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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auspuffanlage für einen Mehrzylindermotor.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es sind einige Auspuffanlagen für Motoren bekannt, bei denen ein Sensor zum Erfassen einer bestimmten Komponente im Abgas auf einer stromaufwärtigen Seite eines Katalysators zum Reinigen des Abgases angeordnet ist (siehe zum Beispiel
JP 5 969 328 B2 ). Ein vom Sensor erfasstes Signal wird beispielsweise an eine elektronische Steuereinheit gesendet und zur Steuerung des Motors verwendet.
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Bei Mehrzylindermotoren ist es schwierig, eine bestimmte Komponente im Abgas von den jeweiligen Zylindern mit einem einzigen Sensor genau zu erfassen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auspuffanlage für einen Motor anzugeben, die in der Lage ist, die Genauigkeit der Erfassung einer bestimmten Komponente im Abgas der jeweiligen Zylinder unter Verwendung eines einzelnen Sensors zu verbessern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Auspuffanlage für einen Mehrzylindermotor vorgesehen, wobei die Auspuffanlage umfasst:
- mehrere Auspuffrohre, die jeweils mit einer Auslassöffnung verbunden sind;
- einen Sammelteil, an dem die mehreren Auspuffrohre zusammenlaufen;
- ein Katalysatorrohr, das stromabwärts des Sammelteils in Bezug auf die Strömungsrichtung des Abgases angeordnet ist und in dem ein Katalysator angeordnet ist;
- einen ersten Teil mit verringertem Durchmesser, der stromabwärts des Sammelteils und stromaufwärts des Katalysatorrohrs angeordnet ist und einen kleineren Durchgangsinnendurchmesser als die Durchgangsinnendurchmesser der Rohre aufweist, die sich stromaufwärts und stromabwärts des ersten Teiles mit reduziertem Durchmesser befinden;
- einen ersten Sensor, der in dem ersten Teil mit verringertem Durchmesser vorgesehen ist und dazu konfiguriert ist, eine bestimmte Komponente im Abgas zu erfassen;
- eine Drossel, die stromaufwärts des ersten Teils mit verringertem Durchmesser angeordnet und gekrümmt ist und einen Durchgangsinnendurchmesser aufweist, der allmählich in Richtung des ersten Teils mit verringertem Durchmesser abnimmt; und
- ein Teil mit vergrößertem Durchmesser, das stromabwärts des ersten Teils mit verringertem Durchmesser angeordnet ist und einen Durchgangsinnendurchmesser aufweist, der stromabwärts allmählich zunimmt.
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Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass das Abgas vom ersten Sensor wegströmt, da der erste Sensor in einem Bereich angeordnet ist, in dem das Abgas nach dem Sammeln verengt oder gedrosselt wird. Dies ermöglicht es, die Genauigkeit der Erfassung einer bestimmten Komponente im Abgas von jedem Zylinder unter Verwendung eines einzelnen Sensors zu verbessern. Da der Abgaskanal auf einer stromabwärtigen Seite des ersten Sensors einen zunehmenden Durchmesser aufweist, ist es ferner möglich, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases in radialer Richtung in Richtung des stromabwärts des Sensors befindlichen Katalysators zu unterdrücken. Infolgedessen kann der Reinigungseffekt durch den Katalysator verbessert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Sammelteil eine Trennwand, die einen Abgaskanal trennt, in den das Abgas aus den mehreren Auspuffrohren strömt, und der erste Sensor ist in einem Bereich angeordnet, der sich an der Verlängerung der Trennwand in Strömungsrichtung des Abgases befindet. Gemäß dieser Konfiguration ist es leicht, den ersten Sensor in einem Bereich anzuordnen, der gemeinsam von dem Abgas aus den jeweiligen Abgaskanälen durchströmt wird, da das Abgas aus den Abgaskanälen der jeweiligen Zylinder entlang der Trennwand zum ersten Sensor strömt. Dies ermöglicht es, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases der jeweiligen Zylinder zu unterdrücken, um die Genauigkeit der Erfassung unter Verwendung eines einzigen Sensors für alle Zylinder zu verbessern.
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Der Sammelteil umfasst erfindungsgemäß dabei Folgendes: mehrere stromaufwärts angeordnete Sammelabschnitte, an denen mehrere Auspuffrohre zusammenlaufen; und einen stromabwärts angeordneten Sammelabschnitt, an dem die mehreren stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte zusammenlaufen, wobei in diesem Fall die stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte stromaufwärtige Trennwände umfassen, die den Abgaskanal, in dem das Abgas der mehreren Auspuffrohre strömt, aufteilen. Der stromabwärts angeordnete Sammelabschnitt enthält eine stromabwärtige Trennwand, die einen Abgaskanal trennt, in dem das Abgas der mehreren stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte fließt, und der erste Sensor ist in einem Bereich angeordnet, in dem sich die Verlängerung der stromaufwärtigen Trennwände und die Verlängerung der stromabwärtigen Trennwand in Strömungsrichtung des Abgases schneiden. Gemäß dieser Konfiguration ist es leicht, den ersten Sensor in dem Bereich anzuordnen, da das Abgas aus den Auspuffrohren der jeweiligen Zylinder entlang der stromaufwärtigen Trennwände und dann entlang der stromabwärtigen Trennwand zum ersten Sensor strömt, wo das Abgas der jeweiligen Abgaskanäle gemeinsam durchströmt. Dies ermöglicht es, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases der jeweiligen Zylinder zu unterdrücken.
