CN113439155A - 发动机 - Google Patents

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Abstract

发动机(100)具有净化废气的ATD(43)。发动机(100)具备:发动机主体(1)、支承台(8)、前侧支承托架(91)、以及后侧支承托架(92)。支承台(8)支承废气净化装置。前侧支承托架(91)配置于发动机主体(1)的一侧,安装于发动机主体(1),且支承支承台(8)。后侧支承托架(92)配置于夹着发动机主体(1)而与前侧支承托架(91)相反的一侧,安装于发动机主体(1),且支承支承台(8)。前侧支承托架(91)具有相对于支承台(8)沿上下方向安装的上下安装凸起(91a)。后侧支承托架(92)具有相对于支承台(8)沿水平方向安装的水平安装凸起(92a)。

Description

发动机
技术领域
本发明涉及具备排气净化装置的发动机。具体而言,涉及将排气净化装置安装于发动机的结构。
背景技术
以往,公知有使用排气净化装置来净化发动机的废气的结构。专利文献1公开具有这种结构的建设机械。
专利文献1的建设机械为将发动机、和与发动机独立设置的排气净化装置配置于发动机室内,且将排气净化装置通过支承部件支承于油压泵的上方的结构。
专利文献1:国际公开2012/056643号
但是,在上述专利文献1的结构中,由于排气净化装置与发动机独立设置,因此需要发动机和排气净化装置的配置空间。虽然从节省空间的观点出发,提出有将排气净化装置配置于发动机的上侧且将该排气净化装置支承于发动机的构造,但由于发动机主体的构造复杂,因此期望能够将排气净化装置简单地安装于发动机主体的安装构造。
发明内容
本发明是鉴于以上的情况而完成的,其目的在于提供不需要定位夹具等,就能够将排气净化装置简单地安装于发动机主体的发动机。
本发明欲解决的课题如上所述,接下来对用于解决该课题的手段和其效果进行说明。
根据本发明的观点,提供以下结构的发动机。即,该发动机具有净化废气的废气净化装置。发动机具备发动机主体、支承台、第一支承托架、以及第二支承托架。上述支承台支承上述废气净化装置。上述第一支承托架配置于上述发动机主体的一侧,安装于该发动机主体,且支承上述支承台。上述第二支承托架配置于夹着上述发动机主体而与上述第一支承托架相反的一侧,安装于该发动机主体,且支承上述支承台。上述第一支承托架具有相对于上述支承台沿上下方向安装的上下安装部。上述第二支承托架具有相对于上述支承台沿水平方向安装的水平安装部。
由此,能够容易地将废气净化装置支承于发动机主体的上方。另外,通过从夹着发动机主体的两侧支承支承台,从而能够以稳定的状态支承支承台。另外,在第一支承托架和第二支承托架分开配置上下安装部和水平安装部,从而不需要在安装载置有废气净化装置的支承台时所使用的定位夹具,就能正确地规定支承台(乃至废气净化装置)的位置。因此,组装作业性良好。
在上述的发动机中,优选为以下的结构。即,发动机具备飞轮和冷却风扇。上述冷却风扇为了进行冷却而旋转。上述冷却风扇与上述飞轮夹着上述发动机主体相互配置于相反侧。上述第一支承托架配置于上述冷却风扇侧。上述第二支承托架配置于上述飞轮侧。
由此,支承台相对于第一支承托架沿上下方向安装,因此在进行插入并安装螺栓等的作业时,冷却风扇不容易成为妨碍。因此,能够相对于固定于发动机主体的第一支承托架,容易地固定支承台。
在上述的发动机中,优选为以下的结构。即,该发动机具备第三支承托架和第四支承托架。上述第三支承托架配置于上述发动机主体的、与配置有上述第一支承托架的一侧和配置有上述第二支承托架的一侧中的任一侧均不同的一侧。上述第四支承托架配置于夹着上述发动机主体而与上述第三支承托架相反的一侧。上述第三支承托架和上述第四支承托架至少由安装于上述发动机主体的第一部件、和安装于上述支承台的第二部件构成。
由此,能够在四侧支承支承台,因此能够实现更稳定的支承。另外,通过在第三支承托架和第四支承托架中设为允许部件彼此的位置变化的结构,从而能够维持第一支承托架和第二支承托架对支承台的定位,并且将支承台良好地支承。
上述的发动机优选为以下的结构。即,该发动机具备安装部件。上述安装部件为了将上述废气净化装置安装于上述支承台而使用。在上述支承台设置有多个能够固定上述安装部件的固定部。
由此,能够阶段性地变更废气净化装置相对于支承台的安装位置,因此能够针对多规格的废气净化装置兼用共通的支承台。其结果,能够减少制造成本,并且减少部件管理的麻烦。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的发动机的结构的立体图。
图2是表示发动机中的进气和排气的流动的概念图。
图3是表示将ATD和支承台安装于发动机主体的样子的分解立体图。
图4是表示ATD和支承台的分解立体图。
图5是表示ATD和支承台的立体图。
图6是表示将第一辅助部件安装于支承台的样子的分解立体图。
图7是表示将第二辅助部件安装于支承台的样子的分解立体图。
图8是表示将ATD安装于支承台的样子的立体图。
图9是表示将前侧支承托架和进气侧支承托架安装于发动机主体的样子的分解立体图。
图10是表示将后侧支承托架和排气侧支承托架安装于发动机主体的样子的分解立体图。
图11是表示传感器支承托架的立体图。
图12是表示变形例的支承台的结构的立体图。
图13是表示将ATD安装于变形例的支承台的样子的立体图。
具体实施方式
接下来,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的发动机100的结构的立体图。图2是表示发动机100中的进气和排气的流动的概念图。
