JP2008101623A - エンジンの排気システム - Google Patents

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Abstract

【課題】排気管を流れる排気ガスの温度を、背圧の増大を抑制しつつ冷却するための排気システムを提供する。
【解決手段】エンジン110の排気システム100が、第一流路面積を提供する第一排気通路170、及び、第一排気通路170の下流に配設され、第一排気通路170に連通可能に連結され、そして、第一流路面積より大きな第二流路面積を提供する第二排気通路182、184を有し、第一排気通路の第一壁面に、第一排気通路の外側の空気を第一排気通路の内部に移動させる第一開口212が形成されていて、第二排気通路の第二壁面に、第二排気通路の外側の空気を第二排気通路の内部に移動させる第二開口440が形成されている。更に、第一排気通路内の第一開口の上流に配設される第一突出部214、及び、第二排気通路内の第二開口の上流に配設される第二突出部470を有する。
【選択図】図３

Description

本発明はエンジンの排気システムに関連する。
幾つかのエンジンが、一つ以上の後処理装置を持つ排気システムを含む。一例として、ディーゼル・エンジンが、エンジンによって生成された排気ガスを周囲環境に排出するのに先立って排気通路から粒子状物質を取り除くための、ディーゼル微粒子フィルター（diesel particulate filter: DPF）を含む排気システムを備えている場合がある。所定の運転状態において、DPFは、濾過され且つ貯留された粒子状物質を焼き尽くすことにより、フィルターを再生する。再生は、運転状態によって十分な排気熱が生成される条件下で受動的に生じ得る。あるいは／それに加えて、排気ガス温度は、DPF内に貯留された粒子状物質を焼き尽くすべく、エンジン制御、及び/又は、発熱体によって提供される排気加熱によって上昇され得る。
しかしながら、ある状態において、再生が排気システムから出てくる排気ガス、及び/又は、排気システムの種々の構成要素を、相当な高温に到達させる可能性がある。例えば、排気システムの出口温度は、アイドル状態のような、エンジン出力の低い状態の間でさえ、550℃程度の高温になり得る。さらに、DPF及び/又は他の後処理装置を含む排気システムの部品の幾つかが、比較的高い熱慣性を有し、それにより、再生運転が完了した後でさえ、排気ガス及び/又は排気システムを高い温度に上昇した状態に保ち得る。
排気ガス温度の低下を企図する取り組みの一つとして、排気通路内に配設された熱交換装置によって、該排気通路内を流れる排気ガスから熱を引き出すことができる点が特許文献1に記述されている。特許文献2に示される別の取り組みとして、集束ノズル/ベンチュリ装置（converging nozzle/venturi device）が排気に先立って排気システム内に大気を加えることにより排気ガスを冷却する構成も知られている。
しかしながら、これらの取り組みは、装置の上流の排気システムに対し、要求よりも大きな背圧を生成する場合があるという課題が存在する。
背圧の増加は、エンジン性能及び/又はエンジン効率の低下をもたらす場合がある。
米国特許6,973,959号明細書 米国特許出願公開第2005/0205355号明細書
取り組みの一つにおいて、上記の課題は、第一流路面積を有する第一排気通路と、上記第一排気通路の下流に該第一排気通路と連通可能に連結されていて、上記第一流路面積よりも大きい第二流路面積を有する第二排気通路とを備え、上記第一排気通路の第一壁面には、少なくとも該第一排気通路の外側の空気を該第一排気通路の内部へ導くための第一開口が形成され、上記第二排気通路の第二壁面には、少なくとも該第二排気通路の外側の空気を該第二排気通路の内部へ導くための第二開口が形成されており、上記第一排気通路内の上記第一開口の上流には、第一突出部が設けられていて、上記第二排気通路内の上記第二開口の上流には、第二突出部が設けられているエンジン用の排気システムによって扱われる。
こうすることで、排気システムから出てくる排気ガスの温度を低減し、及び/又は、開口の下流に配設される種々の排気システム部品の温度を低減することが可能となる。空気引き込み装置を放射状に配置する構造によって、該空気引き込み装置を直列に配置した同様の装置を用いる場合に比べて、背圧の増加を低減し、或いは、背圧への影響を小さくすることができる。この放射状構造を適用することで、平行配置された引き込み装置群によって達成される流路面積の低減によって、所定量の引き込み空気に対する背圧の悪影響を低減することができる。更に、流量を拡張する領域の上流と下流の両方で引き込み空気を使用することにより、拡張に付随する圧力利得と改善された引き込み装置構成の効率との相乗効果によって、排気ガスの十分な冷却を、背圧の低減とともに実現できる。
この取り組みは、背圧の低減とともに排気冷却の改善をもたらすが、必要ならば、冷却のための追加の取り組みを適用しても良い。例えば、必要ならば、熱交換器、及び、収束/拡散ノズルを、従来と同様に用いるようにしてもよい。
内燃機関（エンジン）を備える自動車は、エンジンによって生成された燃焼生成物を周囲環境に排出するのに先立ってそれらを処理するための排気システムを備えている。図1(a)に、エンジン110に結合された排気システム100の一例を示す。この実施形態では、エンジン110は、直列構成の4気筒のエンジンを示しているが、例えば直列、或いは、V型の、8気筒、10気筒、又は、12気筒を含む、異なる気筒数、或いは、異なる気筒構成であってもよい。加えて、図1(a)には、単一通路の排気システムを示しているが、図に示す排気システムを二つ備えたV型エンジンのような二重排気通路システムであってもよい。或いは、例えば図1(b)に示すように、中央に取り付けられたターボ過給器を介して単一の引き入れ口に結合される排気システムが使用される場合がある。さらに、エンジン110は、ディーゼル、ガソリン、アルコール、他の燃料、或いは、それらの組み合わせを燃焼するように構成され得る。一例として、エンジン110はトラック、或いは、より具体的にはピックアップ・トラックのような自動車で使用され得るディーゼル・エンジンであるが、ここに記述される種々の取り組みは如何なる自動車の排気システムにも使用可能である。
排気システム100の種々の部品は、排気マニフォールド120によってエンジン110に結合されている。排気マニフォールド120は、エンジンの4つの気筒の各々から排気ガスを排出させる4つのポートを有していて、それら排気マニフォールドの4つのポートは、エンジンの下流で単一の管及び通路に集束している。上記排気マニフォールド120は、下傾パイプ140（第一端部）を介して、ディーゼル微粒子フィルター（diesel particulate filter: DPF）160（微粒子フィルタ）に結合されている（この例において、エンジンはディーゼル・エンジンである）。このDPF160は、エンジン110によって生成されて排出された排気ガスからディーゼル微粒子物質（煤を含む）の少なくとも一部を取り除くように構成されている。一例として、上記DPF160は、排気ガス中の微粒子物質を濾過するための、炭化ケイ素、セラミック及び/又は焼結金属のような物質を含んだ孔壁触媒である。上記DPFによって濾過された排気ガスは、その後、テールパイプ170（第一排気通路）によってDPFの下流へ流れ、該排気ガスが最終的に周囲環境へ排出される出口パイプ180（第二排気通路、Ｙ字状のパイプ部材）に到達する。
