CN104411938B - 发动机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，使得能够作为发动机(1)的一个构成部件在发动机(1)上高刚性地而且尽可能紧凑地配置尾气净化装置(2)。本申请的发明的发动机装置具备对来自发动机(1)的尾气进行净化处理的尾气净化装置(2)。以使上述尾气净化装置(2)的长度方向与上述发动机(1)的输出轴(3)正交的方式将上述尾气净化装置(2)搭载在上述发动机(1)上。在上述发动机(1)上与上述输出轴(3)交叉的一侧面设置冷却风扇(9)。在上述发动机(1)的上面侧的靠上述冷却风扇(9)的部位将上述尾气净化装置(2)支承在气缸盖(5)上。

Description

发动机装置
技术领域
本申请的发明涉及搭载在例如建筑土木机械、农业机具及发动机驱动型发电机这些作业机上的发动机装置。
背景技术
近来，随着采用与柴油发动机(以下简称为发动机)相关的更严格的废气排放控制，希望在搭载发动机的建筑土木机械、农业机具及发动机驱动型发电机等上搭载对尾气中的大气污染物质进行净化处理的尾气净化装置。作为尾气净化装置，已知对尾气中的颗粒状物质等进行捕集的柴油机颗粒过滤器(以下称为DPF)(参照专利文献1及2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-145430号公报
专利文献2：日本特开2003-27922号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在DPF中，有当发动机驱动时将在长年使用中堆积在烟尘过滤器上的颗粒状物质燃烧除去来对烟尘过滤器进行再生的技术。如所熟知的那样，烟尘过滤器再生动作在尾气温度处于可再生温度(例如300℃左右)以上时发生，所以，希望通过DPF的尾气温度处于可再生温度以上。因此，从前就希望将DPF搭载于尾气温度高的位置，即，直接搭载在发动机上。
然而，在将DPF安装在发动机上的场合，存在由驱动产生的发动机振动直接传递到尾气净化装置的危险，如果没有考虑适当的DPF的安装构造，则存在被收容在DPF内的柴油氧化催化剂、烟尘过滤器因为振动而破损的担心。
另一方面，虽然发动机的搭载空间随作为搭载对象的作业机而不同，但近年在轻量化、紧凑化的要求下，大多在搭载空间存在制约(狭小)。因此，当将DPF直接搭载在发动机上时，需要尽可能紧凑地对DPF进行布局。
用于解决课题的技术手段
本申请的发明的技术性课题在于探讨上述那样的现状并提供一种进行了改善的发动机装置。
技术方案1的发明是一种发动机装置，该发动机装置具备对来自发动机的尾气进行净化处理的尾气净化装置，以上述尾气净化装置的长度方向与上述发动机的输出轴正交的方式将上述尾气净化装置搭载在上述发动机上；在该发动机装置中，在上述发动机上与上述输出轴交叉的一侧面设置冷却风扇，在上述发动机的上面侧的靠上述冷却风扇的部位将上述尾气净化装置支承在气缸盖上。
技术方案2的发明在记载于技术方案1的发动机装置中，上述尾气净化装置位于述气缸盖上方的缸盖罩与上述冷却风扇之间。
技术方案3的发明在记载于技术方案2的发动机装置中，在上述尾气净化装置的外周部的与上述冷却风扇相反侧，配置相对于上述尾气净化装置的检测构件用的电气配线连接器。
技术方案4的发明在记载于技术方案2或3的发动机装置中，在上述发动机上沿上述输出轴的两侧面，分开配置上述进气岐管和上述排气岐管，在上述发动机的上述排气岐管侧配置发电机，在上述发动机的上述进气岐管侧配置EGR装置，在上述发动机的上述冷却风扇侧配置冷却水泵；上述尾气净化装置处在上述发电机和上述EGR装置的设置宽度内并且位于上述冷却水泵的上方。
技术方案5的发明是一种发动机装置，该发动机装置具备对发动机的尾气进行净化处理的尾气净化装置，在上述发动机的上部侧经安装座搭载上述尾气净化装置；在发动机装置中，通过2种托架体的连结构成单个的上述安装座，在上述两托架体上支承上述尾气净化装置。
技术方案6的发明在记载于技术方案5的发动机装置中，上述两托架体的原材料不同，一方为铸铁制托架体，另一方为板金制托架体，上述铸铁制托架体紧固在上述发动机的气缸盖上。
技术方案7的发明在记载于技术方案5的发动机装置中，使上述两托架体的原材料不同，一方为铸铁制托架体，另一方为板金制托架体，将上述铸铁制托架体的上端侧紧固在上述尾气净化装置上，将上述铸铁制托架体的下端侧紧固在上述发动机的气缸盖上，上述铸铁制托架体的上下中途部经板金制辅助托架与上述发动机的进气岐管连结。
技术方案8的发明在记载于技术方案1的发动机装置中，在上述发动机的上述气缸盖上具有喷射器，向上述喷射器供给燃料的燃料配管和控制用线束接近地配置在上述发动机的外侧；在该发动机装置中，将用于安装上述控制用线束的线束支承体以横跨上述燃料配管的方式配置在上述气缸盖上方。
技术方案9的发明在记载于技术方案8的发动机装置中，在上述气缸盖上方设置缸盖罩，分别在上述气缸盖上与输出轴交叉的两侧面分开地设置进气岐管及排气岐管，上述喷射器位于上述气缸盖上的上述缸盖罩的外侧；上述线束支承体的一端侧被紧固在上述缸盖罩上，上述线束支承体的另一端侧被紧固在上述两岐管中的夹着上述喷射器处于与上述缸盖罩相反侧的岐管上。
技术方案10的发明在记载于技术方案8或9的发动机装置中，在上述线束支承体上一体地设置对从上述控制用线束分支的分支线束的中继连接器进行支承的连接器安装部。
发明的效果
根据技术方案1的发明，是一种发动机装置，该发动机装置具备对来自发动机的尾气进行净化处理的尾气净化装置，以上述尾气净化装置的长度方向与上述发动机的输出轴正交的方式将上述尾气净化装置搭载在上述发动机上；在该发动机装置中，在上述发动机于与上述输出轴交叉的一侧面设置冷却风扇，在上述发动机的上面侧的靠上述冷却风扇的部位将上述尾气净化装置支承在气缸盖上。所以，可一面在将上述尾气净化装置安装在了上述发动机后运出，一面使用作为上述发动机的高刚性部件的上述气缸盖高刚性地支承上述尾气净化装置，可防止由振动等导致的上述尾气净化装置的损伤。
