CN101784770A - 内燃机的排气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供可有效地利用排气净化装置的净化能力的技术。为了解决该课题，本发明在具有向流入排气净化装置(5)之前的排气中供给还原剂的还原剂供给装置(6)的内燃机的排气系统中，在还原剂供给装置(6)向排气供给还原剂的位置的下游且排气净化装置(5)的上游配置扩张室(3)。扩张室(3)具有在该扩张室(3)内产生排气的后台阶流的后台阶流产生部(33)和产生旋涡流的旋涡流产生部(31)。向这种扩张室(3)流入排气及还原剂时，通过后台阶流与旋涡流的协同作用促进排气与还原剂的混合，同时解除流量的偏离。

Description

内燃机的排气系统
技术领域
本发明涉及内燃机的排气系统。
背景技术
作为内燃机的排气系统，提出了下述技术：在比排气净化装置靠上游的排气管的中途，配置了具有截面积比该排气管的通路截面积大的扩张室(例如参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2006-207442号公报
专利文献2：日本特开2006-322327号公报
专利文献3：日本特开2005-290993号公报
专利文献4：日本特表2004-510909号公报
在上述的现有技术中，扩张室的轴线与排气管的轴线配置于大致同一直线上。因此，从排气管向扩张室流入的排气不向径方向分散，而容易向一部分(相对于排气流方向垂直相交的截面的一部分)偏离。认为这种排气流量的偏离在排气的惯性力变大的高旋转运转时等情况下变得显著。
在发生如上所述的排气流量的偏离的情况下，由于排气的大部分集中于排气净化装置的一部分上，因而不能有效地利用排气净化装置的净化能力。
特别是，在需要向排气净化装置供给还原剂的排气系统中，由于还原剂的惯性力变得比排气的惯性力大，因而还原剂容易集中于排气净化装置的一部分上。当还原剂集中于排气净化装置的一部分上时，除了不能充分利用排气净化装置的净化能力以外，还存在还原剂不能被有效地消耗的可能性。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况作出的，其目的在于提供能有效地利用排气净化装置的净化能力的技术。
本发明为了解决上述课题，在具有配置于内燃机的排气管上的排气净化装置和向流入排气净化装置之前的排气中供给还原剂的还原剂供给装置的内燃机的排气系中，在还原剂供给装置向排气供给还原剂的位置的下游且排气净化装置的上游配置扩张室，在扩张室的内部产生多个气流。
详细而言，本发明的内燃机的排气系统，其特征在于，包括：
排气净化装置，配置于内燃机的排气管上；
扩张室，配置于比排气净化装置靠上游的排气管的中途，具有截面积比该排气管的通路截面积大的排气流路；和
还原剂供给装置，向流入上述扩张室的排气供给还原剂，
上述扩张室具有后台阶流(back step flow)产生部和旋涡流产生部，所述后台阶流产生部，在该扩张室的内部空间产生排气的后台阶流，所述旋涡流产生部，将流入到该扩张室的内部空间的排气流变更为旋涡流。
当从还原剂供给装置供给的还原剂与排气向扩张室的内部空间流入时，产生后台阶流。在扩张室的内部空间产生后台阶流时，在排气管的内壁面附近流动着的排气、还原剂向扩张室内的外周边缘分散及扩散。因此，包含排气及还原剂的气流的聚集性降低。并且，向扩张室的内部空间流入的排气及还原剂因惯性而向流入方向大致直线性地流动，但这些流动因旋涡流产生部而变更为旋涡流。排气及还原剂的流动被变更为旋涡流时，促进排气与还原剂的混合。另外，当后台阶流与旋涡流交叉或碰撞时，在扩张室的内部空间产生紊流。因此，解除排气流量的偏离，同时均匀地混合排气与还原剂。其结果，排气及还原剂均匀地遍及排气净化装置的全部区域。
作为本发明的后台阶流产生部，可例示使比扩张室靠上游的排气管内部与扩张室的内部空间经由阶梯差而连通的流入口。在这种情况下，由于排气的通路截面积经由上述的阶梯差而迅速扩大，因而排气及还原剂通过阶梯差时产生后台阶流。
