JP2021146953A

JP2021146953A - Construction machine

Info

Publication number: JP2021146953A
Application number: JP2020050345A
Authority: JP
Inventors: 達也宮脇; Tatsuya Miyawaki; 修平野口; Shuhei Noguchi; 哲也中林; Tetsuya Nakabayashi
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Tierra Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Tierra Co Ltd
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-09-27

Abstract

To supply exhaust gas with a high temperature to a three way catalyst, and reduce the temperature of the exhaust gas discharged to outside.SOLUTION: An upper revolving super structure 3 of a hydraulic shovel 1 comprises: a gas engine 8; an exhaust gas collecting part 11 for collecting the exhaust gas discharged from the gas engine 8; an exhaust pipe 14 connected to the exhaust gas collecting part 11; a three way catalyst 12 being connected to a halfway of the exhaust pipe 14 for purifying the exhaust gas; and a muffler 17 being connected to the exhaust pipe 14 on a downstream side of the three way catalyst 12 with respect to a flow direction of the exhaust gas, and attenuating exhaust sound. The three way catalyst 12 is provided at a front and lower side of the exhaust gas collecting part 11, and the muffler 17 is arranged on an upper side of the hydraulic pump 10. The exhaust pipe 14 comprises: an upstream side exhaust pipe 15 for connecting the exhaust gas collecting part 11 and the three way catalyst 12; and a downstream side exhaust pipe 16 for connecting the three way catalyst 12 and the muffler 17, in which the downstream side exhaust pipe 16 has a pipeline length longer than that of the upstream side exhaust pipe 15.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、原動機としてガスエンジンが搭載された油圧ショベル等の建設機械に関する。 The present disclosure relates to construction machinery such as a hydraulic excavator equipped with a gas engine as a prime mover.

建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前側に設けられた作業装置とを備えて構成されている。上部旋回体は、ベースとなる旋回フレームを有し、旋回フレームには、通常、軽油を燃料とするディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプ等が搭載されている。 A hydraulic excavator, which is a typical example of a construction machine, is provided on a self-propelled lower traveling body, an upper rotating body mounted on the lower traveling body so as to be swivelable via a swivel device, and a front side of the upper swivel body. It is configured with a working device. The upper swivel body has a swivel frame as a base, and the swivel frame is usually equipped with a diesel engine that uses light oil as fuel, a hydraulic pump driven by the diesel engine, and the like.

ディーゼルエンジンを備えた油圧ショベルには、通常、排気ガス後処理装置が搭載されている。この排気ガス後処理装置は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等を除去する（特許文献１参照）。 A hydraulic excavator equipped with a diesel engine is usually equipped with an exhaust gas aftertreatment device. This exhaust gas aftertreatment device removes particulate matter (PM: Particulate Matter), nitrogen oxides (NOx) and the like contained in the exhaust gas discharged from the diesel engine (see Patent Document 1).

近年では、地球温暖化、大気汚染等の問題に対処するために排気ガス規制が強化されている。このため、ディーゼルエンジンの高出力化、高効率化を実現するためのコモンレールと呼ばれる燃料噴射装置や、ディーゼルエンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置が新たに採用され、排気ガス規制に対応するためのコストが上昇している。これに対し、ディーゼルエンジンに比較して排気ガス中に含まれる有害物質が少ないガスエンジンを用いることが検討されている。 In recent years, exhaust gas regulations have been tightened to deal with problems such as global warming and air pollution. For this reason, a fuel injection device called a common rail to achieve high output and high efficiency of diesel engines and an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas from diesel engines have been newly adopted to comply with exhaust gas regulations. The cost to do so is rising. On the other hand, it is being considered to use a gas engine that contains less harmful substances in the exhaust gas than a diesel engine.

このガスエンジンは、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ：Liquefied Petroleum Gas）等を燃料とするもので、ディーゼルエンジンとは燃焼形態が異なり、ガスエンジンの排気ガス温度は、全負荷域および全回転数域において、ディーゼルエンジンよりも約２００℃以上高くなる。このように、ガスエンジンは、燃料を完全に燃焼することができるために粒子状物質（ＰＭ）が殆ど排出されず、三元触媒との組合せにより、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減することができる。 This gas engine uses, for example, liquefied petroleum gas (LPG) as fuel, and has a different combustion form from the diesel engine. The exhaust gas temperature of the gas engine is in the full load range and the full speed range. , About 200 ° C or more higher than the diesel engine. In this way, the gas engine can completely burn the fuel, so that the particulate matter (PM) is hardly emitted, and the nitrogen oxide (NOx) can be reduced by the combination with the three-way catalyst. can.

特開２０１２−２４０５１８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-240518

ところで、三元触媒は、白金等の貴金属と、この貴金属を覆う断熱材とを含んで構成され、排気ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）を水と二酸化炭素に酸化し、一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素に酸化し、窒素酸化物（ＮＯx）を窒素に還元することにより、排気ガスを浄化する。この場合、三元触媒による酸化・還元作用を促進（活性化）させるため、三元触媒に対し、ガスエンジンからの高温の排気ガスを供給する必要がある。 By the way, the three-way catalyst is composed of a noble metal such as platinum and a heat insulating material covering the noble metal, and oxidizes hydrocarbons (HC) contained in exhaust gas to water and carbon dioxide to carbon monoxide (CO). ) Is oxidized to carbon dioxide and nitrogen oxides (NOx) are reduced to nitrogen to purify the exhaust gas. In this case, in order to promote (activate) the oxidation / reduction action of the three-way catalyst, it is necessary to supply the high-temperature exhaust gas from the gas engine to the three-way catalyst.

一方、三元触媒によって浄化された排気ガスは、消音器によって排気音が低減された状態で消音器に接続されたテールパイプを通じて外部に排出される。このため、テールパイプの周囲が高温の排気ガスによる影響を受けないように、排気管を通じて外部に排出される排気ガスの温度を低くする必要がある。 On the other hand, the exhaust gas purified by the three-way catalyst is discharged to the outside through the tail pipe connected to the silencer in a state where the exhaust noise is reduced by the silencer. Therefore, it is necessary to lower the temperature of the exhaust gas discharged to the outside through the exhaust pipe so that the periphery of the tail pipe is not affected by the high temperature exhaust gas.

本発明の一実施形態の目的は、三元触媒に高温の排気ガスを供給することができ、かつ外部に排出される排気ガスの温度を低くすることができるようにした建設機械を提供することにある。 An object of an embodiment of the present invention is to provide a construction machine capable of supplying a high-temperature exhaust gas to a three-way catalyst and lowering the temperature of the exhaust gas discharged to the outside. It is in.

本発明の一実施形態は、自走可能な車体と、前記車体の前側に設けられた作業装置とからなり、前記車体は、前記作業装置が前側に設けられた車体フレームと、前記車体フレームの後側に左，右方向に延びて設けられたガス燃料を燃料とするガスエンジンと、前記ガスエンジンの左，右方向の一側に取付けられ前記ガスエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記ガスエンジンの前側に設けられ前記ガスエンジンから排出される排気ガスを集める排気集合部と、前記排気集合部に接続され前記排気ガスが流れる排気管と、前記排気管の途中に接続され前記排気ガスを浄化する三元触媒と、前記排気ガスの流れ方向に対して前記三元触媒よりも下流側で前記排気管に接続され、排気音を低減する消音器と、を備えてなる建設機械において、前記三元触媒は、前記排気集合部に対して前記車体の前側かつ下側に配置され、前記消音器は、前記油圧ポンプの上側に配置され、前記排気管は、前記排気集合部と前記三元触媒との間を接続する上流側排気管と、前記上流側排気管よりも長い管路長さを有し前記三元触媒と前記消音器との間を接続する下流側排気管とにより構成されていることを特徴としている。 One embodiment of the present invention comprises a self-propelled vehicle body and a working device provided on the front side of the vehicle body, and the vehicle body includes a vehicle body frame on which the working device is provided on the front side and the vehicle body frame. A gas engine fueled by gas fuel provided on the rear side extending in the left and right directions, a hydraulic pump mounted on one side in the left and right directions of the gas engine and driven by the gas engine, and the gas. An exhaust collecting portion provided on the front side of the engine to collect the exhaust gas discharged from the gas engine, an exhaust pipe connected to the exhaust collecting portion to flow the exhaust gas, and an exhaust pipe connected in the middle of the exhaust pipe to collect the exhaust gas. In a construction machine comprising a ternary catalyst for purification and a silencer connected to the exhaust pipe on the downstream side of the ternary catalyst with respect to the flow direction of the exhaust gas to reduce exhaust noise. The ternary catalyst is arranged on the front side and the lower side of the vehicle body with respect to the exhaust collecting portion, the muffler is arranged on the upper side of the hydraulic pump, and the exhaust pipe is the exhaust collecting portion and the ternary. It is composed of an upstream exhaust pipe connecting between the catalyst and a downstream exhaust pipe having a longer pipeline length than the upstream exhaust pipe and connecting between the ternary catalyst and the silencer. It is characterized by being.

