除此之外，FPEG的基本結構與一個單氣缸兩沖程的發動機基本相同。在燃燒室的一端設有噴油嘴、火花塞（原型機使用汽油為燃料）和排氣門，而混合氣則是從汽缸襯墊的掃氣孔中進入燃燒室。

FPEG模擬剖面圖

　　W形活塞的設計是FPEG的關鍵之處。在氣缸的底座中，有一個固定的圓柱支柱。中空的活塞就是依附在這個固定的支柱上進行往復運動，固定支柱內部設計了冷卻油的管道。為了保證活塞在潤滑條件不足的情況下也能正常地進行往復運動，在活塞和氣缸襯墊上都使用了陶瓷涂層降低摩擦力。而依附于活塞的磁鐵的位置被設在遠離燃燒室的一端，避免受到高溫的影響而出現消磁現象。

　　與傳統的發動機相比，沒有曲柄連桿機構之后，發動機的機械損失大大降低，推動活塞往復的氣壓彈簧室雖然也是依靠氣體壓縮做功，但是其橫截面積越大，氣體壓縮后的問題也就越低，也就減少了整個過程中的熱力損失。而在發電上，因為磁鐵與線圈之間的間隙固定，能夠保證發電效率。在模擬實驗中，不管是使用汽油機還是柴油機的熱效率都有所提升，其中10千瓦下的柴油機熱效率達到了42%。

　　當然，凡事有利必有弊。

　　雖然取消曲柄連桿機構，把發動機的結構大幅度簡化并且熱效率也有所提升，但是隨之而來的問題就是，活塞位置的確定變成了一個難題，因為無法通過曲柄的轉角來確定了。但是活塞的位置又是一個至關重要的因素，燃油噴射、點火、打開和關閉排氣門的時間都由它決定，而且在FPEG中，是活塞的運動切割磁感應線產生電磁反應從而發電，活塞的位置也就更加重要。

　　為了能夠得知活塞的具體位置，研究院在活塞上設計了許多溝槽，并在氣缸內表面上安裝了間隙傳感器。活塞上溝槽的深度不同，活塞運行在不同位置時，與氣缸內表面的間隙也就不同，間隙傳感器通過間隙不同確定活塞位置。

　　沒有曲柄連桿機構的另外一個問題是活塞的上止點和下止點不再固定。FPEG中，活塞是依附于氣缸內的固定支柱往復運動，雖然支柱的長度確定了活塞的運動范圍，但是在這個運動范圍內，上下止點卻都是不固定的。上止點取決于點火時間，當點火之后，燃燒氣體膨脹做功，活塞則開始下行；下止點取決于氣壓彈簧室的壓力，當氣壓彈簧室的壓力到一定值時，則推動活塞上行。另外，上下止點的不固定，也讓氣缸的壓縮比不再是一個固定值。

　　而為了保證燃燒過程的穩定性，上下止點的位置必須被精確控制。因此，雖然簡化了機械結構，但是對于發動機控制系統的要求，卻更高了，控制系統的設定也就更加復雜。而且，對于控制系統的要求并不止于此。兩沖程的發動機得不到普及的原因之一就在于其排氣與進氣過程的重合，換氣過程中很容易有未燃燒的混合氣隨著廢氣共同排除，造成損失，因此在FPEG中，排氣門的開啟和關閉時間也需要得到精確地控制。

當然，可控因素的增多也有一個好處，就是可以根據運行需要隨時進行調整，保證發動機一直運行在高效的工況之下。

　　到目前為止，FPEG還處于試驗階段。FPEG的原型機在實驗室中穩定運行了4個小時，暫時沒有發現任何冷卻或者潤滑不足的問題。但是如果要進行量產，工程師們還有很多工作要做，除了控制系統之外，在系統的可靠性、穩定性、壽命乃至輸出功率和轉化效率的提升上，都還需要進一步的研究。