上記出口パイプ180は、排気通路の上流の少なくとも一部（この部分の流路面積が第一流路面積）に比べて大きな有効断面積、或いは、流路面積（第二流路面積）を有している。例えば、図1(a)に示すように、出口パイプ180は、第一分岐路182及び第二分岐路184（複数の分岐路）を有するY字型のパイプを含む場合がある。このようにして、出口パイプ180の有効流路面積（即ち、分岐路182及び184を合わせた流路面積）は、上流の排気通路の少なくとも一部（例えば、パイプ170）に比べて大きくなる。この出口パイプ180の流路面積の増加によって、排気システムで有る程度の圧力回収が可能になる。上記図1(a)に示されている出口パイプ180は、Y字状のパイプ構造を有しているが、例えば図5(a)及び図5(b)に示されるような他の出口パイプを、排気システムから排出される前の排気ガスの有効流路面積を増加させるために用いてもよい。更に、幾つかの実施形態において、同じ、或いは、小さな有効流路面積となる出口パイプを代わりに用いるようにしてもよい。ここで、上述のように流路面積が拡大する部分が、拡張領域に対応する。
さらに、幾つかの実施形態において、排気システム100が一つ以上の他の部品を更に含む場合がある。例えば、上記排気システム100は、一つ以上のセンサー、排気通路、分岐、NOxトラップ、マフラー、触媒、他の後処理装置及び/又は排気システム部品を含む場合がある。例えば、上記排気システム100は、排気システムの種々の領域における排気ガスの圧力を検出するための一つ以上の圧力センサー及び/又は排気通路内の排気ガスの温度、或いは、DPF160のような種々の部品の温度を検出するために用いられる一つ以上の温度センサーを含む場合がある。
図1(b)は、エンジンの排気システムの別の例を示す。この例において、排気システムは、上述したように排気マニフォールド120を介してエンジン110に結合される。この例では、ターボ過給器のタービン150が、エンジンの吸気通路内に配設されたコンプレッサに対してシャフト仕事を提供するため、排気マニフォールドの下流の排気通路内に配設されている。タービンの出口からディーゼル酸化触媒（diesel oxidation catalyst: DOC）に対する入力パイプ154へ排気ガスを運ぶ下傾パイプ152が含まれ得る。さらに、図1(b)の排気システムは、例えばDOCの下流に配設される、上述のDPF160を含み得る。
排気システムはまた、DPFの下流に配設され、排気ガスが種々の排気ガスシステム部品の中を通る際に、排気システムによって生成される騒音を低減、或いは、変更するためのレゾネータ158を含み得る。いくつかの実施形態において、レゾネータは、一つ以上の空気引き込み装置を他の排気システム部品の間に加えることにより生じるノイズを変更、或いは、低減するように調整、或いは、構成される。例えば、レゾネータは、マフラーに加えて、或いは、マフラーの代わりに、排気通路内に引き込まれた空気によって生成される音波を実質的にキャンセルする音波を作り出すように構成され得る。
更に、テールパイプ164は、レゾネータから出口パイプ180へ排気ガスを運ぶために排気システムに含まれ得る。符号166及び168として概略的に示されるハンガーは、例えば車両下側のように、車体部分に排気システムを固定するためのものである。
符号136、138及び139で示される一つ以上の空気引き込み装置は、排気ガスを冷却するために排気システムに含まれ得る。後でより詳しく記述するように、これらの空気引き込み装置は、大気を排気通路内に引き込むための一つ以上の開口を備えている。更に、図3及び図4に示すように、これらの装置は、排気通路の中に、排気通路内に引き込まれる空気の量を増大させるための一つ以上のタブを備えている。
例えば、符号136で示される空気引き込み装置は、図3(a)及び図3(b)に示される装置を含む場合がある。一方、符号138及び139で示される引き込み装置は、図4(a)及び図4(b)に示される装置を含む場合がある。
エンジンが動作している間、粒子状物質はディーゼル微粒子フィルタの内部に堆積する。或る場合において、この粒子状物質の堆積は、排気システム及び/又はエンジンの上流において背圧の増加をもたらし、これにより、エンジンの効率を悪化させる。これに対する取り組みの一つとして、粒子状物質は、再生処理を用いてフィルターから周期的に除去される。フィルタの再生周期は、エンジンの使用サイクルに依存する場合がある。例えば、平均的な使用サイクルで運転されるディーゼル・エンジンを備えたピックアップ・トラックのような自動車の場合では、例えば300マイルから400マイル（482.8キロメートルから647.7キロメートル）のように、数百マイル毎にDPF再生を行う場合がある。なお、これは、再生周期の単なる再生頻度の一例に過ぎず、再生するタイミングは、具体的なエンジン構成及び排気システムの構成及び/又は作動状態、或いは、自動車の使用サイクルに依存している。ここで、上記ディーゼル微粒子フィルタを再生するのが再生工程に対応する。
さらに、幾つかの取り組みにおいて、再生頻度は、DPFによって生成される背圧の測定によって決定される場合がある。例えば、DPF内に蓄えられた粒子状物質の量が増加するとき、DPFの排気ガス流の上流において、DPFに起因する背圧は増加し得る。したがって、幾つかの実施形態において、排気システム100は、DPF160の上流に配設された、排気ガスの圧力を検出するための圧力センサーを含む場合がある。このようにして、DPFに起因する背圧が閾値まで増加したとき、再生が実行され得る。
上記再生は、排気システムに熱が加えられて燃焼する再生動作を含む。パッシブ型の燃焼再生と呼ばれる取り組みの一つにおいて、エンジン（及び、ある程度生じ得るNOx酸化）によって生成される加熱された排気ガスが、排気システムへ熱を加えるために用いられる場合がある。アクティブ型の燃焼再生と呼ばれる別の取り組みにおいて、エンジン動作が排気熱を増大させるべく調整され、及び/又は、エンジンから出る排気熱に加えて、排気ガス及び/又はDPFに追加の熱が直接的に加えられる場合がある。例えば、DPFの上流に配設された排気通路及び/又はDPFが、一つ以上の電気式加熱コイルを含む場合がある。DPFへ供給される熱の量を増加させることにより、DPF内に蓄えられた粒子状物質が、所定の条件において燃やされ得る。
