JP2013019286A - Engine apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貨物輸送用コンテナなどに搭載するエンジン装置に関する。より詳しくは、本発明は、例えば貨物輸送用コンテナや各種車両に搭載するエンジンに適用するものであり、冷凍用・冷蔵用空気調和機器、もしくは車載用温度調節機器、または発電機器などを駆動するエンジン装置に関するものである。 The present invention relates to an engine device mounted on a cargo transportation container or the like. More specifically, the present invention is applied to, for example, a cargo transportation container or an engine mounted on various vehicles, and drives a refrigeration / refrigeration air conditioner, an in-vehicle temperature control device, a power generation device, or the like. The present invention relates to an engine device.
従来、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置(後処理装置)として、ディーゼルパティキュレートフィルタ(酸化触媒、ハニカム状フィルタ)を設け、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを、ディーゼルパティキュレートフィルタにて浄化処理する技術が知られている(特許文献1参照)。また、ディーゼルエンジンが搭載された車体フレームに、排気ガス浄化装置を設ける技術がある(特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。さらに、冷凍貨物などを輸送するコンテナに、冷凍用空気調和機器と、該空気調和機器を駆動するエンジンとを搭載し、貨物の冷凍保存に必要な温度(例えば、−20℃)以下にコンテナの内部温度を維持し、トラクタに前記コンテナを連結して、冷凍保存状態で貨物を輸送する技術もある(特許文献5)。
Conventionally, a diesel particulate filter (oxidation catalyst, honeycomb filter) is provided as an exhaust gas purification device (post-treatment device) in the exhaust path of the diesel engine, and the exhaust gas discharged from the diesel engine is supplied to the diesel particulate filter. There is known a technique of purifying with (see Patent Document 1). In addition, there is a technique of providing an exhaust gas purification device on a vehicle body frame on which a diesel engine is mounted (see
排気ガス浄化装置(特許文献1)を車体フレームに搭載する特許文献2〜4の構造では、ディーゼルエンジンを車体に搭載した状態で、はじめて、排気ガス規制の適合を実現しようとするものである。
In the structures of
ところが、近年、車体に搭載する前のディーゼルエンジン単体で、排気ガス規制をクリアーしてその品質を保証することを要求されている。さらに、ディーゼルエンジンは汎用性が広く、農作業機、建設機械、発電装置、船舶、貨物輸送用コンテナといった様々な分野で用いられる。 However, in recent years, it has been required that a diesel engine alone before being mounted on a vehicle body should satisfy exhaust gas regulations and guarantee its quality. Furthermore, the diesel engine has wide versatility and is used in various fields such as agricultural machines, construction machines, power generation devices, ships, and cargo transportation containers.
したがって、汎用ディーゼルエンジンを供給するエンジンメーカーとしては、後処理装置としての排気ガス浄化装置を、ディーゼルエンジン単体それ自体に支持するように構成し、排気ガス規制をクリアーしてその品質を保証する必要がある。 Therefore, as an engine manufacturer that supplies general-purpose diesel engines, it is necessary to configure the exhaust gas purification device as a post-processing device to support the diesel engine itself, and to clear the exhaust gas regulations to guarantee its quality There is.
しかしながら、ディーゼルエンジンの搭載スペースは、搭載される機械によって様々であるが、軽量化・コンパクト化の要請で、ディーゼルエンジンの搭載スペースに制約があることが多い。その限られた搭載スペースの中に、どのように排気ガス浄化装置を、ディーゼルエンジン単体に配置して支持するかが、技術的な課題である。 However, the installation space of the diesel engine varies depending on the machine on which it is mounted, but there are many restrictions on the installation space of the diesel engine due to demands for weight reduction and compactness. The technical problem is how to arrange and support the exhaust gas purifying device in the diesel engine alone in the limited mounting space.
例えば、特許文献5のように、空気調和機器などの駆動源としてのディーゼルエンジンを、貨物輸送用コンテナに搭載する従来技術では、ディーゼルエンジンの上部などにディーゼルパティキュレートフィルタを設けることが可能であるが、ディーゼルエンジンの設置スペースを容易にコンパクト化できない。また、貨物輸送用コンテナは、この外形寸法が使用目的別に規定されていて、外形寸法を大きくできないから、前記コンテナの貨物搭載容積を縮小する必要がある等の問題がある。また、貨物輸送用コンテナを稼働させた状態で長時間に亘って保管する場合、または稼働状態の前記コンテナを長距離移動させる場合、比較的低速の回転状態で前記エンジンが長時間に亘って連続運転されるから、排気ガスを連続的に浄化可能な温度以上に、排気ガス浄化装置の排気ガス浄化温度を簡単に維持できない等の問題もある。
For example, as in
そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention seeks to provide an engine device that has been improved by examining these current conditions.
