随着现代工业的发展,能源危机与环境污染问题日益严重,因此节能减排成了人们面临的艰巨任务。开发清洁能源越发受到人们的重视,空气动力发动机的研制便成为解决该问题的重要措施之一。空气动力发动机是利用高压压缩空气膨胀做功,将压缩空气的内能转化为机械能,实现从原料到排放都无污染,并且压缩空气做功后又会排放到外界,实现原料的零消耗,充分满足节能减排的要求。目前,国内外的研究主要针对空气动力发动机的机械系统,例如对发动机的构造、配气系统等的研究。在满足空气动力发动机运行控制的要求下,作者采用一种新的控制方法以实现发动机转速的控制。通过课题研究,主要完成了以下几个方面的工作:(1)通过对空气动力发动机做功过程的分析,在传统转速控制方法的基础上提出了一种通过控制发动机进、排气量来控制发动机转速的新方法,并实现其控制算法。(2)建立了低转速单缸空气动力发动机转速控制系统,在搭建好的单缸空气动力发动机上进行台架实验,对所提出的控制方法进行了验证。(3)将提出的控制方法应用到四缸空气动力发动机上,采用PIC18F4525单片机作为控制器,单弹簧电磁驱动气门机构为执行器,完成了对四缸空气动力发动机转速控制系统的软、硬件设计。(4)在一台由汽油机改装成的四缸空气动力发动机上进行初期台架试验,实现对发动机转速的控制,以及测试进气压力对转速的影响。研究结果表明:所提出的控制方法可以很好的实现对发动机转速的控制。四缸气动发动机台架试验测得,其发动机最高转速为1340r/min,并且通过调节发动机的进气压力,测得发动机的转速变化率随进气压力的增大而增大,随进气压力的减小而减小。