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Wenn die stromaufwärtigen Trennwände und die stromabwärtige Trennwand vorgesehen sind, kann die Auspuffanlage beim Einbau in ein einen Sattel aufweisendes Fahrzeug so angeordnet sein, dass die mehreren stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte übereinander angeordnet sind. Diese Konfiguration erleichtert die Anordnung des ersten Sensors, da der Sensor in horizontaler Richtung eingeführt werden kann.
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Wenn die mehreren stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte in vertikaler Richtung eines einen Sattel aufweisenden Fahrzeugs übereinander angeordnet sind, kann die stromabwärtige Trennwand den stromabwärts angeordneten Sammelabschnitt unterteilen, um obere und untere Durchgänge zu bilden. Der obere Durchgang kann in Bezug auf den unteren Durchgang in Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen verschoben sein. Gemäß dieser Konfiguration ist es einfach, den ersten Sensor anzuordnen, da der Sensor in vertikaler Richtung schräg relativ zur horizontalen Richtung eingeführt werden kann.
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Wenn die stromaufwärtigen Trennwände und die stromabwärtige Trennwand vorgesehen sind, können mehrere Zylinder so konfiguriert sein, dass sie in gleichen Zeitabständen Zündungen verursachen, und die Auspuffrohre können so angeschlossen sein, dass das Abgas abwechselnd aus Abschnitten, die in den jeweiligen stromaufwärtigen Sammelabschnitten unterteilt sind, und abwechselnd aus Abschnitten, die in dem stromabwärtigen Sammelabschnitt unterteilt sind, abgegeben wird. Diese Konfiguration macht es leicht, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases der jeweiligen Zylinder zu unterdrücken.
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In der vorliegenden Erfindung kann das erste Teil mit reduziertem Durchmesser einen Innendurchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als das 1 ,5-fache des Innendurchmessers jedes der mehreren Auspuffrohre ist, bevor sie zusammenlaufen. Diese Konfiguration ermöglicht es, das Abgas, das in der Nähe der Mitte des Abgaskanals (Auspuffrohr) jedes Zylinders zum ersten Sensor fließt, zu führen, und daher kann eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases der jeweiligen Zylinder unterdrückt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Teil mit vergrößertem Durchmesser eine Kurve mit einem Krümmungszentrum aufweisen, das auf einer Außendurchmesserseite angeordnet ist. Gemäß dieser Konfiguration kann das Abgas problemlos entlang einer Innenfläche des Teils mit vergrößertem Durchmesser zum Katalysator geführt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Auspuffanlage ferner umfassen: einen zweiten Teil mit verringertem Durchmesser, der stromabwärts des Katalysatorrohrs angeordnet ist und einen Durchgangsinnendurchmesser aufweist, der stromabwärts allmählich abnimmt; und
einen zweiten Sensor, der in dem zweiten Teil mit verringertem Durchmesser vorgesehen und konfiguriert ist, um eine bestimmte Komponente im Abgas zu erfassen. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass das Abgas von einem Detektionsteil an einer Spitze des zweiten Sensors wegströmt, da der zweite Sensor in dem Bereich angeordnet ist, in dem das durch den Katalysator hindurchtretende Abgas verengt oder gedrosselt ist. Da außerdem die ungleichmäßige Verteilung des Abgases, das zum Katalysator geleitet werden soll, stromaufwärts unterdrückt wird, wird auch eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases, das den zweiten Sensor erreicht, beseitigt, und daher kann eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit verhindert werden. Da ferner der Durchmesser des zweiten Teils mit verringertem Durchmesser abnimmt, wenn er sich zur stromabwärtigen Seite erstreckt, ist es ferner möglich, eine Zunahme des Rohrdurchmessers zu unterdrücken.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Auspuffanlage in einem einen Sattel aufweisenden Fahrzeug installiert sein, und der erste Sensor kann unter einer Bodenfläche eines Kurbelgehäuses des Motors und einwärts von einer Außenseite des Kurbelgehäuses in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein. Diese Konfiguration ermöglicht es zu verhindern, dass Objekte den ersten Sensor während der Fahrt des Fahrzeugs beeinträchtigen.