图1所示的发动机100是柴油发动机,例如搭载于拖拉机等农业机械和滑移装载机等建设机械等。发动机100例如作为具有4个气缸的直列4气缸发动机而构成。此外,气缸的数量并不限定于4个。
首先,对发动机100所具备的发动机主体1的基本结构进行说明。此外,在以下的说明中,将图1所示的发动机100的上下方向称为高度方向。发动机100在俯视观察时为细长的大致长方形,其长度方向与曲柄轴10所延伸的方向一致。在以下的说明中,在谈到发动机100的长度方向时,是指曲柄轴10的旋转轴的方向。另外,将与高度方向和长度方向均正交的方向称为发动机100的宽度方向。发动机100的高度方向相当于第一方向,长度方向相当于第二方向,宽度方向相当于第三方向。
如图1等所示,发动机主体1主要由从下开始按顺序配置的、油底壳11、气缸体12、气缸盖13、缸盖罩14构成。
油底壳11设置于发动机100的下部(下侧的端部)。油底壳11形成为上部开放的容器状。在油底壳11的内部存积有用于润滑发动机100的发动机油。
气缸体12安装于油底壳11的上侧。在气缸体12的下部形成有用于收容曲柄轴10等的凹部。虽然在图1中省略,但在气缸体12的上部,像图2所示那样形成有多个气缸30。4个气缸30沿着曲柄轴10的轴向并排配置。
在各气缸30收容有活塞。气缸30的内部的活塞能够沿上下方向移动。活塞经由省略图示的连杆与曲柄轴10连结。通过活塞在各气缸30中往复运动,由此曲柄轴10旋转。
如图1等所示,气缸盖13安装于气缸体12的上侧。通过气缸盖13和气缸体12,与各气缸30对应地形成图2所示的燃烧室31。
缸盖罩14设置于气缸盖13的上侧。在缸盖罩14的内部收容有用于使省略图示的进气门和排气门动作的由省略图示的推杆和摇臂等构成的动阀机构。
在发动机100的长度方向一侧能够旋转地安装有冷却风扇6。冷却风扇6被传递曲柄轴10的动力由此旋转。冷却风扇6通过进行旋转而产生空气的流动,使空气通过用于冷却发动机100的冷却水的散热器(未图示),并且使风碰撞发动机100。其结果,发动机100被冷却。
在发动机100的长度方向上,在与冷却风扇6相反的一侧配置有飞轮壳体61。虽然未图示,但在飞轮壳体61的内部配置有发动机100的飞轮。因此,在以下的说明中在谈到飞轮壳体61侧时,与飞轮侧实际上同义。
接着,着眼于进气和排气的流动,参照图2等对本实施方式的发动机100的结构简单地进行说明。
如图2所示,发动机100作为主要的结构具备进气部2、动力产生部3以及排气部4。
进气部2从外部吸入空气。进气部2具备进气管21、节流阀22、进气歧管23以及增压器24。
进气管21构成进气通路,能够使从外部吸入的空气向内部流动。
节流阀22配置于进气通路的中途部。节流阀22根据来自省略图示的控制装置的控制指令而变更其开度,由此使进气通路的截面积变化。由此,能够调整朝进气歧管23供给的空气量。
进气歧管23在进气所流动的方向上与进气管21的下游侧端部连接。进气歧管23将经由进气管21供给的空气与气缸30的数量相应地分配,并朝形成于各气缸30的燃烧室31供给。
动力产生部3由多个(在本实施方式中为4个)气缸30构成。动力产生部3通过使燃料在形成于各气缸30的燃烧室31中燃烧,由此产生使活塞往复运动的动力。
具体而言,在各燃烧室31中,在将从进气歧管23供给的空气压缩后,喷射从省略图示的燃料供给部供给的燃料。由此,能够在燃烧室31产生燃烧,而使活塞上下往复运动。这样获得的动力经由曲柄轴10等而朝动力下游侧的适当的装置传递。
如图2所示,增压器24具备:涡轮25、轴26、以及压缩机27。压缩机27经由轴26与涡轮25连结。这样,伴随着利用从燃烧室31排出的废气而旋转的涡轮25的旋转,压缩机27旋转,由此压缩并强制性地吸入被省略图示的空气净化器净化的空气。
排气部4将在燃烧室31内产生的废气向外部排出。排气部4具备排气管41、排气歧管42、以及ATD(废气净化装置)43。ATD是后处理装置(After Treatment Device)的简称。
排气管41构成废气通路,在其内部能够使从燃烧室31排出的废气流动。排气管41具备增压器导入管51、连接管52、以及排出管53。
排气歧管42在废气所流动的方向上与排气管41的上游侧端部连接。排气歧管42将在各燃烧室31产生的废气集中在一起并朝排气管41(具体而言为增压器导入管51)引导。
如图1所示,排气歧管42安装于形成为大体长方体状的气缸盖13的横向的面。以下,有时将相对于发动机主体1安装有排气歧管42的一侧称为排气侧。另一方面,前述的进气歧管23安装于气缸盖13所具有的横向的面中的、与排气歧管42相反的一侧的面。以下,有时将相对于发动机主体1安装进气歧管23的一侧称为进气侧。排气侧与进气侧在发动机100的宽度方向上对置。
排气歧管42的废气通过增压器导入管51,向增压器24流动。废气在驱动了增压器24的涡轮25后,通过连接管52,向ATD43流动。
ATD43是进行废气的后处理的装置。ATD43配置于排气管41的中途部。ATD43除去废气内所包含的NOx(氮氧化物)、CO(一氧化碳)、HC(烃)等有害成分和粒子状物质(Particulate Matter),由此净化废气。
ATD43具备DPF装置44、和SCR装置45。DPF是柴油微粒过滤器(Diesel ParticulateFiter)的简称。SCR是选择催化还原(Selective Catalytic Reduction)的简称。
DPF装置44经由收容于图1等所示的DPF外壳44a内的省略图示的氧化催化剂、过滤器,除去废气中所包含的一氧化碳、一氧化氮、粒子状物质等。氧化催化剂由白金等构成,是用于氧化(燃烧)废气中所包含的未燃燃料、一氧化碳、一氧化氮等的催化剂。过滤器配置于比氧化催化剂靠废气的下游侧的位置,例如作为壁流式过滤器构成。过滤器收集利用氧化催化剂进行处理的废气中所包含的粒子状物质。
