增压是提高发动机功率密度的常见手段。点燃式液压自由活塞发动机取消了曲柄连杆机构,在结构上更能适应大功率。然而,由于自由活塞运动规律的独特性,点燃式液压自由活塞发动机增压后的燃烧过程和活塞运动规律会发生很大变化。本文通过实验和仿真手段对点燃式液压自由活塞发动机增压后的活塞运动规律、燃烧过程和爆震倾向等特性进行了研究,以探索其高效大功率的优化途径。实验方面,搭建了点燃式液压自由活塞发动机实验台架,以进行增压燃烧过程的模拟。仿真方面,利用三维仿真软件建立了点燃式液压自由活塞发动机仿真模型,并在仿真中实现了活塞运动规律与燃烧过程的耦合。实验结果表明,点燃式液压自由活塞发动机增压后活塞运动周期缩短,上止点附近停留时间也相应缩短。适当提高缸内初始压力有利于提高指示热效率。实验中将缸内初始压力提高至0.15 MPa后,最高指示热效率由30.0%提高至31.5%。而进一步将缸内初始压力提高至0.20 MPa后,最高指示热效率回落至30.5%。通过实验和仿真手段对增压后的爆震倾向进行了研究,结果表明点燃式液压自由活塞发动机增压有利于抑制爆震。而在爆震强度方面,高能量密度的影响起到了主要作用,使得增压后爆震强度提高。通过实验验证了液压自由活塞发动机压缩比随点火相位的自适应性具有抑制早燃发展为超级爆震的作用。在缸内初始压力提高后,自适应性降低,但活塞运动周期也相应缩短,不利于超级爆震的发生。仿真中在缸内初始压力为0.2 MPa时将活塞组质量增加一倍,结果表明自适应性得到了提高。针对液压自由活塞发动机缸内初始压力较高的条件下指示热效率低的问题,提出优化活塞质量和多火花塞点火两种方案。仿真结果显示,在缸内初始压力为0.2 MPa的条件下,通过优化活塞组质量可将指示热效率从31.3%提高至39.9%。在缸内初始压力为0.4 MPa和0.8 MPa的条件下,采用四个火花塞点火能够有效提高指示热效率。仿真发现四个火花塞点火结合自由活塞运动规律可以在高增压度下通过诱导末端气自燃提高指示热效率,而不发生爆震。