活塞式内燃机自19世纪60年代问世以来，经过不断改进和发展，已是比较完善的机器。它热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性好，所以获得了广泛的应用。全世界各种类型的汽车、拖拉机、农业机械、工程机械、小型移动电站和战车等都以内燃机为动力。海上商船、内河船舶和常规舰艇，以及某些小型飞机也都由内燃机来推进。世界上内燃机的保有量在动力机械中居首位，它在人类活动中占有非常重要的地位。尤其在我国汽车工业进入快速增长期、包括广东省在内许多省市都以汽车作为支柱产业的今天，作为汽车的心脏——内燃机，对它的研究，每个实质性进展都会产生巨大的经济和社会效益。 研究这种概念全新的内燃机能量转换机构——无侧压虚连杆内摆线机构，取代一百多年来传统的曲柄连杆机构。这种新型机构，可以消除传统内燃机中活塞对气缸的摆动侧压力，消除活塞对气缸的排击，消除气缸套与冷却水接触的局部表面上出现蜂窝状的穴蚀破坏，降低内燃机的机械振动和噪音，大大降低活塞与气缸产生的摩擦、磨损；极大提高了内燃机的经济性、动力性，延长内燃机的使用寿命和可靠性。该研究摆脱了传统的曲柄连杆机构，是内燃机机构设计中的一个重大的原创性突破。本课题将研究无侧压虚连杆行星齿轮内摆线机构应用于内燃机中，研究整个机构(包括活塞、行星齿轮、行星架、曲轴、轴承等)的运动学、动力学规律，形成一套新型设计理论与方法；并通过虚拟样机软件ADAMS建立动力学仿真模型，与传统的曲柄连杆机构在功率、扭矩、效率、磨损等各个方面进行比较；通过有限元分析软件ANSYS分析零部件，对机器进行优化设计，为下一步建立内燃机台架试验奠定基础。