如图1和图3所示,DPF外壳44a由细长的大致圆筒状的中空部件构成。DPF外壳44a以其长度方向与发动机100的长度方向平行的方式安装于发动机主体1的上侧。DPF外壳44a配置于在发动机100的宽度方向上比后述的SCR外壳45a靠排气侧(增压器24和排气歧管42所在的一侧)的位置。
在DPF装置44内的内部,废气从接近冷却风扇6的一侧朝向接近飞轮壳体61的一侧流动。通过了DPF装置44的废气向连结管54流动。连结管54具有与DPF装置44和SCR装置45大致平行地配置的直线状的部分。废气在连结管54中从接近飞轮壳体61的一侧朝向接近冷却风扇6的一侧流动。废气在连结管54中与从省略图示的尿素供给装置供给的尿素混合。其后,废气从连结管54朝SCR装置45流动。
SCR装置45经由收容于图1等所示的SCR外壳45a内的SCR催化剂、逃逸催化剂(SlipCatalyst),除去废气中所包含的NOx。SCR催化剂由吸附氨的陶瓷等材料构成。废气中所包含的NOx与吸附有氨的SCR催化剂接触而被还原,从而变化为氮和水。逃逸催化剂为了防止氨朝外部放出而使用。逃逸催化剂是使氨氧化的白金等催化剂,使氨氧化而变化为氮和水。
如图1所示,SCR外壳45a与DPF外壳44a相同地,由细长的大致圆筒状的中空状部件构成。SCR外壳45a以其长度方向与发动机100的长度方向平行的方式,安装于发动机主体1的上侧。SCR外壳45a配置于在发动机100的宽度方向上比DPF外壳44a靠进气侧的位置。即,DPF外壳44a与SCR外壳45a在发动机100的宽度方向上并排安装。
在SCR装置45的内部,废气从接近冷却风扇6的一侧朝向接近飞轮壳体61的一侧流动。通过了SCR装置45的废气经由与SCR外壳45a的废气的出口连接的排出管53朝外部排出。
接着,参照图3等对用于在发动机主体1的上方支承ATD43(即DPF外壳44a和SCR外壳45a)的支承构造进行说明。图3是表示发动机100的结构的分解立体图。
此外,以下,“前”是指在发动机100的长度方向上接近冷却风扇6的一侧,“后”是指在发动机100的长度方向上接近飞轮壳体61的一侧。但是,这些朝向的称呼方法是为了便于说明,并非用于限定将发动机100安装于机械的朝向等。
在本实施方式的发动机100中,如图1和图3所示,用于在发动机主体1的上方支承ATD43的支承构造由支承台8和支承托架9构成。具体而言,如图3所示,ATD43(即,DPF外壳44a和SCR外壳45a)在载置于支承台8上的状态下,经由支承托架9安装于发动机主体1。
如图4所示,支承台8由大致板状的铸件构成。在支承台8中,与DPF外壳44a的下部和SCR外壳45a的下部相对的部分,形成为沿着该DPF外壳44a和SCR外壳45a的外周面弯曲的弯曲状。换而言之,在沿着发动机100的长度方向的朝向观察时,支承台8由在宽度方向上并排的两个圆弧状板构成。
支承台8为俯视观察时细长的形状。如图1和图3所示,支承台8以厚度方向与发动机100的高度方向一致,且长度方向与发动机100的长度方向一致,且宽度方向与发动机100的宽度方向一致的方式,位于发动机主体1(具体而言为缸盖罩14)的上方并被支承。
如图4所示,在长度方向上并排安装第一支承部70和第二支承部80从而构成支承台8。第一支承部70配置于前侧,第二支承部80配置于后侧。此外,并不局限于此,支承台8也可以形成一体式。
如图4等所示,第一支承部70形成为俯视观察时大致T字状。在第一支承部70形成有外壳前侧安装部81、和前端托架安装部83。在外壳前侧安装部81安装DPF外壳44a和SCR外壳45a的前端。在前端托架安装部83安装支承托架9。
第二支承部80形成为俯视观察时大致长方形。在第二支承部80形成有外壳后侧安装部82。在外壳后侧安装部82安装DPF外壳44a和SCR外壳45a的后端。
另外,在第二支承部80形成有后端托架安装部84、排气侧托架安装部85、以及进气侧托架安装部86。在后端托架安装部84、排气侧托架安装部85以及进气侧托架安装部86分别安装支承托架9。
外壳前侧安装部81在支承台8的宽度方向上并排形成有两个。外壳后侧安装部82也相同。在宽度方向一侧的外壳前侧安装部81和外壳后侧安装部82安装DPF外壳44a。在宽度方向另一侧的外壳前侧安装部81和外壳后侧安装部82安装SCR外壳45a。
两个外壳前侧安装部81的结构彼此实际上相同。另外,两个外壳后侧安装部82的结构彼此实际上相同。以下,作为代表,对位于支承台8的宽度方向上的单侧(具体而言为DPF外壳44a侧)的外壳前侧安装部81和外壳后侧安装部82进行说明。
在外壳前侧安装部81像图4~图7所示那样,形成有辅助部件安装部81a、和外壳支承部81b。
如图6所示,辅助部件安装部81a形成为从支承台8(第一支承部70)的前端进一步向前方突出的平板状。在该辅助部件安装部81a经由螺栓等安装有第一辅助部件87。
如图5和图6等所示,第一辅助部件87形成为块状。如图6所示,第一辅助部件87在被载置于辅助部件安装部81a的上表面的状态下经由沿上下方向插入的螺栓等安装于辅助部件安装部81a。由此,如图4所示,第一辅助部件87以比辅助部件安装部81a向上方突出的方式配置。
该第一辅助部件87为了固定DPF外壳44a的前端而使用。具体而言,如图4和图5所示,DPF外壳44a的前端在抵碰于第一辅助部件87的状态下,经由沿发动机100的长度方向插入的螺栓等安装于第一辅助部件87。这样,DPF外壳44a的前端固定于第一辅助部件87。
外壳支承部81b位于第一支承部70的前端。在外壳支承部81b的上表面形成有与DPF外壳44a的外周面接触,且支承DPF外壳44a的支承突起81c。该支承突起81c可以像图6的下侧所示那样形成多个(在本实施方式中为两个),也可以像图6的上侧所示那样由在宽度方向上细长的连续形成的一个突起构成。