本発明の一実施形態によれば、排気集合部に集められた高温の排気ガスを、上流側排気管を通じて三元触媒に供給することができる。一方、三元触媒を通過した排気ガスを、管路長さが長い下流側排気管を通じて消音器に流入する間に冷却することができ、消音器を通じて外部に排出される排気ガスの温度を低く抑えることができる。 According to one embodiment of the present invention, the high-temperature exhaust gas collected in the exhaust collecting portion can be supplied to the three-way catalyst through the upstream exhaust pipe. On the other hand, the exhaust gas that has passed through the three-way catalyst can be cooled while flowing into the muffler through the downstream exhaust pipe with a long pipeline length, and the temperature of the exhaust gas discharged to the outside through the muffler is lowered. It can be suppressed.

本発明の実施形態による油圧ショベルを左側方から見た左側面図である。It is a left side view which looked at the hydraulic excavator by embodiment of this invention from the left side. 旋回フレーム、ガスエンジン、排気管、三元触媒、消音器等を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a swivel frame, a gas engine, an exhaust pipe, a three-way catalyst, a silencer and the like. 作業装置、キャブ、運転席等を取外した上部旋回体を上方から見た平面図である。It is a top view of the upper swing body which removed the work apparatus, the cab, the driver's seat, etc. from above. 旋回フレーム、ガスエンジン、熱交換装置、排気管、三元触媒、消音器等を図２中の矢示IV−IV方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the swivel frame, a gas engine, a heat exchange device, an exhaust pipe, a three-way catalyst, a silencer, etc. from the direction of arrow IV-IV in FIG. 旋回フレームにカウンタウエイト、ガスエンジン、三元触媒、消音器、フロア部材、運転席等を取付けた状態を左側方から見た左側面図である。It is a left side view of the state where the counterweight, the gas engine, the three-way catalyst, the silencer, the floor member, the driver's seat, etc. are attached to the swivel frame, as viewed from the left side.

以下、本発明に係る建設機械の実施形態について、小型の油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図５を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施形態では、油圧ショベルの走行方向を前，後方向とし、油圧ショベルの走行方向と直交する方向を左，右方向として説明する。 Hereinafter, embodiments of the construction machine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 by taking a small hydraulic excavator as an example. In the embodiment, the traveling directions of the hydraulic excavator will be described as the front and rear directions, and the directions orthogonal to the traveling direction of the hydraulic excavator will be described as the left and right directions.

図１において、建設機械の代表例である油圧ショベル１は、前，後方向に自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とを備えている。下部走行体２と上部旋回体３とは、油圧ショベル１の車体を構成している。上部旋回体３の前側には作業装置４が俯仰動可能に設けられ、この作業装置４を用いて掘削作業等が行われる。 In FIG. 1, the hydraulic excavator 1, which is a typical example of a construction machine, has a crawler-type lower traveling body 2 capable of self-propelling in the front and rear directions, and an upper rotating body 3 mounted on the lower traveling body 2 so as to be swivelable. And have. The lower traveling body 2 and the upper turning body 3 constitute a vehicle body of the hydraulic excavator 1. A work device 4 is provided on the front side of the upper swivel body 3 so as to be able to move up and down, and excavation work or the like is performed using the work device 4.

上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回装置５を介して旋回可能に搭載されている。上部旋回体３は、後述の旋回フレーム６、カウンタウエイト７、ガスエンジン８、三元触媒１２、排気管１４、消音器１７、運転席２３、キャブ２６、外装カバー２７等を含んで構成されている。 The upper swivel body 3 is mounted on the lower traveling body 2 so as to be swivelable via the swivel device 5. The upper swivel body 3 includes a swivel frame 6, a counter weight 7, a gas engine 8, a three-way catalyst 12, an exhaust pipe 14, a silencer 17, a driver's seat 23, a cab 26, an exterior cover 27, and the like, which will be described later. There is.

作業装置４は、旋回フレーム６の前端に左，右方向に揺動可能に支持されたスイングポスト４Ａと、スイングポスト４Ａに俯仰動可能に取付けられたブーム４Ｂと、ブーム４Ｂの先端に回動可能に取付けられたアーム４Ｃと、アーム４Ｃの先端に回動可能に取付けられたバケット４Ｄと、ブームシリンダ４Ｅ、アームシリンダ４Ｆ、バケットシリンダ４Ｇを備えて構成されている。また、旋回フレーム６とスイングポスト４Ａとの間には、スイングポスト４Ａを揺動させるスイングシリンダ（図示せず）が設けられている。 The work device 4 rotates around the swing post 4A which is swingably supported in the left and right directions at the front end of the swivel frame 6, the boom 4B which is mounted on the swing post 4A so as to be able to move up and down, and the tip of the boom 4B. It is configured to include a possibly attached arm 4C, a bucket 4D rotatably attached to the tip of the arm 4C, a boom cylinder 4E, an arm cylinder 4F, and a bucket cylinder 4G. Further, a swing cylinder (not shown) for swinging the swing post 4A is provided between the swivel frame 6 and the swing post 4A.

車体フレームとしての旋回フレーム６は、上部旋回体３のベースを構成し、旋回フレーム６の前側には作業装置４が設けられている。図２に示すように、旋回フレーム６は、底板６Ａと、左縦板６Ｂと、右縦板６Ｃと、横板６Ｄと、上板６Ｅと、左サイドフレーム６Ｆと、右サイドフレーム６Ｇとを含んで構成されている。底板６Ａは、厚肉な鋼板を用いて形成され、前，後方向に延びている。左縦板６Ｂおよび右縦板６Ｃは底板６Ａ上に立設され、前側から後側に向けて左，右方向の間隔が広がるように前，後方向に延びている。横板６Ｄは、底板６Ａ上に立設されて左，右方向に延び、左縦板６Ｂと右縦板６Ｃとの間を連結している。上板６Ｅは、左縦板６Ｂおよび右縦板６Ｃの上部に設けられ、左縦板６Ｂおよび右縦板６Ｃの前，後方向の中間部から前側へと延びている。 The swivel frame 6 as a vehicle body frame constitutes the base of the upper swivel body 3, and a work device 4 is provided on the front side of the swivel frame 6. As shown in FIG. 2, the swivel frame 6 includes a bottom plate 6A, a left vertical plate 6B, a right vertical plate 6C, a horizontal plate 6D, an upper plate 6E, a left side frame 6F, and a right side frame 6G. It is configured to include. The bottom plate 6A is formed by using a thick steel plate and extends in the front and rear directions. The left vertical plate 6B and the right vertical plate 6C are erected on the bottom plate 6A and extend in the front and rear directions so that the distance between the left and right directions increases from the front side to the rear side. The horizontal plate 6D is erected on the bottom plate 6A and extends in the left and right directions to connect the left vertical plate 6B and the right vertical plate 6C. The upper plate 6E is provided above the left vertical plate 6B and the right vertical plate 6C, and extends from the middle portion in the front and rear directions of the left vertical plate 6B and the right vertical plate 6C to the front side.

左サイドフレーム６Ｆは、左縦板６Ｂの左側に間隔をもって配置され、湾曲しつつ前，後方向に延びている。右サイドフレーム６Ｇは、右縦板６Ｃの右側に間隔をもって配置され、湾曲しつつ前，後方向に延びている。底板６Ａ、左縦板６Ｂ、右縦板６Ｃおよび上板６Ｅの前端は、前方に突出した支持部６Ｈとなっている。この支持部６Ｈには、作業装置４のスイングポスト４Ａが左，右方向に揺動（スイング）可能に支持されている。図４および図５に示すように、旋回フレーム６の横板６Ｄよりも後側には、複数のエンジン取付ブラケット６Ｊが設けられ、これら各エンジン取付ブラケット６Ｊには、ガスエンジン８が支持されている。 The left side frame 6F is arranged on the left side of the left vertical plate 6B at intervals, and extends in the front and rear directions while being curved. The right side frame 6G is arranged on the right side of the right vertical plate 6C at intervals, and extends in the front and rear directions while being curved. The front ends of the bottom plate 6A, the left vertical plate 6B, the right vertical plate 6C, and the upper plate 6E are support portions 6H protruding forward. The swing post 4A of the working device 4 is supported on the support portion 6H so as to swing in the left and right directions. As shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of engine mounting brackets 6J are provided on the rear side of the horizontal plate 6D of the swivel frame 6, and the gas engine 8 is supported by each of these engine mounting brackets 6J. There is.

