縮所提供的返回力305實現(xiàn)。換句話說，在每個彈力室400、402中的被壓縮的充分受約束的空氣被用于向各個活塞301、302施加返回力305，從而將各個活塞301、302從第二位置返回至第一位置。每個活塞301、302可為自由活塞，由此，每個活塞可不連接至曲軸。每個活塞301、302的第一位置可對應(yīng)于內(nèi)止點中心位置(即，第一位置)，其中內(nèi)止點中心位置是當(dāng)各個彈力室400、402中的充分受約束的空氣沒有被壓縮時的自然靜止位置。如圖1中所示，一對對置活塞301、302中的每個都具有相應(yīng)的頭部部分310、320以及相應(yīng)的滑動部分309、319。燃燒室設(shè)置在各個滑動部分309、319的相應(yīng)的近端311、313之間。第一掃氣室201設(shè)置在氣缸外壁122、第一活塞301的滑動部分309的外壁315以及第一活塞301的頭部部分310的近端331之間。第一活塞301的頭部部分310具有鄰近于第一掃氣室201的近端331和鄰近于第一彈力室400的遠端333，由此能夠在第一掃氣室201和第一彈力室400之間形成支座。類似地，第二掃氣室202設(shè)置在氣缸外壁122、第二活塞302的滑動部分319的外壁317以及第二活塞302的頭部部分320的近端321之間。第二活塞302的頭部部分320具有鄰近于第二掃氣室202的近端321和鄰近于第二彈力室402的遠端323，由此能夠在第二掃氣室202和第二彈力室402之間形成支座。由此，每個掃氣室201、202被設(shè)置于汽缸壁122、各個活塞301、302的相應(yīng)的滑動部分309、319的相應(yīng)的外壁315、317以及各個活塞301、302的相應(yīng)的頭部部分310、320的相應(yīng)的近端331、321之間。各個活塞301、302的頭部部分310、320具有鄰近于相應(yīng)掃氣室201、202的相應(yīng)的近端331、321和鄰近于相應(yīng)彈力室400、402的相應(yīng)的遠端333、323，由此在相應(yīng)的一個掃氣室201、202和相應(yīng)的一個彈力室400、402之間形成支座。每個掃氣室201、202包括至少一個相應(yīng)的進氣口130、131、150、151以接收和引導(dǎo)進入相應(yīng)掃氣室201、202的進氣。每個掃氣室201、202包括至少一個相應(yīng)的出氣口140、141、160、161以輸送進氣從而用于燃燒室160的最終燃燒。進氣和出氣口均可包括配置為允許進氣進入每個掃氣室201、202和配置為將進氣從每個掃氣室201、202輸送出的止回閥4。參看圖1和2，當(dāng)?shù)谝粵_程期間第一活塞301從第一位置移動至第二位置時，第一掃氣室201通過至少一個相應(yīng)的掃氣進氣口130和/或131抽吸進氣602。類似地，當(dāng)?shù)谝粵_程期間第二活塞302從第一位置移動至第二位置時，第二掃氣室202通過至少一個相應(yīng)的掃氣進氣口150和/或151抽吸進氣602。在一個實施例中，抽吸的進入第一和第二掃氣室201、202的進氣602可為自然送入的環(huán)境空氣。在另一個實施例中，進氣602可由渦輪增壓器或增壓器充入從而增加進氣的壓力并且給發(fā)動機提供增壓壓力，由此增加可由FPLA100實現(xiàn)的輸出。充入的進氣可由充入空氣冷卻器冷卻從而增加空氣的密度。參看圖1和圖3，當(dāng)?shù)谝换钊?01在第二沖程期間從第二位置移動至第一位置時，第一掃氣室201輸送進氣(例如，被輸送的進氣604)經(jīng)過至少一個相應(yīng)的掃氣出氣口140、141從而用于燃燒室160內(nèi)的最終燃燒。類似地，當(dāng)?shù)诙钊?02在第二沖程期間從第二位置移動至第一位置時，第二掃氣室202輸送抽吸的進氣(例如，被輸送的進氣604)經(jīng)過至少一個相應(yīng)的掃氣出氣口160、161輸出從而用于燃燒室160的最終燃燒。在參考圖1-3的示例性實施例中，當(dāng)每個活塞從第二位置移動至第一位置時，每個掃氣室201、202將抽吸的進氣輸出或泵送經(jīng)過至少一個相應(yīng)的掃氣出氣口140、141、160、161至儲氣室540。儲氣室540將每個掃氣室201、202與燃燒室160的至少一個燃燒室進氣口560流體連通。