具有可变活塞冲程和压缩比的四循环、四缸、预混合充量压缩点火内燃往复式自由活塞发动机，当需要提供充量点火时，压缩比发生变化以提供更高效率、低排放和多燃料运行的可能性。发动机不具有曲轴，并且因此不提供直接的转动输出。相反，它的自由活塞(23)以与两循环自由活塞发动机类似的方式振荡。对于很多应用，例如，活塞泵和压缩机，发动机提供由振荡活塞直接驱动的输出。在其他应用中，例如但不限于作为气体发生器(2001)用于动力涡轮机(1603)，发动机提供产生转动能量的间接装置。当发动机与高速动力涡轮机一起使用时，动力涡轮机(1603)可以直接地连接至高速交流发电机(1604)以用于电功率输出。