作为本发明的旋涡流产生部，可例示与向扩张室流入的排气的流入方向倾斜地交叉的引导壁面。从排气管向扩张室流入的排气的大部分(特别是在排气管的轴心附近流动的排气)，向上述流入方向大致直线性地进入而与引导壁面碰撞。此时，由于引导壁面相对于上述流入方向倾斜地配置，因而排气流被引导壁面引导而变换成为旋涡流。
本发明的扩张室也可以配置成，该扩张室的轴线相对于向该扩张室流入的排气的流入方向倾斜地交叉。在这种情况下，扩张室的内壁面与排气的流入方向倾斜地交叉。在这种情况下，可使扩张室的内壁面起到所述引导壁面的功能。
本发明的扩张室的内壁面上，可以设置具有相对于向该扩张室流入的排气的流入方向倾斜地交叉的壁面的突起或凹部。在这种情况下，可使突起或凹部的壁面起到上述引导壁面的功能。
此时，上述的突起或凹部也能以螺旋状延伸。在这种情况下，向扩张室流入的排气以螺旋状回旋。
本发明的扩张室的流入口可形成为，使排气管的内部底面与扩张室的内部空间的底面不经由阶梯差而连续。换言之，流入口的阶梯差可以仅设在排气管的内部底面与扩张室的内部空间的底面之间的除了连通部分的部位上。在这里所称的底面，包含该排气净化系统搭载到车辆时成为最低的面及其附近的面。
当在排气管的内部底面与扩张室的内部空间的底面之间设有阶梯差时，存在未被完全蒸发的液状的还原剂、冷凝水滞留于该阶梯差上的可能性。相对于此，当在排气管的内部底面与扩张室的内部空间的底面之间的除了连通部分的部位上设有阶梯差时，可防止发生上述的问题。
在排气流方向上，可产生的后台阶流的距离为阶梯差的高度的7倍左右。因此，扩张室内部空间的上游端至下游端的长度，可设定为阶梯差的高度的7倍以下。在这种情况下，可在扩张室内部空间的上游端至下游端的大致全部区域产生后台阶流。其结果，不会使扩张室的尺寸变得过大，可提高排气及还原剂的分散性。
本发明的扩张室可形成为中空的圆柱形。在这种情况下，由于扩张室的内壁面形成为曲面，因而可最大限度地抑制排气与扩张室的内壁面碰撞而引起的压力损失的增加、噪声的增大。另外，还能容易地制造扩张室。
在本发明中，使扩张室的内部空间与比该扩张室靠下游侧的排气管连通的流出口，可设在该流出口的开口面从将上述流入口的开口面延长的范围偏移的位置上。这是因为流出口的开口面的至少一部分与将流入口的开口面延长的范围重叠时，从流入口向扩张室流入的排气的一部分有可能直线性地到达流出口。
根据本发明，可有效地利用配置于内燃机的排气管上的排气净化装置的净化能力。
附图说明
图1是表示第一实施例中内燃机的排气系统的整体结构的侧视图。
图2是表示第一实施例中的扩张室的结构的垂直剖视图。
图3是表示第一实施例中的扩张室内的排气流的图。
图4是表示扩张室的不优选的结构例的图。
图5是用于说明扩张室的优选的结构例的图。
图6是表示第一实施例中扩张室的另一结构例的图。
图7是表示第二实施例中的扩张室的结构的水平剖视图。
图8是表示第二实施例中的扩张室内的排气流的图。
图9是表示第二实施例中的扩张室的另一结构(1)的水平剖视图。
图10是表示第二实施例中的扩张室的另一结构(2)的水平剖视图。
图11是表示第三实施例中的扩张室的结构的垂直剖视图。
图12是表示第三实施例中的扩张室的另一结构(1)的垂直剖视图。
图13是表示第三实施例中的扩张室的另一结构(2)的垂直剖视图。
图14是表示第四实施例中的扩张室的结构的垂直剖视图。
图15是表示第四实施例中的扩张室的另一结构的垂直剖视图。
图16是表示第五实施例中的扩张室的结构的垂直剖视图。
图17是表示共振器的配置例的图。
图18是表示共振器的另一配置例的图。
图19是表示第六实施例中的扩张室的结构的垂直剖视图。
图20是表示第六实施例中的扩张室的另一结构的垂直剖视图。
图21是表示第七实施例中的扩张室与排气管之间配置的透视图。
图22是表示第七实施例中的扩张室的结构的垂直剖视图。
图23是表示第七实施例中的扩张室内的排气流的图。
图24是表示第七实施例中的扩张室的另一结构的水平剖视图。
