JP5636358B2 - エンジン装置 - Google Patents
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Description
まず、図1〜図3を参照しながら、排気ガス浄化装置の全体構造を説明する。図1〜図3に示す如く、排気ガス浄化装置としての連続再生式のディーゼルパティキュレートフィルタ1(以下、DPFという)を備えている。DPF1は、排気ガス中の粒子状物質(PM)等を物理的に捕集するためのものである。実施形態のDPF1は、二酸化窒素(NO2)を生成する白金等のディーゼル酸化触媒2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3とを、排気ガスの移動方向(図1の左側から右側方向)に直列に並べた構造になっている。DPF1は、スートフィルタ3が連続的に再生されるように構成している。DPF1によって、排気ガス中の粒子状物質(PM)の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を低減できる。
図1〜図3を参照して、ディーゼル酸化触媒2の取付け構造を説明する。図1〜図3に示す如く、後述するディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2は、耐熱金属材料製で略筒型の触媒内側ケース4内に設けられている。触媒内側ケース4は、耐熱金属材料製で略筒型の触媒外側ケース5内に設けられている。即ち、ディーゼル酸化触媒2の外側にマット状のセラミックファイバー製触媒断熱材6を介して触媒内側ケース4を被嵌させている。また、触媒内側ケース4の外側に端面I字状の薄板製支持体7を介して触媒外側ケース5を被嵌させている。なお、触媒断熱材6によってディーゼル酸化触媒2が保護される。触媒内側ケース4に伝わる触媒外側ケース5の応力(変形力)を薄板製支持体7にて低減させる。
径とし、排気ガス移動方向(前記ケース4,5の円周方向)に直交する方向を長尺直径に形
成している。触媒内側ケース4の開口縁13と触媒外側ケース5の開口縁14の間に閉塞リング体15を挟持状に固着している。触媒内側ケース4の開口縁13と触媒外側ケース5の開口縁14の間の隙間が閉塞リング体15によって閉鎖される。触媒内側ケース4と触媒外側ケース5の間に排気ガスが流入するのを、閉塞リング体15によって防止している。
図1及び図3を参照して、スートフィルタ3の取付け構造を説明する。図1及び図3に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのスートフィルタ3は、耐熱金属材料製で略筒型のフィルタ内側ケース20内に設けられている。内側ケース4は、耐熱金属材料製で略筒型のフィルタ外側ケース21内に設けられている。すなわち、スートフィルタ3の外側にマット状のセラミックファイバー製フィルタ断熱材22を介してフィルタ内側ケース20を被嵌させている。なお、フィルタ断熱材22によってスートフィルタ3が保護される。
上記のように、ガス浄化フィルタとして、触媒内側ケース4にNOx選択還元触媒(NOx除去触媒)を設け、フィルタ内側ケース20にアンモニア除去触媒を設けた場合、エンジンが排出した排気ガス中の窒素酸化物(NOx)が還元され、無害な窒素ガス(N2)として排出できる。
図1〜図3を参照して、消音器30の取付け構造を説明する。図1〜図3に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガス音を減衰させる消音器30は、耐熱金属材料製で略筒型の消音内側ケース31と、耐熱金属材料製で略筒型の消音外側ケース32と、消音内側ケース31及び消音外側ケース32の右側端部に溶接にて固着した円板状の側蓋体33とを有する。消音外側ケース32内に消音内側ケース31を設けている。なお、円筒形の触媒外側ケース5の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース21の直径寸法と、円筒形の消音外側ケース32とが略同一寸法である。
次に、図4〜図14を参照しながら、ディーゼルエンジン70の吸排気構造について説明する。ここで、以下の説明では、ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71側を「正面」、吸気マニホールド73側を「背面」として、これらを便宜的に、ディーゼルエンジン70における四方及び上下の位置関係の基準としている。
