某些发动机包括具有一个或多个后处理装置的排气系统。作为一个示例，柴油发 动机可以包括具有柴油微粒过滤器(DPF)的排气系统，柴油微粒过滤器用于在将发 动机产生的气体排出到外围环境之前去除排气道中的微粒物质。在某些操作期间，DPF 可以燃尽累积的经过滤的微粒物质，从而再生过滤器。在可以产生足够排气热的工况 下，再生可以被动地发生。作为替代或补充，可以通过发动机手段和/或由加热元件 提供的排气加热增加排气温度，以燃尽DPF内存储的微粒物质。
然而，发明人在此认识到，在某些工况期间，再生会导致排出排气系统的气体和 /或排气系统的各种组件达到相当高的温度。例如，即使在低发动机输出工况，如怠 速工况期间，排出排气系统的温度也可能高达550℃。此外，某些排气系统组件， 包括DPF和/或其他后处理装置，可能具有相对较高的热惯性，从而导致排气和/或排 气系统即使在再生操作完成之后仍保持升高的温度。
美国专利6,973,959号中描述了一种尝试降低排气温度的方法，其中排列在排气 道中的热交换器装置可用于从流经的排气中吸取热量。在如公开号为2005/0205355 的美国专利申请所述的另一种方法中，使用收敛喷嘴/文丘里管装置，通过在排出排 气之前在排气系统中添加环境空气来冷却排气。
然而，发明人在此还认识到，在上述操作中，这两种方法都会在装置上游对排气 系统产生多于期望的背压。增加的背压会造成发动机性能和/或发动机效率降低。

在一种方法中，上述问题可以通过一种发动机用排气系统解决，该排气系统包括 提供第一通流面积的第一排气道；与第一排气道连通的第二排气道，第二排气道提供 大于第一通流面积的第二通流面积，其中第二排气道排列在第一排气道的下游；其中 第一排气道的第一壁表面界定出用于将第一排气道外部的空气传输到第一排气道内 的至少第一开口，而第二排气道的第二壁表面界定出用于将第二排气道外部的空气传 输到第二排气道内的至少第二开口；位于第一排气道内第一开口上游的第一凸起；及 位于第二排气道内第二开口上游的第二凸起。
以此方式，可以降低排出排气系统的气体的温度和/或降低各种排气系统组件， 如排列在开口下游的那些组件的温度。与串联排列的类似装置相比，空气吸入装置 (entrainment device)的径向配置可以使背压或背压损失增加较少。由于通过空气 吸入装置的平行分组可以实现组合的通流面积降低，使用径向排列可以减小与给定量 的吸入的空气对应的背压损失。此外，通过在气流膨胀的上游和下游两者使用吸入的 空气，发明人在此发现，由于关联于膨胀的压力增益与空气吸入装置配置的效率增加 的综合效应，可以用减小的背压损失提供足够的排气冷却。
虽然该方法用减小的背压提供改进的排气冷却，但如果需要的话，也可以使用附 加的冷却方法。例如，如果需要的话，仍然可以使用热交换器和收敛/发散喷嘴。
附图说明
图1A和1B示出连接到发动机的示例排气系统。
图2A-图2L示出包括至少一个开口和对应的调整片的示例空气吸入装置。
图3A和3B分别示出具有包括多个径向排列的开口和对应的调整片的空气吸入装 置的排气道。
图4A和4B示出具有Y形管配置的示例排出管。
图5A和5B示出其他示例排出管。
图6A和6B示出包括多个弯曲和空气吸入装置的示例排气系统。
图7A、7B和7C示出具有不同的空气吸入装置位置的示例排气系统。
图8A和8B示出示例排出管配置。

具有内燃发动机的汽车可以使用排气系统在将发动机产生的燃烧产物排出至外 围环境之前对其进行处理。图1A示出连接到发动机110的示例排气系统100。发动 机110表示具有直列配置的四个汽缸的发动机；然而，应理解，发动机110可以具有 不同数量的汽缸或汽缸配置，包括例如具有六个、八个、十个或十二个汽缸的直列或 V型发动机。另外，虽然图1A示出单路径排气系统，但也可以使用如V型发动机所 用的双路径排气系统，其中可以使用两个所示的排气系统。或者，也可以使用例如通 过安装在中央的涡轮增压器与单个入口连接的一个排气系统，如图1B所示。此外， 发动机110可以配置为燃烧柴油、汽油、酒精等，以及其他燃料和其组合燃料。在一 个示例中，发动机110可以是可用于如卡车或更具体地如皮卡这样的汽车的柴油发动 机；然而，本文中所述的各种方法可用于任何汽车的排气系统。