图25是表示扩张室的另一实施例(1)的图。
图26是表示扩张室的另一实施例(2)的图。
标号说明
1    内燃机
2    上游侧排气管
3    扩张室
4    下游侧排气管
5     排气净化装置
6     还原剂添加阀(还原剂供给装置)
30    圆柱体
31    内周壁面(旋涡流生成部)
32    上游侧端面
33    流入口(后台阶流产生部)
34    下游侧端面
35    流出口
36    突起
37    突出管
38    突出管
39    环状突起
40    阶梯部
41    隆起部
42    共振器
43    连通孔
44    底面
50    内壁面
51    流入口
60    扩张室
61    圆柱体
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的具体实施方式进行说明。
(实施例1)
首先，根据图1至图6对本发明的第一实施例进行说明。图1是表示本发明内燃机的排气系统的整体结构的图。
在图1中，内燃机1上连接有排气管2。排气管2与扩张室3相连接。扩张室3经由排气管4与排气净化装置5连通。其中，在下面，将排气管2称为上游侧排气管2，将排气管4称为下游侧排气管4。
上述排气净化装置5采用下述构成中的任意构成：在壳体内收容了吸留还原型NOx催化剂的构成；在壳体内收容了吸留还原型NOx催化剂和颗粒过滤器的构成；或在壳体内收容了氧化型催化剂和颗粒过滤器的构成。
在上述的上游侧排气管2上安装有还原剂添加阀6，该还原剂添加阀6向在该上游侧排气管2的内部流动的排气供给还原剂。还原剂添加阀6是本发明的还原剂供给装置的一实施例。
还原剂添加阀6在下述情况下向排气中添加燃料、尿素等还原剂：即对吸留至排气净化装置5中的NOx进行还原净化的情况；对吸留至排气净化装置5中的SOx进行还原净化的情况；或对收集至排气净化装置5中的MP进行氧化除去的情况等。
在与排气流方向垂直相交的截面中，排气及还原剂的流量容易向一部分偏离。例如，排气的流量容易集中在上述截面的中心部分。另一方面，还原剂容易传递至排气管的内部底面而流动。如此排气的流量及还原剂的流量向一部分偏离时，发生排气的流量集中在排气净化装置的中心部分或还原剂的流量集中在排气净化装置的底部的事态。
作为防止这种事态的方法，考虑下述方法：在排气净化装置上游的排气流路上配置分散板等而实现排气与还原剂的均匀混合，并且解除排气与还原剂的流量的偏离。但是，分散板成为阻碍排气及还原剂的流动的阻力，还存在使背压上升的问题。
相对于此，考虑下述方法：在排气净化装置上游的排气管中途配置扩张室，该扩张室具有其截面积比排气管的通路截面积大的内部空间。但是，如排气管的轴线与扩张室的轴线位于同一线上，则在如内燃机高旋转运转的情况一样排气的惯性力变大的情况下，存在不能解除排气流量的偏离的可能性。该问题可通过扩大扩张室的长度、截面积来解决，但这样一来导致车辆搭载性变差。
因此，本实施例的内燃机的排气系统，在扩张室3的内部产生排气的后台阶流和旋涡流。由此，可防止扩张室3大型化，同时实现排气与还原剂的均匀混合的促进、流量偏离的解除等。
图2是表示扩张室3的结构的垂直剖视图。图2所示的扩张室3形成为具有比上游侧排气管2的内径大的内径的中空的圆柱体30。该圆柱体30配置成将该圆柱体30的轴线延长的假想线L1与向圆柱体30内部流入的排气的流入方向(此时为将上游侧排气管2的轴线延长的假想线L2)倾斜地交叉。换言之，上述圆柱体30配置成将上游侧排气管2的轴线延长的假想线L2与该圆柱体30的内周壁面31倾斜地交叉。
在上述圆柱体30的一方端面32上设有流入口33，该流入口33用于使排气从上游侧排气管2向圆柱体30内部流入。在上述圆柱体30的另一方端面34上设有流出口35，该流出口35用于使排气从圆柱体30内部向下游侧排气管4流出。下面，将设有流入口33的端面32称为上游侧端面32，将设有流出口35的端面34称为下游侧端面34。