當(dāng)活塞位于第二位置時，在掃氣周期期間，儲氣室540中傳輸?shù)倪M氣604可作為增壓空氣被抽吸至燃燒室160。當(dāng)活塞301、302位于第二位置時，掃氣周期將來自每個掃氣室201、202的增壓空氣通過儲氣室540提供給燃燒室160。本公開不限于單一的儲氣室540，并且可包括多于一個的儲氣室。在替換性實施例中，取代儲氣室540，可采用進氣歧管將每個掃氣室201、202與燃燒室160流體連通。可以理解，活塞301、302的動作提供了廢氣的排出和進氣的進入。新鮮的進氣602被抽吸入掃氣室201、202的掃氣配置可允許這里描述的活塞301、302的冷卻，然后接著通過儲氣室540將氣體作為增壓空氣抽吸入燃燒室160?；钊?01、302可被配置為當(dāng)活塞301、302在第二沖程期間由返回力305返回或者向內(nèi)推動時壓縮相各個掃氣室201、202中所抽吸的進氣602，由此用作增壓器。因此，參看圖3，每個掃氣室201、202通過至少一個相應(yīng)的掃氣出氣口140、141、160、161輸送或者泵送進氣(例如，抽吸的進氣604)至儲氣室540?？梢岳斫?，儲氣室540中壓縮的被輸送的進氣604的壓力高于在前一個第一沖程期間被抽吸入每個掃氣室201、202的進氣的壓力。FPLA100包括一個或多個燃料噴射器600。在被配置為通過直接噴射操作的發(fā)動機中，燃料噴射器600通過燃料軌道或其它設(shè)備被供應(yīng)高壓燃料。在直接噴射發(fā)動機中，燃料直接噴灑入燃燒室160中。還已知其他配置，其中燃料被噴射入一個或多個輸入口并且與進氣一起被抽吸入燃燒室160。例如，燃料可在燃燒室進氣口560或在儲氣室540的某些位置噴射。燃料噴射器被配置為噴灑或霧化燃料，從而利于在燃燒室160中有效的混合和燃燒燃料。燃燒室160包括一個或多個進氣口560。燃燒室160進一步包括一個或多個排氣口580。通常，進氣口通道引導(dǎo)充入空氣(例如進氣)通過儲氣室540進入燃燒室160，其中充入空氣是由于活塞的移動而將每個掃氣室201、202中的進氣進行增壓、壓縮和輸送的氣體。排氣口接收在燃燒事件之后來自燃燒室160的廢氣并且引導(dǎo)廢氣例如通過排氣歧管進入排氣系統(tǒng)。圖1中示出的燃燒室160由氣缸120的內(nèi)壁124以及各個活塞301、303的滑動部分309、319的各近端311、313所限定。每個滑動部分309、319分別可包括位于相應(yīng)近端311、313的塞狀部分以將燃燒室160與氣缸120中的其余區(qū)域間隔開來。換句話說，每個塞狀部分用作密封表面以用于密封燃燒室160中的燃燒事件。在掃氣期間，當(dāng)活塞301、302位于第二位置時，進氣(例如增壓空氣)從儲氣室540被抽吸入燃燒室160。在示例性實施例中，燃料被噴射入燃燒室160中?？商鎿Q地，燃料可在燃燒室進氣口560處或者在儲氣室540內(nèi)的位置噴射。接著，燃料氣體供給由返回的活塞301、302進行壓縮，其中活塞301、302的返回是由每個彈力室400、402(即圖3)中被壓縮的充分受約束的空氣施加的返回力305所實施的。FPLA100被配置為以使得當(dāng)燃料氣體供給被壓縮時發(fā)生燃燒。在本公開的示例性實施例中，來自各滑動部分309、319的漏氣被掃氣至相應(yīng)的一個掃氣室201、202，或者儲氣室540，并且隨后被抽吸入燃燒室160中。現(xiàn)有技術(shù)中已知多種燃燒模式，并且FPLA100可期望采用任意數(shù)量的燃燒模式。FPLA可被配置為采用柴油燃料以用于燃燒。柴油燃料的燃燒可通過壓縮點火進行控制，其中燃料氣體供給被壓縮至不需用火花就可點燃供給氣體的一點處。這樣的配置眾所周知還包括電熱塞用以在溫度或者其他因素可能導(dǎo)致的失火或者供給氣體不完全燃燒的情況中進行輔助。另外，已知柴油發(fā)動機采用包括能夠增加發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性的供給氣體和燃料的高比例或者稀燃操作(leanoperation)的預(yù)混合壓縮點火模式(PCCI)。可替代地，也可采用包括汽油或者乙醇混合燃料的其他燃料和發(fā)動機。如圖1中所述，這樣的配置可包括火花塞620以在特定的時間點提供火花以點燃供給氣體。另外，已知的包括分層混合火花點燃模式以及均質(zhì)充量壓縮點燃模式(HCCI)的燃燒模式。