排气系统100的各种组件如图所示通过排气歧管120连接到发动机110。排气歧 管120如图所示具有用于接收来自四个发动机汽缸中的每个的排气的四个气口，排气 歧管的四个气口在发动机的下游汇聚为单个管道或通道。排气歧管120可以通过下行 管140连接到柴油微粒过滤器(DPF)160(在柴油发动机的情况下)。DPF 160可以 配置为从发动机110产生的排气中去除至少部分柴油微粒物质(包括碳黑)。在一个 示例中，DPF 160可以是包括如碳化硅、陶瓷，和/或烧结金属这样用于过滤排气中 的微粒物质的材料的多孔壁催化剂。此外，经过滤的排气然后可以在到达排出管180 之前通过尾管170在DPF下游流动，排气最终从排出管中排出到外围环境。
排出管180可以具有比上游排气道的至少一部分更大的有效横截面积或通流面 积。例如，如图1A所示，排出管180可以包括具有第一分支182和第二分支184的 Y形管。以此方式，排出管180的有效通流面积(即，分支182和184组合的通流面 积)可以大于上游排气道的至少一部分(如，管道170)的通流面积。增加的排出管 通流面积可以提供排气系统一定程度的压力恢复。虽然排出管180如图1A所示具有 Y形管配置，但也可以使用例如可用于在将排气排出排气系统之前对排气提供增加的 有效通流面积的其他排出管，如图5A和5B所示。此外，在某些实施例中，可以替代 地使用提供相等或较小的有效通流面积的排出管。
此外，在某些实施例中，排气系统100还可以包括一个或多个其他组件。例如， 排气系统100可以包括一个或多个传感器、排气道、分支、NOx捕集器、消声器、催 化剂、其他后处理装置和/或排气系统组件。例如，排气系统可以包括一个或多个用 于检测排气系统的各个区域中的排气压力的压力传感器，和/或一个或多个可用于检 测排气在排气道内的温度或如DPF 160这样的各种组件的温度的温度传感器。
图1B示出发动机用排气系统的另一个示例。在该示例中，排气系统按如上所述 方式通过排气歧管120连接到发动机110。在该示例中，涡轮增压器涡轮150排列在 排气歧管下游的排气道中，用于向排列在发动机进气道中的压缩机提供轴功。可以包 括下行管152，以将来自涡轮出口的排气传输到入口管154并进入柴油氧化催化剂 (DOC)156。此外，图1B的排气系统可以包括例如排列在DOC下游的如上所述的DPF 160。
该排气系统还可以包括排列在DPF下游的共振器158，用于降低或改变排气系统 在排气流过各种排气系统组件时产生的噪声。在某些实施例中，可以调谐或配置共振 器，以改变或降低在其他排气系统组件中添加一个或多个空气吸入装置后产生的噪 声。例如，作为消声器的补充或替代，共振器可以配置为产生基本上与由吸入到排气 道中的空气产生的那些声波抵消的声波。
此外，可以包括尾管164，以将排气从共振器传输到排出管180。总体上在166 和168处示出的吊架可用于将排气系统固定到汽车上，例如固定到汽车的下侧。
可以包括136、138和139处示出的一个或多个空气吸入装置以提供排气冷却。 如下文详述，这些空气吸入装置可以包括一个或多个用于将环境空气吸入到排气道中 的开口。此外，如图3和4所示，这些装置可以在排气道内包括一个或多个调整片(tab) 以增加吸入到排气道中的空气量。例如，136处示出的空气吸入装置可以包括图3A 和3B中所示的装置，而138和139处示出的空气吸入装置可以包括图4A和4B中所 示的装置。
在发动机的操作期间，微粒物质会在柴油微粒过滤器内累积。在某些情况下，这 样的微粒物质累积会使对上游排气系统和/或发动机造成的背压增加，从而降低发动 机效率。在一种方法中，可以使用再生过程从过滤器中定期去除微粒物质。再生过滤 器的频率可以取决于发动机的使用循环。例如，如具有在平均使用循环下驱动的柴油 发动机的皮卡这样的汽车约每几百英里(如，每300至400英里)就可以使用DPF的 再生。然而，应理解，这只是一个示例再生频率，而其他再生策略也可以取决于特定 的发动机和排气系统配置和/或汽车的工况或使用循环。