前記目的を達成するため、請求項1に係る発明のエンジン装置は、エンジンの排気径路中に排気ガス浄化装置を設ける一方、前記エンジンの底部にオイルパンを配置する構造であって、前記オイルパンに前記排気ガス浄化装置を連結する支持体を設け、前記オイルパンに前記排気ガス浄化装置を支持するように構成したものである。 In order to achieve the above object, an engine device according to a first aspect of the present invention has a structure in which an exhaust gas purifying device is provided in an exhaust path of an engine, and an oil pan is disposed at the bottom of the engine, A support for connecting the exhaust gas purification device is provided on the oil pan, and the exhaust pan is supported by the oil pan.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエンジン装置において、前記エンジンの側面のうちこのシリンダブロックの側面から外向きに前記オイルパンの側面を突出させ、前記シリンダブロックの側面と前記オイルパンの上面に隣接させて前記排気ガス浄化装置を配置したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the engine device according to the first aspect, the side surface of the oil pan projects outwardly from the side surface of the cylinder block among the side surfaces of the engine, and the side surface of the cylinder block and the side surface of the cylinder block The exhaust gas purifying device is disposed adjacent to the upper surface of the oil pan.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のエンジン装置において、前記エンジンを形成するシリンダブロックの側面部に設ける第1ブラケットと、前記オイルパンの側面部に設ける第2ブラケットとを備え、前記第2ブラケットにて前記支持体を形成し、前記第1ブラケットと第2ブラケットとに前記排気ガス浄化装置を連結すると共に、前記エンジンの排気マニホールドに伸縮管を介して前記排気ガス浄化装置を接続したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the engine device according to the first aspect, the first bracket provided on a side surface portion of a cylinder block forming the engine and a second bracket provided on a side surface portion of the oil pan are provided. The support body is formed by the second bracket, the exhaust gas purification device is connected to the first bracket and the second bracket, and the exhaust gas purification device is connected to an exhaust manifold of the engine via an expansion tube. Are connected.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置の側面部のうち、排気ガス入口側端部または排気ガス出口側端部の少なくともいずれか一方の側面部に第1ブラケットを締結すると共に、前記排気ガス浄化装置の底面部に第2ブラケットを締結したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the engine device according to the third aspect, at least one side surface of the exhaust gas inlet side end portion or the exhaust gas outlet side end portion of the side surface portion of the exhaust gas purification device. The first bracket is fastened to the part, and the second bracket is fastened to the bottom part of the exhaust gas purification device.
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載のエンジン装置において、特定の回転速度にて前記エンジンを連続的に運転するように構成するとともに、前記排気ガス浄化装置は、排気ガス中の炭素物質または窒素酸化物を酸化する酸化触媒にて形成されているものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the engine device according to the first aspect, the engine is continuously operated at a specific rotational speed, and the exhaust gas purification device It is formed by an oxidation catalyst that oxidizes carbon substances or nitrogen oxides.
請求項1に記載の発明によれば、エンジンの排気径路中に排気ガス浄化装置を設ける一方、前記エンジンの底部にオイルパンを配置する構造であって、前記オイルパンに前記排気ガス浄化装置を連結する支持体を設け、前記オイルパンに前記排気ガス浄化装置を支持するように構成したものであるから、前記エンジンに近接させて前記排気ガス浄化装置をコンパクトに組付けることができる。前記エンジンの設置幅寸法(高さ、左右幅寸法、前後幅寸法)を殆ど拡大することなく、前記排気ガス浄化装置を設置できる。即ち、例えばコンテナなどに前記エンジンをコンパクトに搭載できる。 According to the first aspect of the present invention, an exhaust gas purification device is provided in the exhaust path of the engine, and an oil pan is disposed at the bottom of the engine, and the exhaust gas purification device is disposed on the oil pan. Since the support body to be connected is provided and the exhaust gas purification device is supported by the oil pan, the exhaust gas purification device can be compactly assembled close to the engine. The exhaust gas purification apparatus can be installed without substantially increasing the installation width dimension (height, left-right width dimension, front-rear width dimension) of the engine. That is, for example, the engine can be mounted compactly in a container or the like.
請求項2に記載の発明によれば、前記エンジンの側面のうちこのシリンダブロックの側面から外向きに前記オイルパンの側面を突出させ、前記シリンダブロックの側面と前記オイルパンの上面に隣接させて前記排気ガス浄化装置を配置したものであるから、前記シリンダブロックからの熱伝動により、前記排気ガス浄化装置の排気ガス浄化温度を、排気ガスの浄化に必要な温度以上に簡単に維持できる。特に、低速回転にて長時間に渡って前記エンジンを連続的に運転し、前記コンテナの内部温度を一定に保つ場合であっても、前記エンジンの排気ガス浄化性能を容易に維持できる。 According to the second aspect of the present invention, the side surface of the oil pan projects outward from the side surface of the cylinder block among the side surfaces of the engine, and is adjacent to the side surface of the cylinder block and the upper surface of the oil pan. Since the exhaust gas purification device is arranged, the exhaust gas purification temperature of the exhaust gas purification device can be easily maintained above the temperature necessary for purification of the exhaust gas by heat transfer from the cylinder block. In particular, the exhaust gas purification performance of the engine can be easily maintained even when the engine is continuously operated at a low speed for a long time and the internal temperature of the container is kept constant.
請求項3に記載の発明によれば、前記エンジンを形成するシリンダブロックの側面部に設ける第1ブラケットと、前記オイルパンの側面部に設ける第2ブラケットとを備え、前記第2ブラケットにて前記支持体を形成し、前記第1ブラケットと第2ブラケットとに前記排気ガス浄化装置を連結すると共に、前記エンジンの排気マニホールドに伸縮管を介して前記排気ガス浄化装置を接続したものであるから、前記側面固定用の第1ブラケットと下面固定用の第2ブラケットの2点支持にて、前記排気ガス浄化装置を簡単に組付け作業できる。前記エンジンのシリンダヘッドに設ける前記排気マニホールドに対して、前記排気ガス浄化装置の取付け位置を簡単に調節できる。 According to a third aspect of the present invention, the first bracket provided on the side surface portion of the cylinder block forming the engine and the second bracket provided on the side surface portion of the oil pan are provided, and the second bracket Since the support body is formed, the exhaust gas purification device is connected to the first bracket and the second bracket, and the exhaust gas purification device is connected to an exhaust manifold of the engine via an expansion tube. The exhaust gas purification device can be easily assembled by two-point support of the first bracket for fixing the side surface and the second bracket for fixing the lower surface. The mounting position of the exhaust gas purification device can be easily adjusted with respect to the exhaust manifold provided in the cylinder head of the engine.