上述流入口33具有从与上游侧排气管2同等的内径向与扩张室3同等的内径大致垂直地扩大的阶梯差。该阶梯差相当于本发明的后台阶流产生部。
流出口35与下游侧排气管4相连接。流出口35具有从与扩张室3同等的内径向与下游侧排气管4同等的内径大致垂直地缩小的阶梯差。
根据如此构成的内燃机的排气系统，如图3所示，从还原剂添加阀6供给的还原剂和排气从上游侧排气管2经由流入口33向扩张室3内流入时，在上游侧排气管2的内壁面附近流动的排气、还原剂通过流入口33的阶梯差后产生向径方向扩散及分散的后台阶流Fb。包含排气及还原剂的气流的聚集性因该后台阶流Fb而降低。
在上游侧排气管2的轴心附近流动的排气、还原剂，产生与扩张室3的内周壁面31倾斜地碰撞而向上方回旋的旋涡流Fs。通过该旋涡流Fs促进排气与还原剂的均匀混合。特别是，在上游侧排气管2内的底部流动的还原剂，因上述旋涡流Fs而向上方被卷起的同时分散及扩散。
并且，上述旋涡流与上述后台阶流交叉或碰撞时，在扩张室3的内部产生紊流。通过该紊流进一步促进还原剂与排气的均匀混合，并且解除排气及还原剂的流量的偏离。
因此，从扩张室3的流出口35向下游侧排气管4流出的气体，成为排气与还原剂均匀地混合了的气体，并且产生解除流量的偏离的流动。由此，排气及还原剂均匀地遍及排气净化装置5的全部区域。其结果，可有效地利用排气净化装置5的净化能力。
并且，根据本实施例的内燃机的排气系统，由于不必使扩张室3的尺寸不会变得过大，因而还能防止车辆搭载性变差。另外，根据本实施例的内燃机的排气系统，扩张室3的压力损失不会变得过大。
但是，构成扩张室3的圆柱体30只是相对于上游侧排气管2倾斜地配置，有可能不能产生有效的后台阶流、旋涡流。
例如，如图4所示，流出口35的开口面中至少一部分与将流入口33的开口面向轴方向延长的范围R重叠，或在上述范围R的一部分中包含有下游侧端面34时存在下述可能性：从流入口33向圆柱体30内流入的排气直线性地到达流出口35，或从流入口33向圆柱体30内流入的排气与下游侧端面34大致垂直地碰撞而导致压力损失增加。
因此优选的是，在将流入口33的开口面向轴方向延长的范围R中仅包含圆柱体30的内周壁面31。为了使这种条件成立，扩张室3可构成为满足下述式(1)：
α≥sin-1(C+D)/A…(1)
在上述数学式(1)中，A表示圆柱体30内部的轴方向长度。C表示上游侧排出管2的内径(换言之为流入口33的开口面的直径)。D表示流入口33的阶梯差的高度。α表示圆柱体30相对于上游侧排出管2的倾斜角度(换言之为上述的假想线L1、L2交叉的角度)(参照图5)。
如此构成扩张室3时，可尽可能地减少从流入口33直线性地到达流出口35的排气。换言之，从流入口33向圆柱体30内流入的排气几乎全部与内周壁面31倾斜地碰撞而产生旋涡流。
并且，在圆柱体30的轴方向上，可产生后台阶流的距离为阶梯差的高度D的7倍左右的距离。由此，圆柱体30内部的轴方向长度A可被设定为阶梯差的高度D的7倍以下(A≤7D)。
在这种情况下，可在圆柱体30内部的上游端至下游端的几乎全部区域产生后台阶流。其结果无需使扩张室3变得大型化，就能提高排气及还原剂的分散性。
并且，根据本申请发明人的见解，在铅直方向上后台阶流可到达的距离的最大值为上游侧排气管2的内径C的3倍左右。因此，圆柱体30的内径B大于上游侧排气管2的内径C的3倍时，有可能增加压力损失。另一方面，圆柱体30的内径B变得过小时，还存在后台阶流与排气的主流(沿着上游侧排气管2的轴线进入的流动)合流而消失的可能性。由此，圆柱体30的内径可以满足下述式(2)的方式确定：
3C≥B≥1.2C…(2)
如此确定圆柱体30的内径时，可防止扩张室3的不必要的大型化、压力损失的增加、后台阶流的消失。
另外，从扩张室3的流出口35至排气净化装置5的距离变长时，由于存在再次发生排气流量的偏离的可能性，因而优选的是，扩张室3的流出口35与排气净化装置5之间的距离尽量变短。因此，如图6所示，可在圆柱体30内部的流出口35附近收容排气净化装置5.
