CN115306541B - 独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机和圆周冲程汽轮机 - Google Patents

独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机和圆周冲程汽轮机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机和圆周冲程汽轮机，所述内燃机包括环形气缸组件、主轴和燃烧配气单元；所述环形气缸组件包括定子环、转子环和定子活塞；所述转子环和定子端盖之间的空腔形成密闭的环形气缸；所述转子环的外周面上具有一凸出部作为转子活塞，所述定子环的内壁上设置有定子活塞、燃烧配气单元和尾气排气口，所述定子活塞与转子活塞相应的配合转动，将环形气缸分成两个独立通道，且随主轴和定子活塞轴的转动而等比变化；所述燃烧配气单元向环形气缸内喷入压缩空气和燃料并点燃，爆燃的混合物使转子活塞旋转，在移动中将环形气缸断开，尾气被转子活塞强制通过尾气排气口排出环形气缸，从而同步实现做功与排放。

Description

独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机和圆周冲程汽轮机
技术领域
本发明涉及独立配气内燃机领域，具体涉及一种独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机和圆周冲程汽轮机。
背景技术
现有的内燃机绝大多数为四冲程汽柴油内燃机，极少量的汪克尔三角转子发动机。传统汽柴油内燃机的基础机械机构为活塞-连杆-曲轴结构。该机械结构结构复杂，活塞往复式运动机械摩擦损失大，机械效率低下，因此造成内燃机的热效率低、油耗高、造价高、故障率高的弊端。
为此需要一种结构简单，具有大膨胀比、长冲程、高热效率的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机和圆周冲程汽轮机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机和圆周冲程汽轮机，所述圆周冲程内燃机可以是单环形气缸式内燃机也可以是多缸式内燃机；其环形气缸由同心设置的定子环和转子环内部的空腔组成，所述环形气缸被定子活塞和转子活塞分成两个相对独立且气密的空间；将燃烧配气单元设置在靠近定子活塞的位置，使定子活塞与转子活塞之间形成燃烧室，爆燃的压力推动转子活塞运转并同时将尾气排出气缸。同时还可采用多个环形气缸组件同轴串联的多缸式内燃机形式，所述圆周冲程汽轮机应用与上述内燃机类似的结构，只是没有燃烧配气单元。
一种独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，包括环形气缸组件、主轴和燃烧配气单元。所述环形气缸组件包括定子环、转子环和定子活塞；所述定子环和所述转子环同心轴配合设置，两个定子端盖分别设置在所述定子环和转子环的侧边，且所述定子环、所述转子环和定子端盖之间的空腔形成密闭的环形气缸；所述转子环的外周面上具有一凸出部作为转子活塞，所述转子活塞的端面抵在所述定子环的定子环内周面上；
所述定子环的内壁上开有第一凹槽、第二通孔和尾气排气口，所述第一凹槽用于部分置入定子活塞，所述定子活塞一部分延伸到环形气缸内，且所述定子活塞的外周面与转子环的外周面相切；所述定子活塞从其外周面向中心轴方向开有一使所述转子活塞通过的配合槽；
所述主轴作为动力输出轴固设在所述转子环内部并被所述转子环带动做轴向旋转，一定子活塞轴固设在所述定子活塞内部并能带动所述定子活塞轴向旋转；所述主轴和定子活塞轴的转动方向相反；所述定子活塞与转子活塞相应的配合转动，从而将所述环形气缸分成两个独立且不连通的功能段，分别是燃烧做功段和排气段，所述燃烧做功段和排气段为两个同比变化的功能段，其空间大小随转子活塞的转动而等比变化。
