(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系の末端に設置され、排気ガス流を加速して大気放出する装置であって、
一端を、排気系の末端から排出される排気ガス流を受け入れる排気ガス流入側とし、他端は、排気ガスを大気放出する排気ガス流出側とした、全体として筒状構造の装置本体と、
前記排気ガス流入側から流入する前記排気ガス流のうちの主として中央部の流れを加速するために前記筒状構造の装置本体の内側に設けられ、横断面積が前記排気ガス流出側に向けて段階的に小さくなるように変化する形状の筒状の加速部と、前記加速部の前記排気ガス流の吸引口の外周及び前記加速部の前記排気ガス流の出口の外周を全周にわたり開放し、前記中央部以外の前記排気ガス流を、前記加速部と前記筒状構造の装置本体との間に形成される空間に通し前記排気ガス流出側で前記中央部の流れに合流させる開口部とを有する排気ガス流加速筒と、
上記排気ガス流加速筒にて加速された排気ガス流を大気放出するために、排気ガス流出側に設けられたテールパイプと、
上記テールパイプを装置本体に対して前後方向へ移動可能とし、それによって上記排気ガス流加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構を有して構成された
ことを特徴とする排気ガス流の加速装置。
【請求項２】
排気ガス流加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構として、テールパイプは装置本体にスライド可能に取付けられるとともに、手動により移動可能に設けられており、かつ、固定手段により任意の移動位置に固定可能に設けられている
請求項１記載の排気ガス流の加速装置。
【請求項３】
排気ガス流加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構として、テールパイプは装置本体にスライド可能に取付けられ、かつ、排気ガス流加速筒にて発生した負圧の強さに応じて自動的に移動可能に構成された負圧感応部を有している
請求項１記載の排気ガス流の加速装置。
【請求項４】
テールパイプは排気ガス流加速筒の下流に発生する負圧に吸引され、また、排気ガス流加速筒の外部を流れる排気ガス流が衝突する負圧感応部を前端部分に有している
請求項３記載の排気ガス流の加速装置。
【請求項５】
排気ガス流加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構として、排気ガス流の状態を検出するセンサー、センサー信号に応じた移動量を出力する制御部、上記出力に応じて作動するモーター及びモーターによりテールパイプを移動させる移動機構を備えた
請求項１又は３記載の排気ガス流の加速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気系の末端に設置され、排気ガス流を加速して大気放出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンに代表される内燃機関において、排気系は燃焼によって生じた排気ガスを大気に放出するに止まらず、排気ガスの成分調整や排気音の低減を行う重要な役割を負っている。特に、近年の排気ガス浄化に関する法整備の進行に伴い、排気系が複雑化し背圧の増大する傾向が続いている。本件の発明者は上記の傾向を改善するため、排気ガスを高速化して大気放出する技術に取り組んでおり、成果の一部についてその都度特許出願を行い、技術の公開に努めて来た。
【０００３】
その内、特開平６−１７３６３４号は排気系にバイパス路を設け、排気ガス流速を高めて背圧を減少させることで掃気を促進する発明であり、特開平７−２３３７２２号は排気管に排気ガスを取り出してまた管流させる管流管を設け、熱害の問題解決を図った発明、特開平８−３２６５４７号は排気ガス流を加速して負圧を発生させる加速部を上下２段に設けた、高度の負圧吸引エネルギーを発生させる発明である。また、特開平９−１７０４３２号は排気ガスを高速で大気放出する際に排気ガス流の流束を絞る絞り部を設け、高速排出の確実化を図った発明、特開平１０−３３１６３１号はエンジンの排気量の或る程度の変化に対応するように融通性を持たせた発明、特開２００１−９８９２４号は早期促進効果を有するマフラーについて小型化を目的とした発明である。