此外，在某些方法中，可以通过测量DPF造成的背压来确定再生频率。例如，随 着DPF内存储的微粒物质的量增加，DPF对DPF上游的排气造成的背压会增加。因此， 在某些实施例中，排气系统100可以包括位于DPF 160上游的压力传感器，用于检测 排气压力。以此方式，可以在DPF造成的背压增加到某个阈值时执行再生。
再生可以包括使用将热量添加到排气系统中的燃烧再生操作。在一种称为被动燃 烧再生的方法中，由发动机产生的加热的排气(及某些可能的NOx氧化)可用于将热 量添加到排气系统中。在另一种称为主动燃烧再生的方法中，除了发动机输出的排气 热外，可以调节发动机操作来增加排气热，和/或将附加热量直接添加到排气和/或 DPF中。例如，位于DPF上游的排气道和/或DPF可以包括一个或多个电热线圈。通 过增加向DPF供给的热量，可以在选择的工况下燃尽DPF内存储的微粒物质。
在某些工况下，如在DPF的主动再生期间，排气系统及排出排气系统的排气可能 达到相当高的温度。例如，排出排气系统的排气的温度可能在500℃的量级或更高， 甚至在低发动机输出工况，如怠速工况期间亦如此。此外，某些排气系统组件，包括 DPF和/或其他催化剂或捕集器，可能具有相对高的热惯性，从而造成排气和/或排气 系统即使在再生操作完成之后仍保持升高的温度。在某些工况下，可能希望降低排出 排气系统的排气的温度，或希望降低位于DPF下游的各种排气系统组件的温度。
一种降低排气温度的方法包括应用一个或多个将空气吸入排气道的空气吸入装 置，从而降低排气和排气系统的温度，同时还减小或最小化附加的背压。此外，本文 中所述的这些空气吸入装置可以在排气系统内集成或整体形成，从而降低排气系统的 总成本。虽然本文中所述的方法至少可以提供优于降低排气温度的其他方法的一些优 点，但应理解，本文中所述的各种配置也可以结合这些其他方法使用。
在某些实施例中，如图1A所示，排气系统可以包括一个或多个总体上在130、 132和134处示出的空气吸入装置。这些吸入区域中的每个都可以包括位于排气道壁 中的至少一个开口及位于排气道内的对应的调整片或凸起。如参考图2详述，这些空 气吸入装置可用于将较冷的环境空气从外围环境吸入到排气系统中。
在某些实施例中，通过在排气系统中的不同位置上使用多个吸入区域，可以实现 综合效应。例如，一个或多个开口可以排列在总体上在130处示出的第一位置，以提 供第一空气吸入，其中在通过例如吸入区域132和134，使用第二组一个或多个开口 将附加的空气吸入到排气系统中之前，允许排气在排出管处膨胀至较大的有效通流面 积。此外，如果需要的话，也可以使用附加的空气吸入。以此方式，可以降低空气吸 入装置下游的排气道的温度和排出排气系统的气体的温度，同时减小因添加一个或多 个空气吸入装置而造成的附加背压。换句话说，通过在气流膨胀的上游和下游两者使 用空气吸入，可以提供期望的排气温度降低，同时减小或最小化附加背压。
图2示出可在排气系统中的各个位置使用的空气吸入装置或区域的各种示例，这 些位置例如排气系统100中的130、132和/或134处，如图1A或1B所示，或其他适 合的位置。图2A-图2F示出配置有空气吸入装置210的排气道200的侧视图(轴向 截面)。排气道200可以是排气系统的一部分，如本文中所述的排气系统100中的管 道140、170、182和/或184，或其他管道。空气吸入装置210可以包括用于从排气 道外部吸入空气的至少一个位于排气道壁中的开口212，及至少一个对应的伸入开口 上游的通流面积的调整片214。在某些实施例中，调整片可以通过焊点或紧固件连接 到排气道壁，或如参考图2D、2E和2F所述，调整片可以从壁材料向内冲压以形成开 口和对应的调整片。此外，也可以使用其他凸起结构，如凸块、叶片等。