カウンタウエイト７は、旋回フレーム６の後側に設けられている。カウンタウエイト７は、作業装置４との重量バランスをとる重量物である。図３に示すように、カウンタウエイト７の外周面７Ａは、左，右方向の中央部が後方に突出した円弧状をなしている。これにより、上部旋回体３が旋回したときに、カウンタウエイト７の外周面７Ａは一定の旋回半径内に収まる構成となっている。 The counterweight 7 is provided on the rear side of the swivel frame 6. The counterweight 7 is a heavy object that balances the weight with the working device 4. As shown in FIG. 3, the outer peripheral surface 7A of the counterweight 7 has an arc shape in which the central portion in the left and right directions protrudes rearward. As a result, when the upper swing body 3 turns, the outer peripheral surface 7A of the counterweight 7 is configured to be within a constant turning radius.

ガスエンジン８は、カウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム６に搭載されている。即ち、ガスエンジン８は、旋回フレーム６の横板６Ｄよりも後側に配置されている。ガスエンジン８には、旋回フレーム６のエンジン取付ブラケット６Ｊと対応する位置に複数のエンジンブラケット８Ａが設けられ、これら複数のエンジンブラケット８Ａは、マウント部材９を介してエンジン取付ブラケット６Ｊに取付けられている。 The gas engine 8 is located on the front side of the counterweight 7 and is mounted on the swivel frame 6. That is, the gas engine 8 is arranged behind the horizontal plate 6D of the swivel frame 6. The gas engine 8 is provided with a plurality of engine brackets 8A at positions corresponding to the engine mounting brackets 6J of the swivel frame 6, and these plurality of engine brackets 8A are mounted on the engine mounting brackets 6J via a mounting member 9. There is.

ガスエンジン８は、ガス燃料としての液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料として用いるもので、左，右方向に延在する横置き状態で、マウント部材９を介して旋回フレーム６に支持されている。また、ガスエンジン８は、エンジン冷却水が流通するウォータジャケット（図示せず）を備えている。ガスエンジン８は、ディーゼルエンジンとは燃焼形態が異なり、ガスエンジン８の排気ガス温度は、一般に、全負荷域および全回転数域においてディーゼルエンジンよりも約２００℃以上高くなる。 The gas engine 8 uses liquefied petroleum gas (LPG) as a gas fuel as a fuel, and is supported by a swivel frame 6 via a mount member 9 in a horizontally placed state extending in the left and right directions. Further, the gas engine 8 is provided with a water jacket (not shown) through which engine cooling water flows. The combustion form of the gas engine 8 is different from that of the diesel engine, and the exhaust gas temperature of the gas engine 8 is generally about 200 ° C. or more higher than that of the diesel engine in the full load range and the full speed range.

油圧ポンプ１０は、ガスエンジン８の左側に取付けられている。油圧ポンプ１０は、ガスエンジン８によって駆動され、作業装置４の各シリンダ４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ、下部走行体２の走行油圧モータ（図示せず）、旋回装置５の旋回油圧モータ（図示せず）等の油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油を供給する。 The hydraulic pump 10 is attached to the left side of the gas engine 8. The hydraulic pump 10 is driven by the gas engine 8, and the cylinders 4E, 4F, 4G of the working device 4, the traveling hydraulic motor of the lower traveling body 2 (not shown), and the swing hydraulic motor of the swivel device 5 (not shown). Supply pressure oil for operation toward a hydraulic actuator such as.

排気集合部（エキゾーストマニホルド）１１は、ガスエンジン８の前側に設けられている。排気集合部１１は、ガスエンジン８の排気ポートに接続された複数のヘッダパイプと、複数のヘッダパイプを集合させるコレクタ（いずれも図示せず）とを有している。これらヘッダパイプとコレクタとはカバー１１Ａによって覆われ、カバー１１Ａの外側にはコレクタの吐出ポート１１Ｂが開口している。ガスエンジン８から排出された高温の排気ガスは、排気集合部１１に集められ、吐出ポート１１Ｂに接続された後述の上流側排気管１５を通じて三元触媒１２に供給される。 The exhaust collecting portion (exhaust manifold) 11 is provided on the front side of the gas engine 8. The exhaust collecting unit 11 has a plurality of header pipes connected to the exhaust port of the gas engine 8 and a collector (neither of which is shown) for collecting the plurality of header pipes. The header pipe and the collector are covered with a cover 11A, and a collector discharge port 11B is opened on the outside of the cover 11A. The high-temperature exhaust gas discharged from the gas engine 8 is collected in the exhaust collecting portion 11 and supplied to the three-way catalyst 12 through the upstream exhaust pipe 15 described later connected to the discharge port 11B.

三元触媒１２は、後述する排気管１４の途中に接続されている。図４に示すように、三元触媒１２は、エンジンブラケット８Ａに取付けられた支持部材１３を介してガスエンジン８に支持されている。これにより、三元触媒１２は、排気集合部１１に対して上部旋回体３の前側かつ下側に配置され、三元触媒１２の中心線Ａ−Ａは左，右方向に水平に延びている。三元触媒１２は、左，右方向の両端側が円錐台状に縮径した円筒状のケースと、このケース内に収容された白金、パラジウム、ロジウム、酸化セリウム等の貴金属と、これら貴金属を覆う断熱材とを含んで構成されている。 The three-way catalyst 12 is connected in the middle of the exhaust pipe 14 described later. As shown in FIG. 4, the three-way catalyst 12 is supported by the gas engine 8 via a support member 13 attached to the engine bracket 8A. As a result, the three-way catalyst 12 is arranged on the front side and the lower side of the upper swirl body 3 with respect to the exhaust collecting portion 11, and the center lines AA of the three-way catalyst 12 extend horizontally in the left and right directions. .. The three-way catalyst 12 covers a cylindrical case in which both ends in the left and right directions are reduced in diameter in a truncated cone shape, precious metals such as platinum, palladium, rhodium, and cerium oxide contained in the case, and these precious metals. It is composed of a heat insulating material.

三元触媒１２の右端側は、排気ガスが流入する排気流入口１２Ａとなり、この排気流入口１２Ａには上流側排気管１５が接続されている。三元触媒１２の左端側は、排気ガスが流出する排気流出口１２Ｂとなり、この排気流出口１２Ｂには後述の下流側排気管１６が接続されている。三元触媒１２は、ガスエンジン８から排出された排気ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯx）等の有害物質を除去する。即ち、三元触媒１２は、炭化水素を水と二酸化炭素に酸化し、一酸化炭素を二酸化炭素に酸化し、窒素酸化物を窒素に還元することにより、排気ガスを浄化する。 The right end side of the three-way catalyst 12 is an exhaust inflow port 12A into which exhaust gas flows, and an upstream exhaust pipe 15 is connected to the exhaust inflow port 12A. The left end side of the three-way catalyst 12 is an exhaust outlet 12B through which exhaust gas flows out, and a downstream exhaust pipe 16 described later is connected to this exhaust outlet 12B. The three-way catalyst 12 removes harmful substances such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas discharged from the gas engine 8. That is, the three-way catalyst 12 purifies the exhaust gas by oxidizing hydrocarbons to water and carbon dioxide, oxidizing carbon monoxide to carbon dioxide, and reducing nitrogen oxides to nitrogen.

排気管１４は、ガスエンジン８の排気集合部１１に接続されている。排気管１４は、排気集合部１１と後述する消音器１７との間を接続し、ガスエンジン８から排出された排気ガスが流通する。排気管１４は、ガスエンジン８からの排気ガスの流れ方向に対して三元触媒１２の上流側に配置された上流側排気管１５と、三元触媒１２の下流側に配置された下流側排気管１６とにより構成されている。 The exhaust pipe 14 is connected to the exhaust collecting portion 11 of the gas engine 8. The exhaust pipe 14 connects the exhaust collecting portion 11 and the silencer 17 described later, and the exhaust gas discharged from the gas engine 8 flows through the exhaust pipe 14. The exhaust pipe 14 includes an upstream exhaust pipe 15 arranged on the upstream side of the three-way catalyst 12 and a downstream exhaust arranged on the downstream side of the three-way catalyst 12 with respect to the flow direction of the exhaust gas from the gas engine 8. It is composed of a tube 16.