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Die vorliegende Erfindung umfasst eine beliebige Kombination von mindestens zwei Merkmalen, die in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbart sind. Insbesondere sollte jede Kombination von zwei oder mehr der beigefügten Ansprüche gleichermaßen so verstanden werden, dass sie in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fällt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. Die Ausführungsbeispiele und Zeichnungen sind jedoch nur zum Zwecke der Veranschaulichung und Erläuterung angegeben und schränken den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung in keiner Weise ein, wobei dieser Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird. In den beigefügten Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Komponenten in den verschiedenen Ansichten zu bezeichnen:
- 1 ist eine Seitenansicht, die einen Hauptteil eines Motorrads zeigt, der eine Auspuffanlage für einen Motor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist;
- 2 ist eine Ansicht des Motors von unten;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils der Auspuffanlage, wenn man sie schräg von unten betrachtet;
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 3 gezeigten Linie IV - IV;
- 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 3 gezeigten Linie V - V;
- 6 ist eine Querschnittsansicht eines stromabwärts angeordneten Endes des Sammelteils der Auspuffanlage von hinten gesehen;
- 7 ist eine horizontale Schnittansicht des Hauptteils der Auspuffanlage;
- 8 ist eine Querschnittsansicht eines ersten Teils der Auspuffanlage mit verringertem Durchmesser; und
- 9 ist eine Querschnittsansicht des stromabwärts angeordneten Endes des Sammelteils von vorne gesehen.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In dieser Beschreibung entsprechen die Begriffe „rechts“ und „links“ der „rechten“ und „linken“ Seite, wenn sie von einem Fahrer in einem Fahrzeug betrachtet werden. Auch die Begriffe „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ entsprechen der stromaufwärts angeordneten und der stromabwärts angeordneten Seite in Strömungsrichtung des Abgases.
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1 ist eine Seitenansicht eines Motorrads mit einer Auspuffanlage für einen Motor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Motorrad gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst einen Fahrzeugkarosserierahmen FR, der einen Hauptrahmen 1 umfasst, der eine vordere Hälfte davon bildet, und einen hinteren Rahmen 2, der eine hintere Hälfte davon bildet. Der hintere Rahmen 2 ist mit einem hinteren Teil des Hauptrahmens 1 verbunden.
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Der Hauptrahmen 1 hat an seinem vorderen Ende ein Lenkkopfrohr 4, das eine Vordergabel 6 über eine Lenkwelle (nicht dargestellt) drehbar trägt. Die Vorderradgabel 6 hat ein unteres Ende, an dem ein Vorderrad 8 angebracht ist. Die Vordergabel 6 hat einen oberen Endabschnitt, an dem ein Lenker 10 angebracht ist.
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Der Hauptrahmen 1 hat einen hinteren Endabschnitt, der mit einer Schwingarmhalterung 12 versehen ist. Die Schwingarmhalterung 12 trägt ein vorderes Ende einer Schwinge 13, so dass die Schwinge 13 vertikal um eine Schwenkwelle 14 schwingen kann. Die Schwinge 13 hat ein hinteres Ende, an dem ein Hinterrad 15 angebracht ist. Ein Motor E, der die Antriebsquelle des Motorrads bildet, ist unterhalb des Hauptrahmens 1 und vor der Schwingarmhalterung 12 montiert. Der Motor E treibt das Hinterrad 15 über ein Kraftübertragungselement (nicht dargestellt) an, wie zum Beispiel eine Kette.
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Der Motor E gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Reihenvierzylindermotor. Solange der Motor E ein Mehrzylindermotor ist, einschließlich Zweizylinder- und Dreizylindermotoren, ist er nicht auf einen Vierzylindermotor beschränkt. Der Motor E umfasst ein Kurbelgehäuse 16, in dem eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) drehbar gelagert ist, Zylinder 18, die aus dem Kurbelgehäuse 16 nach oben ragen, und einen Zylinderkopf 20, der an oberen Teilen der Zylinder 18 angebracht ist. Eine Ölwanne 22 ist auch an einem unteren Teil des Kurbelgehäuses 16 vorgesehen.
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Der Hauptrahmen 1 besitzt einen oberen Teil, auf dem ein Kraftstofftank 24 angeordnet ist, und der hintere Rahmen 2 ist mit einem Sitz 26 verbunden, auf dem ein Fahrer sitzen kann.
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Der Zylinderkopf 20 besitzt eine Vorderfläche mit einer darin definierten Auslassöffnung 20a und eine Rückfläche mit einer darin definierten Einlassöffnung 20b. Jeder Zylinder hat eine Auslassöffnung 20a und eine Einlassöffnung 20b (d. h. von jeder Öffnung gibt es insgesamt vier Stück). Jede Einlassöffnung 20b ist mit einer Einlasssystemvorrichtung verbunden. Die Ansaugsystemvorrichtung versorgt den Motor E mit Außenluft als Ansaugluft.
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Jede Auslassöffnung 20a ist mit einem Auspuffrohr 28 verbunden. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt es vier Auspuffrohre 28. Die jeweiligen Auspuffrohre 28 erstrecken sich vor dem Motor E nach unten und laufen an einem Sammelteil 30 unterhalb des Motors E zusammen. Im Sammelteil 30 laufen die vier Auspuffrohre (Durchgänge) 28 zusammen, um einen einzigen Durchgang zu bilden.
