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自由活塞式发动机可以像燃料电池一样用来高效发电，而且比燃料电池更便宜。
种非传统的发动机设计正作为一
些混合动力汽车的氢燃料电池或传统发动机的潜在替代品而受到关注。自由活塞式发动机可以像燃料电池一样高效发电而且成本更低。
自由活塞式发动机并不是新鲜事物：它发明于20世纪20年代。但近期对混合动力车关注度的持续增长使得越来越多的研究组织和汽车制造商开始研究并发展这项技术。不同于传统的发动机，其活塞和曲轴之间没有机械连接(因此被称为自由活塞)。由于这种设计改善了燃烧状况并且摩擦更小，因此这种发动机比传统的发电机或较新型燃料电池技术的效率都要高。
找到一种便宜且有效的发电方法对于汽车制造商——他们要研发电动车辆的车载发电机来为电池组充电和扩容——来说变得越来越重要。被称为插电式混合动力车或增程型电动车之类的车辆，将于2010年底开始发售。首批车辆将会使用基于传统发动机的发电机。但之后的型号将包含燃料电池或其他的非传统发动机，比如自由活塞式发动机。
自由活塞发动机潜在的高效率使其与传统发动机相比更有优势，它们能使用更多种燃料，与氢燃料电池相比也存在优势。更重要的是，自由活塞式发动机不需要燃料电池所用的铂催化剂之类的昂贵材料，因此它们也更便宜。
汽车制造商，如通用、莲花和沃尔沃，已经开始研究将来在车辆中使用这种发动机的可行性。与此同时，过去几年，越来越多的学术研究机构也已开始研发这种发动机。迄今为止，大多数都致力于计算机的模拟。由桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratoryl的研究员彼得·范·布拉里甘(Peter Van Blarigan)领导的研究团队已领先一步，他们已对自由活塞式发动机的具体部件进行了测试。他正在装配一台完整的自由活塞式发动机的样机，并希望能在一年内完成这个项目。
在传统的内燃机中，多个活塞由金属杆连接到曲轴上，通过传动来驱动车轮。自由活塞式发动机去掉了曲轴：活塞不再与任何机件相连。取而代之的是两个反向的活塞来回往返于燃烧室内。如果要发电，活塞可以装上磁条，在金属线圈内穿梭就可以产生电流。
范·布拉里甘的实验表明，这些发动机可以达到50％的发电效率——接近于氢燃料电池的效率，且远高于传统发电机的效率。自由活塞式发动机高效的部分原因是因为它们比传统发动机拥有更少的运动部件。发动机配置也使发动机的调整切实可行，这使得燃烧室中的燃料能更快地燃烧。更快速的燃烧可以使发动机在给定数量的燃料下获得更多能量，提高了效率。这同样可以改善废气的排放。
自由活塞的设计使发动机可以在使用不同的燃料——如氢气、天然气、乙醇、汽油和柴油——情况下被立即优化。理想情况是，驾驶者可以使用随手可得的便宜燃料。
但是自由活塞式发动机的发展还处于早期阶段。通用公司动力系统研究室(Powertrain Systems ResearchLab)的科学主任加里·史密斯(GarySmyth)说：“自由活塞式发动机还有一些独一无二的特性——简单和可变压缩—这使其变得很有趣，但(它们)同时也向研究人员提出了许多挑战。”
范·布拉里甘说，一个主要的问题是发动机的声音：快速爆炸声音很响且很难被抑制。但也许最大的问题在于控制系统。在传统发动机中，活塞运动受限于连杆和曲轴，这使得周期循环产生的变化变得平稳。自由活塞式发动机更加的灵活，允许使用不同的燃料，但需要一些主动控制措施来确保每个周期都是一样的：变化会导致性能低下以及增加废气排放。在自由活塞式发电机中，高速计算机和电子控制活塞运动的能力(通过线圈和磁铁)有助于解决这些问题。
麻省理工学院机械工程教授约翰·海伍德(10hn Heywood)认为，这种发动机与传统发动机相比，是否更便宜、更有效率还不清楚。“但已经有足够的进展说明它起作用了。但发动机的几何形状各不相同，很难计算出这种发动机到底有多好。是否真的更好?”海伍德表示，随着研究的进展，需要解决关于效率、排放、性能，特别是成本方面的问题。
