JP5843608B2 - Engine equipment - Google Patents
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Description
本願発明は、例えばスキッドステアローダまたはバックホウまたはフォークリフトカーなどの作業車両、トラクタまたはコンバインなどの農業機械、定置型の発電機または冷凍機などに搭載する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、吸気マニホールド及び排気マニホールドを有するエンジンに、EGRガス冷却用のEGRクーラを設けるエンジン装置に関するものである。 The present invention relates to an engine apparatus such as a diesel engine mounted on a work vehicle such as a skid steer loader or a backhoe or a forklift car, an agricultural machine such as a tractor or a combiner, a stationary generator or a refrigerator, and the like. The present invention relates to an engine device in which an EGR cooler for cooling EGR gas is provided in an engine having an intake manifold and an exhaust manifold.
従来、エンジンの排気経路中にEGR装置を設け、排気ガスが、ディーゼルエンジンから排出される技術を開発した(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, an EGR device has been provided in the exhaust path of an engine, and a technology for exhaust gas exhaust from a diesel engine has been developed (see, for example, Patent Document 1).
従来、エンジンの排気経路中に、EGRガス冷却用のEGRクーラを設け、エンジンから排気マニホールドに排出された排気ガスの一部を、吸気マニホールドからエンジンに還流することによって、エンジンのNOx(窒素酸化物)の排出量を低減している。また、エンジンの排気ガス圧を高める排気絞り装置を設け、排気絞り装置にてエンジンの排気ガス圧を高くして、エンジンから排出される排気ガスの温度を上昇させ、排気ガスから捕集した粒子状物質(PM)を酸化除去する排気ガス浄化装置(スートフィルタなど)に必要な排気ガスの温度を確保していた。 Conventionally, an EGR cooler for cooling the EGR gas is provided in the exhaust path of the engine, and a part of the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust manifold is recirculated from the intake manifold to the engine. Waste) is reduced. Also, an exhaust throttle device that increases the exhaust gas pressure of the engine is provided, and the exhaust gas pressure of the engine is increased by the exhaust throttle device to increase the temperature of the exhaust gas exhausted from the engine, and the particles collected from the exhaust gas The temperature of the exhaust gas required for an exhaust gas purification device (such as a soot filter) that oxidizes and removes particulate matter (PM) has been ensured.
特許文献1のように、排気マニホールド71の出口部に、エンジンの排気圧を調節するための排気絞り装置を設ける構造において、排気マニホールド側の排気ガス圧力を検出する排気圧力センサが設置される場合、排気マニホールドに排気圧力センサを排気圧センサパイプにて接続するが、排気マニホールドの圧力取り出し口と排気圧力センサとの距離が短いと、排気圧力センサと排気圧センサパイプを繋ぐ可とう性ゴムホースなどの接続部品が加熱され、可とう性ゴムホースなどの接続部品の耐久性を向上できない等の問題がある。一方、排気マニホールドの圧力取り出し口と排気圧力センサとの距離が長いと、排気圧センサパイプまたはゴムホースなどの接続部品が振動し易く、排気圧センサパイプまたはゴムホースなどの接続部品の防振構造を簡略化できない等の問題がある。
In the structure in which an exhaust throttle device for adjusting the exhaust pressure of the engine is provided at the outlet of the
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。 Accordingly, the present invention seeks to provide an engine device that has been improved by examining these current conditions.
請求項1の発明は、吸気マニホールド及び排気マニホールドと、前記排気マニホールドから前記吸気マニホールドに還流させるEGRガスを冷却するEGRクーラと、前記排気マニホールド側の排気ガス圧力を検出する排気圧力センサとを備えるエンジン装置において、前記排気マニホールドに前記排気圧力センサを接続する熱伝導性の排気圧センサパイプを設け、前記EGRクーラに冷却水を循環させる冷却水パイプに、前記排気圧センサパイプを並設するように構成したものである。
The invention according to
請求項2の発明は、請求項1に記載したエンジン装置において、前記排気マニホールドにパイプ支持ブラケットを固着し、前記冷却水パイプと排気圧センサパイプを前記パイプ支持ブラケットに固着したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the engine device according to the first aspect, a pipe support bracket is fixed to the exhaust manifold, and the cooling water pipe and the exhaust pressure sensor pipe are fixed to the pipe support bracket.
