JP5706148B2 - エンジン装置 - Google Patents

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Description

本願発明は、ディーゼルエンジン等のエンジン装置に係り、より詳しくは、コモンレールシステムが搭載されたエンジン装置に関するものである。
従来から、ディーゼルエンジンの気筒数分のインジェクタが接続されたコモンレールを有するコモンレールシステムを備え、ディーゼルエンジンの燃料供給経路中にコモンレールを組込み、ディーゼルエンジンの各気筒に燃料を効率良く供給する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2007−92598号公報
特許文献1のように、エンジンの外側面にコモンレールを組付ける場合、エンジンから離間して燃料戻し管が配管され、例えば、エンジン用ハーネスまたは燃料フィルタまたは潤滑油フィルタ等の、エンジンの外装品に燃料戻し管が近接して支持されやすいから、電装部品などとの接触等の懸念箇所を低減できない等の問題がある。エンジンの外装品と干渉しないように燃料戻し管を配管する必要があり、燃料戻し管の配管作業が面倒であり、燃料戻し管の組立分解作業性を向上できない等の問題がある。
また、コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、燃料戻し管にゴム製成形管体の他端側を連結し、コモンレールを介してゴム製成形管体の一端側を固着した構造では、レール戻し管継ぎ手がゴム製成形管体の中間部や他端側よりも高位置に支持された場合、レール側管継ぎ手付近の管内部に燃料を充満させた状態で維持できないから、コモンレールに設けられた燃料戻しバルブまたはレール側管継ぎ手が、空気中の水分の侵入によって錆びやすく、腐食を簡単に防止できない等の問題がある。
また、コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、燃料戻し管にゴム製成形管体の他端側を連結し、燃料戻し管に燃料戻し管継ぎ手を介してゴム製成形管体の他端側を固着した構造では、コモンレール支持位置よりも高い位置に燃料戻し管継ぎ手が支持された場合、燃料戻し管継ぎ手付近の管内部に燃料を充満させた状態で維持できないから、空気中の水分の侵入によって燃料戻し管継ぎ手などが錆びやすく、燃料戻し管継ぎ手などの腐食を簡単に防止できない等の問題がある。
さらに、エンジンブロック外側面に平行に燃料戻し管の中間部を延設した場合、コモンレールまたは燃料フィルタなどに向けて燃料戻し管の両端側を複雑に折曲げて延設させる必要があり、燃料戻し管の着脱作業を簡略化できない等の問題がある。
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。
本願発明は、エンジンブロックと、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの一側方に配置する吸気マニホールドと、前記シリンダヘッドの他側方に配置する排気マニホールドと、燃料戻し管が接続されたコモンレールを有するコモンレールシステムとを備えてなるエンジン装置において、前記エンジンブロック側面部に戻し管ブラケットを介して前記燃料戻し管を取付け、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間に前記燃料戻し管の中間部を延設しており、前記コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、前記燃料戻し管に前記成形管体の他端側を連結し、前記コモンレールにレール戻し管継ぎ手を介して前記成形管体の一端側を固着する構造であって、前記成形管体の中間部を上向きに折曲げて配管し、前記レール戻し管継ぎ手よりも高位置に前記成形管体の中間部を支持するように構成したものである。
本願発明は、エンジンブロックと、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの一側方に配置する吸気マニホールドと、前記シリンダヘッドの他側方に配置する排気マニホールドと、燃料戻し管が接続されたコモンレールを有するコモンレールシステムとを備えてなるエンジン装置において、前記エンジンブロック側面部に戻し管ブラケットを介して前記燃料戻し管を取付け、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間に前記燃料戻し管の中間部を延設しており、前記コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、前記燃料戻し管に前記成形管体の他端側を連結し、前記燃料戻し管に燃料戻し管継ぎ手を介して前記成形管体の他端側を固着する構造であって、前記コモンレール支持位置よりも低い位置に前記燃料戻し管継ぎ手を配置したものである。