【０００４】
開発を継続する過程では目的に成果が一致しないこともあり、必ずしも意図したとおりの結果が得られるとは限らなかったが、解決すべき課題も次第に明確になって来た。その代表的なものは、例えば、エンジン排気量等の変化に対応する柔軟性であり、それが十分でない場合には排気量の大小によって何種類もの製品を用意しなければならないことになる。また、他の課題は装置の小型化であり、大型であればあるほど自動車に装着しにくくなり、排気管にかかる荷重負担も増すことになる。このような経緯を経て、本件の発明者は上記の課題を解決するための手法を知得し、この手法を実際の装置に取り入れ、その結果到達したのが特開２０１１−１５３５７４号の発明である。
【０００５】
このような一連の発明から成るシステムはＪＶＣＳ（登録商標）と称して、現在に至るまで一定の評価を得ており商品としても成功している。しかしながら、本システムは実際には顕著な効果が得られるにも拘らず技術的解明が必ずしも進んでいるとは言えない側面がある。そのため、各エンジンについて実際に装置を適用し最適の成果を得るには、相応の経験と技術等を有する熟練技術者に頼る必要があり、従って、誰にでも装着できるというものではなかった。そこで、本発明者は車両等への適用に当たって、より装着が容易であり、柔軟性或いは融通性を有する排気ガス流の加速装置を目指して開発を継続し、本発明に到達したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７３６３４号
【特許文献２】特開平７−２３３７２２号
【特許文献３】特開平８−３２６５４７号
【特許文献４】特開平９−１７０４３２号
【特許文献５】特開平１０−３３１６３１号
【特許文献６】特開２００１−９８９２４号
【特許文献７】特開２０１１−１５３５７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に鑑みなされたもので、その課題は、内燃機関の運転環境や排気量等に応じて、排気ガス流の加速度合を適切に調節できるようにすることである。また、本発明の他の課題は、必ずしも熟練技術者でなくても、適切に装着可能な排気ガス流の加速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため、本発明は、内燃機関の排気系の末端に設置され、排気ガス流を加速して大気放出する装置について、一端を、排気系の末端から排出される排気ガス流を受け入れる排気ガス流入側とし、他端は、排気ガスを大気放出する排気ガス流出側とした、全体として筒状構造の装置本体と、排気ガス流入側から流入する、排気ガス流のうちの主として中央部の流れを加速するために設けられた筒状の加速部と、排気ガス流のうちの主として中央部以外の流れを加速部の外部に流すために設けられた開口部とを有する排気ガス流加速筒と、上記排気ガス加速筒にて加速された排気ガス流を大気放出するために、排気ガス流出側に設けられたテールパイプと、上記テールパイプを装置本体に対して前後方向へ移動可能とし、それによって上記排気ガス加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構を有して構成するという手段を講じたものである。
【０００９】
本発明の属するシステムは、実際には顕著な効果が得られるにも拘らず、技術的解明が必ずしも進んでいるとは言えないこと前述したとおりである。しかし、加速装置の内部に設けられる加速筒の通過により加速される要素と、加速筒の外部を通過する要素と、上記二つの要素が加速部の下流で合流して大気放出される要素が排気ガス流の加速に関与しており、これらの要素の按分によって加速結果の左右されることが分かっている。
【００１０】