請求項3の発明は、請求項1に記載したエンジン装置において、前記排気マニホールドにEGRガス取出し管を一体的に形成し、前記排気マニホールドからこの外側方向斜め下向きにEGRガス取出し管を突出させ、前記EGRガス取出し管の突出端部に前記EGRクーラの一側部を連結すると共に、前記EGRクーラの他側部に管継ぎ手部材を設け、前記排気マニホールドに前記管継ぎ手部材を介して前記EGRクーラの他側部を連結し、前記排気マニホールドの外側方で前記EGRクーラの上方側に前記冷却水パイプを延設したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the engine device according to the first aspect, an EGR gas take-out pipe is integrally formed on the exhaust manifold, and the EGR gas take-out pipe protrudes obliquely downward in the outer direction from the exhaust manifold, One side of the EGR cooler is connected to the protruding end of the EGR gas take-out pipe, and a pipe joint member is provided on the other side of the EGR cooler, and the EGR cooler is connected to the exhaust manifold via the pipe joint member. The other side is connected, and the cooling water pipe is extended above the EGR cooler outside the exhaust manifold.
請求項1の発明によると、吸気マニホールド及び排気マニホールドと、前記排気マニホールドから前記吸気マニホールドに還流させるEGRガスを冷却するEGRクーラと、前記排気マニホールド側の排気ガス圧力を検出する排気圧力センサとを備えるエンジン装置において、前記排気マニホールドに前記排気圧力センサを接続する熱伝導性の排気圧センサパイプを設け、前記EGRクーラに冷却水を循環させる冷却水パイプに、前記排気圧センサパイプを並設するように構成したものであるから、前記冷却水パイプと前記排気圧センサパイプの並設により、排気ガスにて加熱される前記排気圧センサパイプの温度が上昇するのを抑制でき、可とう性ゴムホースなどの接続部品の耐久性を向上できるものでありながら、排気マニホールドの圧力取り出し口に排気圧力センサを接近させて配置でき、前記排気圧センサパイプを短尺に形成でき、前記排気圧センサパイプまたは前記接続部品の防振構造を簡略化できる。 According to the first aspect of the present invention, the intake manifold and the exhaust manifold, the EGR cooler that cools the EGR gas recirculated from the exhaust manifold to the intake manifold, and the exhaust pressure sensor that detects the exhaust gas pressure on the exhaust manifold side are provided. In the engine apparatus, a heat conductive exhaust pressure sensor pipe for connecting the exhaust pressure sensor to the exhaust manifold is provided, and the exhaust pressure sensor pipe is provided in parallel with a cooling water pipe for circulating cooling water to the EGR cooler. Since the cooling water pipe and the exhaust pressure sensor pipe are arranged in parallel, the temperature of the exhaust pressure sensor pipe heated by the exhaust gas can be suppressed, and a flexible rubber hose is provided. While improving the durability of connecting parts such as the exhaust manifold pressure To approximate the exhaust pressure sensor outlet can be disposed, the can form a exhaust pressure sensor pipe short, it is possible to simplify the vibration-proof structure of the exhaust pressure sensor pipe or the connecting part.
請求項2の発明によると、前記排気マニホールドにパイプ支持ブラケットを固着し、前記冷却水パイプと排気圧センサパイプを前記パイプ支持ブラケットに固着したものであるから、前記冷却水パイプと排気圧センサパイプと前記パイプ支持ブラケットを単一部品として前記エンジンに組付けることができるものでありながら、高剛性の前記排気マニホールドに前記パイプ支持ブラケットを介して前記冷却水パイプと排気圧センサパイプを強固に固定でき、前記冷却水パイプと排気圧センサパイプの振れ止め構造を簡略化できる。 According to the invention of claim 2, since the pipe support bracket is fixed to the exhaust manifold and the cooling water pipe and the exhaust pressure sensor pipe are fixed to the pipe support bracket, the cooling water pipe and the exhaust pressure sensor pipe are fixed. And the pipe support bracket can be assembled to the engine as a single part, and the cooling water pipe and the exhaust pressure sensor pipe are firmly fixed to the highly rigid exhaust manifold via the pipe support bracket. In addition, the steadying structure of the cooling water pipe and the exhaust pressure sensor pipe can be simplified.