DPFのアクティブ再生のような幾つかの状態において、排気システム及び排気システムから排出される排気ガスは、十分な高温に到達し得る。例えば、アイドリング中のような低エンジン出力状態の間であっても、排気システムから排出される排気ガスの温度は、500℃程度以上になる場合がある。更に、DPF及び/又は他の触媒或いはトラップを含む幾つかの排気システム構成要素は、比較的高い熱慣性を有し、これにより、再生動作が完了した後であっても、排気ガス及び/又は排気システム構成要素を高温に保たせる場合がある。いくつかの状態では、排気システムから排出される排気ガスの温度を低減するのが望ましい場合があり、或いは、DPFの下流に置かれた種々の排気システム構成要素の温度を低減するのが望ましい場合がある。
排気ガス温度を低減するための取り組みの一つとして、排気通路内に空気が入ることを許容し、それにより、付加的な背圧を低減又は最小化しながら排気ガス及び排気システムの温度を低減する、一つ以上の引き込み装置の適用が含まれる。さらに、ここに記載するような空気引き込み装置は、排気システムの中に一体化され、或いは、一体的に形成される場合があり、これにより、排気システムの総コストを低減することができる。ここに記述する取り組みでは、排気ガス温度を低減するための他の取り組みを超えた少なくとも幾つかの利点を得ることができるが、ここに記述された種々の構成は、これら他の取り組みと合わせて使用される場合があることを認識すべきである。
図1(a)に示すような幾つかの実施形態において、排気システムは符号130、132、及び、134で概略的に示すような一つ以上の空気引き込み装置を備えている場合がある。これらの空気引き込み部の各々は、排気通路の壁に一つ以上の開口と、その中に配設される、対応するタブ又は突起部を備えている。図2にてより詳しく示されるように、これらの引き込み装置は、周囲環境から、より冷たい外気を排気システムの中に引き込むために使用され得る。
幾つかの実施形態において、排気システムの異なる位置で複数の空気引き込み部を用いることにより、相乗効果が得られる場合がある。例えば、空気の第一引き込みを提供すべく、符号130で概略的に示されるように一つ以上の開口（第一群）が第一の位置に設けられていて、これにより、一つ以上の開口の第二群が、例えば、引き込み領域132及び134を介して追加の空気を排気システム内に引き込む前に、上記第一の位置で排気ガスが端管の出口でより大きな有効流量へ拡張するのを可能とされる。さらに、もし必要ならば、追加の空気引き込みが行われる場合もある。このような方法により、一つ以上の空気引き込み装置を備えることに起因する背圧の付加を低減しながら、引き込み装置の下流の排気通路の温度及び排気システムを出る気体の温度を低減することができる。換言すれば、流量拡張の上流及び下流の両方で空気の引き込みを行うことにより、付加的な背圧を低減、或いは、最小化しながら、望ましい排気温度低減を提供することが可能となる。
図2に、例えば図1(a)又は図1(b)に示される排気システム100の符号130、132、及び/又は、134或いは、更に他の適切な位置のような、排気システムの種々の位置において用いられる空気引き込み装置或いは空気引き込み部の種々の例を示す。図2(a)乃至(f)に、空気引き込み装置210を用いて構成される排気通路200の側面図（軸方向断面図）を示す。排気通路200は、ここに記述された排気システム100、或いは、他の排気システムの、パイプ140、170、182、及び/又は、184のような、排気システムの一部となり得る。上記引き込み装置210は、排気装置の壁に、排気通路の外側から空気を引き込むための一つ以上の開口212と、該開口の上流の流域に突出する、対応するタブ214とを備えている。上記タブは、溶接或いは留め具によって排気通路の壁に結合されてもよいし、或いは、図2(d)、(f)、(g)に示されるように、開口と対応するタブを形成すべく壁材料から内側に向かって打ち抜かれて形成されてもよい。更に、隆起（bump）や翼（vane）などのような他の突出構造も、使用され得る。
ここで、上記パイプ170に設けられた開口212及びタブ214が、それぞれ第一開口及び第一突出部に対応するとともに、開口及び突出部の第一組に対応し、これらの設けられている壁面が第一壁面に対応する。また、上記パイプ182、184に設けられた開口212及びタブ214が、それぞれ第二開口及び第二突出部に対応するとともに、開口及び突出部の第二組に対応し、これらの設けられている壁面が第二壁面に対応する。
また、上述の構成において、上記排気通路内の第一突出部を通過した排気ガスに対して第一開口を介して空気を導入することにより、上記エンジンから排出された排気ガス中に空気を引き込む工程が、上記排気ガス及び上記引き込んだ空気を拡張することにより、空気を拡張する工程と、上記排気通路内の第２突出部を通過した上記拡張された排気ガス及び空気に対して第二開口を介して空気を導入することにより、上記拡張された排気ガス及び空気の中に空気を更に引き込む工程が、それぞれ構成されている。
さらに、上記排気ガスの中に空気を引き込む工程は、上記排気通路の壁面に形成された複数の開口のうちの第一組とその上流に位置する複数の突出部のうちの第一組とに対し、上記排気ガスを流す工程を備えていて、上記拡張した排気ガスと空気の中に追加の空気を更に引き込む工程は、上記排気通路の壁面に形成された複数の開口のうちの第二組とその上流に位置する複数の突出部のうちの第二組とに対し、上記拡張された排気ガス及び空気を流す工程を備えている。
開口及び対応するタブの配列を変えることにより、望ましい空気引き込み、望ましい排気温度低減、及び/又は、排気システムの上流に適用される望ましい背圧が達成され得る。例えば、寸法220で示される通路の軸方向に沿った開口の長さ、寸法224で示される開口の上流のタブまでの距離、寸法226で示されるタブの角度、寸法222で示されるタブの長さ、及び、寸法228で示される排気通路へ突出するタブの深さが、所望の空気引き込み、排気温度低減、及び/又は、背圧を達成するために変えられ得る。図2(a)に示すように、タブ214は、排気通路の壁に対して実質的に垂直（即ち、寸法226が略90°）であり得るが、図2(b)及び(c)のように、他の適切な角度でも使用され得る。タブ214は、図2(b)に示すように、気体の流れの中に角度をもって設けられているが、全ての角度で、適切な空気引き込みが得られるとは限らないことを理解すべきである。例えば、タブが流れの中に角度をもって設けられている幾つかの構成が、タブの近辺の排気ガスに、失速及び開口からの流出をもたらす場合がある。
このようにして、少なくとも一つのタブが、開口の上流の排気通路200の有効流量面積を低減するために使用され得る。排気通路200の図中の紙面左側から流れ、周囲環境の外気よりも高温の排気ガスは、速度の増加によってタブ214の近辺の流量面積が減少し、それにより、例えば開口212の近辺のタブ214の下流に、局所的な低圧領域を生成し得る。次に低圧領域は、冷たい外気を、排気通路内を流れる排気ガスと混ざるように開口212に引き込み、これにより、引き込み装置の下流を流れる排気ガスの温度を総じて低減し、そして/または、排気システム構成部品の温度を低減する。しかしながら、幾つかの状態において、排気システム部品の温度低減度合いは、引き込み装置の下流に配設された部品よりも大きくなり得る。
