JP2020153335A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張による部品等の破損を回避しつつ、コンパクトなエンジンを提供する。【解決手段】エンジン１００は、エンジン本体１と、クランク軸１０と、冷却ファン６と、排気マニホールド４２と、過給機２４と、排気ガスを浄化するＡＴＤ４３と、第２排気管５２と、を備える。クランク軸１０は、エンジン１００の高さ方向を第１方向としたとき、第１方向と垂直な方向である第２方向に延びる。冷却ファン６は、第２方向におけるエンジン本体１の一方側に配置される。過給機２４は、排気マニホールド４２からの排気ガスにより駆動される。第２排気管５２は、過給機２４とＡＴＤ４３とを接続する。ＡＴＤ４３は、長手方向が第２方向と平行となる姿勢で配置される。第２排気管５２は、ＡＴＤ４３の第２方向における冷却ファン６側と連結している。第２排気管５２は、排気マニホールド４２の側方であって、過給機２４の下方を通過するように配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、過給機及び排気ガス浄化装置を備えるエンジンに関する。詳細には、過給機と排気ガス浄化装置とを接続する接続管の配置に関する。

従来から、排気ガス浄化装置がエンジン本体の上方に配置されたエンジンが知られている。特許文献１は、この種のエンジンを開示する。

特許文献１のエンジンは、排気ガス浄化装置としてのＤＰＦの排気ガス入口が、過給機の排気ガス出口に近い側に設けられ、過給機とＤＰＦとの間の排気ガス通路を短く形成する構成となっている。ＤＰＦは、Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒの略称である。

特開２０１２−７２７２２号公報

しかし、排気ガスの温度は一般的に高いため、上記特許文献１の構成では、排気ガス通路を構成するＤＰＦの排気ガス入口管及びハウジング支持体のそれぞれにおいて熱膨張が発生し、他の部分との連結部等において破損が生じるおそれがある。

一方、ＤＰＦの排気ガス入口を過給機の排気ガス出口と異なる側に設ける場合、過給機とＤＰＦとを接続する排気ガス通路部分を長く形成することで、排気ガスによる熱膨張を吸収することができる。しかし、この場合、エンジンのコンパクト化に配慮しつつ、当該排気ガス通路部分を合理的にレイアウトすることが困難である。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、熱膨張による部品等の破損を回避しつつ、コンパクトなエンジンを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成のエンジンが提供される。即ち、このエンジンは、エンジン本体と、クランク軸と、冷却ファンと、排気マニホールドと、過給機と、排気ガス浄化装置と、接続管と、を備える。前記クランク軸は、前記エンジンの高さ方向を第１方向としたとき、前記第１方向と垂直な方向である第２方向に延びる。前記冷却ファンは、前記第２方向における前記エンジン本体の一方側に配置される。前記過給機は、前記排気マニホールドからの排気ガスにより駆動される。前記排気ガス浄化装置は、前記排気マニホールドからの排気ガスを浄化する。前記接続管は、前記過給機と前記排気ガス浄化装置とを接続する。前記排気ガス浄化装置は、長手方向が前記第２方向と平行となる姿勢で配置される。前記接続管は、前記排気ガス浄化装置の前記第２方向における前記冷却ファン側と連結している。前記接続管は、前記排気マニホールドの側方であって、前記過給機の下方を通過するように配置されている。

これにより、接続管を過給機より外側に張り出さないように配置することができ、エンジンのコンパクト化を図りながら、より合理的な接続管のレイアウトを得ることができる。また、接続管を相対的に長く形成することができるので、高温の排気ガスによる熱膨張を吸収することができる。

前記のエンジンにおいて、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記接続管は、前記第２方向と平行に延びる直線部を有する。前記排気マニホールド及び前記過給機は、前記直線部の下端より上側に配置されている。

これにより、外形が相対的に大きい過給機を上側に配置することで、その下方に、接続管及び他の機器類を配置するスペースを容易に確保することができる。

前記のエンジンにおいて、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第１方向及び前記第２方向の何れにも垂直な方向を第３方向としたとき、前記過給機は、前記第３方向における前記エンジン本体の一方側に配置される。前記第３方向に沿う向きで見たとき、前記直線部は、少なくとも一部が前記排気マニホールドと重なるように、かつ、前記過給機と上下に隣接して配置される。前記第２方向に沿う向きで見たとき、前記直線部は、前記排気マニホールドと前記第３方向で互いに隣接して配置されている。