請求項3の発明によると、前記排気マニホールドにEGRガス取出し管を一体的に形成し、前記排気マニホールドからこの外側方向斜め下向きにEGRガス取出し管を突出させ、前記EGRガス取出し管の突出端部に前記EGRクーラの一側部を連結すると共に、前記EGRクーラの他側部に管継ぎ手部材を設け、前記排気マニホールドに前記管継ぎ手部材を介して前記EGRクーラの他側部を連結し、前記排気マニホールドの外側方で前記EGRクーラの上方側に前記冷却水パイプを延設したものであるから、前記エンジンの側面に対して前記EGRクーラを離間させて支持する支持部品数を削減でき、製造コストを低減できるものでありながら、前記排気マニホールドの圧力取り出し口(排気圧センサパイプの取付け位置)に近接させて、前記冷却水パイプを延設できる。例えば前記EGRクーラの外側面よりも内方側に前記冷却水パイプまたは排気圧センサパイプを支持できる。前記冷却水パイプまたは排気圧センサパイプがエンジン側面から大きく突出することがない。前記冷却水パイプまたは排気圧センサパイプをエンジン側面に近接させて、コンパクトに設置できる。 According to a third aspect of the present invention, an EGR gas take-out pipe is integrally formed on the exhaust manifold, and the EGR gas take-out pipe protrudes obliquely downward in the outward direction from the exhaust manifold, and the projecting end portion of the EGR gas take-out pipe The EGR cooler is connected to one side of the EGR cooler, a pipe joint member is provided on the other side of the EGR cooler, and the exhaust manifold is connected to the other side of the EGR cooler via the pipe joint member. Since the cooling water pipe is extended outside the exhaust manifold and above the EGR cooler, the number of supporting parts for supporting the EGR cooler apart from the side surface of the engine can be reduced and manufactured. Although it can reduce the cost, it is placed close to the exhaust manifold pressure outlet (exhaust pressure sensor pipe mounting position). It can extend the cooling water pipe. For example, the cooling water pipe or the exhaust pressure sensor pipe can be supported on the inner side of the outer surface of the EGR cooler. The cooling water pipe or the exhaust pressure sensor pipe does not protrude greatly from the engine side surface. The cooling water pipe or the exhaust pressure sensor pipe can be placed close to the side of the engine and installed compactly.
以下、図1〜図14を参照して、本願発明のエンジン装置の実施形態を図面に基づいて説明する。建設機械または土木機械または農業機械または荷役機械などに原動機として搭載するディーゼルエンジン1に、連続再生式の排気ガス浄化装置2(ディーゼルパティキュレートフィルタ)を備える。排気ガス浄化装置2によって、ディーゼルエンジン1の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1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。
Hereinafter, an engine device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A
ディーゼルエンジン2は、エンジン出力用クランク軸3とピストン(図示省略)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にシリンダヘッド5を上載している。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。シリンダヘッド5の上側面にヘッドカバー8を配置する。シリンダブロック4の前側面に冷却ファン9を設ける。シリンダブロック4の後側面にフライホイールハウジング10を設ける。フライホイールハウジング10内にフライホイール11を配置する。
The diesel engine 2 includes a
クランク軸3(エンジン出力軸)にフライホイール11を軸支する。作業車両(バックホウやフォークリフト等)の作動部に、クランク軸3を介してディーゼルエンジン1の動力を取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の側面に配置されたオイルフィルタ13を介して、ディーゼルエンジン1の各潤滑部に供給される。
The
シリンダブロック4の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)を有する4気筒分の各インジェクタ15をディーゼルエンジン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17を介して、作業車両に搭載される燃料タンク(図示省略)を接続する。