請求項4に記載の発明によれば、前記排気ガス浄化装置の側面部のうち、排気ガス入口側端部または排気ガス出口側端部の少なくともいずれか一方の側面部に第1ブラケットを締結すると共に、前記排気ガス浄化装置の底面部に第2ブラケットを締結したものであるから、前記排気ガス浄化装置の組付け位置のうち排気ガスの移動方向の組付け位置が第1ブラケットにて規制される。前記排気ガス浄化装置の上下方向の組付け位置が第2ブラケットにて規制される。即ち、前記シリンダブロックの側面部と前記オイルパンの側面部に前記排気ガス浄化装置を簡単に着脱できる。前記排気ガス浄化装置の組付け作業性を向上できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the first bracket is fastened to at least one of the side surfaces of the exhaust gas purification device, that is, the exhaust gas inlet side end or the exhaust gas outlet side end. At the same time, since the second bracket is fastened to the bottom surface of the exhaust gas purification device, the assembly position of the exhaust gas in the moving direction of the exhaust gas purification device is regulated by the first bracket. The The assembly position of the exhaust gas purification device in the vertical direction is restricted by the second bracket. That is, the exhaust gas purification device can be easily attached to and detached from the side surface of the cylinder block and the side surface of the oil pan. Assembling workability of the exhaust gas purification device can be improved.
請求項5に記載の発明によれば、特定の回転速度にて前記エンジンを連続的に運転するように構成するとともに、前記排気ガス浄化装置は、排気ガス中の炭素物質または窒素酸化物を酸化する酸化触媒にて形成されているものであるから、排気ガス中の粒状物質を積極的に捕集するハニカムフィルタを設ける構造に比べ、前記排気ガス浄化装置の外形状をコンパクトに構成できる。排気ガス中の粒状物質を積極的に捕集するハニカムフィルタなどを設けることなく、前記酸化触媒によって排気ガス中の有害物質を低減できる。
According to the invention described in
以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図1はコンテナに搭載したディーゼルエンジンの正面図、図2はコンテナに搭載したディーゼルエンジンの側面図、図3はディーゼルエンジンの正面図、図4はディーゼルエンジンの背面図、図5はディーゼルエンジンの吸気マニホールド設置側の側面図、図6はディーゼルエンジンの排気マニホールド設置側の側面図、図7はディーゼルエンジンの平面図、図8はディーゼルエンジンの底面図である。図1乃至図8を参照しながら、ディーゼルエンジン1の全体構造について説明する。なお、以下の説明では、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド設置側を単にディーゼルエンジン1の右側と称し、同じくディーゼルエンジン1の排気マニホールド設置側を単にディーゼルエンジン1の左側と称する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front view of a diesel engine mounted on a container, FIG. 2 is a side view of the diesel engine mounted on a container, FIG. 3 is a front view of the diesel engine, FIG. 4 is a rear view of the diesel engine, and FIG. 6 is a side view of the exhaust manifold installation side of the diesel engine, FIG. 7 is a plan view of the diesel engine, and FIG. 8 is a bottom view of the diesel engine. The overall structure of the
図3乃至図6に示す如く、ディーゼルエンジン1のシリンダヘッド2の右側面には吸気マニホールド3が配置されている。シリンダヘッド2は、エンジン出力軸4(クランク軸)とピストン(図示省略)が内蔵されたシリンダブロック5に上載されている。シリンダヘッド2の左側面に排気マニホールド6が配置されている。シリンダブロック5の前面と後面からエンジン出力軸4の前端と後端を突出させている。
As shown in FIGS. 3 to 6, an
図4乃至図6に示す如く、シリンダブロック5の後面にフライホイールハウジング8を固着している。フライホイールハウジング8内にフライホイール9を設ける。エンジン出力軸4の後端側にフライホイール9を軸支させている。また、空気調和機器としての冷媒圧縮用のコンプレッサ7を備える。フライホイールハウジング8にコンプレッサ7を固着する。コンプレッサ7に、フライホイール9を介してディーゼルエンジン1の動力を取り出すように構成している。
As shown in FIGS. 4 to 6, a
さらに、シリンダブロック5の下面にはオイルパン11が配置されている。シリンダブロック5の平坦な底面積よりも、オイルパン11の平坦な上面積を大きく形成している。即ち、シリンダブロック5の左右側面よりも外側方にオイルパン11の左右側部を突出し、シリンダブロック5の前面よりも前方にオイルパン11の前部を突出し、オイルパン11のオイル貯蔵容積を大きく形成し、オイルパン11に多量のエンジンオイル(図示省略)を貯留して、ディーゼルエンジン1の長時間の連続運転において、そのエンジンオイルが不足するのを防止するように構成している。
Further, an
図4乃至図6に示すように、吸気マニホールド3には、外部空気を取込む吸気スロットルバルブ14と、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置(EGR)15を配置する。吸気マニホールド3に、吸気スロットルバルブ14を介してエアクリーナ16を連結する。エアクリーナ16にて除塵・浄化された外部空気は、吸気スロットルバルブ14を介して吸気マニホールド3に送られ、4気筒ディーゼルエンジン1の各気筒に供給されるように構成している。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