このように、接続管、過給機及び排気マニホールドを、第１方向におけるエンジンの中間部のまとまったスペースに配置することで、エンジンの第３方向での長さをコンパクトに収めることができる。また、接続管の下方に他の機器類を配置するスペースを広く確保することができる。

前記のエンジンにおいて、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第１方向及び前記第２方向の何れにも垂直な方向を第３方向としたとき、前記過給機は、前記第３方向における前記エンジン本体の一方側に配置される。前記接続管は、前記過給機の、前記第３方向における前記エンジン本体から遠い側の端部よりも、前記第３方向において前記エンジン本体に近い側に配置されている。

これにより、第３方向において、接続管を過給機より内側に収めるように配置することができる。従って、第３方向におけるエンジンのコンパクト化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るエンジンの構成を示す斜視図。 エンジンの幅方向に沿う向きで見た側面図。 フライホイールハウジング側から見たエンジンの側面図。 エンジンにおける吸気及び排気の流れを示す概念図。 油補給口を示す斜視図。 オイルシール及びシールカバーを示す部分断面図。 クランク軸位相用目盛りを示す部分斜視図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン１００の構成を示す斜視図である。図２は、エンジン１００の幅方向に沿う向きで見た側面図である。図３は、フライホイールハウジング６１側から見たエンジン１００の側面図である。図４は、エンジン１００における吸気及び排気の流れを示す概念図である。図５は、油補給口９０を示す斜視図である。

図１に示すエンジン１００は、ディーゼルエンジンであって、例えばトラクタ等の農業機械及びスキッドステアローダ等の建設機械等に搭載される。エンジン１００は、例えば、４つの気筒を有する直列４気筒エンジンとして構成される。なお、気筒の数は、４つに限定されない。

初めに、エンジン１００が備えるエンジン本体１の基本的な構成について説明する。なお、以下の説明では、図１に示すエンジン１００の上下方向を高さ方向と称する。エンジン１００は平面視で細長い略長方形となっており、その長手方向は、クランク軸１０が延びる方向と一致している。以下の説明では、エンジン１００の長手方向というときは、クランク軸１０の軸方向を意味する。また、高さ方向及び長手方向の何れとも直交する方向をエンジン１００の幅方向と称する。エンジン１００の高さ方向は第１方向に相当し、長手方向は第２方向に相当し、幅方向は第３方向に相当する。

エンジン本体１は、図１等に示すように、主として、下から順に配置された、オイルパン１１と、シリンダブロック１２と、シリンダヘッド１３と、ヘッドカバー１４と、から構成されている。

オイルパン１１は、エンジン１００の下部（下側の端部）に設けられている。オイルパン１１は、上部が開放された容器状に形成されている。オイルパン１１の内部には、エンジン１００を潤滑するためのエンジンオイルが貯留されている。

オイルパン１１に貯留されるエンジンオイルは、エンジン本体１に設けられた図略のエンジンオイルポンプにより吸入された後にエンジン本体の各部に供給され、エンジン本体１を潤滑した後、オイルパン１１に戻され貯留される。

ところで、エンジン１００が搭載された車体が使用されずに長期にわたって保管された場合、エンジンオイルが重力によって下部へと移動し、潤滑対象のそれぞれの可動部における油膜の量が不十分になってしまう現象がある。

この現象の対策として、エンジン１００が長期にわたって稼動していなかった場合、始動前において、相対的に高い位置からエンジンオイルを補給することで、エンジン１００の始動時において、エンジン１００の各部において十分に潤滑可能な油膜の量を短時間で達成する手法がある。

本実施形態のエンジン１００においては、エンジンオイルを補給するための油補給口９０が複数設けられている。具体的には、図５に示すように、エンジン１００の長手方向におけるヘッドカバー１４の両側のそれぞれに油補給口９０が設けられ、幅方向におけるフライホイールハウジング６１の上側の両サイドのそれぞれに油補給口９０が設けられている。即ち、本実施形態のエンジン１００においては、長手方向における異なる位置、及び幅方向における異なる位置のそれぞれに、合わせて４つの油補給口９０が設けられている。