DPF外壳44a的前端在经由该支承突起81c与外壳支承部81b(和支承台8)的上表面不接触的状态下安装于上述第一辅助部件87。换而言之,如图5所示,在DPF外壳44a的前端的下表面与第一支承部70的上表面之间形成间隙C1。
如图6等所示,外壳后侧安装部82形成于支承台8的长度方向上的第二支承部80的中途部。外壳后侧安装部82具备第一外壳安装部(固定部)821、和第二外壳安装部(固定部)822。第一外壳安装部821和第二外壳安装部822在支承台8的长度方向上并排配置。
第一外壳安装部821和第二外壳安装部822是实际上相同的结构。第一外壳安装部821和第二外壳安装部822分别由例如在支承台8的宽度方向上隔开适当的间隔排列的1对安装凸起构成。在各安装凸起沿上下方向形成安装孔。对于安装孔彼此的间隔,例如能够考虑DPF外壳44a和SCR外壳45a的外径而规定。
此外,第一外壳安装部821和第二外壳安装部822的结构并不限定于上述的结构,可以由能够固定后述的第二辅助部件88的其他的构造构成,也可以与第二辅助部件88一体形成。
第一外壳安装部821设置于比第二外壳安装部822靠前方(冷却风扇6侧)的位置。第一外壳安装部821在安装长度相对短的DPF外壳44a的情况下使用。
第二外壳安装部822设置于比第一外壳安装部821靠后方(飞轮壳体61侧)的位置。第二外壳安装部822在安装长度相对长的DPF外壳44a的情况下使用。
作为安装第二辅助部件88的部位,以二选一的方式选择第一外壳安装部821和第二外壳安装部822中的一个。由此,支承台8能够应对根据规格而长度不同的各DPF外壳44a。即,能够针对不同规格的DPF外壳44a,兼用共通的支承台8。
以下,在有关DPF外壳44a的安装的说明中,作为代表,对使用第二外壳安装部822的情况进行说明。在图7中示出在第二外壳安装部822安装第二辅助部件88的样子。
如图4等所示,DPF外壳44a的后端部经由第二辅助部件(安装部件)88安装于外壳后侧安装部82(第二外壳安装部822)。
接下来,参照图8等对用于将DPF外壳44a安装于第二外壳安装部822的结构简单地进行说明。图8是表示将ATD43安装于支承台8的样子的立体图。
如图8所示,在DPF外壳44a的后端(SCR外壳45a的后侧)形成有从外周面进一步向径向外侧延伸的凸缘部46。该凸缘部46为了安装于第二外壳安装部822而使用。
凸缘部46例如能够将由板部件形成的大致圆环状的部件安装于DPF外壳44a的外周而形成。但是,并不局限于此,凸缘部46例如也可以以从DPF外壳44a的下侧的外周面(即,外周面的一部分)进一步向下方延伸突出的方式构成。
在支承台8的第二支承部80形成有用于使该凸缘部46通过的开口部71。如图6等所示,开口部71以沿厚度方向贯通支承台8的构成第一外壳安装部821和第二外壳安装部822的1对安装孔之间的部分的方式形成。
在DPF外壳44a载置于支承台8之上的状态下,如图8所示,凸缘部46通过开口部71,从支承台8的下方露出。
如图7等所示,第二辅助部件88形成为细长的块状。第二辅助部件88以其长度方向与发动机100的宽度方向一致的方式固定于外壳后侧安装部82(第二外壳安装部822)。
第二辅助部件88的长度方向两端部经由沿上下方向插入的螺栓等而安装于外壳后侧安装部82(在图7的例子中为第二外壳安装部822)。
在第二辅助部件88的后端形成有用于安装DPF外壳44a(具体而言为凸缘部46)的安装孔。该安装孔以朝向发动机100的长度方向的方式开口。
在DPF外壳44a载置于支承台8上的状态下,如图8所示,DPF外壳44a的凸缘部46与第二辅助部件88的后侧的面(形成有安装孔的部分)接触。在该状态下,凸缘部46经由沿发动机100的长度方向插入的螺栓等而安装于第二辅助部件88。这样,DPF外壳44a的后端经由第二辅助部件88固定于支承台8。
在本实施方式的发动机100中,在凸缘部46安装于第二辅助部件88的状态下,DPF外壳44a以在与第二支承部80之间形成图5的间隙C2的方式,规定形成于凸缘部46的螺栓孔的位置。
根据该结构,如图5所示,在DPF外壳44a载置于支承台8的状态下,该DPF外壳44a的仅前端的一部分与支承台8(支承突起81c)直接接触。即,DPF外壳44a以几乎悬浮于支承台8的上方的状态被支承。其结果,在DPF外壳44a的外周面与支承台8的上表面之间的间隙C1、C2能够使旋转的冷却风扇6生成的空气(风)流动。其结果,ATD43的放热效果良好。
另外,如图6所示,在本实施方式的支承台8的第二支承部80形成有多个通气窗部72(在本实施方式中为8个)。该通气窗部72以沿厚度方向贯通支承台8的方式形成。由此,能够进一步提高ATD43的放热效果。
在本实施方式的支承台8中,成为并排配置多个三角形状的通气窗部72的结构。但是,通气窗部72的形状和数量并不特别限定。例如,也可以形成狭缝状的通气窗部。
如图8等所示,前端托架安装部83以在支承台8的前端从支承台8的下侧面进一步向下方突出的方式形成。前端托架安装部83在支承台8的宽度方向上隔开规定的距离形成有多个(在本实施方式中为两个)。前端托架安装部83例如可以形成为大致筒状,也可以形成为大致漏斗状,其形状并不特别限定。
在前端托架安装部83的下表面形成有用于从下侧插入螺栓等的安装孔。如图9所示,该安装孔与形成于后述的前侧支承托架91的上下安装凸起91a的位置对应地形成。
此外,前端托架安装部83并不限定于上述的结构,例如也可以由沿上下方向贯通支承台8的贯通孔构成,也可以由其他的安装构造构成。
