JP2014025402A

JP2014025402A - エンジン装置

Info

Publication number: JP2014025402A
Application number: JP2012165918A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Miyazaki; 和之宮崎; Shinya Fukuyoshi; 真也福吉
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-02-06
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: JP5939921B2

Abstract

【課題】エンジン１の構成部品の一つとして、エンジン１に排気ガス浄化装置２を高剛性に且つできるだけコンパクトに配置できるようにする。
【解決手段】本願発明のエンジン装置は、エンジン１からの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置２を備える。前記排気ガス浄化装置２の長手方向が前記エンジン１の出力軸３と直交するように、前記排気ガス浄化装置２を前記エンジン１に搭載する。前記エンジン１において前記出力軸３と交差する一側面に冷却ファン９を設ける。前記エンジン１の上面側のうち前記冷却ファン９寄りの箇所で前記排気ガス浄化装置２をシリンダヘッド５に支持させる。
【選択図】図８

Description

本願発明は、例えば建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジン装置に関するものである。

昨今、ディーゼルエンジン（以下単に、エンジンという）に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載される建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが望まれている。排気ガス浄化装置としては、排気ガス中の粒子状物質等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が知られている（特許文献１及び２参照）。

特開２０００−１４５４３０号公報特開２００３−２７９２２号公報

ところで、ＤＰＦにおいては、経年使用でスートフィルタに堆積する粒子状物質を、エンジンの駆動時に燃焼除去させてスートフィルタを再生させる技術がある。よく知られているように、スートフィルタ再生動作は、排気ガス温度が再生可能温度（例えば３００℃程度）以上で生ずるから、ＤＰＦを通過する排気ガス温度は再生可能温度以上であることが望ましい。このため、以前から、ＤＰＦを排気ガス温度が高い位置、すなわちエンジンに直接搭載したいという要請がある。

しかし、エンジンにＤＰＦを取り付ける場合は、駆動によるエンジン振動が排気ガス浄化装置に直接伝わるおそれがあり、適切なＤＰＦの取付け構造を考慮しなければ、ＤＰＦ内に収容されるディーゼル酸化触媒やスートフィルタが振動によって破損することが懸念される。

一方、エンジンの搭載スペースは搭載対象の作業機によって様々だが、近年は、軽量化やコンパクト化の要請で、搭載スペースに制約がある（狭小である）ことが多い。このため、エンジンにＤＰＦを直接搭載するに当たっては、ＤＰＦをできるだけコンパクトにレイアウトする必要がある。

本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、エンジンからの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記排気ガス浄化装置の長手方向が前記エンジンの出力軸と直交するように、前記排気ガス浄化装置を前記エンジンに搭載しているエンジン装置であって、前記エンジンにおいて前記出力軸と交差する一側面に冷却ファンを設け、前記エンジンの上面側のうち前記冷却ファン寄りの箇所で前記排気ガス浄化装置をシリンダヘッドに支持させているというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置は、前記シリンダヘッド上のヘッドカバーと前記冷却ファンとの間に位置しているというものである。

請求項３の発明は、請求項２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外周部のうち前記冷却ファンと反対側に、前記排気ガス浄化装置に対する検出部材用の電気配線コネクタを配置しているというものである。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載のエンジン装置において、前記エンジンにおいて前記出力軸に沿う両側面に、前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとを振り分けて配置し、前記エンジンの前記排気マニホールド側に発電機を配置し、前記エンジンの前記吸気マニホールド側にＥＧＲ装置を配置し、前記エンジンの前記冷却ファン側に冷却水ポンプを配置し、前記発電機と前記ＥＧＲ装置との設置幅内で、且つ、前記冷却水ポンプの上方に、前記排気ガス浄化装置を位置させているというものである。

請求項１の発明によると、エンジンからの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記排気ガス浄化装置の長手方向が前記エンジンの出力軸と直交するように、前記排気ガス浄化装置を前記エンジンに搭載しているエンジン装置であって、前記エンジンにおいて前記出力軸と交差する一側面に冷却ファンを設け、前記エンジンの上面側のうち前記冷却ファン寄りの箇所で前記排気ガス浄化装置をシリンダヘッドに支持させているから、前記エンジンに前記排気ガス浄化装置を組み込んでから出荷可能なものでありながら、前記エンジンの高剛性部品である前記シリンダヘッドを用いて、前記排気ガス浄化装置を高剛性に支持でき、振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷を防止できる。