これにより、エンジン１００が搭載される車体の姿勢及び周囲の障害物の配置位置に応じて、エンジンオイルを補給し易い油補給口９０を選択可能となり、エンジン１００の利便性を向上することができる。

シリンダブロック１２は、オイルパン１１の上側に取り付けられている。シリンダブロック１２の下部には、クランク軸１０等を収容するための凹部が形成されている。図１においては省略されているが、シリンダブロック１２の上部には、図３及び図４に示すように、複数のシリンダ３０が形成されている。４つのシリンダ３０は、クランク軸１０の軸方向に沿って並べて配置されている。

それぞれのシリンダ３０には、ピストンが収容されている。シリンダ３０の内部のピストンは、上下方向に移動することができる。ピストンは、図略のコンロッドを介して、クランク軸１０と連結されている。クランク軸１０は、それぞれのシリンダ３０においてピストンが往復運動することにより回転する。

図２等に示すように、シリンダヘッド１３は、シリンダブロック１２の上側に取り付けられている。シリンダヘッド１３及びシリンダブロック１２により、図４に示す燃焼室３１がそれぞれのシリンダ３０に対応して形成される。

ヘッドカバー１４は、シリンダヘッド１３の上側に設けられている。ヘッドカバー１４の内部には、図略の吸気弁及び排気弁を動作させるための図略のプッシュロッド及びロッカーアーム等からなる動弁機構が収容されている。

エンジン１００の長手方向におけるエンジン本体１の一方側には、冷却ファン６が回転可能に取り付けられている。冷却ファン６は、クランク軸１０からの動力が伝達されることにより回転する。冷却ファン６は、回転することによって空気の流れを発生させ、エンジン１００の冷却水を冷却するためのラジエータ（図示しない）に空気を通過させるとともに、エンジン１００に風を当てる。この結果、エンジン１００が冷却される。

エンジン１００の長手方向において、冷却ファン６と反対側には、フライホイールハウジング６１が配置されている。図示しないが、フライホイールハウジング６１の内部には、エンジン１００のフライホイールが配置されている。

続いて、吸気及び排気の流れに着目しながら、本実施形態のエンジン１００の構成について、図４等を参照して簡単に説明する。

図４に示すように、エンジン１００は、吸気部２と、動力発生部３と、排気部４と、を主要な構成として備えている。

吸気部２は、外部から空気を吸入する。吸気部２は、吸気管２１と、スロットル弁２２と、吸気マニホールド２３と、過給機２４と、を備える。

吸気管２１は、吸気通路を構成し、外部から吸入された空気を内部に流すことができる。

スロットル弁２２は、吸気通路の中途部に配置されている。スロットル弁２２は、図略の制御装置からの制御指令に従ってその開度を変更することにより、吸気通路の断面積を変化させる。これにより、吸気マニホールド２３へ供給する空気量を調整することができる。

吸気マニホールド２３は、吸気が流れる方向において、吸気管２１の下流側端部に接続されている。吸気マニホールド２３は、吸気管２１を介して供給された空気を、シリンダ３０の数に応じて分配し、それぞれのシリンダ３０に形成された燃焼室３１へ供給する。

吸気マニホールド２３は、図３に示すように、概ね直方体状に形成されるシリンダヘッド１３の横向きの面に取り付けられている。クランク軸１０の回転中心と、４つのシリンダ３０と、を含む仮想平面Ｐ１を図３のように考えたときに、吸気マニホールド２３は、当該仮想平面Ｐ１よりも一側に配置されている。

シリンダヘッド１３が有する横向きの面のうち、吸気マニホールド２３が取り付けられる側と反対側の面には、後述する排気マニホールド４２が取り付けられている。排気マニホールド４２は、仮想平面Ｐ１を基準として、吸気マニホールド２３と反対側に配置されている。以下の説明では、エンジン１００の幅方向において、吸気マニホールド２３が配置される側を吸気側と呼び、排気マニホールド４２が配置される側を排気側と呼ぶことがある。図２には、エンジン１００の排気側の側面が描かれている。

動力発生部３は、複数（本実施形態においては４つ）のシリンダ３０から構成される。動力発生部３は、各シリンダ３０に形成された燃焼室３１において、燃料を燃焼させることによって、ピストンを往復運動させる動力を発生する。