通过改变开口和对应的调整片的排列，可以实现期望的空气吸入、期望的排气温 度降低，和/或施加于上游排气系统的期望背压。例如，开口沿排气道轴的长度如尺 寸220所示，开口上游的调整片至开口的距离如尺寸224所示，调整片的角度如尺寸 226所示，调整片的长度如尺寸222所示，而调整片伸入排气道的深度如尺寸228所 示，可以改变这些尺寸以实现空气吸入、排气温度降低和/或背压。如图2A所示，调 整片214可以基本上垂直于排气道壁(即，尺寸226可以约为90度)，然而如图2B 和2C所示，也可以使用其他适合的角度。虽然调整片214可以如图2B所示以某个角 度进入气流，但应理解，不是所有的角度都可以提供适合的空气吸入。例如，调整片 以某个角度进入气流的某些配置会造成调整片附近的排气受阻并从开口流出。
以此方式，可以使用至少一个调整片来减小开口上游的排气道200的有效通流面 积。流自排气道200左侧并具有比外围环境中的环境空气更高的温度的排气如图所示 可以通过增加速度来响应调整片214附近的通流面积减小，从而在调整片214的下游， 例如在开口212附近产生局部低压区域。低压区域进而又会使较冷的环境空气通过开 口212吸入进来，并在该处与排气道内流动的排气混合，从而降低在空气吸入装置下 游流动的排气的总体温度，和/或降低排气系统组件的温度。然而，在某些工况下， 对于位于空气吸入装置下游的组件，排气系统组件的温度会降低更多。
如上所述，可以改变开口212和/或调整片214的相对尺寸和/或排列来实现期望 的温度降低、空气吸入和/或背压。例如，如尺寸228所示的调整片214伸入排气道 的通流面积的深度基本上可以具有在零(即，没有调整片)至排气道的基本上整个直 径之间的任何尺寸。类似地，如尺寸226所示的调整片倾斜角度可以在例如0度至 180度之间任意改变。此外，也可以改变如尺寸224所示的开口上游的调整片至开口 的距离，来影响空气吸入量等。在某些方法中，开口上游的调整片至开口的距离可以 至少部分取决于排气道和/或开口的尺寸(如，水力直径)，以及本文中所述的其他 尺寸。
图2B和2C示出调整片相对于排气道壁如何成角度。例如，图2B示出调整片214 在排气流的方向上倾斜，而图2C示出调整片214逆排气流的方向倾斜。通过改变调 整片相对于壁的倾斜角度，可以改变所产生的背压量和/或空气吸入量，从而可以根 据需要调节排气温度降低的量。例如，至少在某些工况下，与图2A的配置相比，对 给定的空气吸入量，图2B所示的调整片配置可以向排气系统提供较小的背压。
在某些实施例中，可以向内冲压组成排气道壁的材料，以形成开口及对应的调整 片。图2D、2E和2F示出具有空气吸入装置210的排气道200，空气吸入装置210具 有开口212和通过向内冲压排气道壁达到期望角度形成的调整片214。对从排气道壁 材料向内冲压形成的调整片，开口可以具有与调整片214的长度(如，尺寸222)近 似相同的长度(如，尺寸220)。然而，通过改变调整片相对于排气道壁的角度，可 以使调整片的深度(如，尺寸228)改变进而使有效通流面积的减小独立于开口的尺 寸改变。类似地，对冲压形成的开口，开口的宽度和/或形状基本上可以类似于调整 片的宽度和/或形状。
图2G-图2L示出排气道200在与排气道轴正交的平面上的截面。图2G-图2L示 出具有单个开口212和至少一个对应的调整片214的空气吸入装置210的各种示例。 虽然只示出了单个调整片，但应理解，也可以如本文所述使用多个调整片。
例如，图2G示出调整片如何可以具有基本上与开口宽度类似的宽度。图2H和 2I分别示出调整片214如何可以具有比开口212的宽度小或大的宽度。虽然图2G、 2H和2I示出调整片214具有基本上为矩形的形状，但应理解，调整片可以具有其他 形状。例如，图2J示出具有三角形形状的调整片，而图2K示出具有圆形形状的调整 片。在又一个示例中，单个开口可以具有多个对应的调整片，例如，如图2L所示。 因此，也可以改变调整片214的宽度(即，调整片横跨排气道的宽度)和/或调整片 的形状来实现期望的局部压力降、背压和空气吸入，从而实现期望的排气温度降低。