如图4和图8所示,后端托架安装部84在支承台8的后端形成为进一步向后方突出的大致筒状。后端托架安装部84在支承台的宽度方向上隔开规定的距离形成有多个(在本实施方式中为3个)。
在后端托架安装部84形成有用于从水平方向后侧插入螺栓等的安装孔。如图10所示,该安装孔与形成于后述的后侧支承托架92的水平安装凸起92a的水平孔的位置对应地形成。
排气侧托架安装部85在支承台8的宽度方向上配置于供DPF外壳44a安装的一侧的支承台8的端部。排气侧托架安装部85形成为从支承台8的下侧面进一步向下方突出的大致筒状。排气侧托架安装部85在支承台8的长度方向上隔开规定的距离形成有多个(在本实施方式中为两个)。
在排气侧托架安装部85形成有用于将螺栓等从上侧插入的安装孔。如图10所示,该安装孔与形成于后述的排气侧支承托架93的安装孔的位置对应地形成。
进气侧托架安装部86在支承台8的宽度方向上配置于供SCR外壳45a安装的一侧的支承台8的端部。进气侧托架安装部86与排气侧托架安装部85相同地,形成为从支承台8的下侧面进一步向下方突出的大致筒状。进气侧托架安装部86在支承台8的长度方向上隔开规定的距离形成有多个(在本实施方式中为两个)。
在进气侧托架安装部86的下表面形成有用于将螺栓等从上侧插入的安装孔。如图9所示,该安装孔与形成于后述的进气侧支承托架94的安装孔的位置对应地形成。
排气侧托架安装部85与进气侧托架安装部86优选在支承台8的宽度方向上分别形成于相互不对称的位置。即,排气侧托架安装部85与进气侧托架安装部86优选配置于支承台8的长度方向上的不同位置。
在本实施方式中,排气侧托架安装部85形成于支承台8的长度方向上的稍稍后方侧,进气侧托架安装部86形成于支承台8的长度方向上的稍稍前方侧。
由此,在经由后述的排气侧支承托架93和进气侧支承托架94,支承支承台8时,即便在排气侧支承托架93和进气侧支承托架94分别小的情况下,也能够均衡地并且稳定地支承支承台8(和ATD43)。
上述的各个安装部(插入螺栓的部位)的位置能够以能够最佳地支承支承台8的方式适当地设定。前端托架安装部83中的规定的距离、后端托架安装部84中的规定的距离、排气侧托架安装部85中的规定的距离、以及进气侧托架安装部86中的规定的距离可以设定为相同的值,也可以设定为相互不同的值。
接着,参照图9和图10等,对用于将支承台8安装于发动机主体1的支承托架9进行说明。图9是表示将前侧支承托架91和进气侧支承托架94安装于发动机主体1的样子的分解立体图。图10是表示将后侧支承托架92和排气侧支承托架93安装于发动机主体1的样子的分解立体图。
支承托架9具备前侧支承托架(第一支承托架)91、后侧支承托架(第二支承托架)92、排气侧支承托架(第三支承托架)93、以及进气侧支承托架(第四支承托架)94。前侧支承托架91、后侧支承托架92、排气侧支承托架93、以及进气侧支承托架94分别例如由铸件形成。
前侧支承托架91像图9所示那样形成为块状。前侧支承托架91在冷却风扇6侧安装于发动机主体1,且支承支承台8。
在前侧支承托架91的下部形成有多个用于将螺栓沿发动机100的长度方向插入的安装孔。如图9所示,前侧支承托架91在将形成的上述多个安装孔与形成于发动机主体1(例如为气缸盖13)的对应位置的孔对准了的状态下,将螺栓等沿发动机100的长度方向插入并安装,从而固定于发动机主体1。
在前侧支承托架91的上侧,与前端托架安装部83的位置和数量相应地形成有多个上下安装凸起(上下安装部)91a。在各上下安装凸起91a形成有能够用于将螺栓等沿上下方向插入的上下孔。上下安装凸起91a的上表面为,通过与支承台8的前端托架安装部83的下表面接触,从而进行支承台8在上下方向上的定位的定位面。
在将各个上下孔与形成于上述的多个前端托架安装部83的各安装孔对准了的状态下,将螺栓等沿上下方向插入并安装,从而在该前侧支承托架91固定支承台8。
后侧支承托架92像图10所示那样形成为块状。后侧支承托架92在飞轮壳体61侧安装于发动机主体1,并支承支承台8。
在后侧支承托架92的下侧形成有多个用于将螺栓等沿发动机100的长度方向插入的安装孔。后侧支承托架92像图10所示那样在对准了形成的上述多个安装孔与形成于发动机主体1(例如,气缸盖13)的对应位置的孔的状态下,将螺栓等沿发动机100的长度方向插入并安装,从而固定于发动机主体1。
在后侧支承托架92的上端,与后端托架安装部84的位置和数量对应地形成有多个水平安装凸起(水平安装部)92a。在各水平安装凸起92a形成有能够用于将螺栓等沿发动机100的长度方向插入的水平孔。水平安装凸起92a的前表面为,通过与支承台8的后端托架安装部84的后表面接触,从而进行支承台8在长度方向上的定位的定位面。
在将形成于水平安装凸起92a的水平孔与分别形成于上述的多个外壳后侧安装部82的安装孔对准了的状态下,将螺栓等沿水平方向插入并安装,从而在该后侧支承托架92固定支承台8。
排气侧支承托架93像图10所示那样在发动机100的宽度方向上配置于配置有排气歧管42的排气侧。排气侧支承托架93由配置于不同高度的两个部件构成。
排气侧支承托架93具备支承台侧块状物(第二部件)96、和发动机主体侧块状物(第一部件)97。
支承台侧块状物96像图10所示那样配置于比发动机主体侧块状物97靠上侧的位置。在支承台侧块状物96的下端形成有用于与发动机主体侧块状物97连结的安装孔。该安装孔以用于将螺栓等沿发动机100的宽度方向插入的方式形成。在支承台侧块状物96的上端形成有用于安装于支承台8的安装孔。该安装孔以用于将螺栓等沿上下方向插入的方式形成。