また、前記エンジンの上面側のうち前記冷却ファン寄りの箇所に前記排気ガス浄化装置を配置するから、前記シリンダヘッドや例えば吸気マニホールド及び排気マニホールド等の上面側を広範囲に露出でき、前記エンジン関連のメンテナンス作業もし易くなる。

請求項２の発明によると、前記排気ガス浄化装置は、シリンダヘッド上のヘッドカバーと前記冷却ファンとの間に位置しているから、前記エンジンの上面側のうち前記ヘッドカバーと前記冷却ファンとの間に存在するデッドスペースを有効利用して、前記排気ガス浄化装置を配置できる。従って、前記排気ガス浄化装置を組み付けた前記エンジンであっても、全高を極力低く抑えた構造にでき、前記エンジンのコンパクト化を図れる。

請求項３の発明によると、前記排気ガス浄化装置の外周部のうち平面視で前記冷却ファンと反対側に、前記排気ガス浄化装置に対する検出部材用の電気配線コネクタを配置しているから、前記排気ガス浄化装置の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、前記電気配線コネクタを位置させることが可能になり、前記排気ガス浄化装置を含む前記エンジン全高に対して、前記電気配線コネクタの配置の影響を少なくできるか又はなくせることになる。このため、前記排気ガス浄化装置を組み付けた前記エンジンにおいて、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、この点でも前記エンジンのコンパクト化に貢献する。

請求項４の発明によると、前記エンジンにおいて前記出力軸に沿う両側面に、前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとを振り分けて配置し、前記エンジンの前記排気マニホールド側に発電機を配置し、前記エンジンの前記吸気マニホールド側にＥＧＲ装置を配置し、前記エンジンの上面側のうち前記冷却ファン寄りに冷却水ポンプを配置し、前記発電機と前記ＥＧＲ装置との設置幅内で、且つ、前記冷却水ポンプの上方に、前記排気ガス浄化装置を位置させているから、前記排気ガス浄化装置を組み付けた前記エンジンであっても、全幅を極力低く抑えた構造にでき、この点でも前記エンジンのコンパクト化に寄与する。また、例えばターボ過給機と前記排気ガス浄化装置との間の配管や、前記ターボ過給機と前記ＥＧＲ装置との間の配管を、前記排気ガス浄化装置に規制されることなく配置でき、前記配管設置の自由度を向上できる。更に、前記冷却ファンからの冷却風は前記冷却水ポンプに直接吹き当たることになり、前記排気ガス浄化装置の存在が前記冷却水ポンプの空冷を妨げない。

エンジンの正面図である。エンジンの背面図である。エンジンの左側面図である。エンジンの右側面図である。エンジンの平面図である。エンジンを後ろ斜め上方から見た斜視図である。エンジンを斜め後方から見た斜視図である。冷却ファン、ヘッドカバー及び排気ガス浄化装置の位置関係を示すエンジンの右側面図である。

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。まず、図１〜図８を参照しながら、コモンレール式のエンジン１の概略構造について説明する。なお、以下の説明では、出力軸３に沿う両側部（出力軸３を挟んだ両側部）を左右、冷却ファン９配置側を前側、フライホイル１１配置側を後側、排気マニホールド７配置側を左側、吸気マニホールド６配置側を右側と称し、これらを便宜的に、エンジン１における四方及び上下の位置関係の基準としている。

図１〜図８に示すように、建設土木機械や農作業機といった作業機に搭載される原動機としてのエンジン１は、連続再生式の排気ガス浄化装置２（ＤＰＦ）を備えている。排気ガス浄化装置２によって、エンジン１から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が除去されると共に、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が低減される。

エンジン１は、出力軸３（クランク軸）とピストン（図示省略）とを内蔵するシリンダブロック４を備える。シリンダブロック４上にシリンダヘッド５を搭載している。シリンダヘッド５の右側面に吸気マニホールド６を配置する。シリンダヘッド５の左側面に排気マニホールド７を配置する。すなわち、エンジン１において出力軸３に沿う両側面に、吸気マニホールド６と排気マニホールド７とを振り分けて配置する。シリンダヘッド５の上面にヘッドカバー８を配置する。エンジン１において出力軸３と交差する一側面、具体的にはシリンダブロック４の前面に、冷却ファン９を設ける。シリンダブロック４の後面にマウンティングプレート１０を設ける。マウンティングプレート１０に重なるようにフライホイル１１を配置する。

