自由活塞斯特林发动机是基于斯特林循环的两个活塞通过弹簧支撑、气体力耦合运行的一种外燃式热功转换装置。主要运用领域包括深空探测、太阳能发电、热电联产、潜艇AIP发电系统、余热再利用、坦克、装甲车和导弹热屏蔽和隐身、士兵便携式掌上发电机。
        本实验室根据国内外的研究现状和该方向研究的重点与难点进行了相关的理论与实验研究，主要包括研究了发动机的启动机理和气体作用效应，建立了热动力学模型、直线电机模型等为发动机的研制和优化打下了基础。在理论研究基础上成功研制了一台100W级发动机并对它进行了优化设计。

实物图