另外，因为将上述尾气净化装置配置于上述发动机的上面侧的靠上述冷却风扇的部位，所以，可使上述气缸盖、例如进气岐管及排气岐管等的上面侧在宽范围露出，上述发动机相关的维护作业也变得容易进行。
根据技术方案2的发明，上述尾气净化装置位于述气缸盖上方的缸盖罩与上述冷却风扇之间，所以，可有效地利用上述发动机的上面侧的存在于上述缸盖罩与上述冷却风扇之间的死空间来配置上述尾气净化装置。因此，即使组装了上述尾气净化装置的上述发动机，也可形成为将总高度极力地压低了的构造，谋求上述发动机的紧凑化。
根据技术方案3的发明，在上述尾气净化装置的外周部的俯视时与上述冷却风扇相反侧，配置相对于上述尾气净化装置的检测构件用的电气配线连接器，所以，可使上述电气配线连接器位于与上述尾气净化装置的上端大体相同或比其低的高度，可减少或消除上述电气配线连接器的配置对包含上述尾气净化装置的上述发动机总高度的影响。因此，对在组装了上述尾气净化装置的上述发动机将总高度极力地压低有效，这一点也对上述发动机的紧凑化作出贡献。
根据技术方案4的发明，在上述发动机上沿上述输出轴的两侧面，分开配置上述进气岐管和上述排气岐管，在上述发动机的上述排气岐管侧配置发电机，在上述发动机的上述进气岐管侧配置EGR装置，在上述发动机的上面侧的靠上述冷却风扇的位置配置冷却水泵；上述尾气净化装置处在上述发电机和上述EGR装置的设置宽度内并且位于上述冷却水泵的上方。所以，即使是组装了上述尾气净化装置的上述发动机，也可形成为极力地将总宽度压低了的构造，这一点也有助于上述发动机的紧凑化。另外，可不受上述尾气净化装置限制地配置例如涡轮增压器与上述尾气净化装置之间的配管、上述涡轮增压器与上述EGR装置之间的配管，可提高上述配管设置的自由度。并且，来自上述冷却风扇的冷却风直接吹到上述冷却水泵，上述尾气净化装置的存在不妨碍上述冷却水泵的空冷。
根据技术方案5的发明，是一种发动机装置，该发动机装置具备对发动机的尾气进行净化处理的尾气净化装置，在上述发动机的上部侧经安装座搭载上述尾气净化装置；在发动机装置中，通过2种托架体的连结构成单个的上述安装座，在上述两托架体上支承上述尾气净化装置。所以，与利用进排气岐管对尾气净化装置进行支承的上述现有技术相比，可减少上述尾气净化装置的配置限制，上述尾气净化装置在上述发动机的上部侧的的配置自由度提高。利用由上述2种托架体构成的单个的上述安装座，可一面省空间并且充分地确保支承强度，一面将上述尾气净化装置搭载于上述发动机的上部侧。
根据技术方案6的发明，上述两托架体的原材料不同，一方为铸铁制托架体，另一方为板金制托架体，在上述发动机的气缸盖上紧固上述铸铁制托架体。所以，可通过该紧固高精度地设定上述尾气净化装置相对于上述发动机的安装基准位置，即使是重量比作为后处理装置的消声器等重的上述尾气净化装置，也可恰当地搭载于规定的位置。
根据技术方案7的发明，使上述两托架体的原材料不同，一方为铸铁制托架体，另一方为板金制托架体，将上述铸铁制托架体的上端侧紧固在上述尾气净化装置上，将上述铸铁制托架体的下端侧紧固在上述发动机的气缸盖上，经板金制辅助托架将上述铸铁制托架体的上下中途部与上述发动机的进气岐管连结。所以，通过经上述板金制辅助托架进行的上述进气岐管与上述铸铁制托架体的连结，可充分地确保上述铸铁制托架体相对于上述发动机的连结强度(刚性)，可防止由上述发动机的振动等导致的上述尾气净化装置的劣化、损伤，有助于上述尾气净化装置的耐久性提高。
根据技术方案8的发明，在上述发动机的上述气缸盖上具有喷射器，向上述喷射器供给燃料的燃料配管和控制用线束接近地配置在上述发动机的外侧；将用于安装上述控制用线束的线束支承体以横跨上述燃料配管的方式配置在上述气缸盖上方。所以，通过在上述线束支承体上方载置并固定上述控制用线束，可从作为上述发动机的高温部的上述气缸盖离开地配置上述控制用线束，并且，上述燃料配管与上述控制用线束的接触也可避免。因此，可对由高温(热)导致的上述控制用线束的劣化进行抑制，另一方面，上述燃料配管的带电也可防止。另外，因为上述线束支承体的存在，组装时容易把握上述控制用线束的配线路径，对上述控制用线束的组装作业性提高也有一些帮助。
根据技术方案9的发明，在上述气缸盖上方设置缸盖罩，分别在上述气缸盖上与输出轴交叉的两侧面分开地设置进气岐管及排气岐管，上述喷射器位于上述气缸盖上的上述缸盖罩的外侧；上述线束支承体的一端侧被紧固在上述缸盖罩上，上述线束支承体的另一端侧被紧固在上述两岐管中的夹着上述喷射器处于相反侧的岐管上。所以，上述线束支承体起到确实地横跨上述喷射器、上述燃料配管的桥的作用。因此，可确实地获得技术方案1的作用效果。即，可确实地避免上述控制用线束相对于上述气缸盖及上述燃料配管的接触。
根据技术方案10的发明，在上述线束支承体上一体地设置对从上述控制用线束分支的分支线束的中继连接器进行支承的连接器安装部。所以，可将上述控制用线束和上述分支线束的上述中继连接器一并载置并固定在上述线束支承体上方。因此，可一面谋求部件个数的削减、省空间化，一面相对于上述发动机恰当地安装上述控制用线束、上述中继连接器这些配线群。
附图说明
图1是发动机的正视图。
图2是发动机的后视图。
图3是发动机的左侧视图。
图4是发动机的右侧视图。
图5是发动机的俯视图。
图6是从斜后上方观看发动机的立体图。
图7是从斜后方观看发动机的立体图。
图8是表示冷却风扇、缸盖罩及尾气净化装置的位置关系的发动机的右侧视图。
图9是从斜左前方观看发动机及尾气净化装置的放大立体图。