在某些情况下，可以使用多个开口和/或调整片来提供期望的空气吸入，从而提 供期望的排气温度降低。在一种方法中，可以沿着排气道的一部分的长度在轴向上提 供多个开口和/或调整片。然而，该方法对单位空气吸入量和/或温度降低会提供较大 的背压。在另一种方法中，通过具有径向排列或围绕排气道处于环形配置的多个开口 和对应的调整片的空气吸入装置，可以对每单位背压增加实现较多的空气吸入，从而 实现排气温度降低。在某些工况下，开口和调整片在与排气道轴正交的平面中的径向 排列对给定的调整片深度可以提供较多的通流面积减小，从而对于该装置造成的附加 背压增加排气温度降低。虽然本文中给出的示例描述了与排气道轴正交的平面中的环 形排列，但应理解，在其他配置中，开口和/或调整片可以从该平面并在彼此间偏移 一定距离，而仍然能够至少在某种程度上减少会对串联排列的装置发生的背压损失。
作为一个非限制性示例，图3A和3B分别以外部视图和内部视图示出排气道310。 参考图3A，排气流由向量312表示。在该示例中，排气道310包括由位于排气道的 表面中的四个矩形开口330及四个矩形调整片340组成的空气吸入装置320，其中每 个调整片都从每个开口的前缘向内伸入。该示例中的开口和调整片排列在与排气流正 交的平面中。
继续图3A和3B，作为一个示例，排气道可以是圆形的并具有约4英寸的内径。 或者，应理解，也可以使用其他适合尺寸或形状的排气道。例如，可以使用具有小于 或大于4英寸的直径的圆形排气道。
可以使用具有卵形、矩形或其他形状的截面的排气道。在某些情况下，温度降低 水平和空气吸入量也可以基于相对于排气道的尺寸和形状的开口和调整片的尺寸、形 状和数量。例如，对于4英寸的圆形管道，四个开口中的每个都可以具有在排气流的 方向上约1英寸的长度及约1.5英寸的宽度。
类似地，调整片可以从排气道壁以不同的角度(如，垂直于排气道壁或与其呈倾 斜状的角度)向内冲压形成，并因此可以具有类似的矩形形状和1英寸长1.5英寸宽 的尺寸。例如，调整片可以向内冲压形成，并相对于排气道壁倾斜，以使调整片以预 定距离延伸到排气道中，从而相对于开口的尺寸提供期望的通流面积减小。例如，具 有1英寸长度的调整片可以逆流动方向倾斜，以使调整片延伸进入排气道的通流面积 约0.55英寸(14mm)。以此方式，可以减小排气道的通流面积，而减小量取决于调 整片的倾斜水平、调整片的尺寸，及这样的调整片的数量。
参考图3A和3B的配置，其中排气道可以包括例如4英寸的内径，及四个1.0英 寸长1.5英寸宽的调整片，通流面积的减小可以在约5 0％(调整片基本上垂直于排气 道壁)和0％(调整片基本上平行于排气道壁)之间变化。对于上述四个倾斜调整片 的示例深度0.55英寸，通流面积的减小可以约为排气道通流面积的25％。因此，在 某些实施例中，构成用于帮助将空气吸入到排气道中的空气吸入装置的一组调整片可 以配置为减小排气道的通流面积在30％和20％之间。在其他实施例中，取决于期望的 背压和/或空气吸入水平，一组调整片可以配置为减小排气道的通流面积30％以上(如， 大于50％)或小于20％(如，0％，即在基本上没有调整片或高度倾斜的调整片的情况 下)。
应理解，其他尺寸、形状和数量的开口/调整片也可用于提供进入排气系统的空 气吸入。例如，开口和/或调整片可以具有大于或小于1英寸的长度和/或大于或小于 1.5英寸的宽度。如上参考图2G-图2L所述，开口和/或调整片可以具有其他适合的 形状。此外，可以使用其他数量的开口和调整片，如可以使用具有以径向模式排列的 四个以下或四个以上开口和对应的调整片的排气道。虽然本文中提供的示例描述了调 整片的使用，但应理解，任何适合的物体都可以包括在排气道中以通过排气道中对应 的开口提供期望的空气吸入水平。此外，在某些实施例中，应理解，可以按在排气道 的开口之前提供通流面积的大幅减小的方式形成或制造排气道。