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Ein Katalysatorrohr 34 mit einem darin untergebrachten Katalysator 32 ist stromabwärts des Sammelteils 30 angeordnet. Das Abgas G wird durch den Katalysator 32 gereinigt, wenn das Abgas durch das Katalysatorrohr 34 strömt. Ein Abgasschalldämpfer 36 ist mit einer stromabwärtigen Seite des Katalysatorrohrs 34 über ein Verbindungsrohr 35 verbunden. Das Abgas G erfährt im Abgasschalldämpfer 36 wiederholt Ausdehnungen und Kontraktionen zur Geräuschreduzierung und wird dann nach außen abgegeben. Die Auspuffrohre 28, das Sammelteil 30, das Katalysatorrohr 34, das Verbindungsrohr 35 und der Auspuffschalldämpfer 36 wirken zusammen, um die Auspuffanlage 38 für den Motor E zu bilden.
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Ein erstes Teil 40 mit verringertem Durchmesser ist stromabwärts des Sammelteils 30 und stromaufwärts des Katalysatorrohrs 34 in der Auspuffanlage 38 angeordnet. Das erste Teil 40 mit verringertem Durchmesser hat einen kleineren Durchgangsinnendurchmesser als die Rohre, die stromaufwärts und stromabwärts des ersten Teils 40 mit reduziertem Durchmesser angeordnet sind. Das erste Teil 40 mit reduziertem Durchmesser ist mit einem ersten Sensor 42 versehen, der konfiguriert ist, um eine bestimmte Komponente im Abgas zu erfassen. Der erste Sensor 42 kann beispielsweise ein Sauerstoffkonzentrationssensor sein. Der erste Sensor 42 kann verwendet werden, um die Konzentration eines Kraftstoffs einzustellen.
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Die Auspuffanlage 38 umfasst ferner eine Drossel 44, die stromaufwärts des ersten Teils 40 mit verringertem Durchmesser angeordnet ist, und ein Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser, das stromabwärts des ersten Teils 40 mit verringertem Durchmesser angeordnet ist. Die Drossel 44 ist so gekrümmt, dass sie einen Durchgang mit einem Innendurchmesser aufweist, der zum ersten Teil 40 mit verringertem Durchmesser hin allmählich abnimmt. Der Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser ist gekrümmt und besitzt einen Durchgang mit einem Innendurchmesser, der stromabwärts allmählich zunimmt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Drossel 44 ein stromaufwärts angeordnetes Ende, mit dem ein stromabwärts angeordnetes Ende des Sammelteils 30 verbunden ist, und die Drossel 44 hat ein stromabwärtiges Ende, mit dem ein stromaufwärtiges Ende des ersten Teils 40 mit verringertem Durchmesser verbunden ist. Das Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser hat auch ein stromaufwärtiges Ende, mit dem ein stromabwärtiges Ende des ersten Teils 40 mit reduziertem Durchmesser verbunden ist, und das Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser hat ein stromabwärtiges Ende, mit dem ein stromaufwärtiges Ende des Katalysatorrohrs 34 verbunden ist. Das heißt, der einzelne Durchgang, der in dem Sammelteil 30 zusammenläuft, hat einen Durchgangsinnendurchmesser, der in der Drossel 44 allmählich abnimmt und in dem ersten Teil 40 mit reduziertem Durchmesser ein Minimum erreicht. Der erste Sensor 42 ist an dem Teil angebracht, an dem der Innendurchmesser das Minimum erreicht.
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Ferner nimmt der Durchgangsinnendurchmesser allmählich vom ersten Teil 40 mit verringertem Durchmesser zum Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser zu, so dass der Durchgang mit dem Katalysatorrohr 34 verbunden ist. Dies ermöglicht es dem Katalysatorrohr 34, einen großen Durchmesser zu haben. Wenn das Katalysatorrohr 34 einen großen Durchmesser hat, wird der Widerstand im Strömungskanal oder der Durchgangsverlust verringert, wodurch die Abgasleistung verbessert wird.
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Die Auspuffanlage 38 kann ferner einen zweiten Teil 48 mit verringertem Durchmesser umfassen, der stromabwärts des Katalysatorrohrs 34 angeordnet ist. Der zweite Teil 48 mit verringertem Durchmesser hat einen Durchgangsinnendurchmesser, der stromabwärts allmählich abnimmt. Das zweite Teil mit reduziertem Durchmesser ist mit einem zweiten Sensor 50 versehen, der konfiguriert ist, um eine bestimmte Komponente im Abgas zu erfassen. Der zweite Sensor 50 kann beispielsweise ein Sauerstoffkonzentrationssensor sein. Der zweite Sensor 50 kann dazu vorgesehen sein, die Degradation des Katalysators 32 zu erfassen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der zweite Teil 48 mit reduziertem Durchmesser ein stromaufwärtiges Ende, mit dem ein stromabwärtiges Ende des Katalysatorrohrs 34 verbunden ist, und der zweite Teil 48 mit reduziertem Durchmesser hat ein stromabwärtiges Ende, mit dem ein stromaufwärtiges Ende des Verbindungsrohrs 35 verbunden ist. Das heißt, jenseits des Katalysatorrohrs 34 nimmt der Durchgangsinnendurchmesser des Abgaskanals in dem zweiten Teil 48 mit verringertem Durchmesser allmählich ab, und der zweite Sensor 50 ist an dem Teil angebracht, an dem der Innendurchmesser ein Minimum erreicht. Ferner ist der zweite Teil 48 mit verringertem Durchmesser mit dem Verbindungsrohr 35 auf der stromabwärtigen Seite des zweiten Sensors 50 verbunden. Dadurch kann das Verbindungsrohr 35 einen kleinen Durchmesser haben.