そこで、本発明はこれらの要素が寄与する度合をより容易に調節できるように構成し、発明の課題の解決に資するように図ったものである。本発明において、装置本体に設けられた加速部と開口部とを有する排気ガス流加速筒と、テールパイプ及び調節機構は特に重要な構成要件となる。排気ガス流は排気系末端から装置本体内に流入すると一旦膨張し、中央部の流れとそれ以外の流れとに分かれ、加速部は主として中央部の流れを加速して負圧を発生し、それ以外の流れは開口部にて上記負圧に吸引され、加速されるものである。なお、一般的に、加速部のノズル径は排気系末端の横断面積よりも小さい横断面積を有するといって良いが、常にそのように絞ることが必要とは限らない。また、横断面積が連続的に変化する従来から採用されているテーパー形状のほかに、横断面積が段階的（不連続的）に変化する形態も選択することができる。
【００１１】
上記調節機構はテールパイプを装置本体に対して前後方向へ移動可能とし、それによって上記排気ガス加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする。この構成要件により、加速筒の通過により加速される要素と、加速筒の外部を通過する要素とが加速部の下流で合流する部分において、その合流部分からテールパイプ末端までの容積の大小変化が容易になる。
【００１２】
排気ガス流加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構として、テールパイプは装置本体にスライド可能に取付けられるとともに、手動により移動可能に設けられており、かつ、固定手段により任意の移動位置に固定可能に設けられている。これは調節機構を手動式に構成する例として好ましい形態である。
【００１３】
また、排気ガス流加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構として、テールパイプは装置本体にスライド可能に取付けられ、かつ、排気ガス加速筒にて発生した負圧の強さに応じて自動的に移動可能に構成された負圧感応部を有している。これは調節機構を自動式に構成する例として好ましい形態である。
【００１４】
また、テールパイプには排気ガス流加速筒の下流に発生する負圧に吸引され、また、排気ガス流加速筒の外部を流れる排気ガス流が衝突する負圧感応部を前端部分に有するものとしても良い。受圧部は排気ガス流の圧力を受けることで、後退して加速筒とテールパイプとの間隔を広げる方向に移動する。
【００１５】
排気ガス流加速筒とテールパイプとの間隔を調節可能にする調節機構として、排気ガス流の状態を検出するセンサー、センサー信号に応じた移動量を出力する制御部、上記出力に応じて作動するモーター及びモーターによりテールパイプを移動させる移動機構を備えた構成は、本発明において好ましいものである。なお、本発明において「負圧」とは基準となる圧力を下回る圧力という程の意味で、例えば、排気系を流れる排気ガス流の圧力は基準となる一つの圧力である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上のように構成され、かつ、作用するものであるので、内燃機関の運転環境や排気量等に応じて、排気ガス流の加速度合を適切に調節することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、テールパイプを装置本体に対して前後方向へ移動可能として排気ガス流加速筒との間隔を調節可能にしたので、エンジンの排気量等の条件への対応が著しく容易になり、必ずしも熟練技術者でなくても、適切に装着可能な排気ガス流の加速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る排気ガス流の加速装置の一例として内燃機関の排気系の末端に設置した状態を示す説明図である。
【図２】同上の装置の例１の内部構造を示す縦断面説明図である。
【図３】同上の装置の横断面を示すもので、Ａは図２におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図、Ｂは図７におけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。
【図４】本発明に係る上記例１の排気ガス流の加速装置における作用を説明する縦断面図である。
【図５】図１に適用される装置の例２を示すもので、Ａは縦断面説明図、Ｂは図５ＡにおけるＶＢ−ＶＢ線断面図である。