A
前記燃料タンクの燃料が燃料フィルタ17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からディーゼルエンジン1の各気筒に噴射される。
The fuel in the fuel tank is pumped from the
シリンダブロック4の前面左寄りの部位には、冷却水潤滑用の冷却水ポンプ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。クランク軸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が駆動される。作業車両に搭載されるラジエータ(図示省略)内の冷却水が、冷却水ポンプ21の駆動にて、冷却水ポンプ21に供給される。そして、シリンダブロック4及びシリンダヘッド5に冷却水が供給され、ディーゼルエンジン1を冷却する。なお、冷却水ポンプ21の左側方にはオルタネータ23が設けられている。
A cooling
シリンダブロック4の左右側面に機関脚取付け部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)がそれぞれボルト締結される。ディーゼルエンジン1は、前記各機関脚体を介して、作業車両(バックホウ、フォークリフトカー等のエンジン取付けシャーシ)に防振支持される。
Engine
さらに、EGR装置26(排気ガス再循環装置)を説明する。上向きに突出する吸気マニホールド6の入口部に、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。新気(外部空気)が、前記エアクリーナから、EGR装置26を介して吸気マニホールド6に送られる。
Further, the EGR device 26 (exhaust gas recirculation device) will be described. An air cleaner (not shown) is connected to an inlet portion of the
EGR装置26は、ディーゼルエンジンの排気ガスの一部(排気マニホールドからのEGRガス)と新気(エアクリーナからの外部空気)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(コレクタ)と、前記エアクリーナに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還流管路としての再循環排気ガス管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。
The
すなわち、吸気マニホールド6と新気導入用の吸気スロットル部材28とがEGR本体ケース27を介して接続されている。そして、EGR本体ケース27には、排気マニホールド7から延びる再循環排気ガス管30の出口側が連通している。EGR本体ケース27は長筒状に形成されている。吸気スロットル部材28は、EGR本体ケース27の長手方向の一端部にボルト締結されている。EGR本体ケース27の下向きの開口端部が、吸気マニホールド6の入口部に着脱可能にボルト締結されている。
That is, the
また、再循環排気ガス管30の出口側が、EGRバルブ部材31を介してEGR本体ケース27に連結されている。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の下面側に連結されている。EGRバルブ部材31内のEGRバルブ(図示省略)の開度を調節することにより、EGR本体ケース27へのEGRガスの供給量を調節する。
Further, the outlet side of the recirculation
上記の構成により、前記エアクリーナから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(外部空気)を供給する一方、排気マニホールド7からEGRバルブ部材31を介してEGR本体ケース27内にEGRガス(排気マニホールドから排出される排気ガスの一部)を供給する。前記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、EGR本体ケース27内の混合ガスが吸気マニホールド6に供給される。すなわち、ディーゼルエンジン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が、吸気マニホールド6からディーゼルエンジン1に還流されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、ディーゼルエンジン1からのNOx(窒素酸化物)の排出量が低減される。
With the above configuration, fresh air (external air) is supplied from the air cleaner through the
次いで、図1及び図11を参照して、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及び浄化出口管37を有する排気ガス浄化ケース38を備える。排気ガス浄化ケース38の内部に、二酸化窒素(NO2)を生成する白金等のディーゼル酸化触媒39(ガス浄化体)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(ガス浄化体)とを、排気ガスの移動方向(図1の下側から上側)に直列に並べている。なお、排気ガス浄化ケース38の一側部を消音器41にて形成し、消音器41に浄化出口管37を設けている。
Next, the exhaust gas purification device 2 will be described with reference to FIGS. 1 and 11. The exhaust gas purification device 2 includes an exhaust