图10是从斜右前方观看发动机及尾气净化装置的放大立体图。
图11是尾气净化装置相对于发动机的分离立体图。
图12是表示控制用线束的配置形态的发动机的立体图。
图13是说明线束支承体的放大俯视图。
图14是说明线束支承体的正视剖视图。
图15是说明线束支承体的形状的放大俯视图。
具体实施方式
下面，根据附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。首先，参照图1～图8对共轨式的发动机1的概略构造进行说明。另外，在以下的说明中，将沿输出轴3的两侧部(夹着输出轴3的两侧部)称为左右，将冷却风扇9配置侧称为前侧，将飞轮11配置侧称为后侧，将排气岐管7配置侧称为左侧，将进气岐管6配置侧称为右侧，为了方便，将它们作为发动机1的四方及上下的位置关系的基准。
如图1～图8所示，搭载在建筑土木机械、农业机具这些作业机上的作为原动机的发动机1具备连续再生式的尾气净化装置2(DPF)。由尾气净化装置2，将从发动机1排出的尾气中的颗粒状物质(PM)除去，并且，使尾气中的一氧化碳(CO)、烃(HC)减少。
发动机1具备内装输出轴3(曲轴)和活塞(图示省略)的气缸体4。在气缸体4上方搭载气缸盖5。在气缸盖5的右侧面配置进气岐管6。在气缸盖5的左侧面配置排气岐管7。即，在发动机1，在沿输出轴3的两侧面分开配置进气岐管6和排气岐管7。在气缸盖5的上面配置缸盖罩8。在发动机1，在与输出轴3交叉的一侧面，具体地说，在气缸体4的前面设置冷却风扇9。在气缸体4的后面设置安装板10。与安装板10重叠地配置飞轮11。
在输出轴3上枢支飞轮11。以经输出轴3将发动机1的动力取出到作业机的工作部的方式构成。另外，在气缸体4的下面配置油底壳12。油底壳12内的润滑油经配置于气缸体4的右侧面的油过滤器13供给到发动机1的各润滑部。
在气缸体4的右侧面的油过滤器13的上方(进气岐管6的下方)，安装用于供给燃料的燃料供给泵14。带电磁开闭控制型的燃料喷射阀(图示省略)的3气缸用的喷射器15设置在发动机1上。各喷射器15经燃料供给泵14、圆筒状的共轨16及燃料过滤器(图示省略)与搭载在作业机上的燃料箱(图示省略)连接。
上述燃料箱的燃料经燃料过滤器(图示省略)从燃料供给泵14向共轨16压送，高压的燃料被储存在共轨16中。通过对各喷射器15的燃料喷射阀分别进行开闭控制，共轨16内的高压的燃料从各喷射器15向发动机1的各气缸喷射。另外，在安装板10上设置发动机起动用起动机18。发动机起动用起动机18的小齿轮与飞轮11的齿圈啮合。当使发动机1起动时，通过由起动机18的旋转力使飞轮11的齿圈旋转，输出轴3开始旋转(实施所谓的曲轴转动)。
在气缸盖5的前面侧(冷却风扇9那一侧)，冷却水泵21配置成与冷却风扇9的风扇轴同轴状。在发动机1的左侧，具体地说，在冷却水泵21的左侧方，设置由发动机1的动力进行发电的作为发电机的交流发电机23。通过输出轴3的旋转，经冷却风扇驱动用三角皮带22，对冷却水泵21及交流发电机23和冷却风扇9一起进行驱动。通过冷却水泵21的驱动，搭载在作业机上的散热器19(参照图3及图4)内的冷却水供给到气缸体4及气缸盖5，对发动机1进行冷却。
在油底壳12的左右侧面，分别设置发动机机脚安装部24。在各发动机机脚安装部24上，可分别用螺栓紧固具有防振橡胶的发动机机脚体(图示省略)。在实施方式中，通过在作业机的左右一对发动机支承底盘25上夹持油底壳12，用螺栓将该油底壳12侧的发动机机脚安装部24紧固在各发动机支承底盘25上，作业机的两发动机支承底盘25对发动机1进行支承。
另外，在左右一对发动机支承底盘25上，以位于发动机1的前面侧的方式立设将风扇罩20安装于背面侧的散热器19。风扇罩20围着冷却风扇9的外侧(外周侧)使散热器19与冷却风扇9连通。通过冷却风扇9的旋转，冷却风被吹到散热器19上，其后，从散热器19经由风扇罩20向发动机1流动。
如图4～图6等所示，经EGR装置26(尾气再循环装置)将空气滤清器(图示省略)与进气岐管6的入口部连结。EGR装置26主要配置于发动机1的右侧，具体地说，配置于气缸盖5的右侧方。吸入到空气滤清器中的新气(外部空气)在由该空气滤清器进行除尘及净化后，经涡轮增压器60的压缩机机壳62(详细情况在后面说明)及EGR装置26送往进气岐管6，供给到发动机1的各气缸。
EGR装置26具备使发动机1的尾气的一部分(EGR气体)与新气混合后向进气岐管6供给的EGR主体壳27、使EGR主体壳27与压缩机机壳62连通的进气节气门构件28、经EGR冷却器29与排气岐管7连接的再循环尾气管30，和使EGR主体壳27与再循环尾气管30连通的EGR阀构件31。
即，进气岐管6经EGR主体壳27与进气节气门构件28连结。EGR主体壳27与再循环尾气管30的出口侧连接。再循环尾气管30的入口侧经EGR冷却器29与排气岐管7连接。通过对EGR阀构件31内的EGR阀的开度进行调节，EGR气体向EGR主体壳27的供给量被调节。另外，EGR主体壳27被用螺栓可装拆地紧固在进气岐管6上。
在上述的构成中，从空气滤清器经压缩机机壳62及进气节气门构件28向EGR主体壳27内供给新气，另一方面，从排气岐管7向EGR主体壳27内供给EGR气体。来自空气滤清器的新气与来自排气岐管7的EGR气体在EGR主体壳27内混合后，该混合气体被供给到进气岐管6。通过使从发动机1排出到排气岐管7中的尾气的一部分从进气岐管6向发动机1回流，高负荷运转时的最高燃烧温度下降，来自发动机1的NOx(氮氧化物)的排出量减少。