出力軸３にフライホイル１１を軸支する。作業機の作動部に出力軸３を介してエンジン１の動力を取り出すように構成している。また、シリンダブロック４の下面にはオイルパン１２を配置する。オイルパン１２内の潤滑油は、シリンダブロック４の右側面に配置されたオイルフィルタ１３を介して、エンジン１の各潤滑部に供給される。

シリンダブロック４の右側面のうちオイルフィルタ１３の上方（吸気マニホールド６の下方）には、燃料を供給するための燃料供給ポンプ１４を取付ける。電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）付きの３気筒分のインジェクタ１５をエンジン１に設ける。各インジェクタ１５に、燃料供給ポンプ１４及び円筒状のコモンレール１６及び燃料フィルタ（図示省略）を介して、作業機に搭載される燃料タンク（図示省略）を接続する。

前記燃料タンクの燃料が燃料フィルタ（図示省略）を介して燃料供給ポンプ１４からコモンレール１６に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１６に蓄えられる。各インジェクタ１５の燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール１６内の高圧の燃料が各インジェクタ１５からエンジン１の各気筒に噴射される。なお、マウンティングプレート１０にエンジン始動用スタータ１８を設けている。エンジン始動用スタータ１８のピニオンギヤはフライホイル１１のリングギヤに噛み合っている。エンジン１を始動させる際は、スタータ１８の回転力にてフライホイル１１のリングギヤを回転させることによって、出力軸３が回転開始する（いわゆるクランキングが実行される）。

シリンダヘッド５の前面側（冷却ファン９側）には、冷却水ポンプ２１が冷却ファン９のファン軸と同軸状に配置されている。エンジン１の左側、具体的には冷却水ポンプ２１の左側方に、エンジン１の動力にて発電する発電機としてのオルタネータ２３が設けられている。出力軸３の回転にて、冷却ファン駆動用Ｖベルト２２を介して、冷却ファン９と共に冷却水ポンプ２１及びオルタネータ２３が駆動する。作業機に搭載されるラジエータ１９（図３及び図４参照）内の冷却水が、冷却水ポンプ２１の駆動によって、シリンダブロック４及びシリンダヘッド５に供給され、エンジン１を冷却する。

オイルパン１２の左右側面には、機関脚取付け部２４がそれぞれ設けられている。各機関脚取付け部２４には、防振ゴムを有する機関脚体（図示省略）をそれぞれボルト締結可能である。実施形態では、作業機における左右一対のエンジン支持シャーシ２５にオイルパン１２を挟持させ、当該オイルパン１２側の機関脚取付け部２４を各エンジン支持シャーシ２５にボルト締結することによって、作業機の両エンジン支持シャーシ２５がエンジン１を支持する。

なお、左右一対のエンジン支持シャーシ２５には、ファンシュラウド２０を背面側に取り付けたラジエータ１９を、エンジン１の前面側に位置するように立設する。ファンシュラウド２０は、冷却ファン９の外側（外周側）を囲っていて、ラジエータ１９と冷却ファン９とを連通させている。冷却ファン９の回転によって、冷却風はラジエータ１９に吹き当たり、その後、ラジエータ１９からファンシュラウド２０を経由してエンジン１に向けて流れる。

図４〜図６等に示すように、吸気マニホールド６の入口部には、ＥＧＲ装置２６（排気ガス再循環装置）を介してエアクリーナ（図示省略）を連結する。ＥＧＲ装置２６は主としてエンジン１の右側、具体的にはシリンダヘッド５の右側方に配置されている。エアクリーナに吸い込まれた新気（外部空気）は、当該エアクリーナにて除塵及び浄化された後、ターボ過給機６０のコンプレッサケース６２（詳細は後述する）及びＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に送られ、エンジン１の各気筒に供給される。

ＥＧＲ装置２６は、エンジン１の排気ガスの一部（ＥＧＲガス）と新気とを混合させて吸気マニホールド６に供給するＥＧＲ本体ケース２７と、コンプレッサケース６２にＥＧＲ本体ケース２７を連通させる吸気スロットル部材２８と、排気マニホールド７にＥＧＲクーラ２９を介して接続される再循環排気ガス管３０と、再循環排気ガス管３０にＥＧＲ本体ケース２７を連通させるＥＧＲバルブ部材３１とを備えている。