【図６】図１に適用される装置の例３を示すもので、Ａは縦断面説明図、Ｂは図６ＡにおけるＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図縦断面説明図である。
【図７】図１に適用される装置の例４を示す縦断面説明図である。
【図８】同上の装置の例５を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る排気ガス流の加速装置１０の例１に関するもので、１１は内燃機関、１２は燃焼室、１３は生成された排気ガスを排出する排気管、１４は排気ガス浄化のための触媒装置を示しており、排気管１３に設けられている。排気管１３にはマフラー１５が装備されており、上記触媒装置１４、マフラー１５を含む排気管１３等は排気系を構成する。
【００１９】
本実施形態では、内燃機関１１として４サイクルガソリンエンジンを想定しており、上記排気ガス流の加速装置１０は、その排気管１３即ち排気系の末端に設置されている。本発明に係る排気ガス流の加速装置１０は、図２に詳細に示したように、中空な筒状構造を有する装置本体２０を具備しており、装置本体２０は、排気ガス流の上流側に位置する一端部に設けられた接続端部１６において排気管１３の末端に気密的に接続されている。
【００２０】
本発明の加速装置１０が具備する、装置本体２０は一端の上記接続端部１６を排気系の末端から排出される排気ガス流を受け入れる排気ガス流入側とし、他端は、排気ガスを大気放出する排気ガス流出側としたものである。装置本体２０を構成するものは全体として筒状構造を呈しており、排気ガス流入側の前面部１７、中間の筒状部１８及び排気ガス流出側の後面部１９から成る円筒形状に形成されている。
【００２１】
接続端部１６は、装置本体２０の前面部１７に形成された接続孔１７ａに挿入され、溶接により接合されている。なお、接続孔１７ａは装置本体２０と実質的に同心に設けられている（図３Ａ参照）。接合手段は溶接だけで行っても良く、また、ネジ接続やそれらの併用も可能である。このような装置本体２０は耐熱性金属を用いて、任意の加工方法、例えば板金加工法、深絞り法、ダイキャスト法等により製造される。
【００２２】
このような装置本体２０の内部には排気ガス流加速筒２１が設けられている。排気ガス流加速筒２１は排気ガス流入側から流入する、排気ガス流のうちの主として中央部の流れを加速するために設けられ、前記接続端部１６に接続されている。従って、前記装置本体２０とおおむね同心に設けられる。本発明における排気ガス流加速筒２１は、従来の排気ガス流の加速装置との比較において相対的に大きい容積を有するように形成されており、排気系から排出される排気ガスをより多量に受容できるように構成されている。
【００２３】
上記排気ガス流加速筒２１はテーパー筒状の加速部２２と、排気ガス流のうちの主として中央部以外の流れを加速部の外部に流すために、筒部２３に設けられた開口部２４とを有している。例１として示されている筒部２３は実質的に円筒状である。また、前記した相対的に大きい容積とはテーパー筒状の加速部２２の関係する容積のことで、例えば、テーパー部分の中心軸線に対する傾斜角度はより立った鈍角的な形状とすることにより容積を増すことができる。実施形態の場合、排気ガス流加速筒２１の容積は、例えば前記特開２０１１−１５３５７４号の発明における第二加速部の約二倍に設定している。実験によれば、容積増加の度合は従来比約１００％増が最適であったが、２０％増で効果が表れ始め１５０％を超えても効果が頭打ちとなるので、この範囲であればおおむね良好な結果を得られるものと考えられる。
【００２４】
先行技術として列挙した本件発明者の発明において加速筒のテーパー形状は中心軸線に対する傾斜角度が先鋭でより鋭角的な形状に設定していた。これに対して、本発明のようにより立った傾斜角度とすることで抵抗は増す傾向になるが、圧縮性である排気ガス流は臨界角度まで速度が上昇し、それに応じて開口部２４への迂回流量が増す。従って、臨界角度を適切に設定することで、排気ガス流の加速に悪影響が及ぶことなく加速部２２における加速も最大限度に達し、加速部２２の下流に生じる圧力低下も最大になる。上記臨界角度Ｃとしては、従来は中心軸に対して３０度に満たない角度であったが、本発明の場合実験により３０〜４５度の範囲の好適であることが確かめられている。