上述したように、開口212及び/又はタブ214の相対的な大きさ、及び/又は、配置は、所望の温度低減、空気引き込み、及び/又は、背圧を達成するために変えられ得る。例えば、寸法228で示された、排気通路の流れ領域内へのタブの突出深さは、零（例えば、タブ無し）と排気通路の実質的な全直径との間の如何なる大きさでも良い。同様に、寸法226で示されるタブの傾斜角度は、例えば0°と180°との間のどこにでも変えられ得る。更に、寸法224で示された開口の上流のタブまでの距離もまた、引き込まれる空気の量等に影響すべく変えられ得る。幾つかの取り組みにおいて、開口の上流のタブまでの距離は、ここに記載された他の寸法と同様に、排気ガス通路、及び/又は、開口の大きさ（例えば、水力直径）に、少なくとも部分的に依存し得る。
図2(b)及び(c)が、タブが排気通路の壁に対してどのように傾いているかを示す。例えば、図2(b)は、排気ガスの流れ方向と同じ方向に傾けられたタブ214を示し、一方で、図2(c)は、排気ガスの流れ方向とは反対方向に傾けられたタブ214を示す。タブの壁に対する相対的な傾きの角度を変えることにより、生成される背圧の量、及び/又は、引き込まれる空気の量が変化し、従って、排気温度低減が要望通りに調整され得る。例えば、図2(b)に示すタブ構成は少なくとも幾つかの状態において、排気システムに対し、取り込まれた空気の量に関して図2(a)の構成に比べて小さな背圧を提供し得る。
幾つかの実施形態において、排気通路の壁を構成する材料が、開口及び対応するタブを形成するために内側に打ち抜かれ得る。図2(d)、(e)、及び、(f)が、排気通路の壁を内側に所望の角度に打ち抜くことによって形成される開口212及びタブ214を有する引き込み装置210を備えた排気通路200を示す。排気通路の壁材から内側に打ち抜かれたタブに関し、開口はタブ214の長さ（例えば、寸法222）と略同じ長さ（例えば、寸法220）を有する場合がある。しかしながら、排気通路の壁に対するタブの角度を変えることにより、タブの深さ（例えば、寸法228）は開口の大きさに独立して変化する場合があり、それゆえ、有効流量面積の低減も開口の大きさに独立して変化し得る。同様に、打ち抜かれる開口に関し、開口の幅、及び/又は、形状は、タブの幅、及び/又は、形状と実質的に同じ場合がある。
図2(g)乃至(l)に、排気通路200の、軸方向（排気ガスの流通方向）に直交する面を通る断面を示す。この図2(g)乃至(l)には、単一の開口212及び、少なくとも一つの対応するタブを有する空気引き込み装置210の種々の例を示す。上記図には、単一のタブのみが示されているが、ここに記されているように、複数のタブが使用される場合もある。
例えば、図2(g)は、タブが開口とどの程度実質的に同じ幅であるのかを示している。図2(h)及び(i)は、それぞれ、タブ214が開口212に比べて、どの程度小さい、或いは、大きい幅を持ち得るかを示している。上記図2(g)、(h)、及び、(i)には、実質的に長方形の形状のタブが示されているが、このタブは他の形状であってもよい。例えば、図2(j)には、三角形状のタブを示し、図2(k)には、円形のタブを示す。更に別の例において、例えば図2(l)に示すように、一つの開口に対応するタブが複数個、設けられている場合がある。したがって、タブの幅（即ち、排気通路を交わるタブの幅）、及び/又は、タブの形状も、所望の局所的な圧力降下、背圧、及び、空気引き込みを得て、所望の排気温度低減を達成するために、変更され得る。
幾つかの場合、複数の開口、及び/又は、タブが、所望の空気引き込みを得て、望ましい排気ガス温度の低減を達成するために、用いられる。一例として、複数の開口、及び/又は、タブが、排気通路の一部の長さ方向に沿って軸方向に設けられる場合がある。しかしながら、この場合には、空気引き込み、及び/又は、温度低減の所定量当りの背圧がより大きくなり得る。別の例として、所定量当たりの背圧の増加に対し、より大きな空気引き込み、そしてその結果としての、より大きな温度低減が、排気通路の周りに放射状に、すなわち、リング状に配設された、複数の開口及び対応するタブを有する、空気引き込み装置によって達成される場合がある。幾つかの状態において、排気通路の軸（排気ガスの流通方向）に直交する面を通る開口とタブの放射状配列が、所定のタブ深さに対してより大きな流量面積低減を提供し、それにより、空気引き込み装置によって生成される追加の背圧に関する排気ガスの温度低減度合いを増加させる場合がある。ここで示す例は、排気通路の軸方向に直交する面内に開口及びタブをリング状に配列する構成であるが、他の構成において、直列配置された装置に付随して生じる背圧低減の不利益が依然として少なくとも有る程度生じ得るものの、開口、及び/又は、タブが、その面から互いに所定距離オフセットする場合がある。
限定しない例の一つとして、図3(a)、及び、(b)に、それぞれ、排気通路310の外観と、内部の様子を示す。図3(a)に関し、排気ガスの流れがベクトル312で示される。この例において、排気通路310は、排気通路の表面内の4つの長方形の開口330と、4つの長方形タブ340を有し、そこにおいて、各々のタブは各開口の前縁から内側へ突出する。この例における開口及びタブは、排気ガスの流れに直交する面内に配設されている。
図3(a)及び(b)の説明を続けると、排気ガス通路は、一例として、およそ4インチ（101.6ミリメートル）の内径を備えた円である。なお、当然のことながら、他の適切な大きさ、或いは、形状の排気通路を使用しても良い。例えば、4インチ（101.6ミリメートル）より小さな径、或いは、4インチ（101.6ミリメートル）より大きな径を有する円形の排気通路としても良い。
長円形、長方形、或いは、他の形状の断面を有する排気通路が使用可能である。幾つかの場合、温度低減の度合い及び空気引き込み量は、排気通路の大きさ、形状、排気通路の大きさ及び形状に対する開口及びタブの数に基づく。例えば、4インチ（101.6ミリメートル）の径のパイプに関し、4つの開口の各々は、排気ガスの流れ方向に略1インチ（25.4ミリメートル）の長さを有し、略1.5インチ（38.10ミリメートル）の幅を有する。
同様に、タブは、排気通路の壁から様々な角度に（例えば、排気通路の壁と直角に、或いは、そこから傾いて）打ち抜かれ得る。従って、タブは長方形状で、1インチ（25.4ミリメートル）の長さと1.5インチ（38.10ミリメートル）の幅の大きさになる。例えば、タブは、それが排気通路内に所定距離延び、それにより、開口の大きさに対して流路面積の低減を実現するように、排気通路の内側に、排気通路の壁に対して傾いて打ち抜かれ得る。例えば、1インチ（25.4ミリメートル）の長さを持つタブは、タブが排気通路の流れの中に略0.55インチ（14ミリメートル）突出するように、流れ方向から離れる方向に傾斜される。このようにして、排気通路の流路面積は、タブの傾き度合い、タブの大きさ、及び、そのようなタブの数に応じて低減され得る。