すなわち、吸気マニホールド６には、ＥＧＲ本体ケース２７を介して吸気スロットル部材２８が連結されている。ＥＧＲ本体ケース２７には、再循環排気ガス管３０の出口側を接続する。再循環排気ガス管３０の入口側は、ＥＧＲクーラ２９を介して排気マニホールド７に接続する。ＥＧＲバルブ部材３１内のＥＧＲ弁の開度を調節することによって、ＥＧＲ本体ケース２７へのＥＧＲガスの供給量が調節される。なお、ＥＧＲ本体ケース２７は、吸気マニホールド６に着脱可能にボルト締結される。

上記の構成において、エアクリーナからコンプレッサケース６２及び吸気スロットル部材２８を介してＥＧＲ本体ケース２７内に新気を供給する一方、排気マニホールド７からＥＧＲ本体ケース２７内にＥＧＲガスを供給する。エアクリーナからの新気と排気マニホールド７からのＥＧＲガスとがＥＧＲ本体ケース２７内で混合された後、当該混合ガスが吸気マニホールド６に供給される。エンジン１から排気マニホールド７に排出された排気ガスの一部を吸気マニホールド６からエンジン１に還流することによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、エンジン１からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減する。

シリンダヘッド５の左側方で排気マニホールド７の上方には、ターボ過給機６０を配置する。ターボ過給機６０は、タービンホイル内蔵のタービンケース６１と、ブロアホイル内蔵のコンプレッサケース６２とを備えている。排気マニホールド７の出口部にタービンケース６１の排気ガス取込管６３を連結する。タービンケース６１の排気ガス排出管６４には、排気ガス浄化装置２が接続される。すなわち、エンジン１の各気筒から排気マニホールド７に排出された排気ガスは、ターボ過給機６０及び排気ガス浄化装置２等を経由して外部に放出される。

コンプレッサケース６２の給気取込側は、給気管６５を介してエアクリーナの給気排出側に接続される。コンプレッサケース６２の給気排出側は、過給管６６及びＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に接続される。すなわち、エアクリーナにて除塵された新気は、コンプレッサケース６２から過給管６６を介してＥＧＲ装置２６に送られ、その後、エンジン１の各気筒に供給される。

次に、排気ガス浄化装置２について説明する。排気ガス浄化装置２は、浄化入口管３６を有する浄化ケーシング３８を備える。浄化ケーシング３８の内部に、二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒３９と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ４０とを、排気ガス移動方向に直列に並べている。ディーゼル酸化触媒３９及びスートフィルタ４０は、浄化ケーシング３８に収容されるガス浄化フィルタと言える。なお、浄化ケーシング３８の排気ガス出口４１に排気管を介して例えば消音器やテールパイプを連結し、排気ガス出口４１から消音器やテールパイプを介して排気ガスを外部に排出する。

上記の構成において、ディーゼル酸化触媒３９の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ_２）がスートフィルタ４０内に取り込まれる。エンジン１の排気ガス中に含まれる粒子状物質はスートフィルタ４０に捕集され、二酸化窒素（ＮＯ_２）によって連続的に酸化除去される。エンジン１の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、エンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

浄化ケーシング３８の排気上流側の外周部に浄化入口管３６を設ける。浄化ケーシング３８の排気下流側の端部には蓋体４２を溶接固定する。浄化ケーシング３８の排気下流側の端部を蓋体４２によって塞いでいる。蓋体４２の略中央部に排気ガス出口４１を開口させている。

浄化ケーシング３８に排気圧力センサ４４を取り付けている。排気圧力センサ４４はスートフィルタ４０の上流側と下流側との間の排気ガスの圧力差を検出するものであり、排気ガスの圧力差を電気信号に変換して、エンジンコントローラ（図示省略）に出力するように構成している。スートフィルタ４０の上下流間の排気圧力差に基づき、スートフィルタ４０における粒子状物質の堆積量を演算し、スートフィルタ４０内の詰り状態が把握される。