如图10所示,发动机主体侧块状物97配置于比支承台侧块状物96靠下侧的位置。在发动机主体侧块状物97的上端形成有用于将螺栓等沿发动机100的宽度方向插入的安装孔。该安装孔为了将发动机主体侧块状物97与支承台侧块状物96连结而使用。在发动机主体侧块状物97的下端,形成有用于将螺栓等沿发动机100的宽度方向插入的安装孔。该安装孔为了将发动机主体侧块状物97安装于发动机主体1(具体而言为气缸盖13)而使用。
支承台侧块状物96在将形成于其下端的安装孔与形成于发动机主体侧块状物97的上端的安装孔对准了的状态下安装螺栓等,从而固定于发动机主体侧块状物97。
这样,排气侧支承托架93成为将支承台8相对于气缸盖13连结的结构。通过在作为大的块状部件的气缸盖13安装排气侧支承托架93,从而能够稳定地支承支承台8和ATD43。
像上述那样构成的排气侧支承托架93像图10所示那样在将形成于发动机主体侧块状物97的下侧的安装孔与形成于发动机主体1的对应位置的孔对准了的状态下安装螺栓等,从而固定于发动机主体1。
进气侧支承托架94像图9所示那样在发动机100的宽度方向上配置于配置有进气歧管23的进气侧。进气侧支承托架94由配置于不同高度的两个部件构成。
进气侧支承托架94具备上侧块状物(第二部件)98、和下侧块状物(第一部件)99。
上侧块状物98像图9所示那样配置于比下侧块状物99靠上侧的位置。在上侧块状物98的下端形成有用于与下侧块状物99连结的安装孔。该安装孔以用于将螺栓等沿发动机100的宽度方向插入的方式形成。在上侧块状物98的上端形成有用于安装于支承台8的安装孔。该安装孔以将螺栓等沿上下方向插入的方式形成。
下侧块状物99像图9所示那样配置于比上侧块状物98靠下侧的位置。在下侧块状物99的上端形成有用于将螺栓等沿发动机100的宽度方向插入的安装孔。该安装孔为了将下侧块状物99与上侧块状物98连结而使用。在下侧块状物99的下端形成有用于将螺栓等沿发动机100的宽度方向插入的安装孔。该安装孔为了将下侧块状物99安装于发动机主体1(具体而言为气缸体12)而使用。
上侧块状物98在将形成于其下端的安装孔与形成于下侧块状物99的上端的安装孔对准了的状态下安装螺栓等,从而固定于下侧块状物99。
这样,进气侧支承托架94成为将支承台8相对于气缸体12连结的结构。通过在作为大的块状部件的气缸体12安装进气侧支承托架94,从而能够稳定地支承支承台8和ATD43。
像上述那样构成的进气侧支承托架94,像图9所示那样在将形成于下侧块状物99的下侧的安装孔与形成于发动机主体1(例如,气缸体12)的对应位置的孔对准了的状态下安装螺栓等,从而固定于发动机主体1。
像以上这样,将前侧支承托架91、后侧支承托架92、排气侧支承托架93、以及进气侧支承托架94安装于发动机主体1。
如图3所示,在前侧支承托架91中,从下侧将螺栓等沿上下方向插入并安装,从而在该前侧支承托架91固定支承台8的前端托架安装部83。
在后侧支承托架92中,将螺栓等沿水平方向插入并安装,从而在该后侧支承托架92固定支承台8的进气侧支承托架94。
在排气侧支承托架93和进气侧支承托架94中,从上方将螺栓等沿上下方向插入并安装,从而分别在该排气侧支承托架93和进气侧支承托架94,分别固定支承台8的排气侧托架安装部85和进气侧托架安装部86。
这样,支承台8在位于发动机主体1的上方的状态下,被发动机主体1支承。另外,细长的ATD43沿着发动机100的长度方向配置,并固定于支承台8。由此,即便假设ATD43的长度根据发动机100的规格而像上述那样变化,也能够缩短发动机100的宽度方向的长度。因此,本实施方式的发动机100能够实现宽度方向上的小型化,例如在需要在较小的发动机罩的内部收容发动机的小型拖拉机等中应用是最佳的。
在本实施方式的发动机100中,在将支承台8安装于发动机主体1时,在预先将前侧支承托架91和后侧支承托架92安装于发动机主体1后,将支承台8安装于前侧支承托架91和后侧支承托架92。其后,将排气侧支承托架93和进气侧支承托架94安装于发动机主体1和支承台8。
这样,能够通过前侧支承托架91,进行支撑台8在上下方向上的定位,且通过后侧支承托架92,进行支撑台8在发动机100的长度方向上的定位。因此,在将ATD43的支承台8安装于发动机主体1的上方时,能够简单并且正确地规定其三维的安装位置。即,不需要支承台8的定位夹具等,就能够将支承台8容易地安装于正确的位置。
在本实施方式中,上下安装凸起91a并非配置于后侧支承托架92,而是配置于前侧支承托架91。因此,即便前侧支承托架91像图3所示那样位于冷却风扇6与发动机主体1之间,在进行用于将支承台8安装于前侧支承托架91的螺栓的插入作业等时,冷却风扇6也不容易成为妨碍。因此,组装作业性能良好。
在安装了前侧支承托架91和后侧支承托架92后,安装排气侧支承托架93和进气侧支承托架94。排气侧支承托架93和进气侧支承托架94均为在高度方向上被分割的结构,在用于将上下的部件利用螺栓相互连结的安装孔形成有适当的游隙。因此,能够通过排气侧支承托架93和进气侧支承托架94,将被前侧支承托架91和后侧支承托架92正确地定位的支承台8以不产生晃动等的方式支承。
接下来,对本实施方式的发动机100所具备的传感器支承构造进行说明。该支承构造能够抑制ATD43的热对传感器类产生的影响。
该传感器支承构造主要由具备隔离物62的传感器支承托架60构成。
如图11所示,传感器支承托架60在发动机100的宽度方向上观察时,形成为大致门形状,且安装于DPF外壳44a的废气出口侧(飞轮壳体61侧)端部。
在传感器支承托架60的上表面,例如支承有检测DPF装置44所具备的过滤器的上游侧与下游侧的压力差的差压传感器48。在发动机100(DPF装置44)的长度方向上,在传感器支承托架60的与DPF外壳44a相反的一侧的侧面,安装有用于检测ATD43的温度的温度传感器49。