本願発明は、上記エンジン装置において、前記燃料戻し管を金属管にて形成し、前記燃料戻し管の中間部に戻し管ブラケットの一端側を溶接固着し、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間で、前記エンジンブロック外側面と前記コモンレールとに平行に前記燃料戻し管の中間部を延設し、前記燃料戻し管の両端側に、ゴム製成形管体を介して、前記コモンレールと燃料フィルタとをそれぞれ接続したものである。
本願発明は、上記エンジン装置において、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間で、前記エンジンブロックの側面または前記コモンレールの長て方向と平行に前記燃料戻し管の中間部を延設したものである。
本願発明によると、エンジンブロックと、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの一側方に配置する吸気マニホールドと、前記シリンダヘッドの他側方に配置する排気マニホールドと、燃料戻し管が接続されたコモンレールを有するコモンレールシステムとを備えてなるエンジン装置において、前記エンジンブロック側面部に戻し管ブラケットを介して前記燃料戻し管を取付け、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間に前記燃料戻し管の中間部を延設したものであるから、前記コモンレールの外側方に設けられた電装部品など他の付設部品に前記燃料戻し管が干渉するのを防止でき、電装部品など他の付設部品を簡単に配置できる。前記燃料戻し管に対して電装部品などを離間させて支持でき、電装部品との接触によって前記燃料戻し管が損傷する等の懸念箇所を低減できる。前記エンジンブロックに前記燃料戻し管を支持でき、前記燃料戻し管の組付け信頼性を向上できる。
本願発明によると、前記コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、前記燃料戻し管に前記成形管体の他端側を連結し、前記コモンレールにレール戻し管継ぎ手を介して前記成形管体の一端側を固着する構造であって、前記成形管体の中間部を上向きに折曲げて配管し、前記レール戻し管継ぎ手よりも高位置に前記成形管体の中間部を支持するように構成したものであるから、前記レール戻し管継ぎ手部の前記燃料戻し管内に燃料を充満させた状態で維持できる。前記コモンレールに設けられた燃料戻しバルブまたは前記レール戻し管継ぎ手が、空気中の水分の侵入によって錆びるのを低減できる。前記燃料戻しバルブまたは前記レール戻し管継ぎ手の腐食を防止して耐久性を向上できる。
本願発明によると、前記コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、前記燃料戻し管に前記成形管体の他端側を連結し、前記燃料戻し管に燃料戻し管継ぎ手を介して前記成形管体の他端側を固着する構造であって、前記コモンレール支持位置よりも低い位置に前記燃料戻し管継ぎ手を配置したものであるから、前記燃料戻し管継ぎ手部の前記燃料戻し管内に燃料を充満させた状態で維持できる。空気中の水分の侵入によって前記燃料戻し管継ぎ手などが錆びるのを低減できる。前記燃料戻し管継ぎ手などの腐食を防止して耐久性を向上できる。
本願発明によると、前記燃料戻し管を金属管にて形成し、前記燃料戻し管の中間部に戻し管ブラケットの一端側を溶接固着し、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間で、前記エンジンブロック外側面と前記コモンレールとに平行に前記燃料戻し管の中間部を延設し、前記燃料戻し管の両端側に、ゴム製成形管体を介して、前記コモンレールと燃料フィルタとをそれぞれ接続したものとすることで、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間で、それらに対して所定間隔を維持した位置に前記燃料戻し管を延設でき、前記エンジンブロック外側面に近接させて前記燃料戻し管をコンパクトに組付けることができるものでありながら、前記燃料戻し管の折曲げ形状を簡略化でき、かつ前記コモンレールまたは前記燃料フィルタにゴム製成形管体を介して前記燃料戻し管を簡単に接続でき、燃料戻し管の着脱作業性を向上できる。