図１〜図８に示すように、浄化ケーシング３８の中間挟持フランジ４５に、貫通穴付きのセンサ締結部４６を、浄化ケーシング３８の外周部のうち冷却ファン９と反対側（ヘッドカバー８側）に位置するように設ける。そして、電気配線コネクタ４４ａを一体的に設けた排気圧力センサ４４を、中間挟持フランジ４５のセンサ締結部４６にボルト締結している。すなわち、排気ガス浄化装置２の外周部のうち冷却ファン９と反対側に、排気ガス浄化装置２に対する排気圧力センサ４４用の電気配線コネクタ４４ａを配置している。排気圧力センサ４４が検出部材に相当する。

排気圧力センサ４４には、上流側センサパイプ４７及び下流側センサパイプ４８の一端側がそれぞれ接続される。浄化ケーシング３８内のスートフィルタ４０を挟むように、上流側及び下流側の各センサ配管ボス体４９，５０を浄化ケーシング３８に設ける。管継手ボルト５３を介して、各センサパイプ４７，４８の他端側に設けられた締結ボス体５１，５２を各センサ配管ボス体４９，５０に締結する。

上記の構成において、スートフィルタ４０の上流（流入）側の排気ガス圧力と、スートフィルタ４０の下流（流出）側の排気ガス圧力の差（排気ガスの差圧）が、排気圧力センサ４４によって検出される。スートフィルタ４０に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ４０に残留する粒子状物質量が所定以上に増加したときに、排気圧力センサ４４の検出結果に基づき、スートフィルタ４０の粒子状物質量を減少させる再生制御（例えば排気温度を上昇させる制御）が実行される。また、再生制御可能範囲以上に、粒子状物質の残留量がさらに増加したときには、浄化ケーシング３８を着脱分解して、スートフィルタ４０を掃除し、粒子状物質を人為的に除去するメンテナンス作業が行われる。

上記のように、排気ガス浄化装置２の外周部のうち冷却ファン９と反対側に、排気ガス浄化装置２に対する排気圧力センサ４４用の電気配線コネクタ４４ａを配置すると、排気ガス浄化装置２の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、電気配線コネクタ４４ａを位置させることが可能になり、排気ガス浄化装置２を含むエンジン１全高に対して、電気配線コネクタ４４ａひいては排気圧力センサ４４の配置の影響を少なくできるか又はなくせる。このため、排気ガス浄化装置２を組み付けたエンジン１において、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、エンジン１のコンパクト化に貢献する。

また、排気圧力センサ４４自体も、排気ガス浄化装置２の外周部のうち冷却ファン９と反対側に位置するから、冷却ファン９からの冷却風が排気圧力センサ４４や各センサパイプ４７，４８に当たりにくい。このため、排気圧力センサ４４や各センサパイプ４７，４８内の排気ガスが冷却ファン９からの冷却風によって冷やされるのを極力回避して、排気圧力センサ４４の誤検出を防止でき、スートフィルタ４０の粒子状物質量を減少させる再生制御の精度を向上できる（適正に実行できる）。

図５〜図８に示すように、排気ガス浄化装置２はエンジン１の上面側のうち冷却ファン９寄りの箇所でシリンダヘッド５に支持させている。このため、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み込んでから出荷可能なものでありながら、エンジン１の高剛性部品であるシリンダヘッド５を用いて、排気ガス浄化装置２を高剛性に支持でき、振動等による排気ガス浄化装置２の損傷を防止できる。また、排気マニホールド７に排気ガス浄化装置２を至近距離で連通できることになり、排気ガス浄化装置２を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能の維持が可能になる。その結果、排気ガス浄化装置２の小型化にも貢献する。しかも、エンジン１の上面側のうち冷却ファン９寄りの箇所に排気ガス浄化装置２を配置するから、シリンダヘッド５、吸気マニホールド６及び排気マニホールド７の上面側を広範囲に露出でき、エンジン１関連のメンテナンス作業もし易くなる。

実施形態では、エンジン１の上面側のうちヘッドカバー８と冷却ファン９との間の空間がデッドスペースとして存在する。そこで、排気ガス浄化装置２の長手方向がエンジン１の出力軸３と直交するように、排気ガス浄化装置２をエンジン１の上面側のうちヘッドカバー８と冷却ファン９との間に位置させている。このため、排気ガス浄化装置２を組み付けたエンジン１であっても、全高を極力低く抑えた構造にでき、ヘッドカバー８と冷却ファン９との間のデッドスペースを有効利用して、エンジン１のコンパクト化を図れる。