上流側排気管１５は、排気集合部１１の前側に配置され、排気集合部１１と三元触媒１２との間を接続している。上流側排気管１５は、排気集合部１１の吐出ポート１１Ｂに接続されたフランジ状のエンジン側接続部１５Ａと、三元触媒１２の排気流入口１２Ａに接続されたフランジ状の触媒側接続部１５Ｂと、エンジン側接続部１５Ａと触媒側接続部１５Ｂとの間を連結する連結部１５Ｃとを含んで構成されている。 The upstream exhaust pipe 15 is arranged in front of the exhaust collecting portion 11 and connects the exhaust collecting portion 11 and the three-way catalyst 12. The upstream exhaust pipe 15 has a flange-shaped engine-side connection portion 15A connected to the discharge port 11B of the exhaust collecting portion 11 and a flange-shaped catalyst-side connection portion 15B connected to the exhaust inlet 12A of the three-way catalyst 12. And a connecting portion 15C for connecting the engine side connecting portion 15A and the catalyst side connecting portion 15B.

連結部１５Ｃは、例えば３本のエルボを継合わせることにより、第１上流管路１５Ｄと、第２上流管路１５Ｅと、第３上流管路１５Ｆと、第４上流管路１５Ｇとからなる屈曲形状を有している。第１上流管路１５Ｄは、エンジン側接続部１５Ａに接続されて前方に延び、第２上流管路１５Ｅは、第１上流管路１５Ｄの前端から三元触媒１２の中心線Ａ−Ａと平行して右側方に延びている。第３上流管路１５Ｆは、第２上流管路１５Ｅの右端から鉛直下方に延び、第４上流管路１５Ｇは、第３上流管路１５Ｆの下端から三元触媒１２の中心線Ａ−Ａと平行して左側方に延び、触媒側接続部１５Ｂに接続されている。 The connecting portion 15C is bent, for example, by joining three elbows, the first upstream pipeline 15D, the second upstream pipeline 15E, the third upstream pipeline 15F, and the fourth upstream pipeline 15G. It has a shape. The first upstream line 15D is connected to the engine side connection portion 15A and extends forward, and the second upstream line 15E is parallel to the center line AA of the three-way catalyst 12 from the front end of the first upstream line 15D. And extends to the right. The third upstream line 15F extends vertically downward from the right end of the second upstream line 15E, and the fourth upstream line 15G extends from the lower end of the third upstream line 15F to the center line AA of the three-way catalyst 12. It extends in parallel to the left and is connected to the catalyst side connection portion 15B.

ここで、三元触媒１２は排気集合部１１の前側に配置されているので、排気集合部１１（吐出ポート１１Ｂ）と三元触媒１２との間を接続する上流側排気管１５を、排気集合部１１の前側に配置することができる。従って、上流側排気管１５は、常に排気集合部１１からの輻射熱に晒されて高温状態を維持するので、上流側排気管１５を流れる間に排気ガスの温度が低下するのを抑えることができる構成となっている。 Here, since the three-way catalyst 12 is arranged on the front side of the exhaust collecting portion 11, the upstream exhaust pipe 15 connecting between the exhaust collecting portion 11 (discharge port 11B) and the three-way catalyst 12 is exhaust-assembled. It can be arranged on the front side of the portion 11. Therefore, since the upstream exhaust pipe 15 is always exposed to the radiant heat from the exhaust collecting portion 11 and maintains a high temperature state, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas while flowing through the upstream exhaust pipe 15. It is composed.

下流側排気管１６は、ガスエンジン８の左端部８Ｂよりも左側に配置され、三元触媒１２と消音器１７の間を接続している。下流側排気管１６は、三元触媒１２の排気流出口１２Ｂに接続されたフランジ状の触媒側接続部１６Ａと、消音器１７の排気流入口１７Ａに接続されたフランジ状の消音器側接続部１６Ｂと、触媒側接続部１６Ａと消音器側接続部１６Ｂとの間を迂回して接続する迂回部１６Ｃとを含んで構成されている。下流側排気管１６の迂回部１６Ｃは、例えば３本のエルボを継合わせることにより、第１下流管路１６Ｄと、第２下流管路１６Ｅと、第３下流管路１６Ｆと、第４下流管路１６Ｇとからなる屈曲形状を有している。そして、下流側排気管１６の管路長さは、上流側排気管１５の管路長さよりも長く（大きく）設定されている。 The downstream exhaust pipe 16 is arranged on the left side of the left end portion 8B of the gas engine 8 and connects between the three-way catalyst 12 and the silencer 17. The downstream exhaust pipe 16 has a flange-shaped catalyst side connection portion 16A connected to the exhaust outlet 12B of the three-way catalyst 12 and a flange-shaped silencer side connection portion connected to the exhaust inlet 17A of the silencer 17. It includes 16B and a bypass portion 16C that bypasses and connects between the catalyst side connection portion 16A and the silencer side connection portion 16B. The detour portion 16C of the downstream exhaust pipe 16 is formed by connecting three elbows, for example, so that the first downstream pipe 16D, the second downstream pipe 16E, the third downstream pipe 16F, and the fourth downstream pipe are connected. It has a bent shape composed of a road 16G. The length of the downstream exhaust pipe 16 is set to be longer (larger) than the length of the upstream exhaust pipe 15.

迂回部１６Ｃの第１下流管路１６Ｄは、左，右方向の一端である右端が触媒側接続部１６Ａに接続され、三元触媒１２の中心線Ａ−Ａと平行して排気集合部１１から離れる方向である左側方に延びている。第２下流管路１６Ｅは、第１下流管路１６Ｄの他端である左端から屈曲して鉛直下方に延びている。第３下流管路１６Ｆは、第２下流管路１６Ｅの下端から屈曲し、三元触媒１２の中心線Ａ−Ａから離れるように後方に延びている。第４下流管路１６Ｇは、第３下流管路１６Ｆの後端から屈曲して鉛直上方に延び、消音器側接続部１６Ｂに接続されている。 In the first downstream pipeline 16D of the detour portion 16C, the right end, which is one end in the left and right directions, is connected to the catalyst side connection portion 16A, and is parallel to the center line AA of the three-way catalyst 12 from the exhaust collecting portion 11. It extends to the left, which is the direction of separation. The second downstream pipeline 16E bends from the left end, which is the other end of the first downstream pipeline 16D, and extends vertically downward. The third downstream pipeline 16F bends from the lower end of the second downstream pipeline 16E and extends rearward away from the center line AA of the three-way catalyst 12. The fourth downstream pipeline 16G bends from the rear end of the third downstream pipeline 16F, extends vertically upward, and is connected to the silencer side connection portion 16B.

このように、第１下流管路１６Ｄは、排気集合部１１から離れる左側方に延び、第１下流管路１６Ｄと第３下流管路１６Ｆとの間は、上，下方向に延びる第２下流管路１６Ｅを介して接続されている。また、第３下流管路１６Ｆと消音器側接続部１６Ｂとの間は、上，下方向に延びる第４下流管路１６Ｇを介して接続されている。これにより、迂回部１６Ｃ全体の管路長さを可及的に長くすることができる。従って、迂回部１６Ｃを有する下流側排気管１６は、上流側排気管１５よりも長い管路長さを有し、排気ガスは、下流側排気管１６を流通する間に温度が低下する。 In this way, the first downstream pipeline 16D extends to the left side away from the exhaust collecting portion 11, and between the first downstream pipeline 16D and the third downstream pipeline 16F, the second downstream pipeline extends upward and downward. It is connected via the pipeline 16E. Further, the third downstream pipeline 16F and the silencer side connecting portion 16B are connected via a fourth downstream pipeline 16G extending in the upward and downward directions. As a result, the length of the pipeline of the entire detour portion 16C can be made as long as possible. Therefore, the downstream exhaust pipe 16 having the detour portion 16C has a longer pipeline length than the upstream exhaust pipe 15, and the temperature of the exhaust gas drops while flowing through the downstream exhaust pipe 16.