分層混合火花點燃模式可采用在燃燒室160中的特定部分中的集中燃料結(jié)合來自火花塞的定時火花以提供有效的燃燒并且施加力至活塞。HCCI模式包括高氣體燃料比的操作或者稀薄操作以增加發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性。多種燃料和燃燒模式可在發(fā)動機中采用。本公開并不意圖限制于這里提供的特定示例性實施例。排氣系統(tǒng)接收來自排氣口580的作為廢氣流的廢氣。廢氣流的特征在于廢氣的溫度、廢氣的壓力以及廢氣質(zhì)量流量比。廢氣流可被直接從排氣系統(tǒng)中排出至大氣。在另一實施例中，可采用再處理設(shè)備來處理廢氣流中可能存在的包括NOx，CO以及微量烴的成分。另外，廢氣流可用在渦輪機中以將廢氣流中的壓力轉(zhuǎn)換為機械能。如前所述，一對對置活塞301、302在每個第一和第二沖程期間產(chǎn)生電流。FPLA100的活塞301、302包括位于與氣缸120的外壁122上的第二元件9相互作用的第一元件7，其中每個活塞在第一位置和第二位置之間的移動產(chǎn)生電流?？梢岳斫饷總€活塞在第一位置和第二位置之間的移動也包括在第二位置和第一位置之間的產(chǎn)生電流的移動。在本公開的示例性實施例中，第一元件7分別位于每個活塞301、302的頭部部分310、320。在本公開的示例性實施例中，如圖1所示，第一元件7包括永磁體、第二元件9包括繞組。繞組包括從繞組伸出的導(dǎo)線以用于將電流傳輸至相關(guān)的整流器700。整流器700電連接至用于儲存生成的電流的電池800。通過將永磁體放置在活塞301、302上，不需要將導(dǎo)線固著在移動活塞上。在替代的實施例中，第一元件7包括繞組，第二元件9包括永磁體。換句話說，F(xiàn)PLA100的第一元件7包括永磁體和繞組中的一個，F(xiàn)PLA100的第二元件9包括永磁體和繞組中的另一個。在燃燒室160產(chǎn)生熱。高溫可能對永磁體產(chǎn)生不利影響。由此，配置活塞以使得永磁體(即，第一元件7)不被暴露在高溫中是有利的。這樣的配置具有多種實施例。例如，如圖1所示的，活塞301、302被設(shè)置以與抽吸入FPLA100的掃氣室201、202的輸入空氣的大量空氣流相互作用并且壓縮該空氣流。前述的掃氣配置可采用抽吸入每個掃氣室201、202的抽吸的大量進氣流，以通過流經(jīng)掃氣室201、202的空氣流來冷卻各個活塞301、302以及永磁體(即第一元件7)。可選擇活塞的特性以使得來自活塞的熱量最大化地向進氣傳遞。在本公開的示例性實施例中，各個活塞301、302的相應(yīng)頭部部分310、320的相應(yīng)的外壁316、318很薄從而最大化的傳遞第一元件7(例如永磁體)的熱量。在另一實施例中，每個活塞301、302基本上中空以最大化的傳遞第一元件7的熱量以及減少每個活塞301、302的質(zhì)量。在另一個示例性實施例中，采用耦合至各個活塞301、302的相應(yīng)的遠端321、331的一系列散熱片來最大化或者有利于從每個活塞301、302的散熱，各個活塞301、302與每個掃氣室201、202中的抽吸的進氣相互作用。進一步，發(fā)動機冷卻劑或者其他流體可被用于包覆FPLA100的換熱器設(shè)計中以用于對FPLA100進行額外的散熱。另外，可選擇用于活塞的材料以用于影響各活塞301、302的散熱性能。在一個示例性實施例中，可采用鋼。在一個替代性實施例中，可采用鋁。在另一個替代性實施例中，可采用陶瓷材料以減小從燃燒室160傳遞至第一元件7(例如永磁體)的熱量。應(yīng)當(dāng)理解，可使用多種不同的材料，并且本公開并不意圖受限于這里所描述的特定示例性實施例。自由活塞式發(fā)動機的燃燒室160中不包括當(dāng)活塞連接至曲軸時的大的側(cè)向力。由此，可采用活塞設(shè)計的特定實施例，其在活塞301、302之間以及內(nèi)外氣缸壁124、122之間不需要密封或者活塞環(huán)。這樣的實施例額外的減小了FPLA中產(chǎn)生的熱量并且可以減小永磁體所承受的溫度?；钊馁|(zhì)量可影響FPLA100的操作。例如，驅(qū)動每個活塞301、302所需的燃燒力401以及活塞301、302中的振蕩頻率受到活塞質(zhì)量的影響。并且，將各活塞返回至內(nèi)止點中心(例如，第一位置)所需的返回力305也受活塞質(zhì)量影響。