本願発明によると、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間で、前記エンジンブロックの側面または前記コモンレールの長て方向(延長方向)と平行に前記燃料戻し管の中間部を延設したものとすることで、前記燃料戻し管に対して電装部品などを離間させて支持でき、電装部品との接触によって前記燃料戻し管が損傷する等の懸念箇所を低減できる。簡単な取付構造で前記エンジンブロックに前記燃料戻し管を支持でき、前記燃料戻し管の組付け信頼性を向上できる。
第1実施形態を示すディーゼルエンジンの正面図である。 同背面図である。 同平面図である。 コモンレール取付部の斜視図である。 同正面図である。 同平面図である。 同側面図である。 図7の拡大説明図である。 ディーゼルエンジンの燃料系統説明図である。
以下、図1〜図3を参照して、本願発明のエンジン装置に搭載した排気ガス浄化装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図3に示す如く、ディーゼルエンジン70は、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、DPF1という)と、円筒状のコモンレール120とを備える。DPF1によって、排気ガス中の粒子状物質(PM)の除去に加え、ディーゼルエンジン70の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を低減するように構成している。
図1〜図3に示す如く、排気ガス浄化装置としてのDPF1は、排気ガス中の粒子状物質(PM)等を捕集するためのものである。ディーゼルエンジン70の出力軸としてのクランク軸74と平行に、前後方向に長く延びた略円筒形状にDPF1を構成している。ディーゼルエンジン70のシリンダヘッド72上方にDPF1を配置する。DPF1の左右両側(排気ガス移動方向一端側と同他端側)には、排気ガス入口管16(排気ガス取入れ側)と、排気ガス出口管34(排気ガス排出側)とを、ディーゼルエンジン70の前後に振分けて設ける。
図1〜図3に示す如く、DPF1は、耐熱金属材料製のガス浄化ハウジング60内に、円筒型の内側ケースを介して、例えば白金等のディーゼル酸化触媒とハニカム構造のスートフィルタが直列に並べて収容された構造である。なお、DPF1の排気ガス取入れ側の排気ガス入口管16は、ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に着脱可能に連結されている。DPF1の排気ガス排出側の排気ガス出口管34にテールパイプ(図示省略)を接続させる。即ち、ディーゼルエンジン70の中の粒子状物質は、スートフィルタ3に捕集され、ディーゼル酸化触媒及びスートフィルタを通過した排気ガスが排気ガス出口管34から放出されるように構成している。
なお、前記シリンダヘッド72の左右側に排気マニホールド71と吸気マニホールド73を設置する。排気マニホールド71にターボ過給機100を設ける。排気マニホールド71とターボ過給機100に、ハウジング支持体85の中空部を介して、ガス浄化ハウジング60の内部を連通している。
また、図1〜図3において、図中75はエンジンブロック、76は冷却ファン、77は冷却ファン駆動用Vベルト、78はフライホイールハウジング、79はフライホイール、80はエンジンオイルフィルタ、81はオイルパンである。また、ディーゼルエンジン70の吸気マニホールド73が設置された側部に、燃料ポンプ116と、燃料噴射制御用のコモンレール120と、燃料フィルタ121が設けられている。吸気マニホールド73に、排気ガス再循環用のEGR装置91が付設されている。
さらに、図1に示す如く、エンジンハーネスとしての複数の電源ハーネス184及び複数の信号ハーネス185が、複数のハーネスコネクタ186を介して、エンジンオイルフィルタ80とコモンレール120との間のエンジンブロック75側面に配置されている。複数の電源ハーネス184の一端側に複数のハーネスコネクタ186を介して複数の信号ハーネス185が接続される一方、複数の電源ハーネス184の他端側が、図示しないエンジンコントローラに向けてそれぞれ延設されている。