消音器（マフラ）１７は、油圧ポンプ１０の上側に位置してガスエンジン８の左側に設けられている。消音器１７は、排気ガスの流れ方向に対して三元触媒１２よりも下流側で排気管１４（下流側排気管１６）に接続され、排気ガスの排気音を低減する。消音器１７は円筒状をなし、前，後方向に延びている。図５に示すように、ガスエンジン８の左端部８Ｂ側には、上面が円弧状に窪んだ支持部材１８が取付けられ、消音器１７は、支持部材１８を介してガスエンジン８に支持されている。 The silencer (muffler) 17 is located above the hydraulic pump 10 and is provided on the left side of the gas engine 8. The silencer 17 is connected to the exhaust pipe 14 (downstream side exhaust pipe 16) on the downstream side of the three-way catalyst 12 with respect to the flow direction of the exhaust gas to reduce the exhaust noise of the exhaust gas. The silencer 17 has a cylindrical shape and extends in the front and rear directions. As shown in FIG. 5, a support member 18 whose upper surface is recessed in an arc shape is attached to the left end portion 8B side of the gas engine 8, and the silencer 17 is supported by the gas engine 8 via the support member 18. There is.

消音器１７の前部下側には排気流入口１７Ａが設けられ、この排気流入口１７Ａには、下流側排気管１６の消音器側接続部１６Ｂが接続されている。また、消音器１７の後部上側には、上方に向けて延びるテールパイプ１７Ｂが取付けられている。テールパイプ１７Ｂの上端側は、キャブ２６よりも後側でカウンタウエイト７の上方に突出している（図１参照）。従って、排気ガスは、三元触媒１２によって浄化された後、下流側排気管１６を通じて消音器１７に導入され、消音器１７によって排気音が低減された状態で、テールパイプ１７Ｂを通じて上部旋回体３の外部に排出される。 An exhaust inlet 17A is provided on the lower front side of the silencer 17, and a silencer side connection portion 16B of the downstream exhaust pipe 16 is connected to the exhaust inlet 17A. Further, a tail pipe 17B extending upward is attached to the upper rear portion of the silencer 17. The upper end side of the tail pipe 17B protrudes above the counterweight 7 on the rear side of the cab 26 (see FIG. 1). Therefore, after being purified by the three-way catalyst 12, the exhaust gas is introduced into the muffler 17 through the downstream exhaust pipe 16, and the upper swirl body 3 is passed through the tail pipe 17B in a state where the exhaust noise is reduced by the muffler 17. It is discharged to the outside of.

この場合、下流側排気管１６は、三元触媒１２の排気流出口１２Ｂに接続された触媒側接続部１６Ａと、消音器１７の排気流入口１７Ａに接続された消音器側接続部１６Ｂと、触媒側接続部１６Ａと消音器側接続部１６Ｂとの間を遠回りに接続する迂回部１６Ｃとを有し、上流側排気管１５よりも長い管路長さを有している。これにより、三元触媒１２から消音器１７に供給される排気ガスの温度を、下流側排気管１６を流れる間に低下させることができる構成となっている。 In this case, the downstream exhaust pipe 16 includes a catalyst side connection portion 16A connected to the exhaust outlet 12B of the three-way catalyst 12, a silencer side connection portion 16B connected to the exhaust inlet 17A of the silencer 17. It has a detour portion 16C that connects between the catalyst side connection portion 16A and the silencer side connection portion 16B in a detour, and has a pipeline length longer than that of the upstream exhaust pipe 15. As a result, the temperature of the exhaust gas supplied from the three-way catalyst 12 to the silencer 17 can be lowered while flowing through the downstream exhaust pipe 16.

さらに、下流側排気管１６は、三元触媒１２とガスエンジン８の左側に配置された消音器１７との間を接続するため、ガスエンジン８の左端部８Ｂよりも左側に配置されている。これにより、ガスエンジン８の前側に設けられた排気集合部１１やガスエンジン８の排気ポート、上流側排気管１５からの輻射熱によって下流側排気管１６が加熱されるのを抑えることができる構成となっている。 Further, the downstream exhaust pipe 16 is arranged on the left side of the left end portion 8B of the gas engine 8 in order to connect between the three-way catalyst 12 and the silencer 17 arranged on the left side of the gas engine 8. As a result, it is possible to prevent the downstream exhaust pipe 16 from being heated by the radiant heat from the exhaust collecting portion 11 provided on the front side of the gas engine 8, the exhaust port of the gas engine 8, and the upstream exhaust pipe 15. It has become.

熱交換器１９は、ガスエンジン８の右側に位置して旋回フレーム６に搭載されている。熱交換器１９は、例えばガスエンジン８のウォータジャケット（図示せず）内を流れるエンジン冷却水を冷却するラジエータ、油圧アクチュエータから作動油タンク（図示せず）に戻る作動油を冷却するオイルクーラ等を含んで構成されている。 The heat exchanger 19 is located on the right side of the gas engine 8 and is mounted on the swivel frame 6. The heat exchanger 19 includes, for example, a radiator that cools the engine cooling water flowing in the water jacket (not shown) of the gas engine 8, an oil cooler that cools the hydraulic oil that returns from the hydraulic actuator to the hydraulic oil tank (not shown), and the like. Is configured to include.

冷却ファン２０は、ガスエンジン８と熱交換器１９との間に位置してガスエンジン８の回転軸（図示せず）に設けられている。冷却ファン２０は、ガスエンジン８によって回転駆動される軸流ファンからなり、上部旋回体３の外部から取込んだ外気を冷却風として熱交換器１９に供給する。これにより、熱交換器１９は、エンジン冷却水、作動油等の熱を冷却ファン２０からの冷却風中に放熱し、これらを冷却する。なお、冷却ファン２０の動力源としては、ガスエンジン８に限らず、電動モータ等を用いることもできる。 The cooling fan 20 is located between the gas engine 8 and the heat exchanger 19 and is provided on the rotating shaft (not shown) of the gas engine 8. The cooling fan 20 includes an axial flow fan that is rotationally driven by the gas engine 8, and supplies the outside air taken in from the outside of the upper swing body 3 to the heat exchanger 19 as cooling air. As a result, the heat exchanger 19 dissipates heat from the engine cooling water, hydraulic oil, etc. into the cooling air from the cooling fan 20 to cool them. The power source of the cooling fan 20 is not limited to the gas engine 8, but an electric motor or the like can also be used.

フロア部材２１は、ガスエンジン８の前側に位置して旋回フレーム６に設けられている。フロア部材２１は、旋回フレーム６の左前部から前，後方向の中央部までの範囲に水平に延びて配置され、運転席２３に座ったオペレータの足場を形成している。 The floor member 21 is located on the front side of the gas engine 8 and is provided on the swivel frame 6. The floor member 21 is horizontally extended in a range from the left front portion of the swivel frame 6 to the central portion in the front and rear directions, and forms a scaffolding for an operator sitting in the driver's seat 23.

運転席台座２２は、フロア部材２１の後側に位置して旋回フレーム６に設けられ、ガスエンジン８の上側を通って後方へと延びている。図５に示すように、運転席台座２２は、フロア部材２１の後端から鉛直上方に立ち上がる立上り部２２Ａと、立上り部２２Ａの上端からガスエンジン８の上側を通って後方へと延びる水平な台座部２２Ｂと、台座部２２Ｂの後端からガスエンジン８の上側を通って斜め上方へと延びる背板部２２Ｃとにより構成されている。運転席台座２２の立上り部２２Ａは、ガスエンジン８を前側から覆い、台座部２２Ｂと背板部２２Ｃは、ガスエンジン８を上側から覆っている。 The driver's seat pedestal 22 is located on the rear side of the floor member 21 and is provided on the swivel frame 6, and extends rearward through the upper side of the gas engine 8. As shown in FIG. 5, the driver's seat pedestal 22 has a rising portion 22A that rises vertically upward from the rear end of the floor member 21, and a horizontal pedestal that extends rearward from the upper end of the rising portion 22A through the upper side of the gas engine 8. It is composed of a portion 22B and a back plate portion 22C extending diagonally upward from the rear end of the pedestal portion 22B through the upper side of the gas engine 8. The rising portion 22A of the driver's seat pedestal 22 covers the gas engine 8 from the front side, and the pedestal portion 22B and the back plate portion 22C cover the gas engine 8 from the upper side.