作为另一个非限制性示例，图4A和4B示出配置为Y形管的示例排出管410，该 Y形管用于在将气体排出到外围环境之前通过管道430和450增加排气系统的有效通 流面积。排出管410可以接收来自排气道420的排气，排气道可以包括DPF和/或一 个或多个位于上游的空气吸入装置，以及各种其他排气系统组件。此外，Y形管的第 一分支430可以具有至少第一组五个径向排列的开口440和调整片470，而第二分支 450可以具有至少第二组五个径向排列的开口460和调整片480。因此，与上文中参 考图3A和3B所述的四组开口/调整片相比，在该示例中，每个排气道都可以包括五 组开口/调整片。
在该示例中，开口和调整片可以基本上为矩形，并可以具有约1英寸的纵向长度 及约1英寸的宽度。因此，因为使用了更多数量的开口和调整片，图4A和4B的开口 和调整片的尺寸可以小于参考图3A和3B所述的尺寸，而仍提供类似的空气吸入量。 然而，应理解，可以使用任何适合尺寸或数量的开口和/或调整片来实现期望的排气 温度降低。
可以一起使用图3和4所示的配置，以在排气系统中的不同位置提供空气吸入。 例如，图3的排气道310可以排列在图4的排出管410上游。例如，排气道310可以 是图1A所示的排气系统的一部分，如在管140、170、132和/或134处，而排出管 410可以配置在排气道的出口处，例如在180处。作为另一个示例，图3A和3B的空 气吸入装置可以用在图1B中的136处，而图4A和4B的空气吸入装置可以用在138 和139处。如图3A和3B所示，每个开口和/或对应的调整片可以基本上是类似的， 或在某些实施例中可以具有不同尺寸和/或形状。例如，每个开口和调整片可以具有 类似的或不同的形状和/或尺寸，且调整片可以按相同或不同的角度倾斜。此外，可 以使用其他数量的开口和/或调整片。例如，空气吸入装置可以包括一组2、3、4、5、 6、7、8、9、10、11或12等个开口和/或对应的调整片。
此外，通过调节每个径向组的开口和/或调整片数量中的一个或多个、沿着排气 系统的径向组的数量、开口和/或调整片的尺寸、开口和/或调整片的形状，或参考图 2描述的其他参数，可以升高或降低进入排气道的空气吸入产生的噪声水平。
作为一个理论示例(prophetic example)，通过减少开口/调整片的数量同时增 加开口/调整片的尺寸，可以降低空气吸入装置对给定的空气吸入量产生的噪声水平。 例如，开口和调整片的数量可以从八个减少到四个，而通过相应地改变开口/调整片 的尺寸，使开口的总有效面积和排气道的总有效无障碍通流面积基本上保持不变。以 此方式，通过调节空气吸入装置的一个或多个参数，可以升高或降低排气系统产生的 噪声水平。
具有径向排列的开口和对应的调整片的空气吸入装置可以沿着排气系统排列在 各个位置，以提供期望的空气吸入、排气温度降低，和/或背压增加或减小。在某些 实施例中，如图1A或1B所示，包括第一组径向排列的开口(例如，如图3A和3B所 示)的第一空气吸入装置可以位于DPF的下游，如总体上在130处所示，以提供对环 境空气的第一吸入。作为替代或补充，在某些实施例中，包括径向排列的一组开口的 空气吸入装置可以位于DPF或催化剂的上游。在某些实施例中，一个或多个空气吸入 装置(例如，如图4A和4B所示)可以位于排气系统的排出管处，并可以包括一组或 多组径向排列的开口和/或调整片，例如，如图1A所示分别位于管道182和184上的 开口132和134。因此，应理解，本文中所述的空气吸入装置可以沿着排气道排列在 任何适合的位置。
在可选实施例中，可以使用其他排出管来实现增加的有效通流面积。例如，图 5A示出允许来自排气道520的排气在排出到外围环境之前膨胀的排出管。如图5A所 示，排出管510可以具有圆形、或多边形、卵形或其他形状的截面。此外，排出管 510可以包括具有一个或多个开口和调整片的空气吸入装置，以在将排气流排出到外 围环境之前，将空气吸入到排气流中。例如，如图5A所示，空气吸入装置530可以 包括多个径向排列的开口和对应的调整片。此外，一个或多个调整片和/或开口可以 在膨胀之后沿着排气道排列，以提供附加的排气冷却。