次に、図4〜図9を参照して、コモンレールシステム117とディーゼルエンジン70の燃料系統構造を説明する。図4〜図9に示す如く、ディーゼルエンジン70に設けられた四気筒分の各インジェクタ115に、燃料ポンプ116とコモンレールシステム117とを介して、燃料タンク118が接続されている。各インジェクタ115は、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ119を有する。コモンレールシステム117は、円筒状のコモンレール120を有する。コモンレール120の上面側に締結ボス部134を一体的に形成し、吸気マニホールド73の外側面に締結ボス部134をレール取付ボルト135にて着脱可能に締結している(図8参照)。吸気マニホールド73の外側面でこの下方に吊下げた姿勢にコモンレール120が支持されるように構成している。
図9に示す如く、燃料ポンプ116の吸入側には、燃料フィルタ121及び低圧管122を介して燃料タンク118が接続される。燃料タンク118内の燃料が燃料フィルタ121及び低圧管122を介して燃料ポンプ116に吸込まれる。一方、燃料ポンプ116の吐出側には、高圧管123を介してコモンレール120が接続される。円筒状のコモンレール120の長手方向の中間に高圧管コネクタ124を設け、高圧管コネクタ124に高圧管123の端部が高圧管コネクタナット125の螺着にて連結されている。
また、コモンレール120には、4本の燃料噴射管126を介して四気筒分の各インジェクタ115がそれぞれ接続されている。円筒状のコモンレール120の長手方向に四気筒分の燃料噴射管コネクタ127を設け、燃料噴射管コネクタ127に燃料噴射管126の端部が燃料噴射管コネクタナット128の螺着にて連結されている。
上記の構成により、燃料タンク118の燃料が燃料ポンプ116によってコモンレール120に圧送され、高圧の燃料がコモンレール120に蓄えられる。各燃料噴射バルブ119がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール120内の高圧の燃料が各インジェクタ115からディーゼルエンジン70の各気筒に噴射される。即ち、各燃料噴射バルブ119を電子制御することによって、各インジェクタ115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70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70の騒音振動を低減できる。
また、燃料タンク118に燃料ポンプ戻り管129を介して燃料ポンプ116を接続する。円筒状のコモンレール120の長手方向の端部に、コモンレール120内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ130を介して、コモンレール燃料戻し管131を接続する。即ち、燃料ポンプ116の余剰燃料とコモンレール120の余剰燃料が、燃料ポンプ戻り管129とコモンレール燃料戻し管131を介して、燃料タンク118に回収される。なお、コモンレール120の余剰燃料を戻すための燃料戻しバルブ(図示省略)が戻り管コネクタ130に内設されている。
鋼管などの金属管によってコモンレール燃料戻し管131を形成し、コモンレール燃料戻し管131の中間部に戻し管ブラケット141の一端側を溶接固着する。エンジンブロック75側面に戻し管ブラケット141の他端側をボルト142締結する。エンジンブロック75とコモンレール120の間で、エンジンブロック75外側面とコモンレール120とに平行にコモンレール燃料戻し管131の中間部が延設される。なお、コモンレール120とコモンレール燃料戻し管131の中間直線部は、エンジンブロック75の外側方で同一高さ位置に支持される。
また、コモンレール120の下方から外側方にコモンレール燃料戻し管131の一端側を延設する。コモンレール燃料戻し管131の一端側に、合成ゴム製の上流側成形管体137を介して、前記コモンレール120を接続する。一方、コモンレール120の延長方向(燃料フィルタ121設置方向)にコモンレール燃料戻し管131の他端側を突出させる。コモンレール燃料戻し管131の他端側に、合成ゴム製の下流側成形管体138を介して、燃料フィルタ121を接続する。