【００２５】
上記の筒部２３には開口部２４も設けられているが、開口部２４は中心軸方向に細長い形態を有し筒部２３の周方向に数個を等間隔で開口している。それら開口部２４の面積も重要な要素であり、排気ガス流加速筒２１のノズル部２５の開口面積との比較においては開口部２４の面積はノズル部２５の開口面積の数倍程度が望ましい。なお、実施形態では開口部２４の面積はノズル部２５の開口面積の４倍に設定し、良好な結果を得ている。図示の実施形態において、排気系の末端の断面積Ｓ０との比較では：Ｓ０＞開口部の断面積Ｓ１＋後端ノズルの断面積Ｓ２、つまり排気系末端のガス流が本発明の加速装置１０によって絞られるような断面積の関係にある。
【００２６】
上記排気ガス流加速筒２１は、筒部２３において、支持体２６を用いて数カ所で筒状部１８に溶接等の手段により固定されている。支持体２６は図３にほぼ十字型に例示されており（図３Ａ）、排気ガス流及び走行振動等の外力に対抗して排気ガス流加速筒２１を固定するために十分な強度を備えた支柱として機能する。それら支持体２６の間の空所は、外部の排気ガス流が通過する排気ガス吸引口２７であり、加速部２２の周囲を経由しその後方に形成されている負圧空間に通じている。
【００２７】
上記排気ガス加速筒２０にて加速された排気ガス流を大気放出するために、排気ガス流出側にテールパイプ２８が設けられている。テールパイプ２８はパイプ保持筒２９に前後方向へスライド可能に設けられている。そのために、後面部１９には取付け孔１９ａが実質的に同心に設けられており、そこにパイプ保持筒２９が挿入され溶接等の手段により接合されている。このパイプ接続筒２９は先端部が排気ガス流加速筒２１の後端部と重なるか重ならない程度の位置関係に配置される。
【００２８】
上記テールパイプ２８を装置本体２０に対して前後方向へ移動可能とし、それによって上記排気ガス流加速筒２１とテールパイプ２８との間隔を調節可能にするために、調節機構３０が設けられている。図２に示した調節機構３０はパイプ保持筒２９に形成されたメネジ部３１と、メネジ部３１と螺合するオネジ体３２及びテールパイプ２８の前後方向の位置決め部として複数箇所設けられた調節孔３３より成る。従って、オネジ体３２をメネジ部３２にネジ合わせ、かつ先端を調節孔３３に挿入することによってテールパイプ２８の前後方向の位置を固定することができる。
【００２９】
このような構成を有する例１の排気ガス流の加速装置１０において、排気系の末端から排出される排気ガス流Ｅが排気ガス流加速筒２１に流入し、排気ガス流のうちの主として中央部の流れＥ１がテーパー筒状の加速部２２を通過するとともに加速され高速の流れとなる。加速に伴ってノズル部２５の下流及びその周囲のテールパイプ２８との間の、図４にあみ線で示した領域に、強力な負圧領域Ｖが形成される。排気ガス流加速筒２１では、主として中央部以外の流れＥ２が加速部２２の外部に流出するが、この流れは上記の強力な負圧領域Ｖに吸引されて吸引流Ｅ３となり、高速で中央部の流れＥ１と合流してＥ４として大気放出される。
【００３０】
負圧領域Ｖとしてノズル部２５の周囲を示しているが、最も強力な負圧はノズル部２５を通過する高速の流れＥ１に生じており、負圧領域Ｖは負圧の外縁を示すものである。特に、本発明に係る排気ガス流の加速装置１０では、調節機構３０を操作してテールパイプ２８を装置本体２０に対して前後方向へ移動可能とした構成を備えている。従って、上記排気ガス流加速筒２１とテールパイプ２８との間隔の調節により、上記の負圧領域Ｖの範囲を変化させることができ、この変化は排気ガス流の加速に大きく影響することとなる。図４に示した二点鎖線の位置はテールパイプ２８を最も後退させた状態を示しており、この状態では負圧領域Ｖが最大に拡張され、より強力な負圧を発生させ排気ガス流の加速が最大限度になるように設定されている。
【００３１】
さらに、図５を参照して本発明に係る排気ガス流の加速装置１０の例２を説明する。例２の装置１０も基本的構成については例１の装置と実質的に変わるものではないので、符号を援用し詳細な説明は省略する。例２の加速装置１０は横断面積が連続的に変化する例１の場合と異なり横断面積が段階的（不連続的）に変化するもので、具体的には横断面積が最大の筒部２３と最小面積のノズル部２５の二段階の横断面積変化から成る。また、排気ガス流のうちの主として中央部以外の流れを加速部の外部に流すために、開口部２４は接続端部１６と最大面積の上記筒部２３との間に設けられている。