具体的には、各燃焼室３１では、吸気マニホールド２３から供給された空気が圧縮された後に、図略の燃料供給部から供給された燃料が噴射される。これにより、燃焼室３１で燃焼が発生し、ピストンを上下往復運動させることができる。こうして得られた動力は、クランク軸１０等を介して、動力下流側の適宜の装置へ伝達される。

過給機２４は、図４に示すように、タービン２５と、シャフト２６と、コンプレッサ２７と、を備える。コンプレッサ２７は、シャフト２６を介してタービン２５と連結されている。このように、燃焼室３１から排出された排気ガスを利用して回転するタービン２５の回転に伴って、コンプレッサ２７が回転することにより、図略のエアクリーナによって浄化された空気が圧縮され強制的に吸入される。

過給機２４は、図１等に示すように、排気マニホールド４２の上側に配置されている。過給機２４は、図２に示す側面（排気側の側面）において、排気マニホールド４２と後述のＡＴＤ４３との間に配置されている。また、図３に示すように、エンジン１００の長手方向に沿う向きで見たとき、過給機２４は、排気マニホールド４２よりエンジン１００の幅方向外側に位置する。

過給機２４は、図３に示すように、エンジン１００の長手方向に沿う向きで見たとき、少なくとも一部が、ＡＴＤ４３（具体的には後述のＤＰＦ装置４４）の下側に位置するように配置されている。これにより、エンジン１００を幅方向でコンパクトにすることができる。

過給機２４は、シャフト２６の回転軸がエンジン１００の長手方向に沿って延びるように配置されている。図２に示すように、過給機２４が備えるタービン２５は、フライホイールハウジング６１に近い側に配置され、コンプレッサ２７は、冷却ファン６に近い側に配置されている。

図４に示す排気部４は、燃焼室３１内で発生した排気ガスを外部に排出する。排気部４は、排気管４１と、排気マニホールド４２と、ＡＴＤ（排気ガス浄化装置）４３と、を備える。ＡＴＤとは、Ａｆｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅの略称である。

排気管４１は、排気ガス通路を構成し、その内部には、燃焼室３１から排出された排気ガスを流すことができる。排気管４１は、第１排気管５１と、第２排気管（接続管）５２と、第３排気管５３と、を備える。第１排気管５１、第２排気管５２及び第３排気管５３は、金属管により構成されている。

第１排気管５１は、排気マニホールド４２と過給機２４とを接続し、排気マニホールド４２からの排気ガスを過給機２４のタービン２５へ導く。第２排気管５２は、過給機２４とＡＴＤ４３とを接続し、過給機２４のタービン２５を通過した排気ガスをＡＴＤ４３へ導く。第３排気管５３は、ＡＴＤ４３を通過した排気ガスを外部へ導く。

排気マニホールド４２は、排気ガスが流れる方向において、排気管４１（即ち第１排気管５１）の上流側端部に接続されている。排気マニホールド４２は、各燃焼室３１で発生した排気ガスをまとめて第１排気管５１へ導く。

ＡＴＤ４３は、シリンダ３０から排出された排気ガスの後処理を行う装置である。ＡＴＤ４３は、図４に示すように、排気ガスの流れにおいて、第２排気管５２の出口側に配置されている。ＡＴＤ４３は、排気ガス内に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）等の有害成分及び粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を除去することによって、排気ガスを浄化する。

ＡＴＤ４３は、ＤＰＦ装置４４と、ＳＣＲ装置４５と、を備えている。ＳＣＲは、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎの略称である。ＤＰＦ装置４４とＳＣＲ装置４５とは、連結管５４によって互いに接続される。

ＤＰＦ装置４４は、図１等に示すＤＰＦケース４４ａ内に収容されている図略の酸化触媒、フィルタを介して、排気ガスに含まれる一酸化炭素、一酸化窒素、粒子状物質等を除去する。酸化触媒は、白金等で構成され、排気ガスに含まれる未燃燃料、一酸化炭素、一酸化窒素等を酸化（燃焼）するための触媒である。フィルタは、酸化触媒より排気ガスの下流側に配置され、例えばフォールフロー型のフィルタとして構成される。フィルタは、酸化触媒で処理された排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する。

ＤＰＦケース４４ａは、図１及び図２に示すように、細長い略円筒状の中空部材から構成されている。ＤＰＦケース４４ａは、エンジン１００の長手方向に延びるように、エンジン本体１の上側に取り付けられている。ＤＰＦケース４４ａは、後述のＳＣＲケース４５ａよりも、エンジン１００の幅方向において、排気側（過給機２４及び排気マニホールド４２が位置する側）に取り付けられている。