運転席２３は、運転席台座２２の台座部２２Ｂ上に取付けられ、ガスエンジン８の上側に配置されている。運転席２３は、油圧ショベル１を操作するオペレータが座るもので、運転席２３の前側には、左，右の走行レバー・ペダル２４が設けられている。また、運転席２３の左，右両側には、作業装置４および旋回装置５を操作するための作業用の操作レバー２５（左側のみ図示）が設けられている。 The driver's seat 23 is mounted on the pedestal portion 22B of the driver's seat pedestal 22, and is arranged above the gas engine 8. The driver's seat 23 is for an operator who operates the hydraulic excavator 1, and left and right traveling lever pedals 24 are provided on the front side of the driver's seat 23. Further, on both the left and right sides of the driver's seat 23, operation levers 25 for work (only the left side is shown) for operating the work device 4 and the swivel device 5 are provided.

ここで、三元触媒１２は、排気集合部１１の下側に配置されているので、ガスエンジン８の上側に配置された運転席２３に対し、三元触媒１２を下方に離間させることができる。これにより、三元触媒１２からの輻射熱によって運転席２３の周囲の温度が上昇するのを抑えることができる構成となっている。 Here, since the three-way catalyst 12 is arranged below the exhaust collecting portion 11, the three-way catalyst 12 can be separated downward from the driver's seat 23 arranged above the gas engine 8. .. As a result, it is possible to prevent the temperature around the driver's seat 23 from rising due to the radiant heat from the three-way catalyst 12.

キャブ２６は、旋回フレーム６の左側に設けられている。キャブ２６は、旋回フレーム６から上方に立上るボックス状に形成され、キャブ２６の下側はフロア部材２１によって覆われている。運転席２３はキャブ２６によって覆われ、キャブ２６の内部には、オペレータが搭乗する運転室が形成されている。 The cab 26 is provided on the left side of the swivel frame 6. The cab 26 is formed in a box shape rising upward from the swivel frame 6, and the lower side of the cab 26 is covered with a floor member 21. The driver's seat 23 is covered with the cab 26, and a driver's cab on which the operator is boarded is formed inside the cab 26.

外装カバー２７は、旋回フレーム６上に設けられている。外装カバー２７は、カウンタウエイト７の左端からキャブ２６の前端まで延びた左外装カバー２７Ａと、カウンタウエイト７の右端から旋回フレーム６の前端まで延びた右外装カバー２７Ｂとを含んで構成されている。外装カバー２７は、ガスエンジン８、油圧ポンプ１０、熱交換器１９等の搭載機器をカウンタウエイト７と共に覆っている。 The exterior cover 27 is provided on the swivel frame 6. The exterior cover 27 includes a left exterior cover 27A extending from the left end of the counterweight 7 to the front end of the cab 26, and a right exterior cover 27B extending from the right end of the counterweight 7 to the front end of the swivel frame 6. .. The exterior cover 27 covers on-board equipment such as the gas engine 8, the hydraulic pump 10, and the heat exchanger 19 together with the counter weight 7.

本実施形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル１の動作について説明する。 The hydraulic excavator 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and next, the operation of the hydraulic excavator 1 will be described.

オペレータは、キャブ２６に搭乗し、運転席２３に座ってガスエンジン８を作動させる。この状態で、オペレータが走行レバー・ペダル２４を操作することにより、油圧ショベル１を作業現場まで走行させることができる。そして、作業現場においてオペレータが操作レバー２５を操作することにより、上部旋回体３を旋回させつつ、作業装置４を用いて土砂の掘削作業等を行うことができる。 The operator gets on the cab 26 and sits in the driver's seat 23 to operate the gas engine 8. In this state, the operator can operate the traveling lever / pedal 24 to drive the hydraulic excavator 1 to the work site. Then, by operating the operation lever 25 by the operator at the work site, it is possible to perform excavation work of earth and sand using the work device 4 while turning the upper swivel body 3.

油圧ショベル１の稼働時には、ガスエンジン８から排気ガスが排出され、この排気ガスは排気集合部１１に集められる。排気集合部１１に集められた排気ガスは、排気集合部１１の吐出ポート１１Ｂから排気管１４の上流側排気管１５に流入し、この上流側排気管１５を通じて三元触媒１２に供給される。 When the hydraulic excavator 1 is in operation, exhaust gas is discharged from the gas engine 8 and the exhaust gas is collected in the exhaust collecting portion 11. The exhaust gas collected in the exhaust collecting portion 11 flows into the upstream exhaust pipe 15 of the exhaust pipe 14 from the discharge port 11B of the exhaust collecting portion 11, and is supplied to the three-way catalyst 12 through the upstream exhaust pipe 15.

三元触媒１２は、ガスエンジン８からの排気ガスに含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物等の有害物質を除去する。即ち、三元触媒１２は、炭化水素を水と二酸化炭素に酸化し、一酸化炭素を二酸化炭素に酸化し、窒素酸化物を窒素に還元することにより、排気ガスを浄化する。 The three-way catalyst 12 removes harmful substances such as hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides contained in the exhaust gas from the gas engine 8. That is, the three-way catalyst 12 purifies the exhaust gas by oxidizing hydrocarbons to water and carbon dioxide, oxidizing carbon monoxide to carbon dioxide, and reducing nitrogen oxides to nitrogen.

この場合、三元触媒１２は排気集合部１１の前側に配置され、排気集合部１１（吐出ポート１１Ｂ）と三元触媒１２との間を接続する上流側排気管１５は、排気集合部１１の前側に配置されている。従って、上流側排気管１５は、常に排気集合部１１からの輻射熱に晒されるため、排気ガスが上流側排気管１５を通じて三元触媒１２に供給される間に、排気ガスの温度が低下するのを抑えることができる。この結果、三元触媒１２に供給される排気ガスの温度を、三元触媒１２の酸化・還元作用を活性化させるのに適した温度範囲に保つことができ、三元触媒１２によって排気ガスを適正に浄化することができる。 In this case, the three-way catalyst 12 is arranged on the front side of the exhaust collecting part 11, and the upstream exhaust pipe 15 connecting between the exhaust collecting part 11 (discharge port 11B) and the three-way catalyst 12 is the exhaust collecting part 11. It is located on the front side. Therefore, since the upstream exhaust pipe 15 is always exposed to the radiant heat from the exhaust collecting portion 11, the temperature of the exhaust gas drops while the exhaust gas is supplied to the three-way catalyst 12 through the upstream exhaust pipe 15. Can be suppressed. As a result, the temperature of the exhaust gas supplied to the three-way catalyst 12 can be maintained in a temperature range suitable for activating the oxidation / reduction action of the three-way catalyst 12, and the exhaust gas can be kept by the three-way catalyst 12. It can be properly purified.

一方、三元触媒１２は、排気集合部１１の下側に配置されているので、ガスエンジン８の上側に配置される運転席２３に対し、三元触媒１２を下方に離間させることができる。この結果、三元触媒１２からの輻射熱によって運転席２３の周囲の温度が上昇するのを抑えることができ、運転席２３に座ったオペレータの作業環境を良好な状態に維持することができる。 On the other hand, since the three-way catalyst 12 is arranged below the exhaust collecting portion 11, the three-way catalyst 12 can be separated downward from the driver's seat 23 arranged above the gas engine 8. As a result, it is possible to suppress an increase in the temperature around the driver's seat 23 due to radiant heat from the three-way catalyst 12, and it is possible to maintain a good working environment for the operator sitting in the driver's seat 23.

三元触媒１２によって有害物質が除去された排気ガスは、下流側排気管１６を通じて消音器１７内に供給される。これにより、排気ガスは、消音器１７によって排気音が低減された状態で、テールパイプ１７Ｂを通じて上部旋回体３の外部に排出される。 The exhaust gas from which harmful substances have been removed by the three-way catalyst 12 is supplied into the silencer 17 through the downstream exhaust pipe 16. As a result, the exhaust gas is discharged to the outside of the upper swirl body 3 through the tail pipe 17B in a state where the exhaust noise is reduced by the silencer 17.