在气缸盖5的左侧方于排气岐管7的上方配置涡轮增压器60。涡轮增压器60具备内装涡轮机叶轮的涡轮机机壳61和内装鼓风机叶轮的压缩机机壳62。排气岐管7的出口部与涡轮机机壳61的尾气取入管63连结。涡轮机机壳61的尾气排出管64与尾气净化装置2连接。即，从发动机1的各气缸排出到排气岐管7中的尾气经由涡轮增压器60及尾气净化装置2等放出到外部。
压缩机机壳62的给气取入侧经给气管65与空气滤清器的给气排出侧连接。压缩机机壳62的给气排出侧经增压管66及EGR装置26与进气岐管6连接。即，由空气滤清器进行了除尘的新气从压缩机机壳62经增压管66输送到EGR装置26，其后，供给到发动机1的各气缸。
接下来，对尾气净化装置2进行说明。尾气净化装置2具备净化装置外壳38，净化装置外壳38具有净化入口管36。在净化装置外壳38的内部，在尾气移动方向上直列地排列用于生成二氧化氮(NO2)的铂等柴油氧化催化剂39和在比较低的温度下连续地将捕集了的颗粒状物质(PM)氧化除去的蜂窝构造的烟尘过滤器40。柴油氧化催化剂39及烟尘过滤器40可以说是被收容在净化装置外壳38中的气体净化过滤器。另外，净化装置外壳38的尾气出口41经排气管例如与消音器、排气尾管连结，从尾气出口41经消音器、排气尾管将尾气排出到外部。
在上述的构成中，通过柴油氧化催化剂39的氧化作用生成的二氧化氮(NO2)被取入到烟尘过滤器40内。包含在发动机1的尾气中的颗粒状物质被捕集在烟尘过滤器40上，由二氧化氮(NO2)连续地氧化除去。除了发动机1的尾气中的粒状物质(PM)的除去以外，发动机1的尾气中的一氧化碳(CO)、烃(HC)的含有量也被减少。
在净化装置外壳38的排气上游侧的外周部上设置净化入口管36。盖体42被焊接固定在净化装置外壳38的排气下游侧的端部上。净化装置外壳38的排气下游侧的端部由盖体42封闭。尾气出口41在盖体42的大致中央部开口。
在净化装置外壳38上安装排气压力传感器44。排气压力传感器44是对烟尘过滤器40的上游侧与下游侧之间的尾气的压力差进行检测的传感器，以将尾气的压力差变换成电气信号并向发动机控制器(图示省略)输出的方式构成。基于烟尘过滤器40的上下游之间的排气压力差，运算烟尘过滤器40上的颗粒状物质的堆积量，对烟尘过滤器40内的堵塞状态进行把握。
如图1～图8所示，在净化装置外壳38的中间夹持凸缘45上，以处于净化装置外壳38的外周部的与冷却风扇9相反侧(缸盖罩8那一侧)的方式设置带贯通孔的传感器紧固部46。而且，用螺栓将一体地设置电气配线连接器44a的排气压力传感器44紧固在中间夹持凸缘45的传感器紧固部46上。即，在尾气净化装置2的外周部的与冷却风扇9相反侧，配置相对于尾气净化装置2的排气压力传感器44用的电气配线连接器44a。排气压力传感器44与检测构件相当。
排气压力传感器44分别与上游侧传感器管47及下游侧传感器管48的一端侧连接。以夹着净化装置外壳38内的烟尘过滤器40的方式将上游侧及下游侧的各传感器配管套筒体49、50设置在净化装置外壳38上。经管接头螺栓53，将设置于各传感器管47、48的另一端侧的紧固套筒体51、52紧固在各传感器配管套筒体49、50上。
在上述的构成中，烟尘过滤器40的上游(流入)侧的尾气压力与烟尘过滤器40的下游(流出)侧的尾气压力的差(尾气的差压)由排气压力传感器44检测。因为被烟尘过滤器40捕集了的尾气中的颗粒状物质的残留量与尾气的差压成比例，所以，当残留在烟尘过滤器40上的颗粒状物质量增加到规定以上时，根据排气压力传感器44的检测结果，实施使烟尘过滤器40的颗粒状物质量减少的再生控制(例如使排气温度上升的控制)。另外，当颗粒状物质的残留量进一步增加到可再生控制的范围以上时，将净化装置外壳38拆卸分解，对烟尘过滤器40进行清扫，进行人为地将颗粒状物质除去的维护作业。
如果如上述的那样在尾气净化装置2的外周部的与冷却风扇9相反侧配置相对于尾气净化装置2的排气压力传感器44用的电气配线连接器44a，则可使电气配线连接器44a处于与尾气净化装置2的上端大体相同或比其低的高度，可减小或消除电气配线连接器44a的配置对包含尾气净化装置2的发动机1的总高度的影响，进而减小或消除排气压力传感器44的配置对包含尾气净化装置2的发动机1的总高度的影响。因此，对在组装了尾气净化装置2的发动机1极力地压低总高度有效，对发动机1的紧凑化作出贡献。
另外，因为排气压力传感器44自身也处于尾气净化装置2的外周部的与冷却风扇9相反侧，所以，来自冷却风扇9的冷却风难以吹到排气压力传感器44、各传感器管47、48上。因此，可极力避免排气压力传感器44、各传感器管47、48内的尾气由来自冷却风扇9的冷却风冷却，防止排气压力传感器44的误检测，可提高使烟尘过滤器40的颗粒状物质量减少的再生控制的精度(可恰当地实施)。
如图5～图8所示，尾气净化装置2在发动机1的上面侧的靠冷却风扇9的部位支承在气缸盖5上。因此，一面可在将尾气净化装置2安装在发动机1上后运出，一面可使用作为发动机1的高刚性部件的气缸盖5高刚性地支承尾气净化装置2，可防止振动等导致的尾气净化装置2的损伤。另外，可将尾气净化装置2以极近距离与排气岐管7连通，容易将尾气净化装置2维持为恰当温度，高的尾气净化性能的维持成为可能。其结果，对于尾气净化装置2的小型化也作出贡献。而且，因为将尾气净化装置2配置于发动机1的上面侧的靠冷却风扇9的部位，所以，可使气缸盖5、进气岐管6及排气岐管7的上面侧在宽范围露出，发动机1相关的维护作业也变得容易进行。
在实施方式中，发动机1的上面侧的缸盖罩8与冷却风扇9之间的空间作为死空间存在。因此，以尾气净化装置2的长度方向与发动机1的输出轴3正交的方式，使尾气净化装置2位于发动机1的上面侧的缸盖罩8与冷却风扇9之间。因此，即使是组装了尾气净化装置2的发动机1，也可形成为将总高度极力地压低了的构造，有效地利用缸盖罩8与冷却风扇9之间的死空间，谋求发动机1的紧凑化。