所述第二通孔贯穿所述定子环的侧壁作为燃烧配气单元的安装孔及工作槽，且所述第二通孔与尾气排气口分别位于所述第一凹槽的两侧，燃烧后的尾气通过尾气排气口被强制排出；
所述燃烧配气单元安装于定子环外部并与环形气缸相通，用于向环形气缸内喷入压缩空气和燃料并点燃；
在转子活塞经过燃烧配气单元的工作槽的瞬间，所述燃烧配气单元向环形气缸内喷入压缩空气、燃料并点火燃烧；定子活塞与转子活塞之间的环形气缸的燃烧做功段和燃烧配气单元的工作槽形成燃烧室，爆炸膨胀后的油气混合物的压力在定子活塞的作用下作用于转子活塞的受力面，使转子活塞旋转，上一次燃烧后的尾气被转子活塞强制通过尾气排气口排出环形气缸，从而同步实现做功与排放。
进一步的，所述转子活塞固定安装在转子环外周部并能够随着转子环转动，或者所述转子活塞与转子环一体成型的。
进一步的，所述内燃机运转时，所述定子活塞与主轴的角速度一致，保证主轴与定子活塞同步转动，以便转子活塞旋转时通过定子活塞。
进一步的，所述燃烧配气单元包括配气储气仓、压缩空气进气阀、压缩空气出气阀、喷油器和点火器；所述压缩空气进气阀用于将空压机的压缩空气进入配气储气仓，所述压缩空气出气阀的出口、喷油器的喷油嘴和点火器的端部均伸出配气储气仓底部，位于燃烧配气单元的工作槽内且不凸出于定子环内周面，所述燃烧配气单元的工作槽由所述配气储气仓的底部与所述第二通孔靠近环形气缸的侧壁组成。
进一步的，所述定子端盖上固定安装有主轴轴承套，所述主轴穿过所述主轴轴承套并固定在所述转子环内，从而在所述转子环的带动下轴向旋转，所述主轴一端装有主轴同步齿轮，所述主轴同步齿轮与定子活塞同步齿轮联动；所述定子端盖上还固定安装有定子活塞轴承套，定子活塞轴穿过所述定子活塞轴承套并固定在所述定子活塞轴承套内，从而带动所述定子活塞轴向旋转，所述定子活塞轴一端固设于所述定子端盖上，另一端固定安装有定子活塞同步齿轮。
进一步的，当所述主轴顺时针旋转时，定子活塞轴逆时针旋转，第二通孔位于第一凹槽下部，从而在定子活塞与转子活塞之间形成燃烧室。
进一步的，每个环形气缸配备至少一个所述燃烧配气单元，且多个所述燃烧配气单元设置在所述定子活塞的同一侧。
进一步的，所述空压机为一个或多个独立的或连体的空气压缩机，在独立的或连体的空压机压缩后的空气进入配气储气仓。
进一步的，所述内燃机配有冷却系统、润滑系统和相应的控制系统。
进一步的，所述独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机内包括环形气缸组件同轴串联组成；其中相邻的环形气缸的转子活塞和定子活塞采用对称布局。
进一步的，所述喷油器内的燃料选自以下：汽柴油、天然气、甲醇或氢气。
本发明还公开了一种圆周冲程汽轮机，包括环形气缸组件和主轴；所述环形气缸组件包括定子环、转子环和定子活塞；所述定子环和所述转子环同心轴配合设置，两个定子端盖分别设置在所述定子环和转子环的侧边，且所述定子环、所述转子环和定子端盖之间的空腔形成密闭的环形气缸；所述转子环的外周面上具有一凸出部作为转子活塞，所述转子活塞的端面抵在所述定子环的定子环内周面上；
所述定子环的内壁上开有第一凹槽、第二通孔和尾气排气口，所述第一凹槽用于部分置入定子活塞，所述定子活塞一部分延伸到环形气缸内，且所述定子活塞的外周面与转子环的外周面相切；所述定子活塞从其外周面向中心轴方向开有一使所述转子活塞通过的配合槽；
所述主轴作为动力输出轴固设在所述转子环内部并被所述转子环带动做轴向旋转，一定子活塞轴固设在所述定子活塞内部并能带动所述定子活塞轴向旋转；所述主轴和定子活塞轴的转动方向相反；所述定子活塞与转子活塞相应的配合转动，从而将所述环形气缸分成两个相对独立且不连通的功能段，分别是做功段和排气段，所述做功段和排气段为两个同比变化的功能段，其空间大小随转子活塞的转动而等比变化；