この場合、下流側排気管１６は、三元触媒１２の排気流出口１２Ｂに接続された触媒側接続部１６Ａと、消音器１７の排気流入口１７Ａに接続された消音器側接続部１６Ｂと、触媒側接続部１６Ａと消音器側接続部１６Ｂとの間を遠回りに接続する迂回部１６Ｃとを有し、上流側排気管１５よりも長い管路長さを有している。これにより、三元触媒１２から消音器１７に供給される排気ガスの温度を、下流側排気管１６を流れる間に低下させることができる。この結果、消音器１７からテールパイプ１７Ｂを通じて外部に排出される排気ガスの温度を低下させることができ、テールパイプ１７Ｂの周囲の作業環境を良好に維持することができる。 In this case, the downstream exhaust pipe 16 includes a catalyst side connection portion 16A connected to the exhaust outlet 12B of the three-way catalyst 12, a silencer side connection portion 16B connected to the exhaust inlet 17A of the silencer 17. It has a detour portion 16C that connects between the catalyst side connection portion 16A and the silencer side connection portion 16B in a detour, and has a pipeline length longer than that of the upstream exhaust pipe 15. As a result, the temperature of the exhaust gas supplied from the three-way catalyst 12 to the silencer 17 can be lowered while flowing through the downstream exhaust pipe 16. As a result, the temperature of the exhaust gas discharged from the silencer 17 to the outside through the tail pipe 17B can be lowered, and the working environment around the tail pipe 17B can be maintained satisfactorily.

しかも、下流側排気管１６は、ガスエンジン８の左側に配置された消音器１７と三元触媒１２との間を接続するため、ガスエンジン８の左端部８Ｂよりも左側に配置されている。これにより、ガスエンジン８の前側に設けられた排気集合部１１やガスエンジン８の排気ポート、上流側排気管１５からの輻射熱によって下流側排気管１６が加熱されるのを抑えることができ、下流側排気管１６を流れる排気ガスの温度を効率良く低下させることができる。 Moreover, the downstream exhaust pipe 16 is arranged on the left side of the left end portion 8B of the gas engine 8 in order to connect between the silencer 17 arranged on the left side of the gas engine 8 and the three-way catalyst 12. As a result, it is possible to prevent the downstream exhaust pipe 16 from being heated by the radiant heat from the exhaust collecting portion 11 provided on the front side of the gas engine 8, the exhaust port of the gas engine 8, and the upstream exhaust pipe 15, and it is possible to prevent the downstream exhaust pipe 16 from being heated downstream. The temperature of the exhaust gas flowing through the side exhaust pipe 16 can be efficiently lowered.

かくして、実施形態では、油圧ショベル１の上部旋回体３は、作業装置４が前側に設けられた旋回フレーム６と、旋回フレーム６の後側に左，右方向に延びて設けられたガス燃料を燃料とするガスエンジン８と、ガスエンジン８の左，右方向の一側（左側）に取付けられガスエンジン８によって駆動される油圧ポンプ１０と、ガスエンジン８の前側に設けられガスエンジン８から排出された排気ガスを集める排気集合部１１と、排気集合部１１に接続され排気ガスが流れる排気管１４と、排気管１４の途中に接続され排気ガスを浄化する三元触媒１２と、排気ガスの流れ方向に対して三元触媒１２よりも下流側で排気管１４に接続され、排気音を低減する消音器１７とを備えている。そして、三元触媒１２は、排気集合部１１に対して上部旋回体３の前側かつ下側に配置され、消音器１７は、油圧ポンプ１０の上側に配置され、排気管１４は、排気集合部１１と三元触媒１２との間を接続する上流側排気管１５と、上流側排気管１５よりも長い管路長さを有し三元触媒１２と消音器１７との間を接続する下流側排気管１６とにより構成されている。 Thus, in the embodiment, the upper swivel body 3 of the hydraulic excavator 1 is provided with a swivel frame 6 in which the working device 4 is provided on the front side and a gas fuel extending in the left and right directions on the rear side of the swivel frame 6. The gas engine 8 used as fuel, the hydraulic pump 10 mounted on one side (left side) in the left and right directions of the gas engine 8 and driven by the gas engine 8, and the gas engine 8 provided on the front side of the gas engine 8 and exhausted from the gas engine 8. The exhaust collecting part 11 that collects the exhaust gas, the exhaust pipe 14 that is connected to the exhaust collecting part 11 and the exhaust gas flows, the three-way catalyst 12 that is connected in the middle of the exhaust pipe 14 to purify the exhaust gas, and the exhaust gas. It is provided with a silencer 17 which is connected to the exhaust pipe 14 on the downstream side of the ternary catalyst 12 in the flow direction to reduce the exhaust noise. The three-way catalyst 12 is arranged on the front side and the lower side of the upper swirl body 3 with respect to the exhaust collecting part 11, the silencer 17 is arranged on the upper side of the hydraulic pump 10, and the exhaust pipe 14 is the exhaust collecting part. The upstream exhaust pipe 15 that connects 11 and the three-way catalyst 12, and the downstream side that has a longer pipeline length than the upstream exhaust pipe 15 and connects between the three-way catalyst 12 and the silencer 17. It is composed of an exhaust pipe 16.

この構成によれば、上流側排気管１５は、排気集合部１１の前側に配置されることにより、排気集合部１１からの輻射熱によって加熱される。このため、排気ガスが上流側排気管１５を通じて三元触媒１２に供給される間に、排気ガスの温度が低下するのを抑えることができる。この結果、三元触媒１２に供給される排気ガスの温度を、三元触媒１２の酸化・還元作用を活性化させるのに適した温度範囲に保つことができ、三元触媒１２によって排気ガスを適正に浄化することができる。 According to this configuration, the upstream exhaust pipe 15 is arranged on the front side of the exhaust collecting portion 11 and is heated by the radiant heat from the exhaust collecting portion 11. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas while the exhaust gas is supplied to the three-way catalyst 12 through the upstream exhaust pipe 15. As a result, the temperature of the exhaust gas supplied to the three-way catalyst 12 can be maintained in a temperature range suitable for activating the oxidation / reduction action of the three-way catalyst 12, and the exhaust gas can be kept by the three-way catalyst 12. It can be properly purified.

また、下流側排気管１６は、上流側排気管１５よりも長い管路長さを有している。これにより、三元触媒１２から消音器１７に供給される排気ガスの温度を、下流側排気管１６を流れる間に低下させることができる。この結果、消音器１７からテールパイプ１７Ｂを通じて上部旋回体３の外部に排出される排気ガスの温度を、可及的に低下させることができる。 Further, the downstream exhaust pipe 16 has a longer pipeline length than the upstream exhaust pipe 15. As a result, the temperature of the exhaust gas supplied from the three-way catalyst 12 to the silencer 17 can be lowered while flowing through the downstream exhaust pipe 16. As a result, the temperature of the exhaust gas discharged from the silencer 17 to the outside of the upper swing body 3 through the tail pipe 17B can be lowered as much as possible.

さらに、三元触媒１２は、排気集合部１１の下側に配置されているので、ガスエンジン８の上側に配置される運転席２３に対し、三元触媒１２を下方に離間させることができる。この結果、三元触媒１２からの輻射熱によって運転席２３の周囲の温度が上昇するのを抑えることができ、運転席２３に座ったオペレータの作業環境を良好に維持することができる。 Further, since the three-way catalyst 12 is arranged below the exhaust collecting portion 11, the three-way catalyst 12 can be separated downward from the driver's seat 23 arranged above the gas engine 8. As a result, it is possible to suppress an increase in the temperature around the driver's seat 23 due to radiant heat from the three-way catalyst 12, and it is possible to maintain a good working environment for the operator sitting in the driver's seat 23.

実施形態では、下流側排気管１６は、三元触媒１２の排気流出口１２Ｂに接続される触媒側接続部１６Ａと、消音器１７の排気流入口１７Ａに接続される消音器側接続部１６Ｂと、触媒側接続部１６Ａと消音器側接続部１６Ｂとの間を迂回して接続する迂回部１６Ｃとを含んで構成されている。この構成によれば、迂回部１６Ｃが、触媒側接続部１６Ａと消音器側接続部１６Ｂとの間を迂回して接続することにより、下流側排気管１６の管路長さを可及的に長く（大きく）することができ、下流側排気管１６を流れる間に排気ガスの温度を低下させることができる。 In the embodiment, the downstream exhaust pipe 16 includes a catalyst side connection portion 16A connected to the exhaust outlet 12B of the three-way catalyst 12 and a silencer side connection portion 16B connected to the exhaust inlet 17A of the silencer 17. , A bypass portion 16C that bypasses and connects between the catalyst side connection portion 16A and the silencer side connection portion 16B is included. According to this configuration, the bypass portion 16C bypasses and connects between the catalyst side connection portion 16A and the silencer side connection portion 16B, so that the length of the downstream exhaust pipe 16 can be increased as much as possible. It can be made longer (larger), and the temperature of the exhaust gas can be lowered while flowing through the downstream exhaust pipe 16.