如前所述，在FPLA中產(chǎn)生的電流在圖1所示的繞組(即，第二元件9)中產(chǎn)生。圖1示出的導(dǎo)線將電流傳輸至整流器700。在FPLA100中產(chǎn)生的電流產(chǎn)生為交流電流?？刹捎谜髌?00將該電流從交流轉(zhuǎn)換為直流并且由此作為能量儲存在電池800中。在本公開的示例性實施例中，通過調(diào)節(jié)由彈力室400、402中的被壓縮的充分受約束的空氣提供的返回力305可影響燃燒室160中的壓縮比。在一個示例性實施例中，返回力305可通過改變在至少一個彈力室400、402中的受約束空氣的質(zhì)量(即，被約束空氣量)來調(diào)節(jié)和改變。在一個實施例中，調(diào)節(jié)在至少一個彈力室400、402中的被約束氣體量可包括在各個彈力室400、402中增加氣體。在另一個實施例中，調(diào)節(jié)在至少一個彈力室400、402中的被約束氣體量可包括從各個彈力室400、402中釋放一部分基本被約束氣體。在另一個示例性實施例中，至少一個活塞301、302的線性移動的相位可根據(jù)燃燒室160中的壓縮比的影響進行調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)返回力305可影響燃燒室160中的壓縮比，通過改變至少一個彈力室400、402中的被約束氣體質(zhì)量可調(diào)節(jié)返回力305?？刹捎每刂颇K500或模塊來控制FPLA的不同部分?？刂颇K500可控制進入燃燒室160的燃料流比率、影響FPLA的輸出。控制模塊500可增加或減少施加至電路的電阻，由此影響從FPLA中抽吸的電流量。從FPLA抽吸的電流的這樣的調(diào)節(jié)可影響傳輸至整流器700的電能。進一步，調(diào)節(jié)從FPLA抽吸的電流可調(diào)節(jié)由活塞301、302上的感應(yīng)產(chǎn)生的力，由此影響活塞301、302的沖程周期以及燃燒室160中的燃燒。例如，施加至活塞的燃燒力401和偏置力305可影響燃燒室160的壓縮比?？刂颇K、模塊、控制、控制器、控制單元、處理器和類似的術(shù)語表示一個或多個特定應(yīng)用集成電路(ASIC)、電子電路、中央處理單元(優(yōu)選為微處理器)以及相應(yīng)的存儲器和執(zhí)行一個或多個軟件或者固件編程和程序的儲存器(只讀、可編程只讀、隨機存取、硬盤等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和設(shè)備、適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)理和緩沖電路、以及其他提供所述功能的元件中的任意一個或者多個的不同組合。軟件、固件、編程、指令、程序、代碼、算法和類似術(shù)語表示包括校驗和查找表的任意控制器可執(zhí)行指令組。控制模塊具有一組執(zhí)行以用于提供期望功能的控制程序。程序被通過例如中央處理單元執(zhí)行，并且可用于檢測來自傳感設(shè)備和其他網(wǎng)絡(luò)控制模塊的輸入并且執(zhí)行控制和診斷程序以控制致動器的運行。程序可有規(guī)律的間隔執(zhí)行，例如，在發(fā)動機前進以及車輛運行期間，每隔3.125、6.25、12.5、25和100毫秒執(zhí)行。另外，程序也可響應(yīng)于一個事件的發(fā)生而執(zhí)行。在本公開的示例性實施例中可單獨采用一個所描述的FPLA100。在替代性實施例中，可采用成對或成組的FPLA。依賴于整個配置的整體需求，單獨的FPLA或者一組FPLA可被選擇性的激活或者失效。由于對置活塞的同等操作和相對移動，每個FPLA可獨立平衡，由此可采用這樣的配置而不要求保持成對的FPLA同時操作。FPLA100比其他已知的發(fā)動機配置包括更少的移動部件。進一步，如在這里所述的，這樣的配置不需要活塞環(huán)。由于移動部件更少并且不需要活塞環(huán)，可減小在FPLA中產(chǎn)生的熱量以及增加發(fā)動機的效率。本公開描述了特定的優(yōu)選實施例以及對其所作的改動?；陂喿x和理解說明書可實施其他的修改和改動。由此，本公開并不意圖限制于作為實施本公開最優(yōu)模式所完成的被公開的特定實施例，本公開還將包括落入附加的權(quán)利要求保護的范圍內(nèi)的所有實施例。