在实施方式中，由于冷却风扇9的外周侧由风扇罩20包围，所以，可对来自冷却风扇9的冷却风直接吹到尾气净化装置2的情况进行抑制。因此，可极力避免尾气净化装置2中的尾气温度被来自冷却风扇9的冷却风降低，恰当地维持尾气净化装置2的尾气净化性能。但是，在位置关系上，冷却水泵21与冷却风扇9面对，来自冷却风扇9的冷却风直接吹到冷却水泵21上。因此，尾气净化装置2的存在不会妨碍冷却水泵21的空冷。
如图1所示，尾气净化装置2在正视时处在作为发电机的交流发电机23和EGR装置26的设置宽度L2内，而且位于冷却水泵21的上方。即，尾气净化装置2的长度方向的长度L1比与发动机1总宽度相当的上述设置宽度L2小。于是，在被容纳在与发动机1总宽度相当的上述设置宽度L2内的状态下，使尾气净化装置2位于冷却水泵21的上方。因此，即使是组装了尾气净化装置2的发动机1，也可形成为极力地将总宽度压低了的构造，这一点也有助于发动机1的紧凑化。
另外，可不受尾气净化装置2限制地配置涡轮增压器60与尾气净化装置2之间的配管64、涡轮增压器60与EGR装置26之间的配管66，可提高配管64、66设置的自由度。
接下来，对在发动机1上组装尾气净化装置2的构造进行说明。在排气岐管7和涡轮增压器60的涡轮机机壳61上，用螺栓紧固尾气排出管64。尾气净化装置2(净化装置外壳38)的净化入口管36被用螺栓紧固在尾气排出管上。排气岐管7的尾气被从涡轮增压器60的涡轮机机壳61经尾气排出管64供给到尾气净化装置2。尾气排出管64作为对尾气净化装置2进行支承的外壳支承体发挥作用。
如在图9～图11中详细地表示的那样，在发动机1具备用于对尾气净化装置2进行支承固定的入口侧托架体71及出口侧托架体72。在实施方式中，入口侧托架体71由板金制成，出口侧托架体72由铸铁制成。入口侧托架体71与板金制托架体相当，出口侧托架体72与铸铁制托架体相当。即，入口侧托架体71与出口侧托架体72的组合与2种托架体相当。如前述的那样，在实施方式中，使各托架体71、72的原材料不同，为铸铁或板金。各托架体71、72的原材料自身不限于铸铁或板金，也可以是通过压铸制造获得的其它的原材料。
入口侧托架体71的下端侧被用螺栓紧固于气缸盖5的左侧面前部。用螺栓将出口侧托架体72的下端侧紧固于气缸盖5的前面侧，并且，用螺栓经连结托架73将出口侧托架体72的上下中途部紧固于进气岐管6的上面。连结托架73与入口侧托架体71同样地由板金制成，与板金制辅助托架相当。使入口侧托架体71和出口侧托架体72立设于气缸盖5的前侧。
通过如上述的那样将出口侧托架体72的下端侧紧固于气缸盖5的前面侧，可高精度地设定尾气净化装置2相对于发动机1的安装基准位置。因此，即使是重量比作为后处理装置的消声器等重的尾气净化装置2，也可恰当地搭载于规定的位置。另外，通过经连结托架73进行的进气岐管6与出口侧托架体72的连结，可充分地确保出口侧托架体72相对于发动机1的连结强度(刚性)，防止由发动机1的振动等导致的尾气净化装置2的劣化、损伤，有助于尾气净化装置2的耐久性提高。
在入口侧托架体71的上端侧设置加强板部74。入口侧托架体71的加强板部74的前端部(右端部)与出口侧托架体72的上端侧连结。即，通过经加强板部74连结入口侧托架体71和出口侧托架体72，构成单个的安装座70。
用螺栓将被焊接固定于净化装置外壳38的外周面上的排气下游侧的支承托架75紧固于被固定于入口侧托架体71的上端侧的加强板部74的基端部(左端部)。出口侧托架体72的上端侧被用螺栓紧固在净化装置外壳38的中间夹持凸缘45上。由作为单个的安装座70的入口侧托架体71和出口侧托架体72，将尾气净化装置2(净化装置外壳38)支承在发动机1的气缸盖5上。因此，与利用进排气岐管对尾气净化装置进行支承的上述现有技术相比，可减少尾气净化装置2的配置限制，提高在发动机1的上部侧的尾气净化装置2的配置自由度。利用由出口侧托架体72和入口侧托架体71构成的单个的安装座70，可一面节省空间并且充分地确保支承强度，一面将尾气净化装置2搭载于发动机1的上部侧。
如从上述的记载和图1～图8可以得知的那样，发动机装置具备对来自发动机1的尾气进行净化处理的尾气净化装置2，以上述尾气净化装置2的长度方向与上述发动机1的输出轴3正交的方式将上述尾气净化装置2搭载在上述发动机1上；在该发动机装置中，在上述发动机1于与上述输出轴3交叉的一侧面设置冷却风扇9，在上述发动机1的上面侧的靠上述冷却风扇9的部位使上述尾气净化装置2支承在气缸盖5上，所以，一面可在将上述尾气净化装置2安装在上述发动机1上后运出，一面可使用作为上述发动机1的高刚性部件的上述气缸盖5高刚性地支承上述尾气净化装置2，防止由振动等导致的上述尾气净化装置2的损伤。
另外，可使上述尾气净化装置2以极近距离与上述排气岐管7连通，容易将上述尾气净化装置2维持为恰当温度，高的尾气净化性能的维持成为可能。其结果，对上述尾气净化装置2的小型化也作出贡献。而且，因为在上述发动机1的上面侧的靠上述冷却风扇9的部位配置上述尾气净化装置2，所以，可使上述气缸盖5、上述进气岐管6及上述排气岐管7的上面侧在宽范围露出，上述发动机1相关的维护作业也变得容易进行。
如从上述的记载和图5及图8可以得知的那样，因为上述尾气净化装置2位于上述气缸盖5上方的缸盖罩8与上述冷却风扇9之间，所以，可有效地利用上述发动机1的上面侧的存在于上述缸盖罩8与上述冷却风扇9之间的死空间来配置上述尾气净化装置2。因此，即使是组装了上述尾气净化装置2的上述发动机1，也可形成为将总高度极力地压低了的构造，谋求上述发动机1的紧凑化。