所述第二通孔贯穿所述定子环的侧壁，用于将蒸汽或压缩空气喷入环形气缸内；
在转子活塞经过第二通孔时，所述第二通孔喷入所述蒸汽或压缩空气；压缩空气的压力在定子活塞的反作用下作用于转子活塞的受力面，使转子活塞旋转，同时上一轮冲程余下的蒸汽或尾气被转子活塞强制通过尾气排气口排出环形气缸，从而同步实现做功与排气。
与现有技术相比，本发明实施例有益效果及显著进步在于：
本发明的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机可以是单环形气缸式内燃机也可以是多缸式内燃机。所述内燃机的环形气缸由同心设置的定子环和转子环内部的空腔组成，所述环形气缸被转子活塞分成两个相对独立且气密的空间；
将燃烧配气单元设置在靠近定子活塞的位置，使定子活塞与转子活塞之间形成燃烧室，爆燃的压力推动转子活塞运转从而将尾气排出气缸。
当选用多缸式时，多个环形气缸组件同轴串联，以非常简单的方式增加了内燃机的功率，同时降低制造成本，增加应用场景。
本发明的独立配气机构和环形气缸技术，具有超高膨胀比，超长冲程，超高热效率，更优重量功率比，更优升功率比，更广泛、更灵活的空燃比，可燃烧从汽柴油、天然气、甲醇到氢气等多种燃料。缸内直燃圆周冲程内燃机是传统技术和产品最佳的替代技术和产品，同时上述结构还可适用于汽轮机。
附图说明
图1是本发明所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机结构示意图；
图2a示出环形气缸组件的立体图；图2b示出定子环结构示意图；图2c示出定子环正视图；
图3示出定子端盖示意图；
图4示出定子活塞、定子轴及定子活塞同步齿轮的组装示意图；
图5示出定子活塞与定子环组装示意图；
图6示出转子环及转子活塞的结构示意图；
图7示出转子环及转子活塞的结构示意图；
图8示出主轴与主轴同步齿轮的结构示意图；
图9示出燃烧配气单元的结构示意图；
图10a-10c示出转子活塞通过定子活塞的示意图。
图中：
2：定子环
3：定子活塞
6：配合槽
7：定子活塞轴
8：定子活塞轴承套
9：定子活塞同步齿轮
10：定子端盖
11：主轴轴承套
13：转子环
14：转子活塞
15：转子活塞受力面
16：转子活塞顶
20：主轴
21：主轴同步齿轮
22：环形气缸
27：定子环内周面
28：转子环外周面
29：燃烧做功段
30：排气段
31：燃烧配气单元
33：尾气排气口
34：配气储气仓
35：第二通孔
36：压缩空气进气阀
37：压缩空气出气阀
38：喷油嘴
39：点火器
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合本发明实施例中所提供的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“固定”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或活动连接，亦可是成为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接或是无形的信号连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”，“第三”等，仅是用于区别不同的对象，而非用于描述特定的顺序。
还需要说明的是，以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
实施例1