与此同时，传统内燃机发动机一直在改进，这使自由活塞式发动机设计很难有立足之地。
种非传统的发动机设计正作为一
些混合动力汽车的氢燃料电池或传统发动机的潜在替代品而受到关注。自由活塞式发动机可以像燃料电池一样高效发电而且成本更低。
自由活塞式发动机并不是新鲜事物：它发明于20世纪20年代。但近期对混合动力车关注度的持续增长使得越来越多的研究组织和汽车制造商开始研究并发展这项技术。不同于传统的发动机，其活塞和曲轴之间没有机械连接(因此被称为自由活塞)。由于这种设计改善了燃烧状况并且摩擦更小，因此这种发动机比传统的发电机或较新型燃料电池技术的效率都要高。
找到一种便宜且有效的发电方法对于汽车制造商——他们要研发电动车辆的车载发电机来为电池组充电和扩容——来说变得越来越重要。被称为插电式混合动力车或增程型电动车之类的车辆，将于2010年底开始发售。首批车辆将会使用基于传统发动机的发电机。但之后的型号将包含燃料电池或其他的非传统发动机，比如自由活塞式发动机。
自由活塞发动机潜在的高效率使其与传统发动机相比更有优势，它们能使用更多种燃料，与氢燃料电池相比也存在优势。更重要的是，自由活塞式发动机不需要燃料电池所用的铂催化剂之类的昂贵材料，因此它们也更便宜。
汽车制造商，如通用、莲花和沃尔沃，已经开始研究将来在车辆中使用这种发动机的可行性。与此同时，过去几年，越来越多的学术研究机构也已开始研发这种发动机。迄今为止，大多数都致力于计算机的模拟。由桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratoryl的研究员彼得·范·布拉里甘(Peter Van Blarigan)领导的研究团队已领先一步，他们已对自由活塞式发动机的具体部件进行了测试。他正在装配一台完整的自由活塞式发动机的样机，并希望能在一年内完成这个项目。
在传统的内燃机中，多个活塞由金属杆连接到曲轴上，通过传动来驱动车轮。自由活塞式发动机去掉了曲轴：活塞不再与任何机件相连。取而代之的是两个反向的活塞来回往返于燃烧室内。如果要发电，活塞可以装上磁条，在金属线圈内穿梭就可以产生电流。
范·布拉里甘的实验表明，这些发动机可以达到50％的发电效率——接近于氢燃料电池的效率，且远高于传统发电机的效率。自由活塞式发动机高效的部分原因是因为它们比传统发动机拥有更少的运动部件。发动机配置也使发动机的调整切实可行，这使得燃烧室中的燃料能更快地燃烧。更快速的燃烧可以使发动机在给定数量的燃料下获得更多能量，提高了效率。这同样可以改善废气的排放。
自由活塞的设计使发动机可以在使用不同的燃料——如氢气、天然气、乙醇、汽油和柴油——情况下被立即优化。理想情况是，驾驶者可以使用随手可得的便宜燃料。
但是自由活塞式发动机的发展还处于早期阶段。通用公司动力系统研究室(Powertrain Systems ResearchLab)的科学主任加里·史密斯(GarySmyth)说：“自由活塞式发动机还有一些独一无二的特性——简单和可变压缩—这使其变得很有趣，但(它们)同时也向研究人员提出了许多挑战。”
范·布拉里甘说，一个主要的问题是发动机的声音：快速爆炸声音很响且很难被抑制。但也许最大的问题在于控制系统。在传统发动机中，活塞运动受限于连杆和曲轴，这使得周期循环产生的变化变得平稳。自由活塞式发动机更加的灵活，允许使用不同的燃料，但需要一些主动控制措施来确保每个周期都是一样的：变化会导致性能低下以及增加废气排放。在自由活塞式发电机中，高速计算机和电子控制活塞运动的能力(通过线圈和磁铁)有助于解决这些问题。
麻省理工学院机械工程教授约翰·海伍德(10hn Heywood)认为，这种发动机与传统发动机相比，是否更便宜、更有效率还不清楚。“但已经有足够的进展说明它起作用了。但发动机的几何形状各不相同，很难计算出这种发动机到底有多好。是否真的更好?”海伍德表示，随着研究的进展，需要解决关于效率、排放、性能，特别是成本方面的问题。
与此同时，传统内燃机发动机一直在改进，这使自由活塞式发动机设计很难有立足之地。