在发动机100(DPF装置44)的长度方向上,在传感器支承托架60且在与DPF外壳44a相对的侧面,设置有多个(在本实施方式中为两个)用于使该传感器支承托架60与DPF外壳44a离开规定距离配置的隔离物62。
隔离物62例如在发动机100的宽度方向上并排配置,且通过焊接等与传感器支承托架60一体形成。隔离物62例如形成为圆筒状,也作为用于将传感器支承托架60安装于DPF外壳44a的安装部而发挥功能。
传感器支承托架60经由隔离物62且通过螺栓等安装于DPF外壳44a的加强部件47。传感器支承托架60的在发动机100的宽度方向上的一侧(例如进气侧的端部)经由螺栓等固定于与ATD43独立设置的框架50。由此,能够以稳定的姿势安装传感器支承托架60。
加强部件47通过从DPF外壳44a的外周面进一步向径向外侧(在本实施方式中为上侧)延伸而形成。加强部件47例如能够通过将由板部件形成的凸缘部件安装于DPF外壳44a的外周而形成。
由此,传感器支承托架60能够安装于与DPF外壳44a的外周面分离的位置,因此能够抑制来自DPF外壳44a的辐射热带来的影响。
而且,如上所述,传感器支承托架60由于经由隔离物62安装于加强部件47,因此能够将传感器支承托架60与DPF外壳44a直接连接的面积限制为隔离物62的尺寸。因此,能够抑制由DPF外壳44a产生的热直接传递给传感器支承托架60。
即,根据上述的防热支承构造,能够避免来自DPF外壳44a的热对差压传感器48等传感器类产生的热害。也能够将传感器类配置于ATD43的附近,能够实现布线的小型化和传感器类的布局的自由度的提高。
像以上说明的那样,本实施方式的发动机100具有净化废气的ATD43。发动机100具备发动机主体1、支承台8、前侧支承托架91、以及后侧支承托架92。支承台8支承ATD43。前侧支承托架91配置于发动机主体1的一侧且安装于该发动机主体1,支承支承台8。后侧支承托架92夹着发动机主体1配置于与前侧支承托架91相反的一侧且安装于发动机主体1,支承支承台8。前侧支承托架91具有配置于发动机主体1的一侧,且相对于支承台8沿上下方向安装的上下安装凸起91a。后侧支承托架92具有夹着发动机主体1配置于与前侧支承托架91相反的一侧,且相对于支承台8沿水平方向安装的水平安装凸起92a。
由此,能够容易地将ATD43支承于发动机主体1的上方。另外,通过从夹着发动机主体1的两侧支承支承台8,从而能够以稳定的状态支承支承台8。通过对前侧支承托架91与后侧支承托架92分开配置上下安装凸起91a与水平安装凸起92a,从而不需要定位夹具,就能正确地规定支承台8(和ATD43)的位置。因此,组装作业性良好。
另外,本实施方式的发动机100具备飞轮和冷却风扇6。冷却风扇6为了进行冷却而旋转。冷却风扇6与飞轮夹着发动机主体1配置于相互相反侧。前侧支承托架91配置于冷却风扇6侧。后侧支承托架92配置于飞轮侧。
由此,支承台8相对于前侧支承托架91沿上下方向安装,因此在进行插入并安装螺栓的作业时,冷却风扇6不容易成为妨碍。因此,能够相对于固定于发动机主体1的前侧支承托架91,容易地固定支承台8。
另外,本实施方式的发动机100具备排气侧支承托架93和进气侧支承托架94。排气侧支承托架93配置于发动机主体1的、与配置有前侧支承托架91侧和配置有后侧支承托架92侧中的任一侧均不同的一侧(排气侧)。进气侧支承托架94配置于夹着发动机主体1与排气侧支承托架93相反的一侧(进气侧)。排气侧支承托架93由在将发动机主体1与支承台8连结的方向上并排的支承台侧块状物96和发动机主体侧块状物97构成。进气侧支承托架94由在将发动机主体1与支承台8连结的方向上并排的上侧块状物98和下侧块状物99构成。
由此,能够在四侧支承支承台8,因此能够实现更稳定的支承。另外,通过在排气侧支承托架93和进气侧支承托架94中设为允许部件彼此的位置变化的结构,从而能够维持前侧支承托架91和后侧支承托架92对支承台8的定位,并且将支承台8良好地支承。
另外,本实施方式的发动机100具备第二辅助部件88。第二辅助部件88为了将ATD43安装于支承台8而使用。在支承台8设置有能够固定第二辅助部件88的第一外壳安装部821和第二外壳安装部822。
由此,能够阶段性地变更ATD43相对于支承台8的安装位置,因此能够针对多个规格的ATD43兼用共通的支承台8。其结果,能够减少制造成本,并且减少部件管理的麻烦。
接下来,参照图12和13对变形例的支承台8x进行说明。图12是表示变形例的支承台8x的结构的立体图。图13是表示ATD43安装于变形例的支承台8x的样子的立体图。此外,在本变形例的说明中,存在对与上述的实施方式相同或者类似的部件在附图中标注相同的附图标记并省略说明的情况。
如图12所示,变形例的支承台8x由主体部73、前方辅助部件74、后方突起部75、以及边侧安装部76构成。
主体部73由大致板状的铸件构成,且形成为俯视观察时矩形(正方形)。在主体部73的中途部形成有多个通气窗部72。在主体部73的前方(发动机100的冷却风扇6侧)经由螺栓等而安装有前方辅助部件74。
前方辅助部件74形成为与上述实施方式的第一辅助部件87大致相同的块状。前方辅助部件74为了固定DPF外壳44a(SCR外壳45a)的前端而使用。具体而言,与上述第一辅助部件87相同地,DPF外壳44a(SCR外壳45a)的前端在抵碰于前方辅助部件74的状态下,经由沿DPF外壳44a(SCR外壳45a)的长度方向插入的螺栓等而安装于前方辅助部件74。
在前方辅助部件74形成有上述实施方式的外壳支承部81b。在将DPF外壳44a(SCR外壳45a)安装于前方辅助部件74时,外壳支承部81b以与DPF外壳44a(SCR外壳45a)的前端的外周面接触,且使PF外壳44a(SCR外壳45a)与主体部73的上表面不接触的方式,支承该DPF外壳44a(SCR外壳45a)。由此,在DPF外壳44a(SCR外壳45a)的前端的下表面与主体部73的上表面之间形成间隙。