如图1所示，一种单缸独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，包括一个环形气缸组件、作为动力输出轴的主轴20、燃烧配气单元31和外置的空压机。如图2a-2c所示，所述环形气缸组件包括定子环2、转子环13和定子活塞3。所述定子环2和所述转子环13同心轴配合设置，所述转子环的两端设置有转子密封环，所述转子密封环与转子环同心轴结构设置，所述主轴20穿过两端的转子密封环，从而固定在转子环上。两个定子端盖10分别设置在所述定子环2和转子环13的侧边，所述定子环2的外周面和定子端盖的外轮廓适配，从而共同组成一个壳体；所述定子环2和所述转子环13的两个侧边均抵在所述定子端盖10的壁上，从而所述定子环2的定子环内周面27、所述转子环13的转子环外周面28和定子端盖之间的空腔形成密闭的环形气缸22。所述转子环13的外周面上具有一凸出部作为转子活塞14，如图7所示，所述转子活塞14的端面(作为转子活塞顶16)抵在所述定子环2的定子环内周面27上。所述转子活塞14可以是固定安装在转子环13外周部并能够随着转子环13转动的，也可以是与转子环13一体成型的，且转子活塞的高度和宽度与环形气缸的横截面的高度和宽度一致。
如图2a所示，所述定子端盖10上固定安装有主轴轴承套11，所述主轴20穿过所述主轴轴承套11并固定在所述转子环13内，从而在所述转子环的带动下轴向旋转，所述主轴20一端连接车辆的变速箱主轴，另一端装有主轴同步齿轮21(如图8所示)，所述主轴同步齿轮21与定子活塞同步齿轮9相互啮合。
如图2b所示，所述定子环2的内壁上开有第一凹槽、第二通孔35和尾气排气口33，一圆柱形定子活塞3部分置入所述第一凹槽内，且定子活塞3外表面与所述第一凹槽形状适配使定子活塞旋转时其外表面始终与第一凹槽内壁相接触，所述定子活塞3一部分延伸到环形气缸内，且所述定子活塞3的外周面与转子环13的外周面相切并形成密封。如图5所示，所述定子活塞3从其外周面向中心轴方向开有一使所述转子活塞14通过的配合槽6，所述配合槽6的表面轮廓不小于所述转子活塞14的外表面轮廓，从而有利于所述转子活塞14的通过。而且，所述内燃机运转时，所述定子活塞3与主轴20的角速度一致，保证主轴20与定子活塞3同步转动，以便转子活塞14旋转时通过定子活塞3。
所述定子端盖10上还固定安装有定子活塞轴承套8，定子活塞轴7穿过所述定子活塞轴承套8并固定在所述定子活塞轴承套8内，从而带动所述定子活塞3轴向旋转，所述定子活塞轴7一端固设于所述定子端盖10上，另一端固定安装有定子活塞同步齿轮9(如图4所示)，所述定子活塞同步齿轮9与主轴同步齿轮啮合。如图3所示，所述定子端盖10上开有两个孔，所述孔径分别与所述定子活塞轴承套8的直径和所述主轴轴承套11直径适配，用于穿过所述定子活塞轴承套8和主轴轴承套11。
所述主轴20和定子活塞轴7轴向相同，且轴心位于同一水平线上。所述主轴20和定子活塞轴7的转动方向相反，即，当所述主轴20顺时针转动时，定子活塞轴7带动定子活塞3逆时针转动，从而，定子活塞3与转子活塞14相应的配合转动，从而将所述环形气缸22分成两个独立且不连通的段，分别是燃烧做功段29和排气段30，其空间大小随转子活塞14的转动而等比变化。
所述第二通孔35贯穿所述定子环2的侧壁作为燃烧配气单元31的安装孔及工作槽，且所述第二通孔35位于所述第一凹槽的位置下方并靠近第一凹槽；所述尾气排气口33位于所述第一凹槽的位置上方并靠近第一凹槽，燃烧后的尾气通过尾气排气口33被强制排出。根据实际需要，所述燃烧配气单元31可以是一个，也可以是多个；当选用多个燃烧配气单元31时，所述燃烧配气单元31均位于所述第一凹槽的下方。所述尾气排气口33可以是一个，也可以是多个。所述第二通孔35的数量与燃烧配气单元31的数量相同。如图9所示，所述燃烧配气单元31包括配气储气仓34、压缩空气进气阀36、压缩空气出气阀37、喷油器和点火器39组成，所述配气储气仓34的顶部，即远离所述环形气缸一端，设置有喷油器和点火器39，点火器39一端接电路，另一端伸出所述配气储气仓34的底部抵达环形气缸内部；所述喷油器一端接油泵，另一端伸出所述配气储气仓34的底部抵达环形气缸内部。