図4〜図9は、DPF1を排気マニホールド71の前方に配置した第1実施形態を示している。図4及び図6〜図8に示す如く、ディーゼルエンジン70におけるシリンダヘッド72の正面側に排気マニホールド71が配置されている。シリンダヘッド72の背面側には吸気マニホールド73が配置されている。シリンダヘッド72は、エンジン出力軸74(クランク軸、図7及び図8参照)とピストン(図示省略)を有するシリンダブロック75に上載されている。シリンダブロック75の左右両側面からエンジン出力軸74の左右先端部をそれぞれ突出させている。
図10及び図11は、DPF1をフライホイールハウジング78の上方に配置した第2実施形態を示している。第2実施形態は、DPF1をフライホイールハウジング78の上方に配置したという点において、第1実施形態と相違しているだけであり、その他の構成は第1実施形態と同じである。
図12は、DPF1の排気ガス入口管16を排気マニホールド71の出口部に直結した第3実施形態を示している。第3実施形態は、DPF1をフライホイールハウジング78の上方に配置したという点において、第2実施形態と同様であるが、連結部材86を省いて、DPF1の排気ガス入口管16を排気マニホールド71の出口部に直結した点において、第2実施形態と相違している。それ以外構成は第1及び第2実施形態と同じである。第3実施形態のように構成した場合も、排気マニホールド71にDPF1が至近距離で連通することになるから、第1及び第2実施形態と同様の作用効果が得られるのである。なお、第1実施形態の構成において、連結部材86を省略してDPF1の排気ガス入口管16を排気マニホールド71の出口部に直結してもよいことは言うまでもない。
図13及び図14は、DPF200を排気マニホールド71の上方に配置した参考例を示している。参考例は、DPF200を排気マニホールド71の上方に配置した点、EGRクーラ147を排気マニホールド71の下方に配置した点、及び、DPF200における排気ガス入口管225の形状の点において、第1〜第3実施形態と相違している。その他の構成は第1〜第3実施形態と基本的に同じである。
図15及び図16を参照して、第1実施形態のディーゼルエンジン70をバックホウ100に搭載した構造を説明する。なお、第2及び第3実施形態並びに参考例のディーゼルエンジン70も、エンジンルームの大きさ・形状が許せば、バックホウ100に搭載可能であることは言うまでもない。
図17及び図18を参照して、第1実施形態のディーゼルエンジン70をフォークリフトカー120に搭載した構造を説明する。なお、第2及び第3実施形態並びに参考例のディーゼルエンジン70も、エンジンルームの大きさ・形状が許せば、フォークリフトカー120に搭載可能であることは言うまでもない。
19a〜19e 支持脚体としての脚ブラケット
70 ディーゼルエンジン
71 排気マニホールド
72 シリンダヘッド
73 吸気マニホールド
78 フライホイールハウジング
86 連結部材
91 EGR装置
147 EGRクーラ
148 再循環排気ガス管
163 オイルクーラ
159 冷却水ポンプ
172 冷却水流通経路
177 EGRガス取出し管
Claims (1)
- シリンダブロックの左右両側面からエンジン出力軸の左右先端部をそれぞれ突出させるとともにシリンダヘッドの前後面それぞれに排気マニホールド及び吸気マニホールドを配置したエンジンと、該エンジンからの排気ガスを浄化する複数のガス浄化フィルタ及び前記各ガス浄化フィルタを収容する複数のケースを有する排気ガス浄化装置とを備えているエンジン装置であって、
前記排気マニホールドは、前記排気マニホールドの前面から前方に突出した排気出口を有し、
前記排気ガス浄化装置は、前記エンジン出力軸と平行な方向に延びた姿勢で前記排気マニホールドに対峙するように前記排気マニホールドの前方に配置されるとともに、その長手方向一端側に設けられた排気ガス入口管から、前記エンジンの排気ガスを取り込むように構成されており、
前記排気ガス浄化装置において隣り合う前記ケース同士は、ボルトによって着脱可能に締結するフランジ体を介して連結されており、
前記排気ガス浄化装置の前記排気ガス入口管が前記排気マニホールドの排気出口に連結されている一方、前記排気ガス浄化装置の長手方向他端側にある前記フランジ体が、前記シリンダヘッドに取り付けられた第1支持脚体に連結されており、
前記排気ガス浄化装置の長手方向一端側に位置する座板体が、前記シリンダヘッドに取り付けられた第2支持脚体に連結されている、
エンジン装置。
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