コモンレール燃料戻し管131に上流側成形管体137の他端側を連結する。戻り管コネクタ130にレール戻し管継ぎ手143を設け、レール戻し管継ぎ手143に上流側成形管体137の一端側を締付けバンド144締結にて固着する。上流側成形管体137の中間部を上向きに折曲げて配管し、レール戻し管継ぎ手143よりも高位置に上流側成形管体137の中間部を支持する。即ち、上流側成形管体137内に外部から侵入した空気Kuが燃料Neから分離したときに、上流側成形管体137の中間部にその空気Kuが溜まり、その空気Ku中の水分によってレール戻し管継ぎ手143が錆びるのを防止するように構成している。
また、コモンレール120に上流側成形管体137の一端側を連結し、コモンレール燃料戻し管131に上流側成形管体137の他端側を連結し、コモンレール燃料戻し管131に燃料戻し管継ぎ手145を形成する。燃料戻し管継ぎ手145に上流側成形管体137の他端側を締付けバンド146締結にて固着する。コモンレール120支持位置よりも低い位置に燃料戻し管継ぎ手145を配置し、レール戻し管継ぎ手143及び燃料戻し管継ぎ手145の両方が燃料Neに常時浸るように構成している。
図1、図4〜図9に示す如く、エンジンブロック75と、シリンダヘッド72と、シリンダヘッド72の一側方に配置する吸気マニホールド73と、シリンダヘッド72の他側方に配置する排気マニホールド71と、燃料戻し管131が接続されたコモンレール120を有するコモンレールシステム117とを備えてなるエンジン装置において、前記エンジンブロック75側面部に戻し管ブラケット141を介して燃料戻し管131を取付け、エンジンブロック75とコモンレール120の間に(コモンレール120と平行に)燃料戻し管131の中間部を延設したものであるから、コモンレール120の外側方に設けられた電装部品など他の付設部品に燃料戻し管131が干渉するのを防止でき、電装部品としての電源ハーネス184や信号ハーネス185やハーネスコネクタ186など他の付設部品を簡単に配置できる。燃料戻し管131に対して電装部品などを離間させて支持でき、電装部品としての電源ハーネス184や信号ハーネス185やハーネスコネクタ186などとの接触によって燃料戻し管131が損傷する等の懸念箇所を低減できる。エンジンブロック75に燃料戻し管131を支持でき、燃料戻し管131の組付け信頼性を向上できる。
図4〜図9に示す如く、コモンレール120にゴム製上流側成形管体137の一端側を連結し、燃料戻し管131に上流側成形管体137の他端側を連結し、前記コモンレール120にレール戻し管継ぎ手143を介して上流側成形管体137の一端側を固着する構造であって、上流側成形管体137の中間部を上向きに折曲げて配管し、前記レール戻し管継ぎ手143よりも高位置に上流側成形管体137の中間部を支持するように構成したものであるから、レール戻し管継ぎ手143部の燃料戻し管131内に燃料を充満させた状態で維持できる。コモンレール120に設けられた燃料戻しバルブまたはレール戻し管継ぎ手143が、空気中の水分の侵入によって錆びるのを低減できる。燃料戻しバルブまたはレール戻し管継ぎ手143の腐食を防止して耐久性を向上できる。
図4〜図9に示す如く、コモンレール120にゴム製上流側成形管体137の一端側を連結し、コモンレール燃料戻し管131に上流側成形管体137の他端側を連結し、コモンレール燃料戻し管131に燃料戻し管継ぎ手145を介して上流側成形管体137の他端側を固着する構造であって、コモンレール120支持位置よりも低い位置に前記燃料戻し管継ぎ手145を配置したものであるから、燃料戻し管継ぎ手145部の燃料戻し管131内に燃料を充満させた状態で維持できる。空気中の水分の侵入によって燃料戻し管継ぎ手145などが錆びるのを低減できる。燃料戻し管継ぎ手145などの腐食を防止して耐久性を向上できる。
図4〜図9に示す如く、コモンレール燃料戻し管131を金属管にて形成し、燃料戻し管131の中間部に戻し管ブラケット141の一端側を溶接固着し、エンジンブロック75とコモンレール120の間で、エンジンブロック75外側面とコモンレール120とに平行に燃料戻し管131の中間部を延設し、コモンレール燃料戻し管131の両端側に、上流側成形管体137と下流側成形管体138を介して、コモンレール120と燃料フィルタ121とをそれぞれ接続したものであるから、エンジンブロック75と前記コモンレール120の間で、それらに対して所定間隔を維持した位置に前記燃料戻し管131を延設できる。エンジンブロック75外側面に近接させてコモンレール燃料戻し管131をコンパクトに組付けることができるものでありながら、コモンレール燃料戻し管131の折曲げ形状を簡略化でき、かつコモンレール120または燃料フィルタ121に上流側成形管体137と下流側成形管体138を介して燃料戻し管131を簡単に接続でき、コモンレール燃料戻し管131の着脱作業性を向上できる。