所述压缩空气进气阀36一端连接外设或自带的空压机的出气口，另一端从所述配气储气仓34侧壁伸入配气储气仓34内部，用于将来自空压机的压缩空气进入所述配气储气仓34，且所述压缩空气进气阀36位于所述环形气缸外部。所述配气储气仓34的外壁与所述第二通孔35的内壁轮廓适配用于固定在所述第二通孔的部分内壁上，且所述配气储气仓34的底部与所述第二通孔35靠近环形气缸22的侧壁组成燃烧配气单元的工作槽(也是环形气缸22的一部分)，所述点火器39的端部、喷油器的喷油嘴38、压缩空气出气阀37的端部都位于燃烧配气单元的工作槽内，即伸入环形气缸内，且不凸出于定子环内周面27，以便转子活塞14通过。其中，所述燃烧配气单元的工作槽和燃烧做功段29共同组成燃烧室。
其中，所述空压机为一个或多个独立的或连体的空气压缩机，在独立的或连体的空压机压缩后的空气进入配气储气仓34，配气储气仓34与环形气缸22通过压缩空气出气阀37相连通，根据工况需要将压缩空气通过压缩空气出气阀37送入环形气缸22内。
根据需要，所述内燃机配有冷却系统、润滑系统和相应的控制系统。
如图10a-10c所示，所述独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机的工作过程如下：
使用时，来自外设或自带的空压机的压缩空气通过管路经所述压缩空气进气阀36进入配气储气仓34；所述内燃机在转子活塞14通过燃烧配气单元的工作槽时，定子活塞3与转子活塞14之间的环形气缸22的燃烧做功段29段和燃烧配气单元的工作槽形成燃烧室，根据不同燃料的需要，所述内燃机的ECU控制伸入燃烧配气单元的工作槽的压缩空气出气阀37、喷油嘴38和点火器39向环形气缸内顺序喷入压缩空气、燃油，并同时点火燃烧。爆炸膨胀后的油气混合物的高压在定子活塞3的作用下作用于转子活塞的受力面15(如图6所示)，使转子活塞顺时针旋转，推动转子环旋转做功，将燃料燃烧的化学能转变为内燃机的机械能做功。由于转子活塞14固设在转子环上并随着转子环转动，在移动中将环形气缸22断开并同步实现做功与排放的功能；转子环与转子活塞组成圆周冲程内燃机的转子。
所述主轴20顺时针转动，定子活塞轴7带动定子活塞3逆时针转动，从而，定子活塞3与转子活塞14相应的配合转动，从而将所述环形气缸22被定子活塞3和转子活塞14分成两个独立、不连通且不断变化的功能段，分别是燃烧做功段29和排气段30，其空间随主轴20和定子活塞轴7的转动而等比变化，在燃烧做功段29燃烧做工的同时，上一次燃烧的尾气被转子活塞14强制通过尾气排气口33排出环形气缸22。
实施例2
一种多缸独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，由一个或多个与实施例1近似的环形气缸组件同轴串连组成。以下只描述其区别特征：其中相邻的环形气缸22的转子活塞和定子活塞采用对称布局，即相邻的所述环形气缸组件中的定子活塞180度对置安装，转子12上的转子活塞14也180度对置安装。
而且，所述定子活塞同步齿轮9通过齿轮或链条或齿轮皮带与主轴同步齿轮连接。
同时实施例1和实施例2的结构还可适用于圆周冲程汽轮机，当作为圆周冲程汽轮机时，由于不需要燃烧做功，因此第二通孔35内不放置燃烧配气单元31，而是通入蒸汽或压缩空气。在转子活塞上设置一位置传感器，当转子活塞14经过第二通孔35时，ECU控制所述第二通孔35喷入来自锅炉的蒸汽或空压机的压缩空气；所述蒸汽或压缩空气的压力作用于转子活塞14的受力面15，使转子活塞14旋转，上一轮冲程余下的尾气被转子活塞14强制通过尾气排气口33排出环形气缸22，从而同步实现做功与排气。
