伴随着人类不断发展的脚步,科学技术日渐发达,机动车工业水平不断进步。然而,在人们享受科学成果的同时,也面临着前所未有的危机和挑战。近年来能源危机和环境污染问题日趋严重,车辆对能源和环境带来的威胁越来越被人们重视,所以寻求新型动力能源的脚步日渐加快,基于此本文提出了压缩空气发动机课题,针对压缩空气发动机发展的关键瓶颈问题展开研究。本文介绍了相对其他新能源汽车而言压缩空气汽车的优势和亟待解决问题,分析了限制压缩空气发动机发展的关键问题--能量效率低下,列举了能量损失组成并分析了具体原因。针对能量效率过低问题,本文设计了一套液压控制进气系统,介绍了该系统的结构、工作原理、工作过程并进行了理论计算,得知采用本系统后将原本只有46.7%的能量效率提升为84.1%,是原来的1.8倍。并提高了压缩空气发动机的允许进气压力,原来允许进气压力只有1.4MPa,而采用本系统后进气压力可与气缸可承受压力相同,达到8—10MPa。为了探索液压控制进气系统的工作特性和效果,本文还进行了相关探索性试验。在试验中采用了由柴油机改制的四冲程压缩空气发动机,此发动机运用了热泵原理,能有效降低气源多变膨胀系数,提高能量效率,该发动机与液压控制进气系统搭配试验使两者有效配合,整机效率明显提升。最后,根据试验结果分析得到符合我实验室四冲程压缩空气和液压控制进气系统一起工作的条件为喷气提前角9CA、进气压力3MPa,并在此条件下探索喷气时间对整机能量效率的影响,同时根据实验结果分析了系统存在的不足并给出了改进意见。