后方突起部75以在主体部73的后方侧(发动机100的飞轮壳体61侧)从主体部73的上表面进一步向上突出的方式形成。在将DPF外壳44a(SCR外壳45a)安装于支承台8x时,后方突起部75以与DPF外壳44a(SCR外壳45a)的后端的外周面接触,且使DPF外壳44a(SCR外壳45a)与主体部73的上表面不接触的方式,支承该DPF外壳44a(SCR外壳45a)。由此,在DPF外壳44a(SCR外壳45a)的后端的下表面与主体部73的上表面之间形成间隙。
根据该结构,即便在支承台8x中,也能够将DPF外壳44a(SCR外壳45a)以几乎悬浮于支承台8x的上方的状态支承,从而实现放热效果的提高。
另外,在将DPF外壳44a(SCR外壳45a)安装于支承台8x时,不需要卷绕于外壳的外周的带等部件。因此,无需将以经得住带的紧固的方式增强刚性的构造设置于DPF外壳44a(SCR外壳45a),因此能够实现成本的减少。
在发动机100的长度方向上,在飞轮壳体61侧的后方突起部75的侧面(即支承台8x的后侧的面)形成有用于固定DPF外壳44a(SCR外壳45a)的安装孔。
在DPF外壳44a(SCR外壳45a)载置于支承台8x之上的状态下,如图13所示,DPF外壳44a(SCR外壳45a)的凸缘部46与支承台8x的后侧的面(形成有安装孔的部分)接触。在DPF外壳44a(SCR外壳45a)的凸缘部46与支承台8x的后侧的面接触的状态下,经由沿发动机100的长度方向插入的螺栓等,而将凸缘部46(即DPF外壳44a和SCR外壳45a)固定于支承台8x。
边侧安装部76在发动机100的长度方向观察时,形成为大致L字状,为了将支承台8x固定于发动机主体1而使用。边侧安装部76分别配置于发动机100的宽度方向上的支承台8x的两边侧。
边侧安装部76的在发动机100的宽度方向和高度方向上的侧面,分别形成有多个安装孔。边侧安装部76经由插入到形成于发动机100的宽度方向上的侧面的安装孔的螺栓等而固定于支承台8x。边侧安装部76经由插入到形成于发动机100的高度方向上的侧面的安装孔的螺栓等而固定于发动机主体1。这样,能够将支承台8x简单地安装于发动机主体1。
以上对本发明的最佳的实施方式进行了说明,但上述的结构例如能够像以下这样变更。
上下安装凸起91a也可以设为仅在前侧支承托架91形成有安装孔的结构,来替代设为凸起状。水平安装凸起92a也可以相同地设为仅在后侧支承托架92形成有安装孔的结构,来替代设为凸起状。
也可以在前侧支承托架91形成水平安装凸起,且在后侧支承托架92形成上下安装凸起。
前侧支承托架91、后侧支承托架92、排气侧支承托架93以及进气侧支承托架94的形状,能够考虑与其他部件的干扰等而适当地变更。
也可以省略排气侧支承托架93和进气侧支承托架94中的至少一个。
DPF外壳44a和SCR外壳45a的飞轮壳体61侧的端部也可以直接安装于外壳后侧安装部82。外壳后侧安装部82例如也可以变更为在支承台8的长度方向上的固定位置能够变更的板状部件等其他的形状。
外壳后侧安装部82也可以具备在支承台8的长度方向上并排的三个以上的外壳安装部(固定部)。
也可以根据需要而将第二辅助部件88安装于支承台8的上侧。该情况下,能够适当地变更第二辅助部件88的形状。
ATD43也可以仅由DPF装置44构成。
也可以在俯视观察时,发动机100的大致长方形的长度方向与曲柄轴10所延伸的方向垂直。另外,也可以在俯视观察时,发动机100是大致正方形。
附图标记说明
1…发动机主体;8…支承台;43…ATD(废气净化装置);91…前侧支承托架(第一支承托架);91a…上下安装凸起(上下安装部);92…后侧支承托架(第二支承托架);92a…水平安装凸起(水平安装部);100…发动机。

Claims (4)

1.一种发动机,具有净化废气的废气净化装置,
其特征在于,
具备:
发动机主体;
支承台,其支承所述废气净化装置;
第一支承托架,其配置于所述发动机主体的一侧,安装于该发动机主体,且支承所述支承台;和
第二支承托架,其配置于夹着所述发动机主体而与所述第一支承托架相反的一侧,安装于该发动机主体,且支承所述支承台,
所述第一支承托架具有相对于所述支承台沿上下方向安装的上下安装部,
所述第二支承托架具有相对于所述支承台沿水平方向安装的水平安装部。
2.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,
具备:
飞轮;和
冷却风扇,其为了进行冷却而旋转,
所述冷却风扇与所述飞轮夹着所述发动机主体相互配置于相反侧,
所述第一支承托架配置于所述冷却风扇侧,
所述第二支承托架配置于所述飞轮侧。
3.根据权利要求1或2所述的发动机,其特征在于,
具备:
第三支承托架,其配置于所述发动机主体的、与配置有所述第一支承托架的一侧和配置有所述第二支承托架的一侧中的任一侧均不同的一侧;和
第四支承托架,其配置于夹着所述发动机主体而与所述第三支承托架相反的一侧,
所述第三支承托架和所述第四支承托架至少由安装于所述发动机主体的第一部件、和安装于所述支承台的第二部件构成。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的发动机,其特征在于,
具备用于将所述废气净化装置安装于所述支承台的安装部件,
在所述支承台设置有多个能够固定所述安装部件的固定部。
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