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Der erste Sensor 42 ist hinter einem vorderen Ende des Kurbelgehäuses 16 angeordnet. Insbesondere ist der erste Sensor 42 hinter einer Verlängerungsleitung L1 entlang einer Vorderfläche des Kurbelgehäuses 16 angeordnet. Der erste Sensor 40 ist unter einer Bodenfläche des Kurbelgehäuses 16 angeordnet und innerhalb einer äußeren Seitenfläche 16a des in 2 gezeigten Kurbelgehäuses 16 in Breitenrichtung des Fahrzeugs.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist das Katalysatorrohr 34 unterhalb des Motors E und unterhalb der Schwenkwelle 14 angeordnet. Der größte Teil des Katalysators 32 ist hinter der Ölwanne 22 angeordnet. Wie durch eine virtuelle Leitung L2 in 1 gezeigt ist, ist die Bodenfläche des Kurbelgehäuses 16 nach hinten aufwärts geneigt. Dies macht es einfach, das Katalysatorrohr 34 mit einer großen Größe unterhalb eines hinteren Teils des Kurbelgehäuses 16 anzuordnen.
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Der zweite Sensor 50 ist hinter der Schwenkwelle 14 und hinter einem hinteren Ende 16r des Kurbelgehäuses 16 angeordnet. Der erste Sensor 42 hat einen Kabelbaum 42h, der sich vor dem Kurbelgehäuse 16 erstreckt und mit einer elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) verbunden ist, die oberhalb des Motors E angeordnet ist. Andererseits hat der zweite Sensor 50 einen Kabelbaum 50h, der sich hinter dem Kurbelgehäuse 16 erstreckt und mit der elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) verbunden ist.
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Sammelteil 30: stromaufwärts angeordnete Sammelabschnitte 54, die die vier Auspuffrohre 28 in zwei zusammenlaufenden Zwischenkanälen (Zwischenauspuffrohren) 52 zusammenführen; und einen stromabwärts angeordneten Sammelabschnitt 56, in dem die zwei Zwischenauspuffrohre 52 in einem einzigen Durchgang 58 zusammenlaufen.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst der Sammelteil 30 Trennwände 62, die einen Abgaskanal unterteilen, in dem das Abgas aus den mehreren Auspuffrohren 28 strömt. Insbesondere umfasst jeder der stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte 54 eine stromaufwärtige Trennwand 62, die den Abgaskanal unterteilt, in dem das Abgas G aus den beiden Auspuffrohren 28, 28 strömt. Die stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte 54, 54 sind übereinander angeordnet. In jedem stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitt 54 sind die Auspuffrohre 28 durch die stromaufwärtige Trennwand 62 in horizontaler Richtung (Breitenrichtung des Fahrzeugs) unterteilt.
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Wie in 5 gezeigt, umfasst der stromaufwärts angeordnete Sammelabschnitt 56 eine stromabwärtige Trennwand 64, die einen Abgaskanal unterteilt, in dem das Abgas G aus den beiden stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitten 54 (Zwischenauspuffrohre 52) strömt.
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In dem stromabwärtigen Sammelabschnitt 56 sind die gesammelten Zwischenauspuffrohre 52 durch die stromabwärtige Trennwand 64 in vertikaler Richtung unterteilt. Wie in 6 gezeigt ist, ist das obere Zwischenauspuffrohr 52 in Bezug auf das untere Zwischenauspuffrohr 52 in Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen verschoben.
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Wie in 7 gezeigt ist, ist die Drossel 44 mit einem stromabwärts angeordneten Ende des stromabwärts angeordneten Sammelabschnitts 56 des Sammelteils 30 verbunden. Die Drossel 44 hat einen Innendurchmesser, der zum ersten Teil 40 mit verringertem Durchmesser hin allmählich abnimmt In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Drossel 44 gleichmäßig gekrümmt, wenn der Durchmesser abnimmt. Die Drossel 44 hat eine Kurvenform mit einem Krümmungszentrum O1, das sich auf der Seite des Innendurchmessers befindet, das heißt auf der Innenseite des Abgaskanals. Dies erleichtert die Strömung des Abgases G in der Drossel 44.
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Das stromabwärts angeordnete Ende der Drossel 44 ist mit dem ersten Teil 40 mit verringertem Durchmesser verbunden. Das erste Teil 40 mit verringertem Durchmesser hat einen kleineren Durchgangsinnendurchmesser als die Rohre, die stromaufwärts und stromabwärts davon angeordnet sind. Der Innendurchmesser des ersten Teils 40 mit reduziertem Durchmesser kann vorzugsweise das 1,0-fache bis 1,5-fache eines Innendurchmessers eines Auspuffrohrs 28 betragen, bevor es zusammenläuft. Der erste Sensor 42 ist an dem ersten Teil 40 mit reduziertem Durchmesser angebracht.