実施形態では、冷却ファン９の外周側をファンシュラウド２０にて囲っているので、冷却ファン９からの冷却風が排気ガス浄化装置２に直接吹き当たるのを抑制できる。このため、排気ガス浄化装置２中の排気ガス温度が冷却ファン９からの冷却風によって低下するのを極力回避して、排気ガス浄化装置２の排気ガス浄化性能を適正に維持できる。ただし、位置関係上、冷却水ポンプ２１は冷却ファン９に対峙していて、冷却ファン９からの冷却風は冷却水ポンプ２１に直接吹き当たる。従って、排気ガス浄化装置２の存在が冷却水ポンプ２１の空冷を妨げることはない。

図１に示すように、排気ガス浄化装置２は、正面視において、発電機であるオルタネータ２３とＥＧＲ装置２６との設置幅Ｌ２内で、且つ、冷却水ポンプ２１の上方に位置している。すなわち、エンジン１全幅に相当する前記設置幅Ｌ２よりも排気ガス浄化装置２の長手方向の長さＬ１の方が小さい。そして、エンジン１全幅に相当する前記設置幅Ｌ２内に収まる状態で、排気ガス浄化装置２を冷却水ポンプ２１の上方に位置させている。このため、排気ガス浄化装置２を組み付けたエンジン１であっても、全幅を極力低く抑えた構造にでき、この点でもエンジン１のコンパクト化に寄与する。

また、ターボ過給機６０と排気ガス浄化装置２との間の配管６４、ターボ過給機６０とＥＧＲ装置２６との間の配管６６を、排気ガス浄化装置２に規制されることなく配置でき、配管６４，６６設置の自由度を向上できる。

次に、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み付ける構造について説明する。排気マニホールド７とターボ過給機６０のタービンケース６１とに、排気ガス排出管６４をボルト締結している。排気ガス浄化装置２（浄化ケーシング３８）の浄化入口管３６を排気ガス排出管にボルト締結している。排気ガス排出管６４を介して、排気マニホールド７の排気ガスがターボ過給機６０のタービンケース６１から排気ガス浄化装置２に供給される。排気ガス排出管６４は、排気ガス浄化装置２を支持するケーシング支持体としても機能している。

更に、エンジン１には、排気ガス浄化装置２を支持固定するための入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２を備えている。シリンダヘッド５の左側面前部に入口側ブラケット体７１の下端側をボルト締結する。シリンダヘッド５の前面側には出口側ブラケット体７２の下端側をボルト締結すると共に、吸気マニホールド６の上面に連結ブラケット７３を介して出口側ブラケット体７２の上下中途部をボルト締結する。シリンダヘッド５の前側に入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とを立設させている。入口側ブラケット体７１の上端側には補強プレート部７４を設ける。入口側ブラケット体７１の補強プレート部７４の先端部（右端部）を出口側ブラケット体７２の上端側に連結する。

入口側ブラケット体７１の上端側に固定された補強プレート部７４の基端部（左端部）に、浄化ケーシング３８の外周面のうち排気下流側に溶接固定された受けブラケット７５をボルト締結する。出口側ブラケット体７２の上端側は浄化ケーシング３８の中間挟持フランジ４５にボルト締結する。入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とによって、エンジン１のシリンダヘッド５に排気ガス浄化装置２（浄化ケーシング３８）を支持させている。

上記の記載並びに図１〜図８から明らかなように、エンジン１からの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置２を備えており、前記排気ガス浄化装置２の長手方向が前記エンジン１の出力軸３と直交するように、前記排気ガス浄化装置２を前記エンジン１に搭載しているエンジン装置であって、前記エンジン１において前記出力軸３と交差する一側面に冷却ファン９を設け、前記エンジン１の上面側のうち前記冷却ファン９寄りの箇所で前記排気ガス浄化装置２をシリンダヘッド５に支持させているから、前記エンジン１に前記排気ガス浄化装置２を組み込んでから出荷可能なものでありながら、前記エンジン１の高剛性部品である前記シリンダヘッド５を用いて、前記排気ガス浄化装置２を高剛性に支持でき、振動等による前記排気ガス浄化装置２の損傷を防止できる。

また、前記排気マニホールド７に前記排気ガス浄化装置２を至近距離で連通できることになり、前記排気ガス浄化装置２を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能の維持が可能になる。その結果、前記排気ガス浄化装置２の小型化にも貢献する。しかも、前記エンジン１の上面側のうち前記冷却ファン９寄りの箇所に前記排気ガス浄化装置２を配置するから、前記シリンダヘッド５、前記吸気マニホールド６及び前記排気マニホールド７の上面側を広範囲に露出でき、前記エンジン１関連のメンテナンス作業もし易くなる。

