本技术涉及发动机，特别涉及一种自由活塞发动机。
背景技术：
1、混合动力车(hev)、插电式混合动力车(phev)和增程式电动车(reev)是节能与新能源汽车的主要技术路线，三者的共同点是都包含一个具有曲轴的活塞发动机，并将燃料(如汽油、柴油、甲醇、天然气、氢气等)转变成机械能，而且hev、phev和reev都需要最大限度地提高发动机的能量转换效率。
2、现有的活塞发动机产生的功率是通过活塞传递给推杆，推杆再通过曲柄传递给曲轴，进而转变成旋转运动并输出功率，由于推杆和曲轴的限制，活塞的行程是固定的，因此无法根据功率需求调整、优化压缩比，系统热效率受到限制，且做功时，推杆会施加反作用力，其横向分量将活塞紧紧的压在气缸壁上，大大增加摩擦力，增大能量损失。
3、当做功冲程刚开始时，气缸内的压力最大，但曲柄此时靠近上止点，推杆对曲轴的力臂很小，形成的扭矩较小，因而输出功率也较小，同时高温高压燃气所含能量释放较慢，由燃气泄漏和热量损失而产生的能量损失也随之增加。
4、当做功冲程快结束时，曲柄此时靠近下止点，推杆对曲轴的力臂较小，此时气缸内的压力较小，因而输出功率也较小，即降低发动机的功率密度，也增加输出功率的波动。
5、另外，推杆与曲轴之间、曲轴与壳体之间载荷很大，摩擦损失较大，且需要高压油润滑轴承，同时油泵消耗能量，进而降低发动机的效率。
技术实现思路
1、为此，本实用新型为解决上述问题，提供一种自由活塞发动机，能够取消现有技术中推杆和曲轴等构成的复杂传动机构，并将所述活塞的直线往复运动转变成旋转运动，以输出旋转形态的动力，同时提高发动机效率。
2、为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
3、本实用新型提供一种自由活塞发动机，包括两个相对设置的气缸，还包括传动单元；所述传动单元包括两个摇摆齿轮以及配合每个摇摆齿轮的单向离合器和传动轴；两个气缸的活塞通过一推杆连接，所述推杆上设置有齿条，所述摇摆齿轮均与所述齿条相啮合，且所述摇摆齿轮通过所述单向离合器传动与之对应的传动轴连接，以使所述摇摆齿轮形成定轴转动设置；所述活塞每做一次直线往返运动，以对应形成两个冲程；每一个冲程内总有一个气缸在压缩，且另一个气缸在做功；所述活塞的一次直线往返形成一个循环，且两个单向离合器的锁合方向设置为彼此相反，以保证两个传动轴在一个往返的两个冲程内交替输出扭矩和空转，并且两个传动轴的空转方向与传动转动方向相同。
4、进一步的，所述齿条为单面齿条，两个摇摆齿轮均设置在对应推杆的同一侧；两个传动轴的转动方向设置为彼此相反。
5、进一步的，两个摇摆齿轮呈间距设置。
6、进一步的，两个传动轴上分别设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现交替输出扭矩。
7、进一步的，两个传动轴上分别设置有相啮合的耦合齿轮，且其中一个传动轴设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现持续输出扭矩。
8、进一步的，所述齿条为双面齿条，两个摇摆齿轮分别设置在对应推杆的两侧；两个传动轴的转动方向均相同。
9、进一步的，两个传动轴上分别设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现交替输出扭矩。
10、进一步的，两个传动轴上分别设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮均啮合于一耦合齿轮，以形成交替传递动力的耦合设置；所述耦合齿轮装配有连接轴，所述连接轴设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现持续输出扭矩。
11、通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：
12、本实用新型能够取消现有技术中曲轴等构成的复杂传动机构，不仅能够降低总体成本，而且通过设置有齿条的推杆推动对应的摇摆齿轮转动，进而实现将所述活塞的直线往复运动转变成旋转运动，以输出旋转形态的动力，以用于驱动发电效率稳定的旋转发电机，以提高由机械能转换成电能的转换效率，同时能够提高发动机效率，还可作为用于驱动hev、phev和reev等车辆的直接动力。
1.一种自由活塞发动机，包括两个相对设置的气缸，其特征在于：还包括传动单元；
2.根据权利要求1所述的自由活塞发动机，其特征在于：所述齿条为单面齿条，两个摇摆齿轮均设置在对应推杆的同一侧；两个传动轴的转动方向设置为彼此相反。
3.根据权利要求1所述的自由活塞发动机，其特征在于：两个摇摆齿轮呈间距设置。
4.根据权利要求2或3所述的自由活塞发动机，其特征在于：两个传动轴上分别设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现交替输出扭矩。
5.根据权利要求2或3所述的自由活塞发动机，其特征在于：两个传动轴上分别设置有相啮合的耦合齿轮，且其中一个传动轴设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现持续输出扭矩。
6.根据权利要求1所述的自由活塞发动机，其特征在于：所述齿条为双面齿条，两个摇摆齿轮分别设置在对应推杆的两侧；两个传动轴的转动方向均相同。
7.根据权利要求5所述的自由活塞发动机，其特征在于：两个传动轴上分别设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现交替输出扭矩。
8.根据权利要求5所述的自由活塞发动机，其特征在于：两个传动轴上分别设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮均啮合于一耦合齿轮，以形成交替传递动力的耦合设置；所述耦合齿轮装配有连接轴，所述连接轴设置有用于输出扭矩的输出齿轮，以实现持续输出扭矩。