図3(a)及び(b)の構成に関し、排気通路は例えば4インチ（101.6ミリメートル）の内径、及び、1インチ（25.4ミリメートル）の長さと1.5インチ（38.10ミリメートル）の幅とを有する4つのタブを含み、流路面積の低減は、排気通路の壁に対して実質的に直角に傾いたときの略50%と、排気通路の壁に実質的に平行に傾いたときの0%との間で可変であり得る。上述の4つの傾斜タブが備える、例えば0.55インチ（14ミリメートル）の深さに関して、流路面積の低減は、排気通路の流路面積の略25%になるであろう。従って、排気通路内への空気の引き込みを促進するための空気引き込み装置を有するタブの群は、幾つかの実施形態において、排気通路の流路面積の30%〜20%を低減するように構成される場合が有る。他の実施形態においては、所望の背圧、及び/又は、空気引き込みの程度に応じて、排気通路の流路面積の低減が30%以上（例えば、50%以上）の場合もあれば、20%以下（例えば、実質的にタブが無い場合、或いは、大きく傾いたタブの場合において、0%）の場合もある。
開口/タブに関し、他の大きさ、形状、個数が、排気システム内に空気の引き込みを提供するために使用可能であることを認識すべきである。例えば、開口、及び/又は、タブは、1インチ（25.4ミリメートル）より長い、或いは、短い長さを持つ場合があり、そして/または、1.5インチ（38.10ミリメートル）よりも大きな、或いは、小さな幅を持つ場合もある。図2(g)乃至(l)を参照して上述したように、開口、及び/又は、タブは、他の適切な形状でも良い。更に、放射状に配列された4個以下の、又は、4個以上の開口及び対応するタブを有するように、別の個数の開口及びタブであっても良い。ここに提供された例はタブの使用を記述しているが、適切なものであれば如何なる物体でも、排気通路内の対応する開口を介して所望の大きさの空気引き込みを提供するために排気通路内に含まれ得ることを認識すべきである。更にまた、幾つかの実施形態において、排気通路内の開口の前方（排気ガスの流れ方向に関して上流）に流路面積の実質的な低減を提供する方法で排気通路が形成、或いは、製造される場合があることを認識すべきである。
別の限定しない例として、図4(a)及び(b)が、排気ガスを周囲環境に排出するのに先立って通路430及び450を介して排気システムの有効流路面積を増大するためのY字パイプとして構成された出口パイプ410の例を示す。出口パイプ410は、排気通路420からの排気ガスを流すことができ、他の種々の排気システム構成と同様に、DPF、及び/又は、上流に置かれた一つ以上の空気引き込み装置を含み得る。更に、Y字パイプの第一分岐路430は、放射状に形成された5個の開口440及びタブ470から成る第一の群（第二群）を少なくとも備え、そして、第二分岐路450は、タブ480を含む放射状に形成された5個の開口460から成る第二の群（第三群）を少なくとも備える。従って、この例においては、図3(a)及び(b)に関して上述の4組の開口/タブに対し、5組の開口/タブがそれぞれの排気通路に設けられている。
この例において、開口及びタブは実質的に長方形の形状であり、縦方向の長さが約1インチ（25.4ミリメートル）で、幅が約1インチ（25.4ミリメートル）である。従って、図4(a)及び(b)の開口及びタブの大きさは、図3(a)及び(b)のものよりも小さいが、設けられている開口及びタブの数が多いので、同量の空気引き込みを提供し得る。しかしながら、適切なものであれば如何なる大きさ、或いは、個数の開口、及び/又は、タブを、排気ガスの所望の温度低下を達成するために使用しても良い。
図3及び図4に示す構成は、排気システムの異なる位置において空気引き込みを提供すべく、一緒に使用される場合がある。例えば、図3の排気通路310は、図4の排気通路410の上流に設けられる場合がある。例えば、排気通路310は、図1(a)に示す排気システムの、パイプ140、170、132、及び/又は134として使用される一方、排気通路410は、例えば符号180における排気通路の出口部分を構成する。別の例として、図3の(a)及び(b)の空気引き込み装置は、図1(b)の符号136に適用することができ、図4の(a)及び(b)の空気引き込み装置は、符号138及び139で適用することができる。
図3(a)及び(b)に示すように、複数の開口、及び/又は、対応するタブの各々は、実質的に同じ形状及び/又は大きさだが、異なる大きさ、及び/又は、形状であってもよい。例えば、開口及びタブの各々は、同じ、或いは、異なる形状、そして/または、大きさを持ち得、そして、タブは同じ、或いは、異なる角度で傾いていてもよい。更に、他の個数の開口及び/又はタブが使用される場合がある。例えば、一群を構成する空気引き込み装置の開口及び/又はタブの数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、或いは、12等であり得る。
更に、排気通路内への空気の引き込みによって生成される騒音の大きさが、放射状配列あたりの開口及び/又はタブの数、排気システムに沿った放射状配列の数、開口及び/又はタブの大きさ、開口及び/又はタブの形状、或いは、図2に示す他のパラメータの一つ以上を調整することにより、増減され得る。
一例として、所定量の空気引き込みのための引き込み装置によって生成される騒音の大きさは、開口/タブの大きさを増大させる一方で開口/タブの数を減らすことにより、低減され得る。例えば、開口及びタブの数が8個から4個に減らされた場合、それに応じて開口/タブの大きさを変えることにより、開口の総有効面積、及び排気通路の妨げられていない総有効流路面積を実質的に同じものにすることが可能である。このようにして、排気システムによって生成される騒音の大きさが、空気引き込み装置の一つ以上のパラメータを調整することにより増減され得る。
放射状に配列された開口及び対応するタブを有する空気引き込み装置は、所望の空気引き込み、排気温度低減、及び/又は、背圧増減を達成するため、排気システムの種々の位置に配設され得る。図1(a)或いは(b)に示すように、放射状に配設された第一群の開口（例えば、図3の(a)及び(b)に示すようなもの）を含む第一空気引き込み装置が、外気の第一引き込みを達成するため、符号130において概略的に示されるように、DPFの下流に設けられる場合がある。或いは／追加として、放射状に配設された開口群を含む空気引き込み装置が、DPF又は触媒の上流に設けられる場合がある。（例えば、図4の(a)及び(b)に示すような）一つ以上の空気引き込み装置が、排気システムの出口パイプに配設され、そして、例えば、図1の(a)において、それぞれがパイプ182及び184に形成された開口132及び134を参照して示される、放射状に位置するように設けられた開口、及び/又は、タブの群（第二群、第三群）を一つ以上含む場合がある。したがって、ここに記述された空気引き込み装置は、適切であれば、排気通路の如何なる位置においても配設され得ることを認識すべきである。