また、排気ガス再循環装置15は、ディーゼルエンジン1の再循環排気ガス(排気マニホールド6からのEGRガス)と新気(エアクリーナ16からの外部空気)とを混合させて吸気マニホールド3に供給するEGR本体ケース(コレクタ)17と、排気マニホールド6に再循環用の排気ガス冷却手段としてのEGRクーラ18を介して接続する再循環用継手体としての再循環排気ガス管19と、前記再循環排気ガスの吸込み量を調節するEGRバルブ20とを有する。なお、EGR本体ケース17には、前記新気の吸込み量を調節する吸気スロットルバルブ(図示省略)が内蔵されている。
Further, the exhaust
上記の構成により、再循環排気ガス管19にEGRバルブ20を介してEGR本体ケース17を連通させ、ディーゼルエンジン1から排気マニホールド6に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド3からディーゼルエンジン1に還流されることによって、ディーゼルエンジン1の燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン1からの窒素酸化物(NOx)の排出量が低減され、かつディーゼルエンジン1の燃費が向上される。
With the above configuration, the EGR
なお、シリンダブロック5内とラジエータ(図示省略)に冷却水を循環させる冷却水ポンプ21を備える。ディーゼルエンジン1の前面に冷却水ポンプ21を配置する。エンジン出力軸4の前端部にVベルト22などを介して冷却水ポンプ21を連結し、冷却水ポンプ21を駆動する。一方、冷却水ポンプ21に冷却水パイプ23を介してEGRクーラ18を接続する。冷却水ポンプ21から、EGRクーラ18を介して、シリンダブロック5内に冷却水を送込むように構成している。
A cooling
図3、図4、図6に示す如く、前記ディーゼルエンジン1の各気筒から排出された排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置(酸化触媒、スートフィルタ)31を備える。ディーゼルエンジン1の各気筒から排気マニホールド6に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置31等を経由して、排気管32から外部に放出される。排気ガス浄化装置31によって、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や、炭化水素(HC)や、粒子状物質(PM)を低減するように構成している。
As shown in FIGS. 3, 4, and 6, an exhaust gas purification device (oxidation catalyst, soot filter) 31 for purifying exhaust gas discharged from each cylinder of the
排気ガス浄化装置31は、DPFケース33を備える。平面視でディーゼルエンジン1の出力軸(クランク軸)4と平行に前後方向に長く延びた略円筒形状にDPFケース33を構成している。DPFケース33の前後両側(排気ガス移動方向一端側と同他端側)には、排気ガスを取入れる排気ガス入口管34と、排気ガスを排出する排気ガス出口管35とを設けている。
The exhaust
また、排気マニホールド6の後端部に排気継手体6aをダイキャスト加工にて一体的に形成する。排気継手体6aに、ベローズ状伸縮管36及びエルボ鋼管37を介して、排気ガス入口管34を接続する。即ち、排気継手体6aの下面側から伸縮管36を下向きに延設し、伸縮管36の下端側からエルボ鋼管37を前向きに延設し、エルボ鋼管37の前端側に排気ガス入口管34の後端側開口部を締結している。ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6に排気ガス入口管34を連通させ、ディーゼルエンジン1の排気ガスをDPFケース33内に導入するように構成している。
Further, an exhaust
さらに、DPFケース33の前面側に排気ガス出口管35の後端側を連結している。排気ガス出口管35の前端側に、排気管32を介して、消音器38とテールパイプ39を接続させる(図1参照)。DPFケース33の内部に、例えば白金等のディーゼル酸化触媒40を収容した構造である(図14、図15参照)。上記の構成により、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や、炭化水素(HC)の含有量や、排気ガス中の粒状物質(PM)が低減される。
Further, the rear end side of the exhaust
上記の通り、前記排気ガス浄化装置31は、ディーゼルエンジン1から排出される排気ガス中の炭素物質または窒素酸化物を酸化するディーゼル酸化触媒40のみにて形成されている。したがって、排気ガス中の粒状物質を積極的に捕集するハニカムフィルタを設ける構造に比べ、排気ガス浄化装置31の外形状をコンパクトに構成できる。また、特定の回転速度にてディーゼルエンジン1を連続的に運転するように構成しているから、排気ガス中の粒状物質を積極的に捕集するハニカムフィルタなどを設けることなく、ディーゼル酸化触媒40によって排気ガス中の有害物質を充分低減できる。
As described above, the exhaust
次に、図5、図7を参照して、ディーゼルエンジン1の燃料系統構造を説明する。図5、図7に示す如く、ディーゼルエンジン1に設けられた四気筒分の各インジェクタ41に、燃料ポンプ42とコモンレール43とを介して、燃料タンク(図示省略)を接続する。各インジェクタ41は、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ(図示省略)を有する。シリンダヘッド2の右側面にコモンレール43を固着し、吸気マニホールド3の下方側に近接させてコモンレール43を配置し、吸気マニホールド3及び排気ガス再循環装置15に近接させてコモンレール43を設けている。
Next, the fuel system structure of the
図5、図7に示す如く、燃料ポンプ42の吸入側には、燃料フィルタ44及び低圧管45を介して図示しない燃料タンクが接続される。前記燃料タンク内の燃料が燃料フィルタ44及び低圧管45を介して燃料ポンプ42に吸込まれる。一方、燃料ポンプ42の吐出側には、高圧管46を介してコモンレール43が接続される。円筒状のコモンレール43の長手方向の中間に高圧管46を連結している。また、コモンレール43には、4本の燃料噴射管47を介して四気筒分の各インジェクタ41がそれぞれ接続されている。円筒状のコモンレール43の長手方向に四気筒分の燃料噴射管47の端部をそれぞれ連結している。
As shown in FIGS. 5 and 7, a fuel tank (not shown) is connected to the suction side of the