以上各实施例和具体案例仅用以说明本发明的技术方案，而非是对其的限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，包括环形气缸组件、主轴(20)和燃烧配气单元(31)；所述环形气缸组件包括定子环(2)、转子环(13)和定子活塞(3)；所述定子环(2)和所述转子环(13)同心轴结构配合设置，两个定子端盖(10)分别设置在所述定子环(2)和转子环(13)的侧边，且所述定子环(2)、所述转子环(13)和定子端盖之间的空腔形成密闭的环形气缸(22)；所述转子环(13)的外周面上具有一凸出部作为转子活塞(14)，所述转子活塞(14)的端面抵在所述定子环(2)的定子环内周面(27)上；
所述定子环(2)的内壁上开有第一凹槽、第二通孔(35)和尾气排气口(33)，所述第一凹槽用于部分置入定子活塞(3)，所述定子活塞(3)一部分延伸到环形气缸(22)内，且所述定子活塞(3)的外周面与转子环(13)的外周面相切；所述定子活塞(3)从其外周面向中心轴方向开有一使所述转子活塞(14)通过的配合槽(6)；
所述主轴(20)作为动力输出轴固设在所述转子环内部并被所述转子环带动做轴向旋转，一定子活塞轴(7)固设在所述定子活塞(3)内部并能带动所述定子活塞(3)轴向旋转；所述主轴(20)和定子活塞轴(7)的转动方向相反；所述定子活塞(3)与转子活塞(14)相应的配合转动，从而将所述环形气缸(22)分成两个相对独立且不连通的功能段，分别是燃烧做功段(29)和排气段(30)，所述燃烧做功段(29)和排气段(30)为两个同比变化的功能段，其空间大小随转子活塞(14)的转动而等比变化；
所述第二通孔(35)贯穿所述定子环(2)的侧壁作为燃烧配气单元(31)的安装孔及工作槽，且所述第二通孔(35)与尾气排气口(33)分别位于所述第一凹槽的两侧，燃烧后的尾气通过尾气排气口(33)被强制排出；
所述燃烧配气单元(31)安装于定子环外部并与环形气缸(22)相通，用于向环形气缸(22)内喷入压缩空气和燃料并点燃；
在转子活塞(14)经过燃烧配气单元(31)的工作槽的瞬间，所述燃烧配气单元(31)向环形气缸内喷入压缩空气、燃料并点火燃烧；定子活塞(3)与转子活塞(14)之间的环形气缸(22)的燃烧做功段(29)和燃烧配气单元的工作槽形成燃烧室，爆炸膨胀后的油气混合物的压力在定子活塞(3)的反作用下作用于转子活塞的受力面(15)，使转子活塞(14)旋转，上一次燃烧后的尾气被转子活塞(14)强制通过尾气排气口(33)排出环形气缸(22)，从而同步实现做功与排放。
2.根据权利要求1所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，所述转子活塞(14)固定安装在转子环(13)外周并能够随着转子环(13)转动，或者所述转子活塞(14)与转子环(13)一体成型的。
3.根据权利要求1所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，所述内燃机运转时，所述定子活塞(3)与主轴(20)的角速度一致，保证主轴(20)与定子活塞(3)同步转动，以便转子活塞(14)旋转时通过定子活塞(3)。
4.根据权利要求1所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，所述燃烧配气单元(31)包括配气储气仓(34)、压缩空气进气阀(36)、压缩空气出气阀(37)、喷油器(38)和点火器(39)；所述压缩空气进气阀(36)用于将空压机的压缩空气进入配气储气仓(34)，所述压缩空气出气阀(37)的出口、喷油器的喷油嘴(38)和点火器(39)的端部均伸出配气储气仓(34)底部，位于燃烧配气单元的工作槽内且不凸出于定子环内周面(27)，所述燃烧配气单元的工作槽由所述配气储气仓(34)的底部与所述第二通孔35靠近环形气缸(22)的侧壁组成。
