[发明专利]对往复式内燃机吸入的空气的压力和温度进行模拟的单元

权利要求书

1.一种对往复式内燃机（1）处于对应于所述往复式内燃机（1）的工作高度的海拔高度时吸入的气流的压力和温度状态进行模拟的单元，其特征在于所述单元至少包括以下设备：

(a) 径流向心式涡轮（2），用于将气流从压力为p0和温度为T0的第一状态膨胀至压力为p1和温度为T1的第二状态，其中p0和T0对应于所述往复式内燃机所处的大气A1的压力和温度，而p1和T1对应于所述往复式内燃机（1）吸入的气流的压力和温度；

(b) 第一容器（4），所述第一容器（4）位于所述径流向心式涡轮之后以及所述往复式内燃机（1）的进气口处，用于提供压力为p1和温度为T1的气流；

(c) 第二容器（5），所述第二容器（5）位于所述往复式内燃机（1）的排气口并通过至少一个连接管（7）与所述第一容器相连，以平衡两个容器之间的压力；

(d) 离心式压缩机（3），所述离心式压缩机（3）通过其轴连接至所述径流向心式涡轮（2），从而组成被称为涡轮发电机的系统；

(e) 真空泵（6），所述真空泵（6）位于所述第二容器（5）之后，用于将压力保持得与由所述往复式内燃机（1）吸入的气流的压力相等。

2.根据权利要求1所述的单元，其特征在于：所述真空泵（6）包括由具有或没有变频驱动器的电机驱动的叶轮泵。

3.根据权利要求1或2所述的单元，其特征在于：所述径流向心式涡轮（2）由可变几何涡轮构成。

4.根据上述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于：所述第一容器（4）和所述第二容器（5）由长度能够使所述各个容器的体积至少等于所述往复式内燃机（1）的立体容积的两倍的圆柱形钢制容器构成。

5.根据上述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于：所述第一容器（4）通过截面与所述第一容器（4）截面大小相等的进气管连接至所述往复式内燃机（1）。

6.根据上述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于：所述第二容器（5）通过截面与所述第二容器（5）截面大小相等的废气管连接至所述往复式内燃机（1）。

7.根据上述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于：所述单元还包括至少一个位于所述真空泵（6）之前的微粒过滤器（11）。

8.根据上述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于：所述单元还包括至少一个热交换器（12）。

9.根据权利要求8所述的单元，其特征在于：所述热交换器（12）由空气-水热交换器构成，所述空气-水热交换器还包括至少一个冷凝排水系统。

10.根据上述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于：所述单元还包括至少一个控制阀（8），所述控制阀（8）用于控制所述第一容器（4）中的压力p1。

11.根据上述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于：所述离心式压缩机（3）耦合至所述径流向心式涡轮（2），从而使所述离心式压缩机（3）的有效范围与所述径流向心式涡轮（2）的最大性能范围一致。

12.根据权利要求11所述的单元，其特征在于：所述单元还包括背压阀（9），所述背压阀（9）位于所述离心式压缩机（3）之后，用于将从所述大气A1吸入的气流排回所述大气A1。

13.根据权利要求11或12所述的单元，其特征在于：所述单元还包括至少一个温度调节系统（10），所述温度调节系统（10）位于所述径流向心式涡轮（2）之前，其中所述温度调节系统（10）能够将所述大气A1的温度改变±10°C。

14.根据权利要求13所述的单元，其特征在于：所述温度调节系统（10）包括电阻或冷却设备。

15.根据上述权利要求中任一项所述的单元，其特征在于：所述单元还包括至少一个第二热交换器（13），用于利用位于所述离心式压缩机（3）的排气口的气流来加热位于所述径流向心式涡轮（2）的进气口的气流。

16.根据权利要求15所述的单元，其特征在于：所述单元还包括至少一个阀（14），用于作为所述第二热交换器（13）的支路。