上記の構成により、前記燃料タンクの燃料が燃料ポンプ42によってコモンレール43に圧送され、高圧の燃料がコモンレール43に蓄えられる。各インジェクタ41の燃料噴射バルブがそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール43内の高圧の燃料が各インジェクタ41からディーゼルエンジン1の各気筒に噴射される。即ち、各インジェクタ41の燃料噴射バルブを電子制御することによって、各インジェクタ41から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間(噴射量)を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン1から排出される窒素酸化物(NOx)を低減できる。ディーゼルエンジン1の騒音振動を低減できる。
With the above configuration, the fuel in the fuel tank is pumped to the
なお、燃料ポンプ42は、エンジン出力軸4にて駆動される。前記燃料タンクに燃料戻り管を介して燃料ポンプ42を接続する。円筒状のコモンレール43の長手方向の端部に、コモンレール43内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタを介して、コモンレール戻り管を接続する。即ち、燃料ポンプ42の余剰燃料とコモンレール43の余剰燃料が、燃料戻り管とコモンレール戻り管を介して、燃料タンクに回収される。
The
次に、図1〜図2を参照して、ディーゼルエンジン1の使用例を説明する。図1〜図2に示す如く、トラクタ(図示省略)にて牽引するトレーラ車体51に、冷凍貨物などを輸送する四角箱型の貨物輸送用コンテナ52を搭載する。トレーラ車体51は、収納可能な前部支脚体53と、後車輪54にて水平に支持されて、一定場所に保管される一方、前部支脚体53を収納して、トラクタの後部にトレーラ車体51の前部を連結し、トラクタにてトレーラ車体51を牽引するように構成している。
Next, a usage example of the
また、貨物輸送用コンテナ52の前面部に空気調和機器用の空調ハウジング55を設ける。該コンテナ52内の温度をコントロールする空気調和機器(図示省略)が空調ハウジング55に内設される。空調ハウジング55の下方にエンジンルーム56を形成する。ディーゼルエンジン1と、前記空気調和機器の一部であるコンプレッサ7を、エンジンルーム56内に設置する。ディーゼルエンジン1によってコンプレッサ7を作動し、コンプレッサ7にて空気調和機器の冷媒を圧縮することにより、貨物輸送用コンテナ52内の温度を、冷凍貨物の保存に適した保冷温度(−20℃など)に保持するように構成する。
In addition, an
なお、図20はエンジン1のトルクTと回転速度Nの関係を示す出力特性マップMにて求められるエンジン1固有のトルクカーブTmxを表したもので、図20に示す如く、エンジン1の回転速度Nを2種類の回転速度N#1,N#2のみに限定するように、エンジン1の回転速度Nが制御される。エンジン1の回転速度Nが、低速側の中間回転速度N#1または高速側の定格回転速度N#2のいずれかに維持されるように初期設定されている。貨物輸送用コンテナ52にて冷凍貨物を輸送する場合、貨物輸送用コンテナ52内の温度が保冷温度に降下するまでの間は、ディーゼルエンジン1を定格回転速度N#2にて高速一定回転させ、貨物輸送用コンテナ52内の温度を短時間で保冷温度まで降下させる一方、貨物輸送用コンテナ52内の温度が保冷温度まで降下したとき、ディーゼルエンジン1を中間回転速度N#1にて低速一定回転させ、貨物輸送用コンテナ52内の温度を保冷温度に維持するように構成している。ディーゼルエンジン1を中間回転速度N#1にて運転した場合、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や、炭化水素(HC)の含有量や、排気ガス中の粒状物質(PM)が、ディーゼル酸化触媒40にて低減される。
FIG. 20 shows a torque curve Tmx unique to the
図1〜図2、図12、図18に示す如く、前記エンジンルーム56の前面部にメンテナンス用ドア57を開閉可能に設ける。ドア57を開放作動させることによって、前記エンジンルーム56の前面が前方に向けて開放されるように構成する。また、貨物輸送用コンテナ52の左側方向にディーゼルエンジン1の正面を向け、貨物輸送用コンテナ52の正面に向かってエンジンルーム56の右側にディーゼルエンジン1を配置し、エンジンルーム56の左側にコンプレッサ7を配置する。即ち、前記エンジンルーム56の前面開口に、ディーゼルエンジン1の右側面とコンプレッサ7の右側面を対向させるように構成する。
As shown in FIGS. 1, 2, 12, and 18, a
さらに、図1〜図2、図12、図18に示す如く、ディーゼルエンジン1の右側には吸気マニホールド3が配置されている。ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置側に、吸気スロットルバルブ14と、排気ガス再循環バルブとしてのEGRバルブ20と、燃料フィルタ44と、コモンレール43を配置すると共に、吸気マニホールド3設置側に隣接するディーゼルエンジン1の側面に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段としてのEGRクーラ18を設け、ディーゼルエンジン1が内設されたエンジンルーム56のメンテナンス用ドア57に、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置側を対面させている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 2, 12, and 18, an
また、図12、図18に示す如く、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置側において、オイルパン11上面のエンジンオイル用給油口61と、エンジンオイル濾過用のフィルタ62と、ディーゼルエンジン1始動用のスタータ63と、前記燃料ポンプ42を設ける。一方、ディーゼルエンジン1の上面のうち、前記エンジン1の吸気マニホールド3設置側に近い上面に、インジェクタ41を配置している。なお、オイルパン11の側面のうち、吸気マニホールド3設置側の側面の下部に、オイルパン11内のオイルを抜取るためのドレンキャップ64を設けている。
Further, as shown in FIGS. 12 and 18, on the
上記の構成により、前記吸気スロットルバルブ14と、EGRバルブ20と、燃料フィルタ44と、コモンレール43と、EGRクーラ18の保守点検作業などが、トレーラ車体51前部の作業者によって、エンジンルーム56の前面開口側から実行できる。一方、給油口61へのエンジンオイル給油作業、エンジンオイル用フィルタ62の交換作業、スタータ63または燃料ポンプ42またはインジェクタ41などの保守点検作業が、前記と同様に、エンジンルーム56の前面開口側から実行できる。
With the above configuration, maintenance and inspection work for the