如从上述的记载和图1～图4可以得知的那样，因为在上述尾气净化装置2的外周部的与上述冷却风扇9相反侧配置相对于上述尾气净化装置2的检测构件44用的电气配线连接器44a，所以，可使上述电气配线连接器44a位于与上述尾气净化装置2的上端大体相同或比其低的高度，可减少或消除上述电气配线连接器44a的配置对包含上述尾气净化装置2的上述发动机1总高度的影响。因此，对在组装了上述尾气净化装置2的上述发动机1将总高度极力地压低有效，这一点也对上述发动机1的紧凑化作出贡献。
如从上述的记载和图1～图4可以得知的那样，在上述发动机1于沿上述输出轴3的两侧面分开配置上述进气岐管6和上述排气岐管7，将发电机23配置于上述发动机1的上述排气岐管7那一侧，将EGR装置26配置于上述发动机1的上述进气岐管6那一侧，将冷却水泵21配置于上述发动机1的上述冷却风扇9那一侧，使上述尾气净化装置2处在上述发电机23和上述EGR装置26的设置宽度内而且位于上述冷却水泵21的上方，所以，即使是组装了上述尾气净化装置2的上述发动机1，也可形成极力地将总宽度压低了的构造，这一点也有助于上述发动机1的紧凑化。另外，可不受上述尾气净化装置2限制地配置例如涡轮增压器60与上述尾气净化装置2之间的配管64、上述涡轮增压器60与上述EGR装置26之间的配管66，可提高上述配管64、66设置的自由度。并且，来自上述冷却风扇9的冷却风直接吹到上述冷却水泵21上，上述尾气净化装置2的存在不妨碍上述冷却水泵21的空冷。
在将DPF安装于发动机的场合，存在因为驱动而产生的发动机振动直接传递到尾气净化装置的危险，如果没有考虑适当的DPF的安装构造，则存在被收容在DPF内的柴油氧化催化剂、烟尘过滤器因为振动而破损的担心。
关于这一点，在日本特开2010-71176号公报中公开以下内容，即，在夹着发动机的气缸盖的两侧分开配置进气岐管和排气岐管，在发动机的上方将尾气净化装置与进排气岐管连结。如果这样地构成，则具有以下优点，即，可使用作为发动机的高刚性部件的进排气岐管高刚性地支承尾气净化装置，可防止由振动等引起的尾气净化装置的损伤。
然而，在日本特开2010-71176号公报的构成中，因为将尾气净化装置的尾气入口管与排气岐管的出口部连结，所以，在发动机上方的尾气净化装置的配置部位自然被排气岐管的出口部的位置限定。即，专利文献3的构成关于在发动机上方的尾气净化装置的配置自由度低这一点存在改善的余地。
另一方面，在上述的实施方式中，发动机装置具备对发动机1的尾气进行净化处理的尾气净化装置2，在上述发动机1的上部侧经安装座70搭载上述尾气净化装置2；在该发动机装置中，通过2种托架体71、72的连结构成单个的上述安装座70，在上述两托架体71、72上支承上述尾气净化装置2。所以，与利用进排气岐管对尾气净化装置进行支承的上述现有技术相比，可减少上述尾气净化装置2的配置限制，提高在上述发动机1的上部侧的上述尾气净化装置2的配置自由度。可一面利用由上述2种托架体71、72构成的单个的上述安装座70省空间并且充分地确保支承强度，一面将上述尾气净化装置2搭载于上述发动机1的上部侧。
如从上述的记载和图9～图11可以得知的那样，使上述两托架体71、72的原材料不同，一方为铸铁制托架体72，另一方为板金制托架体71，在上述发动机1的气缸盖5上紧固上述铸铁制托架体72，所以，通过该紧固，可高精度地设定上述尾气净化装置2相对于上述发动机1的安装基准位置，即使是重量比作为后处理装置的消声器等重的上述尾气净化装置2，也可恰当地搭载于规定的位置。
如从上述的记载和图9～图11可以得知的那样，使上述两托架体71、72的原材料不同，一方为铸铁制托架体72，另一方为板金制托架体71，将上述铸铁制托架体72的上端侧紧固在上述尾气净化装置2上，将上述铸铁制托架体72的下端侧紧固在上述发动机1的气缸盖5上，经板金制辅助托架73将上述铸铁制托架体72的上下中途部与上述发动机1的进气岐管6连结，所以，通过经上述板金制辅助托架73进行的上述进气岐管6与上述铸铁制托架体72的连结，可充分地确保上述铸铁制托架体72相对于上述发动机1的连结强度(刚性)，可防止由上述发动机1的振动等导致的上述尾气净化装置2的劣化、损伤，有助于上述尾气净化装置2的耐久性提高。
接下来，一面参照图12～图15，一面对控制用线束101相对于发动机1的配置构造进行说明。
以前，具有在发动机的上面侧经托架设置线束的技术(参照日本特开2006-271133号公报)。另外，经连接器将线束与发动机控制器连接的技术(参照日本特开2006-342704号公报)、在发动机中设置共轨系统的技术(参照日本特开2008-88982号公报)也为人们所熟知。
可是，设置于发动机的控制用线束最好尽可能地集中，减少其种类(安装根数)。发动机因为驱动而变成高温，所以，在将控制用线束安装于发动机的场合，需要以例如控制用线束与发动机的高温部不直接触的方式对控制用线束的处理进行考虑。特别是在共轨系统这一部件多的发动机中，虽然在发动机的外侧具有多根燃料配管，但为了防止这些燃料配管带电，需要以避免燃料配管群与控制用线束的接触的方式对控制用线束进行处理。
图12～图15所示的实施方式，是探讨上述那样的现状并实施了改善的实施方式。如图12及图13所示，在气缸盖5上方的缸盖罩8的外侧设置3气缸用的喷射器15。实施方式的各喷射器15位于气缸盖5上方的缸盖罩8与进气岐管6之间。各喷射器15经燃料喷射管102与共轨16连接。另外，各喷射器15经燃料返回管103相互连接。以通过燃料返回管103将多余的燃料向燃料箱(图示省略)侧返回的方式构成。如从各喷射器15的搭载位置可以得知的那样，燃料喷射管102及燃料返回管103在气缸盖5上方露出到缸盖罩8的外侧(缸盖罩8与进气岐管6之间)。燃料喷射管102及燃料返回管103与燃料配管相当。