(实施例2)
接着，根据图7至图9对本发明的第二实施例进行说明。在这里，对不同于上述的第一实施例的结构进行说明，对相同的结构则省略说明。
图7是表示本实施例中的扩张室3的结构的水平剖视图。在图7中，扩张室3的流入口33配置成，使得该流入口33的轴线L4相对于圆柱体30的轴线L3在水平方向偏移。其他结构与上述的第一实施例相同。
根据这样构成的扩张室3，如图8所示，从上游侧排气管2经由流入口33向圆柱体30内流入的排气，与圆柱体30的内周壁面31碰撞时，产生围绕圆柱体30的轴线以螺旋状回旋的旋涡流Fv。
另外，如图9所示，通过使从上游侧排气管2向圆柱体30内流入的排气的流入角度倾斜而也可以得到相同的效果。即，通过以在水平方向上使上游侧排气管2的轴线L4与圆柱体30的轴线L3倾斜地交叉的方式配置流入口33，可得到与图7的结构相同的效果。
并且，如图10所示，也可以通过在圆柱体30的内周壁面31上设置以螺旋状延伸的突起(或槽)36，得到与图7的结构相同的效果。
(实施例3)
接着，根据图11至图13对本发明的第三实施例进行说明。在这里，对不同于上述的第一实施例的结构进行说明，对相同的结构则省略说明。
图11是表示本实施例中的扩张室3的结构的垂直剖视图。在图11中，流入口33具有向圆柱体30的内部突出的筒状突出管37。突出管37的内径与上游侧排气管2的内径相同。并且，突出管37的突出量为上部比下部更多。
流出口35具有向圆柱体30的内部突出的筒状突出管38。突出管38的内径与下游侧排气管4的内径相同。并且，突出管38的突出量为下部比上部更多。
根据这样构成的扩张室3，由于突出管37、38阻碍从流入口33向流出口35直线性地流动的排气，因而可更加可靠地产生旋涡流。
在本实施例中，举出了流入口33配置于比流出口35低的位置上的情况(换言之，圆柱体30的上游侧端面32配置得比下游侧端面34低的情况)的例子，在流入口33配置于比流出口35高的位置上的情况(参照图12)下，使突出管37的下部的突出量多于上部的突出量，并且使突出管38的下部的突出量少于上部的突出量即可。
并且，代替设置上述的突出管37、38，也可以在圆柱体30的内周壁面31上设置环状的突起39(参照图13)。根据这种结构，虽然有可能导致压力损失的增加，但也可以得到与上述的图11相同的效果。
(实施例4)
接着，根据图14至图15对本发明的第四实施例进行说明。在这里，对不同于上述的第一实施例的结构进行说明，对相同的结构则省略说明。
图14是表示本实施例中的扩张室3的结构的垂直剖视图。在图14中，在构成扩张室3的圆柱体30的内周壁面31上形成有多个向圆周方向延伸的环状阶梯部40。
根据这样构成的扩张室3，由于内周壁面31的上游端至下游端的距离增加，因而可促进扩张室3中的还原剂的蒸发。
即，在从上游侧排气管2向圆柱体30内流入液状的还原剂的情况下，存在液状的还原剂传递至内周壁面31而流动的可能性。液状的还原剂在内周壁面31从上游端向下游端流动的期间蒸发，内周壁面31的上游端至下游端的距离越长此时的蒸发量就越多。
由此，通过上述的阶梯部40增加内周壁面31的上游端至下游端的距离时，可使还原剂的蒸发量增加。
并且，由于在上述的阶梯部40产生排气的后台阶流，因而可促进上述的液状还原剂的蒸发。并且，即使在如内燃机1低旋转运转的情况一样排气的流速变慢的情况下，也通过在阶梯部40产生的后台阶流促进排气与还原剂的混合。