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Wie in 8 gezeigt ist, weist in diesem Ausführungsbeispiel der erste Sensor 42 ein Detektionsteil 42a auf, das in einem Bereich angeordnet ist, der sich an der Verlängerung der stromabwärtigen Trennwand 64 in Strömungsrichtung des Abgases befindet. Insbesondere ist das Detektionsteil 42a an einer Spitze des ersten Sensors 42 in dem Bereich R1 angeordnet, in dem sich die vertikale Ausdehnung der stromaufwärtigen Trennwände 62 und die Ausdehnung der stromabwärtigen Trennwand 64 in Strömungsrichtung schneiden. Der Bereich R1 befindet sich dort, wo das Abgas G aus den jeweiligen Auspuffrohren 28 gleichmäßig durchströmt. Das Einengen des Abgaskanals und das Anordnen des Detektionssteils 42a des ersten Sensors 42 in einem solchen Bereich R1 ermöglichen es, die Erfassungsfähigkeit effektiv zu nutzen. Dies ermöglicht es, eine Konzentration einer bestimmten Komponente im Abgas unter Verwendung des einzigen ersten Sensors 42 zu messen, wobei Abweichungen zwischen den Zylindern unterdrückt werden.
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Der Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser ist mit dem stromabwärts angeordneten Ende des ersten Teils 40 mit verringertem Durchmesser verbunden, der in 7 gezeigt ist. Der Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser hat einen Innendurchmesser, der allmählich in Richtung des stromabwärts gelegenen Katalysatorrohrs 34 zunimmt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser mit zunehmendem Durchmesser gleichmäßig gekrümmt. Der Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser weist eine Kurvenform mit einem Krümmungszentrum O2 auf, das sich auf einer Seite des Außendurchmessers befindet, das heißt an der Außenseite des Abgaskanals. Dies macht es einfach, ein großes Katalysatorrohr 34 vorzusehen, während eine Trennung des Abgases G von der Durchgangswand unterdrückt wird. Das Katalysatorrohr 34 ist ein gerades Rohr mit einer zylindrischen Form. Das Katalysatorrohr 34 mit dem großen Durchmesser ermöglicht es, den Katalysator 32 mit einem großen Durchmesser darin anzuordnen. Wenn der Katalysator 32 einen großen Durchmesser hat, kann der Durchgangsverlust des durch den Katalysator strömenden Abgases G verringert werden, wodurch die Abgasleistung verbessert wird.
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Der zweite Teil 48 mit reduziertem Durchmesser ist mit dem stromabwärts angeordneten Ende des Katalysatorrohrs 34 verbunden. Der zweite Teil 48 mit reduziertem Durchmesser hat einen Innendurchmesser, der stromabwärts allmählich abnimmt. Der zweite Sensor 50 ist an dem stromabwärts angeordneten Ende des zweiten Teils 48 mit verringertem Durchmesser angebracht, das heißt dem Teil mit dem kleinsten Innendurchmesser. Das Verbindungsrohr 35 ist mit einer stromabwärts angeordneten Seite des zweiten Teils 48 mit reduziertem Durchmesser verbunden. Das zweite Teil 48 mit reduziertem Durchmesser verengt den Rohrdurchmesser derart, dass das Verbindungsrohr 35 einen kleinen Durchmesser hat.
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Wenn die Zylinder des Motors E des vorliegenden Ausführungsbeispiels von der linken Seite als erster Zylinder, zweiter Zylinder, dritter Zylinder und vierter Zylinder bezeichnet sind, treten Zündungen in den Zylindern in der Reihenfolge 1, 2, 4 und 3 auf. Zwischen den Zündungen in den vier Zylindern sind gleiche Zeitabstände vorhanden. Die vier in 6 gezeigten Auspuffrohre 28 sind so verbunden, dass das Abgas G abwechselnd aus Abschnitten, die in den jeweiligen stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitten 54 unterteilt sind, und abwechselnd aus Abschnitten, die in dem stromabwärts angeordneten Sammelabschnitt 56 unterteilt sind, abgegeben wird.
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Insbesondere laufen das Auspuffrohr 28 (1), das mit dem ersten Zylinder verbunden ist, und das Auspuffrohr 28 (4), das mit dem vierten Zylinder verbunden ist, in dem oberen stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitt 54 zusammen und das Auspuffrohr 28 (2), das mit dem zweiten Zylinder verbunden ist, und das Auspuffrohr 28 (3), das mit dem dritten Zylinder verbunden ist, laufen in dem unteren stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitt 54 zusammen. Somit strömt das Abgas G abwechselnd durch die oberen und unteren Durchgänge in der Reihenfolge des oberen stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitts 54 (erster Zylinder), des unteren stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitts 54 (zweiter Zylinder), des oberen stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitts 54 (vierter Zylinder) und des unteren stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitts 54 (dritter Zylinder).
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Verbindungsrohr 66 vorgesehen, das die Auspuffrohre 28 verbindet. Insbesondere gibt es zwei Verbindungsrohre 66, von denen eines das Auspuffrohr 28 für den ersten Zylinder und das Auspuffrohr 28 für den vierten Zylinder verbindet und das andere verbindet das Auspuffrohr 28 für den zweiten Zylinder und das Auspuffrohr 28 für den dritten Zylinder. 1 zeigt nur eines der Verbindungsrohre 66.