【００３２】
例２の装置１０の場合、接続端部１６から排出される排気ガス流は横断面積が最大の筒部２３に流入すると、排気ガス流のうちの主として中央部の流れがノズル部２５において一気に加速され、中央部以外の流れは最大面積の筒部２３前側の開口部２４から脱し、強力な負圧領域Ｖに吸引されるとともに、加速され高速の流れとなってノズル部２５の下流にて中央部の流れと合流する。例２においてもテールパイプ２８との間隔は調節可能であり、上記の負圧領域Ｖの範囲を変化させることができる。即ち、テールパイプ位置の調節により排気ガス流の加速度合い、従って発生する負圧の強弱を調節することは前記例１と同様である。
【００３３】
図６は、本発明に係る排気ガス流の加速装置１０の例３を示すもので、これも基本的構成については例１の装置と同等である。即ち、接続端部１６、前面部１７と筒状部１８及び後面部１９とを有する装置本体２０、加速部２２と筒部２３と開口部２４及びノズル部２５とを有する排気ガス流加速筒２１を具え、さらに、テールパイプ２８をパイプ保持筒２９に前後方向へスライド可能に設けた構成等を具備している。そこでこれらについては例１の説明を援用することとして、詳細な説明は繰り返さず、調節機構４０について説明する。
【００３４】
例３の場合、加速部２２を備えた筒部２３はＮＣ旋盤等を用いて切削加工により形成される。上記筒部２３は支持体２６にボルト２３ｂを用いて取り付けられており、従って、着脱が可能である。このため、排気ガスの流量等の条件に応じて加速部２２を交換することができ、これによって排気ガス流のより適切な加速が実現する。また、筒部２３を原材料から削り出すに当たりその前後方向の長さの選択も容易であり、製作の段階においてもより適切な対応が可能になる。
【００３５】
例３の加速装置では接続端部１６を囲むようにフード１６ａが設けられ、流入した排気ガス流の中央部以外の流れが、外周へ拡散し過ぎないように構成されている。従って、中央部以外の流れは速やかに負圧領域Ｖへの吸引流となり、ノズル部２５の下流にて中央部の流れと合流する。また、テールパイプ位置の調節により排気ガス流の加速度合い、従って発生する負圧の強弱を調節できることは前記例１と同様である。
【００３６】
さらに、図７を参照して本発明に係る排気ガス流の加速装置１０の例４を説明する。例４の装置１０も基本的構成については例１の装置と実質的に変わるものではない。故に、接続筒部１６、前面部１７と筒状部１８及び後面部１９とを有する装置本体２０、加速部２２と筒部２３と開口部２４及びノズル部２５とを有する排気ガス流加速筒２１を具え、さらに、テールパイプ２８をパイプ保持筒２９に前後方向へスライド可能に設けた構成等を具備している。そこでこれらについては例１の説明を援用することとして、詳細な説明は繰り返さず、調節機構４０を中心として説明する。
【００３７】
例４の調節機構４０において、テールパイプ２８は装置本体２０にスライド可能に取付けられるとともに、自動的に移動可能に設けられており、かつ、排気ガス流加速筒２１にて発生した負圧の強さに応じて移動可能に構成する負圧感応部３４を有している。この負圧感応部３４は排気ガス流加速筒２１の下流に発生する負圧に吸引され、また、排気ガス流加速筒２１の外部を流れる排気ガス流が衝突するもので、負圧感応部３４としてリング状の受圧部がテールパイプ２８の前端部分に設けられている。
【００３８】
リング状の受圧部から成る負圧感応部３４は、内燃機関１１が作動しない状態では排気ガス流加速筒２１の加速部２２に接する位置にある。そのためテールパイプ２８の前方に延長部分３５が設けられ、かつ、そこに負圧吸引のための開口部３６が複数箇所形成されている。３７は付勢手段を示しており、テールパイプ２８を初期状態の位置に付勢するもので、一端が装置本体２０側に、また、他端はテールパイプ２８側に接続されている。例えば、ケース３７ａ、３７ｂはいわゆるテレスコピック（前後摺動可能）に組み合わされており、内部に圧縮ばねを内蔵したものから成る。３８、３９は付勢手段３７の取付け部を示す。なお、上記受圧部３４は筒状部１８の内周面との間にスライド可能にする程度の隙間を有している（図３Ｂ参照）。