代替実施形態において、有効流路面積の増加を達成するために他の出口パイプが使用される場合がある。例えば、図5の(a)に、排気通路520からの排気ガスが周囲環境に排出されるのに先立って拡張可能な出口パイプを示す。図5の(a)に示すように、出口パイプ510は、円形の断面を有しているが、この限りではなく、長方形、長円形、或いは、他の形状でも良い。更に、出口パイプ510には、周囲環境へ排出される前の排気流に空気を引き込むための一つ以上の開口及びタブを含む、空気引き込み装置が設けられている。例えば、図5の(a)に示すように、空気引き込み装置530は複数の放射状に配設された開口及び対応するタブを備えている。更に、一つ以上のタブ及び/又は開口が、排気ガスに対して追加の冷却を行うべく、上記拡張の後に排気通路に沿って設けられていても良い。
更に、図5(b)に、排気パイプ550からの排気システムの有効流路面積を増大すべく構成された出口パイプ540を示す。図5(b)に示すように、出口パイプ540は、長円形の断面を持つ単一のパイプのような、別の構成、及び/又は、形状を持ち得る。更に、出口パイプ540は、複数の放射状に形成された開口及びタブを有する空気引き込み装置550を備えている。更に、二つ以上の分岐を持つ出口パイプが使用される場合がある。
幾つかの実施形態において、図1(a)或いは(b)に示す排気システム100のような排気システムが、一つ以上の曲がり部を有している場合がある。
例えば、図6(a)に、エンジンの上流に結合されたパイプ610を介して排気ガスを流すように構成されたディーゼル微粒子フィルター（diesel particulate filter: DPF）620を有する排気システム600を示す。DPF620によって濾過された排気ガスは、出口パイプ640を介して周囲環境に排出される前に、複数の曲がり部660、662、664、666、668を有する排気管630を通過する。幾つかの例において、これらの曲がり部は、車の形状に適合するために設けられる場合があり、及び/又は、排気システムの種々の構成要素間の有効長を増大するために設けられる場合がある。曲がり部に対する引き込み装置の位置を変えることによって、引き込み量、及び/又は、引き込まれた空気の温度が変わる場合がある。例えば、もし引き込み装置の群が曲がり部の下流の十分近いところにあるならば、流量は元に戻らず、そして、曲がり部の外側に向かってバイアスされ、低い有効空気引き込みをもたらす可能性がある。したがって、引き込み装置の開口及び/又はタブの、排気通路内の曲がり部に対する近さが、空気引き込みの量、排気ガスの温度低減、排気システムに供給される背圧、及び/又は、装置によって生成される騒音の大きさを変えるために調整される場合がある。
出口パイプ640は、図6(a)に第一分岐路642及び第二分岐路644を有するY字パイプとして示されているが、排気システムの有効流路面積を増大するために他の出口パイプが使用され得ることを認識すべきである。この例において、第一分岐路642及び第二分岐路644の出口部は、テーパー形状になっている。このテーパー構成は、出口パイプの排出口における流れ特性に影響を与えるべく使用され得る。さらに、図6(a)に示す排気システムは、例えば図6(b)に示すように、排気システムを自動車の下側に支持、及び/又は、結合するための、符号650及び652で示すような一つ以上のハンガーを含む場合がある。
排気システム600は、それぞれが、複数の放射状に形成された開口及びその中に配置される対応するタブを有する、種々の空気引き込み装置632、634、及び、636を更に含む場合がある。図6(a)に示すように、第一空気引き込み装置632は、排気システム内のDPF620の下流に配設され、一つ以上の空気引き込み装置634及び636が、上流の排気通路よりも大きな有効流量面積を有する出口パイプの中に配設される場合がある。例えば、空気引き込み装置632は、図3(a)及び(b)に示す空気引き込み構成を含む場合があり、一方で、空気引き込み装置634及び636は、図4(a)及び(b)に示されるものを含む場合がある。
更に、幾つかの状態において、排気通路の外側で、空気引き込み装置に十分に近い物体が、排気システム内に引き込まれる空気の量、及び/又は、温度に影響を与える場合がある。例えば、排気システムを自動車に固定するために使用されるハンガーが、装置によって提供される空気引き込みの態様を変える場合がある。したがって、少なくとも或る条件下で、排気システムの種々の構成要素に対する空気引き込み装置の位置を変えることによって、異なる空気引き込み、排気温度低減、及び/又は、背圧が達成され得る。
図6(b)に、ピックアップ・トラック車両670の下側に結合された図6(a)の排気システムを示す。具体的には、図6(b)は、車両670の後部の一部を示し、その中において排気システムは、エンジンによって生成された排気ガスが、車両の後部近くで排気システムを出るように構成されている。図6(a)及び(b)には示されていないが、排気システムが、図1(b)に示すような、一つ以上の空気引き込み装置によって生成される騒音を低減、変化、或いは打ち消すためのレゾネータを含む場合がある。
図7(a)、(b)、及び、(c)は、複数の曲がり部、及び、空気引き込み装置を有する排気システムの一例の側面図である。例えば、図7(a)に、DPF730の下流に配設され、複数の曲がり部を有する排気通路710を備えた排気システム700を示す。排気通路710は、上方への排気流れ方向を形成している排気通路の領域に沿って配設された第一空気引き込み装置712を含んでいる。更にY字に構成された出口パイプ720は、排気通路700に結合され、そして、分岐路の各々に配設された空気引き込み装置722及び724を含む。
図7(b)及び(c)に、空気引き込み装置が、排気システム700の他の部分にどのように配設されているかを示す。例えば、図7(b)に示すように、空気引き込み装置712は、二つの曲がり部の間に水平方向の排気流れを形成する排気通路の領域に沿って配設される。別の例において、図7(c)に示すように、空気引き込み装置712は、下方に向かう排気流を形成する排気通路の領域に沿って配設される。装置712のような空気引き込み装置の位置を変えることにより、排気温度低減、及び、背圧が変わり得る。
図8(a)及び(b)に、Y字構成を有する出口パイプの例を示す。出口パイプ800は、排気通路810の下流に結合している。出口通路800は、分岐路820及び830を介して、排気通路810からの流路面積を効果的な増加させるように構成されている。図8(a)及び(b)に示すように、分岐路820及び830は、傾斜した開口を備えていて、そして/又は、分岐路の一方が他方に比べて長くなるように互いにオフセットされている。上述したように、これらの分岐路には、複数の放射状に形成された開口及びタブをそれぞれ有する空気引き込み装置840及び850が設けられている。各分岐路の方向は、排気ガスが排気システムを出るときに、どのように周囲環境と混合するかに一層影響を与える。例えば、図8(a)には、実質的に互いに平行な分岐路820及び830の構成を示しているが、図8(b)には、各々が互いに傾いている排気開口を有する分岐路820及び830の構成を示す。例えば、分岐路820及び830の一つ以上が、5度、10度、15度、或いはそれ以上の角度で、他方の分岐路に対して近づくように傾斜している。このようにして、各々の分岐路を出る排気ガスは混ざり合い、それにより、異なる量の周囲の外気との混合をもたらす。幾つかの実施形態において、分岐路820及び830は、互いに離れるように傾けられる場合がある。なお、上記分岐路において、互いに近づくように傾斜している部分が非平行部に対応する。