另外，在增强排气的流速较低时的旋涡流的情况下，可代替阶梯部40而在内周面上形成如图15所示的隆起部41。排气与这种隆起部41的倾斜面碰撞时，容易产生旋涡流。由此，即使在排气的流速慢时也能在圆柱体30内产生比较强的旋涡流。
(实施例5)
接着，根据图16至图18对本发明的第五实施例进行说明。在这里，对不同于上述的第一实施例的结构进行说明，对相同的结构则省略说明。
图16是表示本实施例中的扩张室3的结构的垂直剖视图。在图16中，在构成扩张室3的圆柱体30的外周上设有共振器42。圆柱体30的内部与共振器42的内部经由连通孔43连通。其中优选的是，连通孔43形成为只能使排气流通。
根据这样构成的扩张室3，可使排气与圆柱体30的内周壁面31碰撞时产生的噪声衰减。
另外，共振器42可以如图17所示地设在圆柱体30的整个圆周上。或者如图18所示地仅设在旋涡流与内周壁面31碰撞的部分(例如底部和/或上部)上。根据如图18所示的结构，可最大限度地抑制扩张室3的大型化，同时降低噪声。
(实施例6)
接着，根据图19至图20对本发明的第六实施例进行说明。在这里，对不同于上述的第一实施例的结构进行说明，对相同的结构则省略说明。
图19是表示本实施例中的扩张室3的结构的垂直剖视图。在图19中，流入口33的底面构成为将上游侧排气管2的内部与圆柱体30的内周壁面31不经由阶梯差而连通。
当存在上游侧排气管2内的底面与圆柱体30内的底面之间的阶梯差时，预想未被完全蒸发的液状的还原剂、冷凝水滞留于上述的阶梯差上。相对于此，当上游侧排气管2内的底面与圆柱体30内的底面之间的阶梯差消失时，液状的还原剂、冷凝水不会滞留于圆柱体30内。
其中，在本实施例中，举出了流入口33配置于比流出口35低的位置上的情况(换言之，圆柱体30的上游侧端面32配置得比下游侧端面34低的情况)的例子，在流入口33配置于比流出口35高的位置上的情况(参照图20)下，流出口35的底面构成为圆柱体30的内周壁面31与下游侧排气管4的内部不经由阶梯差而连通即可。
(实施例7)
接着，根据图21至图23对本发明的第七实施例进行说明。在这里，对不同于上述的第一实施例的结构进行说明，对相同的结构则省略说明。
图21是表示本实施例中的扩张室3的结构的透视图。在图21中，上游侧排气管2与下游侧排气管4连接在圆柱体30的圆周壁面上。详细而言，如图22所示，上游侧排气管2与圆柱体30以将圆柱体30的轴线延长的假想线L1与向该圆柱体30流入的排气的流入方向(在这种情况下为将上游侧排气管2的轴线延长的假想线L2)倾斜地交叉的方式连接。换言之，上游侧排气管2与圆柱体30以将上游侧排气管2的轴线延长的假想线L2与圆柱体30内的底面44倾斜地交叉的方式连接。
根据这样构成的扩张室3，从上游侧排气管2经由流入口33向圆柱体30内流入的排气的一部分，如图23所示地因流入口33的阶梯差而产生后台阶流Fb。剩余的排气与圆柱体30内的底面44倾斜地碰撞而上升，接着与圆柱体30的内周壁面接触而以螺旋状回旋。并且，当旋涡流Fv与后台阶流Fb交叉或碰撞时，在圆柱体30内产生紊流。
因此，从扩张室3的流出口35向下游侧排气管4流出的气体，成为排气与还原剂均匀地混合了的气体，并且产生消除流量的偏离的流动。因此，排气及还原剂均匀地遍及排气净化装置5的全部区域。其结果，可有效地利用排气净化装置5的净化能力。
另外，水平方向上的流入口33的位置，可以如图24所示，将上游侧排气管2的轴线延长的假想线L2偏移至不通过圆柱体30的轴心C的位置上。在这种情况下，由于能增强旋涡流向圆周方向进入的力，因而能进一步促进排气与还原剂的混合。并且，由于还能增强旋涡流与后台阶流交叉或碰撞时产生的紊流，因而容易解除流量的偏离。