实施方式的发动机1具备将对例如喷射器15等控制对象和控制器(图示省略)进行连接的多根控制用线束101a～101h集中在一起的线束集合体100。线束集合体100的一端侧(各控制用线束101a～101h的一端侧)与上述的喷射器15等控制对象连接。线束集合体100的另一端侧(各控制用线束101a～101h的另一端侧)与配置于气缸体4的右侧面的共轨16与油过滤器13之间的线束连接器104连接。虽然图示被省略，但与控制器相连的外部线束与线束连接器104连接。从控制器经由外部线束的电力、控制信号经线束连接器104及线束集合体100(各控制用线束101a～101h)向例如喷射器15等控制对象传输，对它们进行电子控制或对控制状态进行检测。
作为实施方式的控制用线束101a～101h，具备与各喷射器15连接的喷射器线束101a、与燃料供给泵14连接的泵用线束101b、与进气节气门构件28连接的节气门用线束101c、与EGR阀构件31连接的阀用线束101d、与对排气岐管7的内部温度进行检测的排气传感器105连接的排气传感器线束101e、与对进气岐管6的内部温度进行检测的进气传感器106连接的进气传感器线束101f、与设置于给气管65的新气温度传感器107连接的新气传感器线束101g，和与设置于再循环尾气管30的出口侧的EGR气体温度传感器108连接的EGR气体传感器线束101h。
另外，进气传感器106、新气温度传感器107及EGR气体温度传感器108用于求出混合气体的EGR率。所谓EGR率，是用EGR气体量和新气量的和除EGR气体量得到的值(＝EGR气体量/(EGR气体量+新气量))。
线束集合体100从气缸体4的右侧面的共轨16与油过滤器13之间经EGR主体壳27与EGR阀构件31之间延伸到缸盖罩8的上方。泵用线束101b、阀用线束101d及新气传感器线束101g等从下部分支线束集合体109的前端侧露出并延伸，分别与对应的控制对象14、31、107连接，下部分支线束集合体109从线束集合体100的下部侧分支。泵用线束101b的前端侧与燃料供给泵14连接，阀用线束101d的前端侧与EGR阀构件31连接，新气传感器线束101g的前端侧与新气温度传感器107连接。
节气门用线束101c及EGR气体传感器线束101h等从线束集合体100的长度中途部露出并延伸。节气门用线束101c的前端侧与进气节气门构件28连接，EGR气体传感器线束101h的前端侧与EGR气体温度传感器108连接。排气传感器线束101e及进气传感器线束101f从线束集合体100的上部侧露出并延伸。排气传感器线束101e的前端侧与排气岐管7的排气传感器105连接，进气传感器线束101f的前端侧与进气岐管6的进气传感器106连接。
分别与3气缸用的喷射器15连接的喷射器线束101a从线束集合体100的上端侧露出并延伸。各喷射器线束101a的前端侧与对应的喷射器15连接。在此场合，在气缸盖5上方配置用于安装线束集合体100上端侧的线束支承体110。线束支承体110在最前方的喷射器15的上方以横跨燃料喷射管102及燃料返回管103的方式配置。实施方式的线束支承体110是金属板制成的。线束支承体110的上端侧被紧固于缸盖罩8的上面，下端侧被紧固于进气岐管6的上面。在线束支承体110的上面侧，使线束集合体100的上端侧(详细地说与排气传感器线束101e及进气传感器线束101f的分支部分相比靠上部侧)沿线束支承体110的长度方向载置于线束支承体110的上面侧，并由例如捆扎带等可装拆地固定。
如果这样地构成，则通过将线束集合体100的上端侧载置并固定在线束支承体110上方，可从作为发动机1的高温部的气缸盖5离开地配置线束集合体100的上端侧，并且，燃料喷射管102及燃料返回管103与线束集合体100的上端侧的接触也可避免。因此，可对由高温(热)导致的线束集合体100的劣化进行抑制，另一方面，燃料喷射管102及燃料返回管103的带电也可防止。另外，因为线束支承体110的存在，组装时容易对线束集合体100的配线路径进行把握，对线束集合体100的组装作业性提高也有一些帮助。
并且，因为线束支承体110的一端侧被紧固于缸盖罩8的上面，线束支承体110的另一端侧被紧固于进气岐管6，所以，通过线束支承体110起到确实地横跨喷射器15、燃料喷射管102及燃料返回管103的桥的作用，可确实地避免线束集合体100相对于气缸盖5、燃料喷射管102及燃料返回管103的接触。
另外，在实施方式中，在缸盖罩8与各喷射器15的位置关系上，虽然将线束支承体110的下端侧紧固于进气岐管6，但不限于此，也可紧固于气缸盖5自身，或者紧固于排气岐管7。
如图12～图15所示，在实施方式中，作为从线束集合体100分支的分支线束的排气传感器线束101e经中继连接器111延伸到排气岐管7的排气传感器105。在线束支承体110上一体地设置连接器安装部110a。排气传感器线束101e的中继连接器111被载置在线束支承体110的连接器安装部110a上方用螺钉固定。因此，线束集合体100的上端侧和中继连接器111以并排的状态安装在线束支承体110上方。这样，线束集合体100和排气传感器线束101e的中继连接器111可一并载置在线束支承体110上方进行固定，所以，可一面谋求部件个数的削减、省空间化，一面相对于发动机1恰当地安装线束集合体100、中继连接器111这些配线群。
如从上述的记载和图12～图15可以得知的那样，发动机装置的发动机1在气缸盖5上具有喷射器15，向上述喷射器15供给燃料的燃料配管102、103和控制用线束100(101a～101h)接近地配置在发动机1的外侧；在发动机装置中，用于安装上述控制用线束100的线束支承体110以横跨上述燃料配管102、103的方式配置在上述气缸盖5上方。所以，通过在上述线束支承体110上方载置并固定上述控制用线束100，可从作为上述发动机1的高温部的上述气缸盖5离开地配置上述控制用线束100，并且，上述燃料配管102、103与上述控制用线束100的接触也可避免。因此，可对由高温(热)导致的上述控制用线束100的劣化进行抑制，另一方面，上述燃料配管102、103的带电也可防止。另外，因为上述线束支承体110的存在，组装时容易把握上述控制用线束100的配线路径，对上述控制用线束100的组装作业性提高也有一些帮助。