図1、図2、図12、図18に示す如く、貨物輸送用コンテナ52に搭載した空気調和機器(コンプレッサ7)などをディーゼルエンジン1によって駆動するコンテナ搭載用のエンジン装置において、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置側に、吸気スロットルバルブ14と、排気ガス再循環バルブ(EGRバルブ20)と、燃料フィルタ44と、コモンレール43を配置すると共に、吸気マニホールド3設置側に隣接するディーゼルエンジン1の側面に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段(EGRクーラ18)を設け、ディーゼルエンジン1が内設されたエンジンルーム56のメンテナンス用ドア57に、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置側を対面させるように構成している。したがって、メンテナンス用ドア57を開放することにより、前記吸気スロットルバルブ14と、EGRバルブ20と、前記燃料フィルタ44と、前記コモンレール43と、EGRクーラ18を、一方向からの作業にてメンテナンスできる。ディーゼルエンジン1を保守点検するときに、前記エンジンルーム56を多方向に大きく開放する必要がないから、ディーゼルエンジン1を狭小空間にコンパクトに設置でき、かつディーゼルエンジン1各部のメンテナンス忘れ等を防止できる。一側方向からのメンテナンス作業にてディーゼルエンジン1の保守点検作業性を向上できる。
As shown in FIGS. 1, 2, 12, and 18, in a container-mounted engine device that drives an air conditioner (compressor 7) or the like mounted in a
図1、図2、図12、図18に示す如く、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置側に、エンジンオイル用給油口61と、エンジンオイル用フィルタ62と、スタータ63と、燃料ポンプ42を設ける一方、ディーゼルエンジン1の上面のうち、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置側に近い上面に、インジェクタ41を配置している。したがって、エンジンオイル給油作業性、またはエンジンオイル用フィルタ62の交換作業性、またはスタータ63または燃料ポンプ42またはインジェクタ41等のメンテナンス作業性なども向上できるものでありながら、ディーゼルエンジン1の保守点検作業のときにそれらの作業を忘れるのを防止できる。ディーゼルエンジン1の保守点検作業性をさらに向上できる。
As shown in FIGS. 1, 2, 12, and 18, an engine
次に、図9、図10、図13〜図15を参照して、排気ガス浄化装置31の取付け構造を説明する。図9、図10、図13〜図15に示す如く、前記ディーゼルエンジン1の排気径路中に排気ガス浄化装置31を設ける。ディーゼルエンジン1の底部にオイルパン11を配置する。ディーゼルエンジン1の側面のうちこのシリンダブロック5の側面から外向きにオイルパン11の側面を突出させている。シリンダブロック5の側面とオイルパン11の上面に隣接させて排気ガス浄化装置31を配置している。即ち、シリンダブロック5の側面とオイルパン11の上面との連結部(角隅部)に排気ガス浄化装置31を設置する。
Next, with reference to FIGS. 9, 10, and 13 to 15, a mounting structure of the exhaust
ディーゼルエンジン1を形成するシリンダブロック5の側面部に設ける第1ブラケット71と、オイルパン11の側面部に設ける第2ブラケット72とを備える。シリンダブロック5に排気ガス浄化装置31を連結する支持体として第1ブラケット71を設ける。シリンダブロック5に排気ガス浄化装置31の排気ガス入口管34を支持するように構成している。シリンダブロック5の側面部に第1ブラケット71をボルト73にて締結する。排気ガス入口管34の排気ガス入口側の端部にフランジ体74を一体的に設け、ボルト75及びナット76にて第1ブラケット71にフランジ体74の一側部を締結する。
A
また、図13〜図14に示す如く、伸縮管36が一端側に連結されたエルボ鋼管37の他端側を、フランジ体74にボルト77にて締結している。即ち、フランジ体74を兼用して、排気ガス入口管34(DPFケース33)をシリンダブロック5に連結すると共に、排気ガス入口管34にエルボ鋼管37を連結している。したがって、シリンダブロック5と、DPFケース33と、エルボ鋼管37を、少ない部品数で高剛性に連結できる。
Further, as shown in FIGS. 13 to 14, the other end side of the
さらに、図13、図15に示す如く、オイルパン11に排気ガス浄化装置31を連結する支持体として第2ブラケット72を設ける。オイルパン11に排気ガス浄化装置31のDPFケース33を支持するように構成している。DPFケース33の下面に補強板体81を介して受け枠体82を溶接固定する。オイルパン11の外側面に第2ブラケット72の垂直部をボルト83にて締結すると共に、受け枠体82の下面に第2ブラケット72の水平部をボルト84及びナット85にて締結している。
Further, as shown in FIGS. 13 and 15, a
即ち、第1ブラケット71と第2ブラケット72とに排気ガス浄化装置31を連結すると共に、前記エンジン1の排気マニホールド6に伸縮管36を介して排気ガス浄化装置31を接続している。排気ガス浄化装置31の側面部のうち、排気ガス入口側端部の側面部に第1ブラケット71を締結すると共に、排気ガス浄化装置31の底面部に第2ブラケット72を締結している。なお、排気ガス浄化装置31の側面部のうち、排気ガス出口側端部の側面部に支持体(第1ブラケット71)を締結してもよい。
That is, the exhaust
図1、図9、図10、図13〜図15に示す如く、貨物輸送用コンテナ52に搭載した空気調和機器(コンプレッサ7)などをディーゼルエンジン1によって駆動するコンテナ搭載用のエンジン装置において、ディーゼルエンジン1の排気径路中に排気ガス浄化装置31を設ける一方、ディーゼルエンジン1の底部にオイルパン11を配置する構造であって、オイルパン11に排気ガス浄化装置31を連結する支持体としての第2ブラケット72を設け、オイルパン11に排気ガス浄化装置31を支持するように構成している。したがって、ディーゼルエンジン1に近接させて排気ガス浄化装置31をコンパクトに組付けることができる。ディーゼルエンジン1の設置幅寸法(高さ、左右幅寸法、前後幅寸法)を殆ど拡大することなく、排気ガス浄化装置31を設置できる。即ち、コンテナ52の冷凍貨物搭載容積を簡単に確保できるものでありながら、コンテナ52にディーゼルエンジン1をコンパクトに搭載できる。
As shown in FIGS. 1, 9, 10, and 13 to 15, in a container-mounted engine device that drives an air conditioner (compressor 7) or the like mounted in a