図２に示すように、ＤＰＦケース４４ａにおける排気ガスの入口（即ち、排気管４１と接続する部分）が、当該ＤＰＦケース４４ａの長手方向における冷却ファン６に近い側の端部に形成されている。

このように、ＤＰＦ装置４４の排気ガスの入口と過給機２４の排気ガスの出口とは、エンジン１００の長手方向において、互いに異なる側に位置する。これにより、ＤＰＦ装置４４と過給機２４とを接続する第２排気管５２を相対的に長く形成することができる。

ＤＰＦ装置４４内の内部においては、排気ガスが、冷却ファン６に近い側からフライホイールハウジング６１に近い側に向かって流れる。ＤＰＦ装置４４を通過した排気ガスは、連結管５４に流れる。連結管５４は、ＤＰＦ装置４４及びＳＣＲ装置４５と概ね平行に配置された直線状の部分を有している。排気ガスは、連結管５４において、フライホイールハウジング６１に近い側から冷却ファン６に近い側に向かって流れる。排気ガスは、連結管５４において、図略の尿素供給装置から供給された尿素と混合される。その後、排気ガスは連結管５４からＳＣＲ装置４５へ流れる。

ＳＣＲ装置４５は、図１等に示すＳＣＲケース４５ａ内に収容されているＳＣＲ触媒、スリップ触媒を介して、排気ガスに含まれるＮＯｘを除去する。ＳＣＲ触媒は、アンモニアを吸着するセラミック等の素材から構成される。排気ガスに含まれるＮＯｘは、アンモニアを吸着したＳＣＲ触媒に触れることで還元され、窒素と水に変化する。スリップ触媒は、アンモニアが外部へ放出されることを防止するために用いられる。スリップ触媒は、アンモニアを酸化させる白金等の触媒であり、アンモニアを酸化させて窒素と水に変化させる。

ＳＣＲケース４５ａは、図１に示すように、ＤＰＦケース４４ａと同様に、細長い略円筒状の中空状部材から構成されている。ＳＣＲケース４５ａは、エンジン１００の長手方向に延びるように、エンジン本体１の上側に取り付けられている。ＳＣＲケース４５ａは、ＤＰＦケース４４ａよりも、エンジン１００の幅方向において、吸気側に取り付けられている。即ち、ＤＰＦケース４４ａとＳＣＲケース４５ａは、エンジン１００の幅方向に並べて取り付けられている。

図１に示すように、ＳＣＲケース４５ａにおける排気ガスの入口は、当該ＳＣＲケース４５ａの長手方向における冷却ファン６に近い側の端部に形成されている。ＳＣＲケース４５ａにおける排気ガスの出口は、当該ＳＣＲケース４５ａの長手方向におけるフライホイールハウジング６１に近い側の端部に形成されている。

ＳＣＲ装置４５の内部においては、排気ガスが、冷却ファン６に近い側からフライホイールハウジング６１に近い側に向かって流れる。ＳＣＲ装置４５を通過した排気ガスは、ＳＣＲケース４５ａの排気ガスの出口に接続された第３排気管５３を介して外部へ排出される。

ＤＰＦケース４４ａとＳＣＲケース４５ａは、エンジン１００の幅方向に並べて配置されている。ＤＰＦケース４４ａ及びＳＣＲケース４５ａの何れも、ヘッドカバー１４の上側に配置された支持台８の上に取り付けられている。支持台８は、支持ブラケット９を介して、エンジン本体１に取り付けられている。

このように、ＡＴＤ４３（ＤＰＦ装置４４及びＳＣＲ装置４５）は、その長手方向がエンジン１００の長手方向と平行になる姿勢（即ち、クランク軸１０と平行な姿勢）で、エンジン本体１の上側に取り付けられる。上記のように、細長いＡＴＤ４３をエンジン１００の長手方向に沿って配置することで、仮にエンジン１００の仕様によってＡＴＤ４３の長さが変化しても、エンジン１００の幅方向を短くすることができる。従って、本実施形態のエンジン１００は、幅方向におけるコンパクト化を実現できており、例えば、細いボンネットの内部にエンジンを収容することが必要な小型トラクタ等へ適用することが好適である。