【００３９】
例４の調節機構４０を具えた本発明に係る排気ガス流の加速装置１０では、排気ガス流のうちの主として中央部の流れＥ１がテーパー筒状の加速部２２を通過し、加速され高速の流れとなる。そして、加速に伴いノズル部２５の下流及びその周囲のテールパイプ２８との間の、図４に斜線で示した領域に、強力な負圧領域Ｖが形成され、排気ガス流加速筒２１において、主として中央部以外の流れＥ２が加速部２２の外部に流出することに変わりはない。
【００４０】
しかし、中央部の流れによる強力な負圧はリング状の負圧感応部３４の後面に作用してテールパイプ２８を後方へ引っ張り、同時に排気ガス流加速筒２１の外周を流れる排気ガス流が前面に衝突し後方へ押すことになる。このようにして生じた圧力変化に応動しテールパイプ２８が後方へ移動し、排気ガス流加速筒２１とテールパイプ２８との間が開き、外周から中心へ向かう流れを生じる。この流れは上記の強力な負圧領域Ｖに吸引されて吸引流となり、例１の場合と同様に高速で中央部の流れと合流して大気放出される。上記テールパイプ２８の前後移動は排気ガス流に生じる圧力変化、速度変化等に応じて自動的に変わるので、内燃機関の運転状態に応じた最適の排気ガス流の加速が得られる。
【００４１】
さらに、図８を参照して本発明に係る排気ガス流の加速装置１０の例５を説明する。例５の装置１０も基本的構成については例１〜例４の装置と実質的に変わるものではない。しかし、例３の装置１０は排気ガス流の状態を検出するために、燃焼室排気ポートから排気管の任意の位置に設置されるセンサー４１、センサー信号に応じた移動量を出力する制御部４２、上記出力に応じて作動するモーター４３及びモーター４３によりテールパイプ２８を移動させる移動機構４４を含んで構成される電子制御装置を備えている。排気ガス流の状態としては、速度、圧力、流量、温度等が検出対象となる。
【００４２】
例５の装置１０では、内燃機関の運転時における負荷や回転数により変化する排気ガス流の流速、流量をセンサー４１によって検出し、センサー信号を一つのパラメーターとして制御部４２において演算を行ない、その演算結果をサーボモーター等から成るモーター４３へ出力し、移動機構４４によりテールパイプ２８を前後に移動させ、排気ガス流の加速度合を調節する。例５の構成によれば、例４の機械的構成を電子的構成に置換可能であるので、適用対象に応じて機械的と電子的のどちらかを選択することができる。
【００４３】
以上のように、本発明によれば内燃機関の運転環境や排気量等に応じて、排気ガス流の加速度合を適切に調節できるようになる。本発明の実施に当たっては、排気量等の条件に相応した装置１０を適用することが重要であるので、大小サイズの異なる装置を用意するものとする。本発明に係る排気ガス流の加速装置は、上記したガソリンエンジンやディーゼルエンジンに代表される車両用の内燃機関に適用することができるものであるが対象がこれらに限られるわけではなく、機関内部での燃料の燃焼により生じる排気ガスが熱力学的流体として働く内燃機関であれば適用可能であって、例えばガスタービンエンジン等に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  排気ガス流の加速装置
１１  内燃機関
１３  排気管
１６  接続端部
１７  前面部
１８  筒状部
１９  後面部
２０  装置本体
２１  排気ガス流加速筒
２２  加速部
２３  筒部
２４、３６  開口部
２５  ノズル部
２６  支持体
２７  排気ガス吸引口
２８  テールパイプ
２９  パイプ保持筒
３０、４０  調節機構
３３  調節孔
３４  負圧感応部
３５  延長部分
３７  付勢手段
３８、３９  取付け部
４１  センサー
４２  制御部
４３  モーター
４４  移動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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