図9、図10に示す如く、ディーゼルエンジン1の側面のうちこのシリンダブロック5の側面から外向きにオイルパン11の側面を突出させ、シリンダブロック5の側面と前記オイルパン11の上面に隣接させて排気ガス浄化装置31を配置している。したがって、シリンダブロック5からの熱伝動により、排気ガス浄化装置31の排気ガス浄化温度を、排気ガスの浄化に必要な温度以上に簡単に維持できる。特に、低速回転(図20の中間回転速度N#1)にて長時間に渡ってディーゼルエンジン1を連続的に運転し、貨物輸送用コンテナ52の内部温度を一定に保つ場合であっても、ディーゼルエンジン1の排気ガス浄化性能を容易に維持できる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the side surface of the
図9、図10、図13〜図15に示す如く、ディーゼルエンジン1を形成するシリンダブロック5の側面部に設ける第1ブラケット71と、オイルパン11の側面部に設ける第2ブラケット72とを備え、第2ブラケット72にて前記支持体を形成し、第1ブラケット71と第2ブラケット72とに排気ガス浄化装置31を連結すると共に、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6に伸縮管36を介して排気ガス浄化装置31を接続している。したがって、側面固定用の第1ブラケット71と下面固定用の第2ブラケット72の2点支持にて、排気ガス浄化装置31を簡単に組付け作業できる。ディーゼルエンジン1のシリンダヘッド2に設ける前記排気マニホールド6に対して、排気ガス浄化装置31の取付け位置を簡単に調節できる。伸縮管36の変形にて排気ガス浄化装置31の取付け誤差を吸収できる。
As shown in FIGS. 9, 10, 13 to 15, a
図13〜図15に示す如く、排気ガス浄化装置31の側面部のうち、排気ガス入口側端部または排気ガス出口側端部の少なくともいずれか一方の側面部に第1ブラケット71を締結すると共に、排気ガス浄化装置31の底面部に第2ブラケット72を締結している。したがって、排気ガス浄化装置31の組付け位置のうち排気ガスの移動方向の組付け位置が第1ブラケット71にて規制される。排気ガス浄化装置31の上下方向の組付け位置が第2ブラケット72にて規制される。即ち、シリンダブロック5の側面部とオイルパン11の側面部に排気ガス浄化装置31を簡単に着脱できる。排気ガス浄化装置31の組付け作業性を向上できる。
As shown in FIGS. 13 to 15, the
次に、図4、図7、図10、図12、図17〜図19を参照して、排気ガス再循環装置15と排気ガス冷却手段としてのEGRクーラ18の取付け構造を説明する。図9、図10、図13〜図15に示す如く、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3に排気ガス再循環装置15を付設する一方、ディーゼルエンジン1に配置したフライホィールハウジング8の上面側に、再循環用排気ガスを冷却するためのEGRクーラ18(排気ガス冷却手段)を配置している。
Next, with reference to FIG. 4, FIG. 7, FIG. 10, FIG. 12, and FIGS. 17 to 19, a mounting structure of the exhaust
図4、図7、図10、図12、図17〜図19に示す如く、ディーゼルエンジン1の外側面のうち、吸気マニホールド3設置面と前記フライホィールハウジング8設置面とのコーナー部(シリンダヘッド2の背面一側部)に、排気ガス再循環装置15とEGRクーラ18を連通する再循環用継手体86をボルト締結している。再循環用継手体86を介してEGRクーラ18に再循環排気ガス管19を設側し、EGRクーラ18の排気ガスが再循環用継手体86から再循環排気ガス管19を介してEGRバルブ20に供給されるように構成している。
4, 7, 10, 12, and 17 to 19, a corner portion (cylinder head) between the
また、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6に排気ガス浄化装置31を付設する構造であって、ディーゼルエンジン1の外側面のうち、排気マニホールド6設置面とフライホィールハウジング8設置面とのコーナー部(排気マニホールド6の後端部)に、EGRクーラ18または排気ガス浄化装置31に排気マニホールド6を連通する排気継手体6aを設けている。
Further, the exhaust
吸気マニホールド3設置側(エンジン1の右側)またはフライホィールハウジング8設置側(エンジン1の後側)から螺着操作可能な排気継手用ボルト87によって、排気継手体6aにEGRクーラ18の排気ガス入口側端部を締結している。排気マニホールド6からのディーゼルエンジン1の排気ガスが排気継手体6aにて分岐され、排気継手体6aからEGRクーラ18または排気ガス浄化装置31に排気ガスが送出されるように構成している。
An exhaust gas inlet of the
さらに、図17〜図19に示す如く、ディーゼルエンジン1の冷却水を循環させる冷却水ポンプ21を備え、ディーゼルエンジン1の側面のうち対向する側面(前側面と後側面)に振分けて、冷却水ポンプ21とEGRクーラ18とをそれぞれ配置している。冷却水ポンプ21の冷却水出口にEGRクーラ18の冷却水入口を接続する冷却水パイプ23を備える。ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6の上面側に冷却水パイプ23の中間部を延設している。
Furthermore, as shown in FIGS. 17-19, the cooling
即ち、冷却水パイプ23に複数の冷却水パイプ支持板体91の一端側を溶接固定する。各冷却水パイプ支持板体91の他端側を、排気マニホールド6の上面にボルト92にて締結する。図示しないラジエータの冷却水を、冷却水パイプ23からEGRクーラ18の排気ガス出口部に供給し、EGRクーラ18の排気ガスを前記冷却水にて冷却するように構成する。なお、EGRクーラ18の排気ガス入口部に出口パイプ93を接続し、EGRクーラ18から出口パイプ93を介してシリンダブロック5に冷却水を送出させ、シリンダブロック5を前記冷却水にて冷却するように構成している。
That is, one end side of the plurality of cooling water pipe
図1、図4、図7、図10、図12に示す如く、貨物輸送用コンテナ52に搭載した空気調和機器(コンプレッサ7)などをディーゼルエンジン1によって駆動するコンテナ搭載用のエンジン装置において、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3に排気ガス再循環装置15を付設する一方、ディーゼルエンジン1にフライホィールハウジング8を配置する構造であって、フライホィールハウジング8の上面側に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段としてのEGRクーラ18を配置している。したがって、フライホィールハウジング8の上面側スペースを利用して、EGRクーラ18をコンパクトに配置できる。ディーゼルエンジン1の設置幅寸法(高さ、左右幅寸法、前後幅寸法)を殆ど拡大することなく、EGRクーラ18を設置できる。即ち、コンテナ52の貨物搭載容積を簡単に確保できるものでありながら、コンテナ52にディーゼルエンジン1をコンパクトに搭載できる。