此外，图5B示出配置为增加来自排气管560的排气系统的有效通流面积的排出 管540。如图5B所示，排出管540可以具有其他配置和/或形状，如可以是具有椭圆 形截面的单个管道。此外，排出管540如图所示包括具有多个径向排列的开口和调整 片的空气吸入装置550。此外，也可以使用具有两个以上分支的排出管。
在某些实施例中，排气系统，如上文中参考图1A或1B所述的排气系统100可以 包括一个或多个弯曲。例如，图6A示出具有配置为通过向上游连接到发动机的管道 610接收排气的柴油微粒过滤器DPF 620的排气系统600。经DPF 620过滤的排气可 以在通过排出管640排出到外围环境之前流过具有多个弯曲660、662、664、666、 668的排气管630。在某些示例中，这些弯曲可用于适应汽车的形状和/或可用于增加 排气系统的各组件之间的有效长度。通过改变空气吸入装置相对于弯曲的位置，可以 改变空气吸入量和/或吸入的空气的温度。例如，如果一组空气吸入装置足够接近弯 曲并在弯曲的下游，则气流可能不能得到恢复并偏向弯曲的外侧，这可能导致空气吸 入的效率降低。因此，空气吸入装置的开口和/或调整片与排气道中的弯曲的接近程 度是可以调节用于改变空气吸入量、排气的温度降低、向排气系统提供的背压和/或 该装置产生的噪声水平的另一个参数。
排出管640如图6A所示为具有第一分支642和第二分支644的Y形管，然而， 应理解，其他排出管也可用于增加排气系统的有效通流面积。在该示例中，第一分支 642和第二分支644的排出区域如图所示呈锥形。该锥形配置可用于影响一个或多个 排出管的出口处的流动特性。此外，如图6A所示，排气系统可以包括一个或多个吊 架，如650和652，用于支撑排气系统和/或将其连接到汽车的下侧，例如，如图6B 所示。
排气系统600还可以包括各种空气吸入装置632、634和636，每个空气吸入装 置都具有位于其中的多个径向排列的开口和对应的调整片。如图6A所示，第一空气 吸入装置632可以排列在DPF 620下游的排气系统中，而一个或多个空气吸入装置 634和636可以排列在具有比上游排气道更大的有效通流面积的排出管中。例如，空 气吸入装置632可以包括如图3A和3B所示的空气吸入配置，而空气吸入装置634和 636可以包括图4A和4B所示的配置。
此外，在某些工况下，位于排气道外部且非常接近空气吸入装置的物体会影响吸 入到排气系统中的空气量和/或空气温度。例如，用于将排气系统固定到汽车上的吊 架可以改变由该装置提供的空气吸入。因此，至少在某些工况下，通过改变空气吸入 装置相对于排气系统中的各种组件的位置，可以实现不同的空气吸入、排气温度降低 和/或背压。
图6B示出连接到皮卡汽车670下侧的图6A的排气系统。特别是，图B示出了汽 车670的后部，在其中配置排气系统，以使发动机产生的排气在汽车后部附近排出排 气系统。虽然未在图6A和6B中示出，但排气系统可以包括上文中参考图1B所述用 于降低、改变或抵消由一个或多个空气吸入装置产生的噪声的共振器。
图7A、7B和7C示出具有多个弯曲和空气吸入装置的示例排气系统的侧视图。例 如，图7A示出具有位于DPF 730下游并包括多个弯曲的排气道710的排气系统700。 排气道710如图所示包括第一空气吸入装置712，第一空气吸入装置712沿着排气道 中提供向上的排气流动方向的区域定位。此外，配置为Y形管的排出管720如图所示 连接到排气道710并包括位于每个分支中的空气吸入装置722和724。
图7B和7C示出空气吸入装置可以如何定位在排气系统700的各个其他区域中。 例如，如图7B所示，空气吸入装置712可以沿着排气道中在两个弯曲之间提供水平 排气流动方向的区域定位。在另一个示例中，如图7C所示，空气吸入装置712可以 沿着排气道中提供向下的排气流动方向的区域定位。通过改变空气吸入装置，如装置 712的位置，可以改变吸入的空气量、排气温度降低，及背压。