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Vor dem ersten Sensor 42 ist ein Sensorschutz 68 vorgesehen. Der Sensorschutz 68 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist an einer Außenfläche der Drossel 44 befestigt, um den ersten Sensor 42 während der Fahrt vor fliegenden Objekten zu schützen. Soweit der Sensorschutz 68 vor dem ersten Sensor 42 vorgesehen ist, ist die Befestigungsposition nicht auf die Drossel 44 beschränkt. Der Sensorschutz 68 kann beispielsweise durch Schweißen an der Drossel 44 befestigt sein.
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Das Verfahren zum Anbringen des Sensorschutzes 68 ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Der Sensorschutz 68 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist durch Biegen einer Metallplatte gebildet. Der Sensorschutz 68 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine Größe auf, so dass sowohl der erste Sensor 42 als auch der zweite Sensor 50 von vorne gesehen verborgen ist. Das heißt, wie in 9 gezeigt ist, steht der Sensorschutz 68 sowohl in Bezug auf den ersten Sensor 42 als auch auf den zweiten Sensor 50 in Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen ab. Somit kann der einzelne Sensorschutz 68 sowohl den ersten Sensor 42 als auch den zweiten Sensor 50 während der Fahrt vor Schmutz, Kieselsteinen und dergleichen schützen.
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Gemäß der obigen Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass das Abgas G vom ersten Sensor wegströmt, da der erste Sensor 42 in dem Bereich angeordnet ist, in dem das Abgas nach dem Zusammenlaufen verengt oder gedrosselt wird, wie in 3 gezeigt ist. Dies ermöglicht es, die Genauigkeit der Erfassung einer bestimmten Komponente im Abgas jedes Zylinders durch Verwendung des einzigen Sensors 42 zu verbessern. Da der Abgaskanal auf der stromabwärts angeordneten Seite des ersten Sensors 42 einen ansteigenden Durchmesser aufweist, ist es möglich, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases G in radialer Richtung zu dem stromabwärts gelegenen Katalysator 32 zu unterdrücken. Infolgedessen kann der Reinigungseffekt durch den Katalysator verstärkt werden.
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Der in 8 gezeigte Sammelteil 30 umfasst die Trennwände 62, 64, die den Abgaskanal unterteilen, in den das Abgas G aus den mehreren Auspuffrohren 28 strömt, und der erste Sensor 42 ist in dem Bereich R1 angeordnet, der sich auf der Verlängerung der Trennwände 62, 64 in Strömungsrichtung befindet. Da also das Abgas G aus den Abgaskanälen der jeweiligen Zylinder entlang der Trennwände 62, 64 zum ersten Sensor 42 strömt, ist es leicht, den Detektionsteil 42a an der Spitze des ersten Sensors 42 im Bereich R1 anzuordnen, wo das Abgas G aus den jeweiligen Abgaskanälen gemeinsam durchströmt. Dies ermöglicht es, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases G der jeweiligen Zylinder zu unterdrücken, wodurch die Erfassungsgenauigkeit unter Verwendung des einzelnen Sensors 42 für alle Zylinder verbessert wird.
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Insbesondere ist der erste Sensor 42 in dem Bereich R1 angeordnet, in dem sich die Verlängerung der stromaufwärtigen Trennwände 62 und die Verlängerung der stromabwärtigen Trennwand 64 in Strömungsrichtung schneiden. Da das Abgas G, das durch die Abgasleitungen 28 der jeweiligen Zylinder strömt, entlang der stromaufwärtigen Trennwände 62 und dann entlang der stromabwärtigen Trennwand 64 zum ersten Sensor 42 strömt, ist es leicht, den ersten Sensor 42 in dem Bereich R1 anzuordnen, in dem das Abgas G aus den jeweiligen Auspuffrohren 28 gemeinsam durchströmt. Dies ermöglicht es, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases G der jeweiligen Zylinder zu unterdrücken.
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Wie in 6 gezeigt, sind die zwei stromaufwärts angeordneten Sammelabschnitte 54 übereinander angeordnet. Dies macht es einfach, den ersten Sensor 42 anzuordnen, da der Sensor in horizontaler Richtung eingeführt werden kann. In dem stromabwärts angeordneten Sammelabschnitt 56 unterteilt die stromabwärtige Trennwand 64 die Zwischenauspuffrohre 52, um obere und untere Passagen zu bilden, und das obere verbundene Zwischenauspuffrohr 52 ist in Bezug auf das untere verbundene Zwischenauspuffrohr 52 nach innen in Breitenrichtung des Fahrzeugs verschoben. Dies macht es einfach, den ersten Sensor 42 anzuordnen, da der Sensor in vertikaler Richtung relativ zur horizontalen Richtung schräg eingeführt werden kann (Pfeilrichtung A in 6).