図4〜図9に示す如く、前記エンジンブロック75とコモンレール120の間で、前記エンジンブロック75の側面またはコモンレール120の長て方向(延長方向)と平行に燃料戻し管131の中間部を延設したものであるから、燃料戻し管131に対して電装部品などを離間させて支持でき、電装部品との接触によって燃料戻し管131が損傷する等の懸念箇所を低減できる。簡単な取付構造で前記エンジンブロック75に燃料戻し管131を支持でき、燃料戻し管131の組付け信頼性を向上できる。
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
75 エンジンブロック
117 コモンレールシステム
120 コモンレール
121 燃料フィルタ
131 コモンレール燃料戻し管
137 上流側成形管体
138 下流側成形管体
141 戻し管ブラケット
143 レール戻し管継ぎ手
145 燃料戻し管継ぎ手

Claims (4)

  1. エンジンブロックと、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの一側方に配置する吸気マニホールドと、前記シリンダヘッドの他側方に配置する排気マニホールドと、燃料戻し管が接続されたコモンレールを有するコモンレールシステムとを備えてなるエンジン装置において、
    前記エンジンブロック側面部に戻し管ブラケットを介して前記燃料戻し管を取付け、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間に前記燃料戻し管の中間部を延設しており、
    前記コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、前記燃料戻し管に前記成形管体の他端側を連結し、前記コモンレールにレール戻し管継ぎ手を介して前記成形管体の一端側を固着する構造であって、前記成形管体の中間部を上向きに折曲げて配管し、前記レール戻し管継ぎ手よりも高位置に前記成形管体の中間部を支持するように構成したことを特徴とするエンジン装置。
  2. エンジンブロックと、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの一側方に配置する吸気マニホールドと、前記シリンダヘッドの他側方に配置する排気マニホールドと、燃料戻し管が接続されたコモンレールを有するコモンレールシステムとを備えてなるエンジン装置において、
    前記エンジンブロック側面部に戻し管ブラケットを介して前記燃料戻し管を取付け、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間に前記燃料戻し管の中間部を延設しており、
    前記コモンレールにゴム製成形管体の一端側を連結し、前記燃料戻し管に前記成形管体の他端側を連結し、前記燃料戻し管に燃料戻し管継ぎ手を介して前記成形管体の他端側を固着する構造であって、前記コモンレール支持位置よりも低い位置に前記燃料戻し管継ぎ手を配置したことを特徴とする請求項1に記載のエンジン装置。
  3. 前記燃料戻し管を金属管にて形成し、前記燃料戻し管の中間部に戻し管ブラケットの一端側を溶接固着し、前記エンジンブロックと前記コモンレールの間で、前記エンジンブロック外側面と前記コモンレールとに平行に前記燃料戻し管の中間部を延設し、前記燃料戻し管の両端側に、ゴム製成形管体を介して、前記コモンレールと燃料フィルタとをそれぞれ接続したことを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジン装置。
  4. 前記エンジンブロックと前記コモンレールの間で、前記エンジンブロックの側面または前記コモンレールの長て方向と平行に前記燃料戻し管の中間部を延設したことを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジン装置。
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