图8A和8B示出具有Y形管配置的示例排出管。排出管800如图所示连接在排气 道810的下游。排出管800通过分支820和830提供来自排气道810的通流面积的有 效增加。如图8A和8B所示，分支820和830可以具有成角度的开口和/或可以彼此 偏移，以使分支中的一个比另一个长。如上所述，这些分支可以包括空气吸入装置 840和850，每个空气吸入装置都具有多个径向排列的开口和对应的调整片。每个分 支的定向还会影响排气在排出排气系统时如何与外围环境混合。例如，图8A示出具 有基本上平行的配置的分支820和830，而图8B示出其相应的排气口成角度朝向彼 此的分支820和830。例如，分支820和830中的一个或多个可以以5度、10度、15 度或更大的角度成角度朝向另一个分支。以此方式，排出每个分支的排气可以混合， 从而得到与外围环境空气的不同混合量。在某些实施例中，分支820和830可以成角 度远离彼此。
在某些实施例中，例如，如图6、7和8所示，排出管端部的开口或切口可以相 对于与管道轴正交的平面按某个角度排列。此外，排出管的开口可以彼此平行(即， 沿着同一平面或平行的平面排列)，同时相对于管道的正交截面以某个角度配置。在 某些实施例中，排出管的开口可以和汽车的车体面板或其他部分对齐。例如，图6B 示出两个排出管的开口可以如何排列，以使开口平行于汽车的车体后部或与其位于同 一平面中。开口的角度或偏斜可以取决于排气道相对于汽车的侧部或后部的角度。例 如，具有一个或多个以正确的角度从汽车的侧部或后部伸出的排出管的排气道可以具 有基本上正交的开口(例如，如图4A所示)，而以不同的角度接近汽车的侧部或后 部的排气道可能沿着基本上与汽车的侧部或后部平行的平面具有偏斜的排气道开口 (例如，如图6B所示)。在某些工况下，这些成角度的开口可以提供排气与外围环 境的不同混合、冷却和/或耗散，和/或可以增加汽车的美学价值。
虽然本文中描述的某些示例附图示出了在具有较小有效通流面积的排气道中包 括单个空气吸入装置并在具有Y形配置的较大有效通流面积的排出管中包括两个空 气吸入装置的排气系统，但应理解，也可以使用其他排气系统配置。例如，除了已经 提到的变体，排气系统也可以沿着排气系统中具有比排出管小的有效通流面积的一部 分在各种位置上包括一个或多个空气吸入装置，和/或可以沿着提供较大或较小的有 效通流面积的排出管在各种位置上包括一个或多个空气吸入装置。此外，应理解，本 文中所述的空气吸入装置可以包括一个或多个开口和/或一个或多个对应的调整片。
应理解，在本文中公开的配置本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为 具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、 I-6、V-12，对置4，及其他发动机类型。本发明的主题包括在本文中公开的各种系 统和配置，及其他特征、功能，和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合及子组合。
本发明的权利要求特别指出视为新颖和非显而易见的特定组合及子组合。这些权 利要求可能引用“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为 包括对一个或一个以上这样的元素的结合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的 元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合及子组合可以通过本发明权 利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权 利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括 在本发明的主题之内。