在以上说明的第一至第七实施例中，对扩张室形成为中空的圆柱体的例子进行了说明，但当然不限于该形状。例如，如图25所示，扩张室只要具有与将上游侧排气管2的轴线延长的假想线L2倾斜地交叉的内壁面50，并且包括具有从上游侧排气管2的内部向扩张室的内部截面积迅速地扩大的阶梯差的流入口51，可以是任何形状。考虑到扩张室3的车辆搭载性、与制造相关的作业时，可以说优选构成为中空的圆柱体。
并且，扩张室的内壁面不必然是平面，也可以是向旋涡流的回旋方向弯曲的曲面；或者向与旋涡流的回旋方向倾斜地交叉或垂直相交的方向弯曲的曲面。例如如图26所示，扩张室60也可以是使中空的圆柱体61弯曲的结构。
并且，在以上说明的第一至第七实施例中描述的结构，如可能也可以组合。
工业实用性
本发明可用于搭载了向排气净化装置供给还原剂的排气系统的车辆上。

Claims (9)

1.一种内燃机的排气系统，其特征在于，包括：
排气净化装置，配置于内燃机的排气管上；
扩张室，配置于比排气净化装置靠上游的排气管的中途，具有截面积比该排气管的通路截面积大的内部空间；和
还原剂供给装置，向流入所述扩张室的排气供给还原剂，
所述扩张室具有后台阶流产生部和旋涡流产生部，所述后台阶流产生部，在该扩张室的内部空间产生排气的后台阶流，所述旋涡流产生部，将流入到该扩张室的内部空间的排气流变更为旋涡流。
2.如权利要求1所述的内燃机的排气系统，其特征在于，所述后台阶流产生部为使比所述扩张室靠上游的排气管内部与所述扩张室的内部空间经由阶梯差而连通的流入口，
所述旋涡流产生部为与向所述扩张室流入的排气的流入方向倾斜地交叉的引导壁面。
3.如权利要求2所述的内燃机的排气系统，其特征在于，所述扩张室配置成，该扩张室的轴线相对于向该扩张室流入的排气的流入方向倾斜地交叉，
所述引导壁面为所述扩张室的内壁面。
4.如权利要求2所述的内燃机的排气系统，其特征在于，所述引导壁面为设在所述扩张室的内壁面上的突起的壁面。
5.一种内燃机的排气系统，其特征在于，包括：
排气净化装置，设在内燃机的排气管上；
扩张室，配置于比所述排气净化装置靠上游的排气管的中途，具有截面积比该排气管的通路截面积大的内部空间；和
还原剂供给装置，向流入所述扩张室的排气供给还原剂，
所述扩张室配置成，该扩张室的轴线相对于向该扩张室流入的排气的流入方向倾斜地交叉，并且具有使比该扩张室靠上游的排气管的内部与该扩张室的内部空间经由阶梯差而连通的流入口。
6.一种内燃机的排气系统，其特征在于，包括：
排气净化装置，设在内燃机的排气管上；
扩张室，配置于比所述排气净化装置靠上游的排气管的中途，具有截面积比该排气管的通路截面积大的内部空间；和
还原剂供给装置，向流入所述扩张室的排气供给还原剂，
所述扩张室具有相对于向该扩张室流入的排气的流入方向倾斜地交叉的内壁面，并且具有使比该扩张室靠上游的排气管的内部与该扩张室的内部空间经由阶梯差而连通的流入口。
7.如权利要求2至6中任一项所述的内燃机的排气系统，其特征在于，所述流入口，使所述排气管的内部底面与所述扩张室的内部空间的底面不经由阶梯差而连通。
8.如权利要求2至7中任一项所述的内燃机的排气系统，其特征在于，所述扩张室的内部空间的上游端至下游端的长度为所述阶梯差的高度的7倍以下。
9.如权利要求1至8中任一项所述的内燃机的排气系统，其特征在于，所述扩张室形成为中空的圆柱形。
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