5.根据权利要求1所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，所述定子端盖(10)上固定安装有主轴轴承套(11)，所述主轴(20)穿过所述主轴轴承套(11)并固定在所述转子环(13)内，从而在所述转子环的带动下轴向旋转，所述主轴(20)一端装有主轴同步齿轮(21)，所述主轴同步齿轮(21)与定子活塞同步齿轮(9)联动；所述定子端盖(10)上还固定安装有定子活塞轴承套(8)，定子活塞轴(7)穿过所述定子活塞轴承套(8)并固定在所述定子活塞轴承套(8)内，从而带动所述定子活塞(3)轴向旋转，所述定子活塞轴(7)一端固设于所述定子端盖(10)上，另一端固定安装有定子活塞同步齿轮(9)。
6.根据权利要求1所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，当所述主轴(20)顺时针旋转时，定子活塞轴(7)逆时针旋转，第二通孔位于第一凹槽下部，从而在定子活塞(3)与转子活塞(14)之间形成燃烧室。
7.根据权利要求1所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，每个环形气缸配备至少一个所述燃烧配气单元31，且多个所述燃烧配气单元31设置在所述定子活塞的同一侧。
8.根据权利要求4所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，所述空压机为一个或多个独立的或连体的空气压缩机，在独立的或连体的空压机压缩后的空气进入配气储气仓(34)。
9.根据权利要求1所述的独立配气缸内直燃圆周冲程内燃机，其特征在于，所述环形气缸组件为多个，各所述环形气缸组件同轴串联组成；其中相邻的环形气缸(22)的转子活塞和定子活塞采用对称布局。
10.一种圆周冲程汽轮机，其特征在于，包括环形气缸组件和主轴(20)；所述环形气缸组件包括定子环(2)、转子环(13)和定子活塞(3)；所述定子环(2)和所述转子环(13)同心轴配合设置，两个定子端盖(10)分别设置在所述定子环(2)和转子环(13)的侧边，且所述定子环(2)、所述转子环(13)和定子端盖(10)之间的空腔形成密闭的环形气缸(22)；所述转子环(13)的外周面上具有一凸出部作为转子活塞(14)，所述转子活塞(14)的端面抵在所述定子环(2)的定子环内周面(27)上；
所述定子环(2)的内壁上开有第一凹槽、第二通孔(35)和尾气排气口(33)，所述第一凹槽用于部分置入定子活塞(3)，所述定子活塞(3)一部分延伸到环形气缸(22)内，且所述定子活塞(3)的外周面与转子环(13)的外周面相切；所述定子活塞(3)从其外周面向中心轴方向开有一使所述转子活塞(14)通过的配合槽(6)；
所述主轴(20)作为动力输出轴固设在所述转子环内部并被所述转子环带动做轴向旋转，一定子活塞轴(7)固设在所述定子活塞(3)内部并能带动所述定子活塞(3)轴向旋转；所述主轴(20)和定子活塞轴(7)的转动方向相反；所述定子活塞(3)与转子活塞(14)相应的配合转动，从而将所述环形气缸(22)分成两个相对独立且不连通的功能段，分别是做功段和排气段(30)，所述做功段和排气段(30)为两个同比变化的功能段，其空间大小随转子活塞(14)的转动而等比变化；
所述第二通孔(35)贯穿所述定子环(2)的侧壁，用于将蒸汽或压缩空气喷入环形气缸(22)内；
在转子活塞(14)经过第二通孔(35)时，所述第二通孔(35)喷入蒸汽或压缩空气；压缩空气的压力在定子活塞(3)的反作用下作用于转子活塞(14)的受力面(15)，使转子活塞(14)旋转，之后上一轮冲程余下的蒸汽或尾气被转子活塞(14)强制通过尾气排气口(33)排出环形气缸(22)，从而同步实现做功与排气。
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