As shown in FIGS. 1, 4, 7, 10, and 12, in a container-mounted engine device that drives an air conditioner (compressor 7) or the like mounted in a
図4、図7、図10、図12、図17〜図19に示す如く、ディーゼルエンジン1の外側面のうち、吸気マニホールド3設置面とフライホィールハウジング8設置面とのコーナー部に、排気ガス再循環装置15とEGRクーラ18を連通する再循環用継手体としての再循環排気ガス管19を設けている。したがって、ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3設置面とフライホィールハウジング8設置面を利用して、排気ガス再循環装置15とEGRクーラ18をコンパクトに配置できるものでありながら、EGRクーラ18から排気ガス再循環装置15に向けて排気ガスを少ない抵抗で移動させることができる。ディーゼルエンジン1の負荷を増大させることなく、排気ガス中の窒素酸化物を低減させる等の排気ガス浄化機能を向上できる。
As shown in FIGS. 4, 7, 10, 12, and 17 to 19, exhaust gas is disposed at the corners between the
また、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6に排気ガス浄化装置31を付設する構造であって、ディーゼルエンジン1の外側面のうち、排気マニホールド6設置面とフライホィールハウジング8設置面とのコーナー部に、EGRクーラ18または排気ガス浄化装置31に排気マニホールド6を連通する排気継手体6aを設けている。したがって、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6設置面とフライホィールハウジング8設置面を利用して、EGRクーラ18と排気ガス浄化装置31をコンパクトに配置できるものでありながら、EGRクーラ18と排気ガス浄化装置31に排気マニホールド6から排気ガスを少ない抵抗で移動させることができる。ディーゼルエンジン1の負荷を増大させることなく、排気ガス浄化機能を向上できる。
Further, the exhaust
図14、図17に示す如く、吸気マニホールド3設置側またはフライホィールハウジング8設置側から螺着操作可能な排気継手用ボルト87によって、排気継手体6aにEGRクーラ18の排気ガス入口側端部を締結している。したがって、ディーゼルエンジン1の同一側方(吸気マニホールド3設置側またはフライホィールハウジング8設置側)から、排気ガス再循環装置15とEGRクーラ18の両方をそれぞれ着脱でき、EGRクーラ18の組立作業性またはメンテナンス作業性を向上できる。
As shown in FIGS. 14 and 17, the exhaust gas joint side end of the
図4、図7、図10、図12、図17〜図19に示す如く、ディーゼルエンジン1の外側面のうち、排気マニホールド6設置面とフライホィールハウジング8設置面とのコーナー部に、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6にEGRクーラ18を連通する排気継手体6aを設け、吸気マニホールド3設置側から、EGRクーラ18の上面側または下面側を介して、排気継手体6aにEGRクーラ18を締結操作可能に構成している。したがって、フライホィールハウジング8設置側のエンジンルーム56側面を解放することなく、排気継手体6aに対してEGRクーラ18を着脱操作でき、EGRクーラ18や、EGRクーラ18などによって形成する排気ガス再循環装置の組付け作業性や保守点検作業性などを向上できる。
As shown in FIGS. 4, 7, 10, 12, and 17 to 19, among the outer surfaces of the
図17〜図19に示す如く、ディーゼルエンジン1の冷却水を循環させる冷却水ポンプ21を備える構造であって、ディーゼルエンジン1の側面のうち対向する側面に振分けて、冷却水ポンプ21とEGRクーラ18とをそれぞれ配置すると共に、冷却水ポンプ21の冷却水出口にEGRクーラ18の冷却水入口を接続する冷却水パイプ23を備え、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド6の上面側に冷却水パイプ23の中間部を延設している。したがって、ディーゼルエンジン1各部の保守点検作業を阻害しない場所に、高剛性の前記排気マニホールド6を利用して、冷却水パイプ23をコンパクトに組付けることができる。ディーゼルエンジン1各部を保守点検作業する側と反対の前記エンジン1側面に冷却水パイプ23が支持されるから、ディーゼルエンジン1各部を保守点検作業するときに、工具などの当接によって、冷却水パイプ23が損傷するのを防止できる。
As shown in FIGS. 17-19, it is the structure provided with the cooling
図21は定置型または移動型の発電装置96にディーゼルエンジン1を搭載した第2実施形態を示す。図21に示す如く、フライホイールハウジング8に発電機97を固着する。発電装置96のハウジング98内部に、ディーゼルエンジン1と発電機97を一体的に収納する。発電機97に、フライホイール9を介してディーゼルエンジン1の動力を取り出すと共に、ディーゼルエンジン1にて発電機97を駆動して、電力を供給するように構成している。
FIG. 21 shows a second embodiment in which the
図22は定置型または移動型の冷蔵庫100にディーゼルエンジン1を搭載した第3実施形態を示す。第1実施形態の図1と同様に、冷蔵庫100の外側部に空気調和機器用の空調ハウジング55を設ける。該冷蔵庫100内の温度をコントロールする空気調和機器(図示省略)が空調ハウジング55に内設される。空調ハウジング55の下方にエンジンルーム56を形成する。なお、第1実施形態の図5と同様に、空気調和機器としての冷媒圧縮用のコンプレッサ備える。フライホイールハウジングに空気調和機器の一部であるコンプレッサを固着する。前記コンプレッサに、フライホイールを介してディーゼルエンジン1の動力を取り出すもので、ディーゼルエンジン1によって前記コンプレッサを作動し、前記コンプレッサにて空気調和機器の冷媒を圧縮することにより、冷蔵庫100内の温度を、冷蔵貨物の保存に適した保冷温度(例えば10℃など)に保持するように構成している。
FIG. 22 shows a third embodiment in which the
1 ディーゼルエンジン
5 シリンダブロック
6 排気マニホールド
11 オイルパン
31 排気ガス浄化装置
36 伸縮管
40 ディーゼル酸化触媒
71 第1ブラケット(支持体)
72 第2ブラケット(支持体)
DESCRIPTION OF
72 Second bracket (support)
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