如从上述的记载和图12～图15可以得知的那样，在上述气缸盖5上设置缸盖罩8，分别在上述气缸盖5上与输出轴3交叉的两侧面分开地设置进气岐管6及排气岐管7，上述喷射器15位于上述气缸盖5上的上述缸盖罩8的外侧，上述线束支承体110的一端侧被紧固在上述缸盖罩8上，上述线束支承体110的另一端侧被紧固在上述两岐管6、7中的、夹着上述喷射器15处于上述缸盖罩8相反侧的岐管6上，所以，上述线束支承体110起到确实地横跨上述喷射器15、上述燃料配管102、103的桥的作用。因此，可确实地获得技术方案1的作用效果。即，可确实地避免上述控制用线束100相对于上述气缸盖5及上述燃料配管102、103的接触。
如从上述的记载和图12～图15可以得知的那样，在上述线束支承体110上一体地设置对从上述控制用线束100分支的分支线束101e的中继连接器111进行支承的连接器安装部110a，所以，可将上述控制用线束100和上述分支线束101e的上述中继连接器111一并载置并固定在上述线束支承体110上方。因此，可一面谋求部件个数的削减、省空间化，一面相对于上述发动机1恰当地安装上述控制用线束100、上述中继连接器111这些配线群。
另外，本申请的发明的各部分的构成不限于图示的实施方式，在不脱离本申请的发明的宗旨的范围可进行各种各样的变更。
附图标记说明：
1 发动机
2 尾气净化装置
3 输出轴
4 气缸体
5 气缸盖
6 进气岐管
7 排气岐管
8 缸盖罩
9 冷却风扇
70 安装座
71 入口侧托架体(板金制托架体)
72 出口侧托架体(压铸制造托架体)
73 连结托架(板金制辅助托架)
100 线束集合体
101a～101h 控制用线束
102 燃料喷射管(燃料配管)
103 燃料返回管(燃料配管)
104 线束连接器
105 排气传感器
106 进气传感器
107 新气温度传感器
108 EGR气体温度传感器
109 下部分支线束集合体
110 线束支承体
110a 连接器安装部
111 中继连接器

Claims (8)

1.一种发动机装置，具备对来自发动机的尾气进行净化处理的尾气净化装置，以使上述尾气净化装置的长度方向与上述发动机的输出轴正交的方式将上述尾气净化装置搭载在上述发动机上；其特征在于：
在上述发动机上的前面上设有冷却风扇，在上述发动机的上面侧的气缸盖上方的缸盖罩与上述冷却风扇之间，将上述尾气净化装置经入口侧托架体和出口侧托架体支承在气缸盖上；
上述出口侧托架体的下端侧与上述气缸盖的前面连结，上述入口侧托架体的下端侧与上述气缸盖的侧面前部连结；
在上述发动机上沿上述输出轴的两侧面，分开配置有进气岐管和排气岐管，在上述发动机的上述排气岐管侧配置有发电机，在上述发动机的上述进气岐管侧配置有EGR装置，在上述发动机的上述冷却风扇侧配置有冷却水泵；
上述入口侧托架体和上述出口侧托架体分别从上述气缸盖的上述冷却风扇侧向上方立设；
上述尾气净化装置处在上述发电机和上述EGR装置的设置宽度内并且位于上述冷却水泵的上方。
2.根据权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，
在上述尾气净化装置的外周部的与上述冷却风扇相反侧，配置有相对于上述尾气净化装置的检测构件用的电气配线连接器。
3.根据权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，
具有与上述两托架体各自的上端连结的加强板部；
上述尾气净化装置的外周面中的焊接固定在排气下游侧的支承托架被固定在上述加强板部，上述尾气净化装置的凸缘被固定在上述出口侧托架体的上端侧。
4.根据权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，
上述两托架体的原材料不同，一方为铸铁制托架体，另一方为板金制托架体，上述铸铁制托架体紧固在上述发动机的气缸盖上。
5.根据权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，
使上述两托架体的原材料不同，一方为铸铁制托架体，另一方为板金制托架体，上述铸铁制托架体的上端侧紧固在上述尾气净化装置上，上述铸铁制托架体的下端侧紧固在上述发动机的气缸盖上，上述铸铁制托架体的上下中途部经板金制辅助托架与上述发动机的进气岐管连结。
6.根据权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，
在上述气缸盖上具有喷射器，向上述喷射器供给燃料的燃料配管和控制用线束接近地配置在上述发动机的外侧；
用于安装上述控制用线束的线束支承体横跨上述燃料配管配置在上述气缸盖上方。
7.根据权利要求6所述的发动机装置，其特征在于，
在上述气缸盖上方设置缸盖罩，分别在上述气缸盖上与输出轴交叉的两侧面分开地设置有进气岐管及排气岐管，上述喷射器位于上述气缸盖上的上述缸盖罩的外侧；
上述线束支承体的一端侧被紧固在上述缸盖罩上，上述线束支承体的另一端侧被紧固在上述两岐管中的夹着上述喷射器处于与上述缸盖罩相反侧的岐管上。
8.根据权利要求6或7所述的发动机装置，其特征在于，
在上述线束支承体上一体地设置有对从上述控制用线束分支的分支线束的中继连接器进行支承的连接器安装部。
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