上記の記載並びに図５及び図８から明らかなように、前記排気ガス浄化装置２は、前記シリンダヘッド５上のヘッドカバー８と前記冷却ファン９との間に位置しているから、前記エンジン１の上面側のうち前記ヘッドカバー８と前記冷却ファン９との間に存在するデッドスペースを有効利用して、前記排気ガス浄化装置２を配置できる。従って、前記排気ガス浄化装置２を組み付けた前記エンジン１であっても、全高を極力低く抑えた構造にでき、前記エンジン１のコンパクト化を図れる。

上記の記載並びに図１〜図４から明らかなように、前記排気ガス浄化装置２の外周部のうち前記冷却ファン９と反対側に、前記排気ガス浄化装置２に対する検出部材４４用の電気配線コネクタ４４ａを配置しているから、前記排気ガス浄化装置２の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、前記電気配線コネクタ４４ａを位置させることが可能になり、前記排気ガス浄化装置２を含む前記エンジン１全高に対して、前記電気配線コネクタ４４ａの配置の影響を少なくできるか又はなくせる。このため、前記排気ガス浄化装置２を組み付けた前記エンジン１において、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、この点でも前記エンジン１のコンパクト化に貢献する。

上記の記載並びに図１〜図４から明らかなように、前記エンジン１において前記出力軸３に沿う両側面に、前記吸気マニホールド６と前記排気マニホールド７とを振り分けて配置し、前記エンジン１の前記排気マニホールド７側に発電機２３を配置し、前記エンジン１の前記吸気マニホールド６側にＥＧＲ装置２６を配置し、前記エンジン１の前記冷却ファン９側に冷却水ポンプ２１を配置し、前記発電機２３と前記ＥＧＲ装置２６との設置幅内で、且つ、前記冷却水ポンプ２１の上方に、前記排気ガス浄化装置２を位置させているから、前記排気ガス浄化装置２を組み付けた前記エンジン１であっても、全幅を極力低く抑えた構造にでき、この点でも前記エンジン１のコンパクト化に寄与する。また、例えばターボ過給機６０と前記排気ガス浄化装置２との間の配管６４や、前記ターボ過給機６０と前記ＥＧＲ装置２６との間の配管６６を、前記排気ガス浄化装置２に規制されることなく配置でき、前記配管６４，６６設置の自由度を向上できる。更に、前記冷却ファン９からの冷却風は前記冷却水ポンプ２１に直接吹き当たることになり、前記排気ガス浄化装置２の存在が前記冷却水ポンプ２１の空冷を妨げない。

なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１エンジン
２排気ガス浄化装置
３出力軸
４シリンダブロック
５シリンダヘッド
６吸気マニホールド
７排気マニホールド
８ヘッドカバー
９冷却ファン

Claims

エンジンからの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記排気ガス浄化装置の長手方向が前記エンジンの出力軸と直交するように、前記排気ガス浄化装置を前記エンジンに搭載しているエンジン装置であって、
前記エンジンにおいて前記出力軸と交差する一側面に冷却ファンを設け、前記エンジンの上面側のうち前記冷却ファン寄りの箇所で前記排気ガス浄化装置をシリンダヘッドに支持させている、
エンジン装置。
前記排気ガス浄化装置は、前記シリンダヘッド上のヘッドカバーと前記冷却ファンとの間に位置している、
請求項１に記載のエンジン装置。
前記排気ガス浄化装置の外周部のうち前記冷却ファンと反対側に、前記排気ガス浄化装置に対する検出部材用の電気配線コネクタを配置している、
請求項２に記載のエンジン装置。
前記エンジンにおいて前記出力軸に沿う両側面に、前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとを振り分けて配置し、前記エンジンの前記排気マニホールド側に発電機を配置し、前記エンジンの前記吸気マニホールド側にＥＧＲ装置を配置し、前記エンジンの前記冷却ファン側に冷却水ポンプを配置し、
前記発電機と前記ＥＧＲ装置との設置幅内で、且つ、前記冷却水ポンプの上方に、前記排気ガス浄化装置を位置させている、
請求項２又は３に記載のエンジン装置。