続いて、過給機２４とＡＴＤ４３のＤＰＦ装置４４とを接続する第２排気管５２の構成及び配置について、図１から図３を参照して説明する。

第２排気管５２は、図１及び図２に示すように、過給機２４の下側を迂回するように形成される。第２排気管５２は、上流部５２ａと、中間部（直線部）５２ｂと、下流部５２ｃと、を備える。

上流部５２ａは、図２に示すように、エンジン１００の幅方向に沿う向きで見たとき、横向きＵ字状の曲がった形状となっている。上流部５２ａの長手方向一側の端部は過給機２４のタービン２５側に接続され、長手方向他側の端部は中間部５２ｂに接続されている。上流部５２ａは、過給機２４のタービン２５を通過した排気ガスを中間部５２ｂへ導く。

上流部５２ａは、エンジン１００の長手方向において、過給機２４よりもフライホイールハウジング６１に近い側に配置されている。上流部５２ａは、図３に示すように、エンジン１００の長手方向に沿う向きで見たとき、エンジン１００の高さ方向成分を含む方向に延びるように配置されている。

中間部５２ｂは、上流部５２ａと下流部５２ｃとを接続する部分であって、上流部５２ａから導かれた排気ガスを下流部５２ｃへ導く。中間部５２ｂは、直線状の配管から構成されている。中間部５２ｂは、エンジン１００の長手方向に延びるように配置されている。中間部５２ｂの排気ガスは、フライホイールハウジング６１に近い側から冷却ファン６に近い側に流れる。

中間部５２ｂは、図１及び図２に示すように、シリンダブロック１２の上端部の近傍であって、過給機２４の下方に配置されている。中間部５２ｂは、エンジン１００の幅方向に沿う向きで見たとき、図２に示すように過給機２４の下方近傍に配置されている。即ち、過給機２４と中間部５２ｂは、上下方向で互いに隣接して配置されている。

中間部５２ｂは、図３に示すように、エンジン１００の長手方向に沿う向きで見たとき、過給機２４より内側に配置されている。第３方向での過給機２４の両端のうち、シリンダ３０から遠い側の端部２４ａに着目すると、中間部５２ｂは、当該端部２４ａよりもシリンダ３０に近い側に配置されている。従って、エンジン１００の高さ方向に沿って上から見たとき（即ち、エンジン１００の平面視で）、中間部５２ｂは、過給機２４によって完全に隠れた部分を有する。

中間部５２ｂは、図１及び図３に示すように、過給機２４より下方に位置する排気マニホールド４２の側方に配置されている。中間部５２ｂは、エンジン１００の幅方向において、排気マニホールド４２より外側に配置されている。

中間部５２ｂは、図３に示すように、エンジン１００の幅方向において、排気マニホールド４２と互いに隣接して配置されている。エンジン１００の幅方向に沿う向きでエンジン１００の排気側の側面を見たとき、図２に示すように、中間部５２ｂは排気マニホールド４２の一部と重なっている。即ち、排気マニホールド４２の一部（下部）が、中間部５２ｂによって隠れている。

具体的には、中間部５２ｂの下端は、排気マニホールド４２の下端より下側に位置する。中間部５２ｂの上端は、排気マニホールド４２の上端より下側に位置する。即ち、過給機２４及び排気マニホールド４２は、中間部５２ｂの下端より上側に配置されている。

下流部５２ｃは、図２に示すように、エンジン１００の幅方向に沿う向きで見たとき、略Ｌ字状に曲がった形状となっている。下流部５２ｃの長手方向一側の端部は中間部５２ｂに接続され、他側の端部はＤＰＦ装置４４の排気ガスの入口に接続されている。下流部５２ｃは、中間部５２ｂを通過した排気ガスをＤＰＦ装置４４へ導く。

下流部５２ｃは、エンジン１００の長手方向において、過給機２４よりも冷却ファン６に近い側に配置されている。下流部５２ｃは、下流部５２ｃは、図２に示すように、エンジン１００の高さ方向成分を含む方向に延びるように配置されている部分を有する。

上記のような構成とすることで、排気マニホールド４２の近傍において、過給機２４及び第２排気管５２をコンパクトに配置することができ、エンジン１００の幅方向の長さをコンパクトにすることができる。

