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本文提出了一种以单螺杆膨胀机为气动汽车发动机的新型压缩空气动力系统，并对其单级系统进行了初步的理论研究，分析了膨胀比、系统效率和压缩空气入口温度等因素对气动发动机动力系统总输出功的影响，并结合分析结果对单级动力系统进行了不同系统效率下平均续航里程的计算，结果表明此单级动力系统能够满足短途观光车等气动发动机续航里程的要求，若采用多级膨胀系统，则有望进一步提高功率，可以实现在大功率公交汽车上的应用。