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Die vier Zylinder sind dazu konfiguriert, Zündungen in gleichen Zeitabständen zu erzeugen, und die Auspuffrohre 28 sind so verbunden, dass das Abgas G abwechselnd aus Abschnitten, die in den jeweiligen stromaufwärtigen Sammelabschnitten 54 unterteilt sind, und abwechselnd aus Abschnitten, die in dem stromabwärtigen Sammelabschnitt 56 unterteilt sind, abgegeben wird. Dies macht es leicht, eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases G der jeweiligen Zylinder zu unterdrücken.
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Der erste Teil 40 mit reduziertem Durchmesser, der in 7 gezeigt ist, hat einen Innendurchmesser, der das 1,0-fache bis 1,5-fache des Innendurchmessers jedes der Auspuffrohre 28 beträgt, bevor er zusammengeführt wird. Dies ermöglicht es, das Abgas G, das in der Nähe einer Mitte des Auspuffrohrs 28 jedes Zylinders strömt, zum ersten Sensor 42 zu leiten, und daher kann eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases G von den jeweiligen Zylindern unterdrückt werden. Da der Teil 46 mit vergrößertem Durchmesser die Kurvenform mit dem Krümmungszentrum O2 auf der Seite des Außendurchmessers aufweist, wird das Abgas G gleichmäßig entlang der Innenfläche des Teils 46 mit vergrößertem Durchmesser zum Katalysator 32 geführt. Wenn das Katalysatorrohr 34 an der stromabwärts angeordneten Seite des Teils 46 mit vergrößertem Durchmesser angeschlossen ist, ist es möglich, den Katalysator 32 mit einem großen Durchmesser zu verwenden.
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Auf der stromabwärts angeordneten Seite des Katalysatorrohrs 34 ist der zweite Teil 48 mit reduziertem Durchmesser mit einem Durchgangsinnendurchmesser vorgesehen, der stromabwärts allmählich abnimmt, und der zweite Teil 48 mit reduziertem Durchmesser ist mit dem zweiten Sensor 50 versehen. Somit, da der zweite Sensor 50 an seiner Spitze ein Detektionsteil besitzt, der in dem Bereich angeordnet ist, in dem das durch den Katalysator 32 hindurchtretende Abgas G verengt oder gedrosselt ist, ist es möglich zu verhindern, dass das Abgas G vom zweiten Sensor 50 wegströmt. Da außerdem die ungleichmäßige Verteilung des Abgases G, das zum Katalysator 32 geleitet werden soll, auf der stromaufwärtigen Seite unterdrückt wird, kann auch eine ungleichmäßige Verteilung des Abgases G, das das Detektionsteil an der Spitze des zweiten Sensors 50 erreicht, beseitigt werden. und daher kann eine Abnahme der Erfassungsgenauigkeit verhindert werden.
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Ferner nimmt der Durchgangsdurchmesser in dem zweiten Teil 48 mit verringertem Durchmesser ab, und dann erstreckt sich der Durchgang in Richtung der stromabwärtigen Seite. Daher ist es möglich, die Größe des damit verbundenen Verbindungsrohrs 35 zu verringern. Da der zweite Sensor 50 in dem zweiten Teil 48 mit reduziertem Durchmesser vorgesehen ist, ist es außerdem möglich, das Abstehen des zweiten Sensors 50 zu unterdrücken. Außerdem ist es möglich, eine Degradation des Katalysators 32 durch Bereitstellen des zweiten Sensors 50 zu erfassen.
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Wie in 2 gezeigt, ist der erste Sensor 42 unterhalb der Bodenfläche des Kurbelgehäuses 16 des Motors E und innerhalb der äußeren Seitenfläche 16a des Kurbelgehäuses 16 in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Dies ermöglicht es zu verhindern, dass Objekte den ersten Sensor 42 während der Fahrt beeinträchtigen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedene Ergänzungen, Modifikationen oder Auslassungen können vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Obwohl beispielsweise die obigen Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben wurden, in dem eine Auspuffanlage für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Motorrad eingesetzt wird, kann die Auspuffanlage für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung auch bei anderen einen Sattel aufweisenden Fahrzeugen als bei Motorrädern eingesetzt werden. Die Auspuffanlage für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch bei anderen Motoren als Fahrzeugmotoren angewendet werden. Dementsprechend sind solche Varianten vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung erfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 16
- Kurbelgehäuse
- 20a
- Auslassöffnung
- 28
- Auspuffrohr
- 30
- Sammelteil
- 32
- Katalysator
- 34
- Katalysatorrohr
- 38
- Auspuffvorrichtung
- 40
- erstes Teil mit reduziertem Durchmesser
- 42
- erster Sensor
- 44
- Drossel
- 46
- Teil mit vergrößertem Durchmesser
- 48
- zweites Teil mit reduziertem Durchmesser
- 50
- zweiter Sensor
- 52
- Zwischenauspuffrohr
- 54
- stromaufwärts angeordneter Sammelabschnitt
- 56
- stromabwärts angeordneter Sammelabschnitt
- 62
- stromaufwärtige Trennwand (Trennwand)
- 64
- stromabwärtige Trennwand (Trennwand)
- E
- Motor
- G
- Abgas