また、図１及び図３に示すように、第２排気管５２をシリンダブロック１２の上端部近傍に配置することで、過給機２４及び第２排気管５２の下方において、他の機器類を配置可能なスペースが広く形成される。この他の機器類は、例えば、エアコンプレッサー等の補機類を例として挙げることができる。これにより、エンジン１００の幅方向の長さがほぼ変わらない前提の下においても、必要に応じて様々な補機類をエンジン１００のエンジン本体１に取り付けることができるので、エンジン１００の周辺の部品レイアウトの自由度を高めることができる。

続いて、本実施形態のエンジン１００におけるオイルシール６３の保護構成について図６及び図７を参照して説明する。図６は、オイルシール６３及びシールカバー６４を示す部分断面図である。図７は、クランク軸１０の位相の識別用目盛りを示す部分斜視図である。

図６に示すように、本実施形態のエンジン１００においては、クランク軸１０の外周面と、シリンダブロック１２に取り付けられるクランクケース６２と、の間の隙間を埋めるためのオイルシール６３が設けられている。オイルシール６３は、例えば、樹脂（ゴム）から構成されている。

このオイルシール６３を設けることで、クランクケース６２内のエンジンオイルがクランク軸１０の回転によって外部に飛散することを防止できる。

本実施形態のエンジン１００には、上記オイルシール６３を保護するためのシールカバー６４が設けられている。このシールカバー６４は、図２及び図６に示すように、クランク軸１０の軸方向において、オイルシール６３を挟んでシリンダブロック１２とは反対側に設けられている。シールカバー６４は、クランクケース６２の近傍に配置されている。

これにより、外部からのゴミや、エンジン１００の塗装時における塗料等がオイルシール６３に付着することを回避できるので、オイルシール６３の劣化を抑制でき、その寿命を長く維持することができる。

シールカバー６４は、図６に示すように、クランク軸１０からの動力を冷却ファン６に伝達するためのプーリ６５とともに、ボルト等を介して、クランク軸１０に固定されている。即ち、シールカバー６４は、クランク軸１０の回転に伴って回転する。

シールカバー６４の外周面には、図７に示すように、クランク軸１０の位相を外部から確認するための目盛りである回転側目盛り６４ａが形成されている。これにより、クランクケース６２に形成された固定側目盛り６２ａに近い位置に、回転側目盛り６４ａを設けることができ、固定側目盛り６２ａと回転側目盛り６４ａとの位置ズレを確認し易くなり、視認性を向上することができる。この結果、エンジン１００の組立て及びメンテナンス時において、クランク軸１０の位相を容易に確認でき、作業性を向上することができる。

以上に説明したように、本実施形態のエンジン１００は、エンジン本体１と、クランク軸１０と、冷却ファン６と、排気マニホールド４２と、過給機２４と、ＡＴＤ４３と、第２排気管５２と、を備える。エンジン１００の高さ方向を第１方向としたとき、クランク軸１０は、第１方向と垂直な第２方向に延びる。冷却ファン６は、第２方向におけるエンジン本体１の一方側に配置される。過給機２４は、排気マニホールド４２からの排気ガスにより駆動される。ＡＴＤ４３は、排気マニホールド４２からの排気ガスを浄化する。第２排気管５２は、過給機２４とＡＴＤ４３とを接続する。ＡＴＤ４３は、長手方向が第２方向と平行となる姿勢で配置される。第２排気管５２は、ＡＴＤ４３の第２方向における冷却ファン６側と連結している。第２排気管５２は、排気マニホールド４２の側方であって、過給機２４の下方を通過するように配置されている。

これにより、第２排気管５２を過給機２４より外側に張り出さないように配置することができ、エンジン１００のコンパクト化を図りながら、より合理的な第２排気管５２のレイアウトを得ることができる。また、第２排気管５２を相対的に長く形成することができるので、高温の排気ガスによる熱膨張を吸収することができる。

また、本実施形態のエンジン１００において、第２排気管５２は、第２方向と平行に延びる中間部５２ｂを有する。排気マニホールド４２及び過給機２４は、中間部５２ｂの下端より上側に配置されている。