幾つかの実施形態において、例えば図6、7、及び、8に示すように、開口或いは出口パイプの切り欠きが、パイプの軸方向（ガス流通方向）に直交する面に対して或る角度で傾斜するように設けられている場合がある。更に、出口パイプの開口は、互いに平行にされ得る（即ち、同一の面又は平行な面に沿って形成される）一方、パイプの直交断面に対し所定の角度に傾いて構成される。幾つかの実施形態において、出口パイプの開口は、車体パネル、或いは、車両の他の部分と一直線に並べられる場合がある。例えば、図6(b)は、二つの出口パイプの開口が、車両の車体後部部分に平行、或いは、同じ面にあるように、どのようにして配設されるのかを示している。開口の角度或いは傾斜は、車両の側部又は後部に対する排気通路の角度に依存し得る。例えば、車両の側部又は後部から直角に突出する一つ以上の出口パイプを有する排気通路は、（例えば、図4(a)に示すような）実質的に直交する開口を持ち得る一方で、車両の側部又は後部に異なる角度で近づく排気通路が、（例えば、図6(b)に示すような）車両の側部又は後部に実質的に平行な面に沿って傾斜された排気ガス通路の開口を有する場合がある。幾つかの状態において、これら角度を付けられた開口は、排気ガスの異なるミキシング、冷却、及び/又は、周囲環境への消散を提供し得、そして/或いは、車両の美的価値のために追加され得る。
ここに記述された幾つかの例としての図に、比較的小さな有効流路面積を有する排気通路内に単一の空気引き込み装置を備えた排気システム、及び、比較的大きな有効流路面積のY字構成を有する出口パイプ内に二つの空気引き込み装置を備えた排気システムを示すが、他の排気システム構成にも適用可能である。例えば、既に記した変形例に加え、排気システムが、出口パイプよりも小さな有効流路面積を有する排気システムの一部に沿った種々の位置に、一つ以上の空気引き込み装置を含む場合があり、そして/又は、より大きな、或いは、より小さな有効流路面積を有する出口パイプに沿った種々の位置に一つ以上の空気引き込み装置を含む場合がある。さらに、ここに記述される空気引き込み装置は、一つ以上の開口、及び/又は、一つ以上の対応するタブを含み得ることを認識すべきである。
ここに記述する構成及びルーチンは、事実上、例示に過ぎず、多数の変形例が可能であるため、これらの具体的な実施形態が本発明を限定する意味で考慮されたものではないことを理解することができるであろう。例えば、上述の方法は、V型6気筒エンジン、直列4気筒エンジン、直列6気筒エンジン、V型12気筒エンジン、対向4気筒エンジン、及びその他のエンジン形式に適用され得る。本明細書の主題は、ここに記述された種々の装置及び構成、そして他の特徴、機能及び/又は特性の新規で非自明な全ての組み合わせ及び一部組み合わせ（sub-combination）を含む。
特許請求の範囲は、新規で非自明と見なされる特定の組み合わせ及び一部組み合わせを具体的に示す。これらの特許請求の範囲は、「一つの」構成要素、又は「一つの第一の」構成要素、又は、それらの同義語に言及し得る。そのような特許請求の範囲は、その構成要素が一つ以上あるものを含み、その構成要素が二つ以上あるものを要求もしなければ、除外もしないと理解されるべきである。開示されている特徴、機能、構成要素及び/又は特性の他の組み合わせ及び一部組み合わせが本件請求の範囲の補正又は本出願又は関連出願の新しい請求の範囲の提供によって、請求され得る。最初の特許請求の範囲の権利範囲より広い特許請求の範囲、狭い特許請求の範囲、同じ特許請求の範囲、又は異なる特許請求の範囲であろうと、そのような特許請求の範囲もまた、本明細書の主題に含まれると見なされる。
エンジンに結合された排気システムの例を示す図である。 少なくとも一つの開口及び対応するタブを備えた空気引き込み装置の各例を示す図である。 少なくとも一つの開口及び対応するタブを備えた空気引き込み装置の各例を示す図である。 少なくとも一つの開口及び対応するタブを備えた空気引き込み装置の各例を示す図である。 複数の放射状に配設された開口及び対応するタブを含む空気引き込み装置を有する排気通路を示す図である。 Y字構成を有する出口パイプの例を示す図である。 出口パイプの他の例を示す図である。 複数の曲がり部及び空気引き込み装置を含む排気システムの例を示す図である。 複数の空気引き込み装置配設位置を持つ排気システムの各例を示す図である。 出口パイプ構成の各例を示す図である。
符号の説明
100. 排気システム
110. エンジン
136. 空気引き込み装置
138. 空気引き込み装置
139. 空気引き込み装置
158. レゾネータ
180. 出口パイプ
182. 第一分岐路
184. 第二分岐路
200. 排気通路
210. 引き込み装置
212. 開口
214. タブ
310. 排気通路310
330. 開口
340. タブ
410. 出口パイプ
420. 排気通路
430. 第一分岐路430
440. 開口
450. 第二分岐路
460. 開口
470. タブ
540. 出口パイプ
550. 排気パイプ
600. 排気システム
620. DPF
640. 出口パイプ
642. 第一分岐路
644. 第二分岐路
700. 排気システム
710. 排気通路
712. 第一空気引き込み装置
720. 出口パイプ
722. 空気引き込み装置
724. 空気引き込み装置
730. DPF
800. 出口パイプ
810. 排気通路
820. 分岐路
830. 分岐路

Claims (24)

  1. エンジンの排気システムにおいて、
    第一流路面積を有する第一排気通路と、
    上記第一排気通路の下流に該第一排気通路と連通可能に連結されていて、上記第一流路面積よりも大きい第二流路面積を有する第二排気通路とを備え、
    上記第一排気通路の第一壁面には、少なくとも該第一排気通路の外側の空気を該第一排気通路の内部へ導くための第一開口が形成され、
    上記第二排気通路の第二壁面には、少なくとも該第二排気通路の外側の空気を該第二排気通路の内部へ導くための第二開口が形成されており、
    上記第一排気通路内の上記第一開口の上流には、第一突出部が設けられていて、
    上記第二排気通路内の上記第二開口の上流には、第二突出部が設けられている、
    排気システム。
  2. 上記第一排気通路に対し、排気ガスが流通可能に連結される微粒子フィルタを更に有する、
    請求項1に記載の排気システム。
  3. 上記微粒子フィルタは、上記第一突出部の上流に設けられている、
    請求項2に記載の排気システム。
  4. 上記第一排気通路と上記第二排気通路との間に拡張領域を更に有する、