実施形態では、消音器１７は三元触媒１２よりも後側に配置されており、下流側排気管１６の迂回部１６Ｃは、右端（一端）が触媒側接続部１６Ａに接続され排気集合部１１から離れる方向（左側方）に延びる第１下流管路１６Ｄと、第１下流管路１６Ｄの左端（他端）から屈曲して下方に延びる第２下流管路１６Ｅと、第２下流管路１６Ｅの下端から屈曲して後方に延びる第３下流管路１６Ｆと、第３下流管路１６Ｆの後端から屈曲して上方に延び、消音器側接続部１６Ｂに接続される第４下流管路１６Ｇとを含んで構成されている。 In the embodiment, the silencer 17 is arranged behind the three-way catalyst 12, and the bypass portion 16C of the downstream exhaust pipe 16 has the right end (one end) connected to the catalyst side connecting portion 16A and the exhaust collecting portion 11 The first downstream pipeline 16D extending in the direction away from (left side), the second downstream pipeline 16E bent from the left end (other end) of the first downstream pipeline 16D and extending downward, and the second downstream pipeline 16E. 3rd downstream pipeline 16F that bends from the lower end of the It is composed including and.

この構成によれば、第１下流管路１６Ｄが排気集合部１１から離れる左側方に延びることにより、下流側排気管１６の迂回部１６Ｃが、排気集合部１１からの輻射熱によって加熱されるのを抑えることができる。また、消音器１７を三元触媒１２よりも後側に配置することにより、第３下流管路１６Ｆの管路長さを長くすることができる。さらに、第１下流管路１６Ｄと第３下流管路１６Ｆとの間が、上，下方向に延びる第２下流管路１６Ｅを介して接続され、第３下流管路１６Ｆと消音器側接続部１６Ｂとの間が、上，下方向に延びる第４下流管路１６Ｇを介して接続されているので、迂回部１６Ｃ全体の管路長さを可及的に長くすることができる。この結果、下流側排気管１６を介して三元触媒１２から消音器１７に供給される排気ガスの温度を低下させることができる。 According to this configuration, the first downstream pipeline 16D extends to the left side away from the exhaust collecting portion 11, so that the bypass portion 16C of the downstream exhaust pipe 16 is heated by the radiant heat from the exhaust collecting portion 11. It can be suppressed. Further, by arranging the silencer 17 behind the three-way catalyst 12, the length of the third downstream pipeline 16F can be lengthened. Further, the first downstream pipeline 16D and the third downstream pipeline 16F are connected via the second downstream pipeline 16E extending in the upward and downward directions, and the third downstream pipeline 16F and the silencer side connection portion are connected. Since it is connected to 16B via a fourth downstream pipeline 16G extending in the upward and downward directions, the pipeline length of the entire detour portion 16C can be lengthened as much as possible. As a result, the temperature of the exhaust gas supplied from the three-way catalyst 12 to the silencer 17 via the downstream exhaust pipe 16 can be lowered.

なお、実施形態では、下流側排気管１６の迂回部１６Ｃを、第１下流管路１６Ｄ、第２下流管路１６Ｅ、第３下流管路１６Ｆ、第４下流管路１６Ｇからなる４本の管路によって構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば５本以上、または３本以下の管路によって構成してもよい。このことは、上流側排気管１５の連結部１５Ｃについても同様である。 In the embodiment, the bypass portion 16C of the downstream exhaust pipe 16 is composed of four pipes including a first downstream pipe 16D, a second downstream pipe 16E, a third downstream pipe 16F, and a fourth downstream pipe 16G. The case where it is composed of roads is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and may be configured by, for example, five or more or three or less pipelines. This also applies to the connecting portion 15C of the upstream exhaust pipe 15.

また、実施形態では、下流側排気管１６の迂回部１６Ｃを３本のエルボを継合わせて形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１本のパイプ材に曲げ加工を施すことにより、第１〜第４下流管路が一体形成された迂回部１６Ｃを構成してもよい。このことは、上流側排気管１５の連結部１５Ｃについても同様である。 Further, in the embodiment, a case where the bypass portion 16C of the downstream exhaust pipe 16 is formed by splicing three elbows is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and for example, a bypass portion 16C in which the first to fourth downstream pipelines are integrally formed may be formed by bending one pipe material. This also applies to the connecting portion 15C of the upstream exhaust pipe 15.

また、実施形態では、旋回フレーム６上にキャブ２６が搭載されたキャブ仕様の油圧ショベル１を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、キャノピを備えたキャノピ仕様の油圧ショベルにも適用することができる。 Further, in the embodiment, the cab specification hydraulic excavator 1 in which the cab 26 is mounted on the swivel frame 6 is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a canopy-type hydraulic excavator equipped with a canopy.

さらに、実施形態では、旋回フレーム６をベースとする上部旋回体３を備えた油圧ショベル１を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイールローダ等の上部旋回体を有しない建設機械にも適用することができる。 Further, in the embodiment, the hydraulic excavator 1 provided with the upper swivel body 3 based on the swivel frame 6 is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to construction machines such as wheel loaders that do not have an upper swing body.

１油圧ショベル
２下部走行体（車体）
３上部旋回体（車体）
４作業装置
６旋回フレーム
８ガスエンジン
１０油圧ポンプ
１１排気集合部
１２三元触媒
１２Ｂ排気流出口
１４排気管
１５上流側排気管
１６下流側排気管
１６Ａ触媒側接続部
１６Ｂ消音器側接続部
１６Ｃ迂回部
１６Ｄ第１下流管路
１６Ｅ第２下流管路
１６Ｆ第３下流管路
１６Ｇ第４下流管路
１７消音器
１７Ａ排気流入口 1 Hydraulic excavator 2 Lower traveling body (body)
3 Upper swivel body (body)
4 Work equipment 6 Swing frame 8 Gas engine 10 Hydraulic pump 11 Exhaust assembly part 12 Three-way catalyst 12B Exhaust outlet 14 Exhaust pipe 15 Upstream side exhaust pipe 16 Downstream side exhaust pipe 16A Catalyst side connection part 16B Muffler side connection part 16C Detour Part 16D 1st downstream pipeline 16E 2nd downstream pipeline 16F 3rd downstream pipeline 16G 4th downstream pipeline 17 Muffler 17A Exhaust inlet

Claims

It consists of a self-propelled vehicle body and a work device provided on the front side of the vehicle body.
The car body
A vehicle body frame on which the work device is provided on the front side and
A gas engine that uses gas fuel as fuel and is provided on the rear side of the vehicle body frame extending in the left and right directions.
A hydraulic pump mounted on one side of the gas engine in the left and right directions and driven by the gas engine,
An exhaust collecting portion provided on the front side of the gas engine and collecting exhaust gas discharged from the gas engine, and an exhaust collecting portion.
An exhaust pipe connected to the exhaust collecting portion and through which the exhaust gas flows,
A three-way catalyst that is connected in the middle of the exhaust pipe to purify the exhaust gas,
In a construction machine provided with a silencer connected to the exhaust pipe on the downstream side of the three-way catalyst with respect to the flow direction of the exhaust gas to reduce exhaust noise.
The three-way catalyst is arranged on the front side and the lower side of the vehicle body with respect to the exhaust collecting portion.
The silencer is located above the hydraulic pump.
The exhaust pipe includes an upstream exhaust pipe connecting the exhaust collecting portion and the three-way catalyst, and the three-way catalyst and the silencer having a pipeline length longer than that of the upstream exhaust pipe. A construction machine characterized by being composed of a downstream exhaust pipe connecting between the two.

The downstream exhaust pipe includes a catalyst side connection portion connected to the exhaust outlet of the three-way catalyst, a silencer side connection portion connected to the exhaust inlet of the silencer, the catalyst side connection portion, and the above. The construction machine according to claim 1, wherein the construction machine includes a detour portion that bypasses and connects to the muffler side connection portion.

The silencer is located behind the three-way catalyst.
The detour portion of the downstream exhaust pipe is bent from the first downstream pipeline whose one end is connected to the catalyst side connection portion and extends in a direction away from the exhaust collecting portion and the other end of the first downstream pipeline. A second downstream pipeline that extends downward, a third downstream pipeline that bends from the lower end of the second downstream pipeline and extends rearward, and a third downstream pipeline that bends from the rear end of the third downstream pipeline and extends upward. The construction machine according to claim 2, further comprising a fourth downstream pipeline connected to the silencer side connection portion.