これにより、外形が相対的に大きい過給機２４を上側に配置することで、その下方に、第２排気管５２及び他の機器類を配置するスペースを容易に確保することができる。

また、本実施形態のエンジン１００において、第１方向及び第２方向の何れとも垂直な方向を第３方向としたとき、過給機２４は、第３方向におけるエンジン本体１の一方側に配置される。第３方向に沿う向きで見たとき、中間部５２ｂは、少なくとも一部が排気マニホールド４２と重なるように、かつ、過給機２４と上下に隣接して配置される。第２方向に沿う向きで見たとき、中間部５２ｂは、排気マニホールド４２と第３方向で互いに隣接して配置されている。

このように、第２排気管５２、過給機２４及び排気マニホールド４２を、第１方向におけるエンジン１００の中間部のまとまったスペースに配置することで、エンジン１００の第３方向での長さをコンパクトに収めることができる。また、第２排気管５２の下方に他の機器類を配置するスペースを広く確保することができる。

また、本実施形態のエンジン１００において、過給機２４は、第３方向におけるエンジン本体１の一方側に配置される。第２排気管５２は、過給機２４の、第３方向におけるエンジン本体１から遠い側の端部２４ａよりも、第３方向においてエンジン本体１に近い側に配置されている。

これにより、第３方向において、第２排気管５２を過給機２４より内側に収めるように配置することができる。従って、第３方向におけるエンジン１００のコンパクト化を図ることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

第２排気管５２の中間部５２ｂが、第２方向と平行でなく、第２方向の成分を含む斜め方向に延びるように配置されても良い。

ＡＴＤ４３は、ＤＰＦ装置４４のみ備えても良い。この場合、第２排気管５２の中間部５２ｂが過給機２４の上方を通過するように、第２排気管５２を配置しても良い。

エンジン１００の幅方向に沿う向きでエンジン１００の排気側の側面を見たとき、排気マニホールド４２の全部が中間部５２ｂによって隠れるように配置しても良い。言い換えれば、中間部５２ｂの上端が、排気マニホールド４２の上端より上側に位置しても良い。

平面視で見たときに、エンジン１００の略長方形の長手方向は、クランク軸１０が延びる方向と垂直であっても良い。また、平面視で見たときに、エンジン１００が略正方形であっても良い。

６ 冷却ファン
１０ クランク軸
２４ 過給機
４２ 排気マニホールド
４３ ＡＴＤ（排気ガス浄化装置）
５２ 第２排気管（接続管）
１００ エンジン

Claims (4)

1. エンジン本体と、
   高さ方向を第１方向としたとき、前記第１方向と垂直な方向である第２方向に延びるクランク軸と、
   前記第２方向における前記エンジン本体の一方側に配置された冷却ファンと、
   排気マニホールドと、
   前記排気マニホールドからの排気ガスにより駆動される過給機と、
   前記排気マニホールドからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、
   前記過給機と前記排気ガス浄化装置とを接続する接続管と、
   を備え、
   前記排気ガス浄化装置は、長手方向が前記第２方向と平行となる姿勢で配置され、
   前記接続管は、前記排気ガス浄化装置の前記第２方向における前記冷却ファン側と連結しており、
   前記接続管は、前記排気マニホールドの側方であって、前記過給機の下方を通過するように配置されていることを特徴とするエンジン。
2. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記接続管は、前記第２方向と平行に延びる直線部を有し、
   前記排気マニホールド及び前記過給機は、前記直線部の下端より上側に配置されていることを特徴とするエンジン。
3. 請求項２に記載のエンジンであって、
   前記第１方向及び前記第２方向の何れとも垂直な方向を第３方向としたとき、前記過給機は、前記第３方向における前記エンジン本体の一方側に配置され、
   前記第３方向に沿う向きで見たとき、前記直線部は、少なくとも一部が前記排気マニホールドと重なるように、かつ、前記過給機と上下に隣接して配置されるとともに、
   前記第２方向に沿う向きで見たとき、前記直線部は、前記排気マニホールドと前記第３方向で互いに隣接して配置されていることを特徴とするエンジン。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載のエンジンであって、
   前記第１方向及び前記第２方向の何れにも垂直な方向を第３方向としたとき、前記過給機は、前記第３方向における前記エンジン本体の一方側に配置され、
   前記接続管は、前記過給機の、前記第３方向における前記エンジン本体から遠い側の端部よりも、前記第３方向において前記エンジン本体に近い側に配置されていることを特徴とするエンジン。

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