    請求項1乃至3のいずれか一つに記載の排気システム。
  5. 上記第二排気通路は、複数の分岐路を備えていて、
    上記第二流路面積は、上記複数の分岐路の流路面積を合わせたものである、
    請求項1乃至4のいずれか一つに記載の排気システム。
  6. 上記第二排気通路は、第一分岐路と第二分岐路とに分岐するＹ字状のパイプ部材によって形成されている、
    請求項5に記載の排気システム。
  7. 上記拡張領域は、上記第一排気通路と上記第二排気通路との間の有効流路面積を増大させることにより、排気ガスの流れを上記第一排気通路から上記第二排気通路へ向けるように構成されている、
    請求項4に記載の排気システム。
  8. 上記第一突出部は、上記第一排気通路内を流れる排気ガスの速度を増加させて、上記第一開口の近傍を流れる排気ガスの圧力を低減することにより、上記第一排気通路の外側の空気を上記第一開口を介して該第一排気通路内へ導くように、該第一排気通路内に設けられている、
    請求項1乃至7のいずれか一つに記載の排気システム。
  9. 上記第一突出部は、上記第一排気通路内を流れる排気ガスとともに上記第一排気通路の外側の空気が該第一排気通路内に引き込まれるように、上記第一開口の上流に設けられている、
    請求項1乃至8のいずれか一つに記載の排気システム。
  10. 上記第一突出部は、上記第一開口に近接する位置に設けられて、第一タブを構成し、
    上記第二突出部は、上記第二開口に近接する位置に設けられて、第二タブを構成する、
    請求項1乃至9のいずれか一つに記載の排気システム。
  11. 上記第一突出部は、上記第一排気通路の内側壁上に設けられていて、
    上記第二突出部は、上記第二排気通路の内側壁上に設けられている、
    請求項1乃至10のいずれか一つに記載の排気システム。
  12. 上記第一排気通路の上記第一壁面には、該第一排気通路の外側の空気を該第一排気通路内に導くための複数の開口が形成されていて、
    上記複数の開口は、上記第一排気通路のガス流通方向に対する垂直平面上に該第一排気通路を囲むように放射状に並設されている、
    請求項1乃至11のいずれか一つに記載の排気システム。
  13. 上記第一排気通路内には、複数の突出部が設けられていて、
    上記複数の突出部のうち少なくとも一つが、上記複数の開口の各々の上流近傍に設けられている、
    請求項12に記載の排気システム。
  14. ディーゼルエンジンを備えた車両の排気システムにおいて、
    上記エンジンに排気ガスが流通可能に連結された第一端部と、外部と連通する排気口を有する第一分岐路及び第二分岐路と、を備えた排気通路と、
    上記排気通路上で且つ上記第一及び第二分岐路の上流に配設され、上記エンジンから排出された排気ガスを濾過するディーゼル微粒子フィルタと、
    上記排気通路外の外気を該排気通路内に導入する複数の空気引き込み装置とを備え、
    上記複数の空気引き込み装置は、それぞれ、上記排気通路の壁面に形成された少なくとも一つの開口と、該開口の上流且つ近傍で上記排気通路の流れ領域内に向かって突出する少なくとも一つのタブとを有し、
    上記複数の空気引き込み装置のうちの第一群は、上記ディーゼル微粒子フィルタの下流で且つ上記第一及び第二分岐路の上流に、上記排気通路の周りに放射状に配設され、
    上記複数の空気引き込み装置のうちの第二群は、上記排気通路の上記第一分岐路の周りに放射状に配設され、
    上記複数の空気引き込み装置のうちの第三群は、上記排気通路の上記第二分岐路の周りに放射状に配設される、
    排気システム。
  15. 上記第一及び第二分岐路は、該第一及び第二分岐路の上流の排気通路の流路面積よりも大きな結合流路面積を有する、
    請求項14に記載の排気システム。
  16. 上記第一群、第二群及び第三群は、それぞれ、少なくとも二つの空気取り込み装置を備えている、
    請求項14又は15に記載の排気システム。
  17. 上記第一及び第二分岐路は、該第一及び第二分岐路から排出される排気ガスの少なくとも一部が交差するように、互いに平行でない非平行部を有する、
    請求項14乃至16のいずれか一つに記載の排気システム。
  18. 第一の開口が形成された上記第一分岐路の端部は、該第一分岐路のガス流通方向に垂直な面に対して傾斜するように形成されていて、
    第二の開口が形成された上記第二分岐路の端部が、該第二分岐路のガス流通方向に垂直な面に対して傾斜するように形成されており、
    上記第一分岐路の端部と上記第二分岐路の端部とが、少なくとも一部において互いに平行で且つ同一平面内にある、
    請求項14乃至16のいずれか一つに記載の排気システム。
  19. 自動車のエンジンの排気通路内を流れる排気ガスの冷却方法において、
    上記排気通路内の第一突出部を通過した排気ガスに対して第一開口を介して空気を導入することにより、上記エンジンから排出された排気ガス中に空気を引き込む工程と、
    上記排気ガス及び上記引き込んだ空気を拡張する工程と、
    上記排気通路内の第２突出部を通過した上記拡張された排気ガス及び空気に対して第二開口を介して空気を導入することにより、上記拡張された排気ガス及び空気の中に空気を更に引き込む工程と、
    を有する方法。
  20. 上記第一開口の上流に配設されたディーゼル微粒子フィルタを再生する工程を更に備え、
    上記再生工程によって、排気ガスは上記ディーゼル微粒子フィルタから除去される、
    請求項19に記載の方法。
  21. 上記排気通路の少なくとも一部は、Ｙ字状のパイプ部材によって構成されていて、
    上記ガス及び空気の拡張は、上記パイプ部材内で少なくとも部分的に生じる、
    請求項19又は20に記載の方法。
  22. 上記排気通路は、下流側の流路面積が増大するように構成されていて、
    上記ガス及び空気の拡張は、上記排気通路の流路面積の増大によって少なくとも部分的に生じる、
    請求項19乃至21のいずれか一つに記載の方法。
  23. 上記排気ガスの中に空気を引き込む工程は、上記排気通路の壁面に形成された複数の開口のうちの第一組とその上流に位置する複数の突出部のうちの第一組とに対し、上記排気ガスを流す工程を備えていて、
    上記拡張した排気ガスと空気の中に追加の空気を更に引き込む工程は、上記排気通路の壁面に形成された複数の開口のうちの第二組とその上流に位置する複数の突出部のうちの第二組とに対し、上記拡張された排気ガス及び空気を流す工程を備えている、
    請求項19乃至22のいずれか一つに記載の方法。
  24. 上記突出部の第一組は、上記開口の第一組に近接する位置に設けられていて、
    上記突出部の第二組は、上記開口の第二組に近接する位置に設けられており、
    上記突出部の少なくとも一部は、上記排気通路の内側面上に溶接されている、
    請求項23に記載の方法。
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