上記の構成により、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(NO2)が、スートフィルタ40内に一側端面(取入れ側端面)から供給される。ディーゼルエンジン1の排気ガス中に含まれた粒子状物質(PM)は、スートフィルタ40に捕集されて、二酸化窒素(NO2)によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン1の排気ガス中の粒状物質(PM)の除去に加え、ディーゼルエンジン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。
With the above configuration, nitrogen dioxide (NO 2) generated by the oxidation action of the
また、サーミスタ形の上流側ガス温度センサ42と下流側ガス温度センサ43が、排気ガス浄化ケース38に付設される。ディーゼル酸化触媒39のガス流入側端面の排気ガス温度を、上流側ガス温度センサ42にて検出する。ディーゼル酸化触媒のガス流出側端面の排気ガス温度を、下流側ガス温度センサ43にて検出する。
Further, a thermistor-type upstream
さらに、排気ガス浄化ケース38に、排気ガス圧力センサとしての差圧センサ44を付設する。スートフィルタ40の上流側と下流側間の排気ガスの圧力差を、差圧センサ44にて検出する。スートフィルタ40の上流側と下流側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が演算され、スートフィルタ40内の詰り状態を把握できるように構成している。
Further, a
図1、図11に示す如く、排気ガス浄化ケース38の出口挟持フランジ45にセンサブラケット46をボルト締結して、排気ガス浄化ケース38の外面側にセンサブラケット46を配置させる。電気配線コネクタを一体的に設けた差圧センサ44がセンサブラケット46に取付けられる。排気ガス浄化ケース38の外側面に差圧センサ44が配置される。差圧センサ44には、上流側センサ配管47と下流側センサ配管48の一端側がそれぞれ接続される。排気ガス浄化ケース38内のスートフィルタ40を挟むように、上流側と下流側の各センサ配管ボス体49,50が排気ガス浄化ケース38に配置される。各センサ配管ボス体49,50に、上流側センサ配管47と下流側センサ配管48の他端側がそれぞれ接続される。
As shown in FIGS. 1 and 11, the
上記の構成により、スートフィルタ40の流入側の排気ガス圧力と、スートフィルタ40の流出側の排気ガス圧力の差(排気ガスの差圧)が、差圧センサ44を介して検出される。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の量が所定以上に増加したときに、差圧センサ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、排気ガス浄化ケース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。
With the above configuration, a difference between the exhaust gas pressure on the inflow side of the
なお、差圧センサ44の外側ケース部に電気配線コネクタ51を一体的に設けると共に、上流側ガス温度センサ42の電気配線コネクタ52と、下流側ガス温度センサ43の電気配線コネクタ53を、センサブラケット46に固着する。差圧センサ44の電気配線コネクタ51と、上流側ガス温度センサ42の電気配線コネクタ52と、下流側ガス温度センサ43の電気配線コネクタ53の各接続方向を同一方向に向けた姿勢で、前記各コネクタ51,52,53を支持するから、各コネクタ51,52,53の接続作業性を向上できる。
The
また、排気ガス浄化ケース38の出口挟持フランジ45に吊下げ体55を一体的に形成すると共に、浄化入口管36が設けられた排気ガス浄化ケース38の排気ガス入口側の側面に吊下げ金具56をボルト締結する。排気ガス浄化ケース38の対角線方向に、吊下げ体55と吊下げ金具56を離間させて配置する。ディーゼルエンジン1の組立工場などにおいて、チェンブロックなどのフック(図示省略)に吊下げ体55と吊下げ金具56を係止し、チェンブロックなどにて排気ガス浄化ケース38を吊下げ支持させ、ディーゼルエンジン1に排気ガス浄化ケース38を組付ける。吊下げ体55と吊下げ金具56の対角線方向の配置によって、重量物である排気ガス浄化ケース38を安定した姿勢で吊下げることができる。
In addition, a suspended
次いで、図1、図8〜図10に示す如く、排気マニホールド7にEGRガス取出し管61を一体的に形成する。また、排気マニホールド7に管継ぎ手部材62をボルト締結する。EGRクーラ29のEGRガス入口部をEGRガス取出し管61にて支持すると共に、再循環排気ガス管30を接続する管継ぎ手部材62にて、EGRクーラ29のEGRガス出口部を支持することにより、EGRクーラ29はシリンダブロック4(具体的には左側面)から離間して配置される。
Next, as shown in FIGS. 1 and 8 to 10, an EGR
一方、図1、図8、図12〜図14に示す如く、ディーゼルエンジン1の排気圧を高める排気絞り装置65を備える。排気マニホールド7の排気出口体7aを上向きに開口させている。排気マニホールド7の排気出口体7aは、ディーゼルエンジン1の排気圧を調節するための排気絞り装置65を介して、エルボ状の中継管66に着脱可能に連結されている。排気絞り装置65は、排気絞り弁67を内蔵する絞り弁ケース68と、排気絞り弁67を開動制御するアクチュエータケース69と、絞り弁ケース68にアクチュエータケース69を連結する水冷ケース70を有する。
On the other hand, as shown in FIGS. 1, 8, and 12 to 14, an
排気出口体7aに絞り弁ケース68を上載し、絞り弁ケース68に中継管66を上載し、4本のボルト71にて排気出口体7aに絞り弁ケース68を介して中継管66を締結する。排気出口体7aに絞り弁ケース68の下面側が固着される。絞り弁ケース68の上面側に中継管66の下面側開口部66aが固着される。排気管72を介して浄化入口管36に中継管66の横向き開口部66bを連結する。従って、上記した排気ガス浄化装置2に、中継管66及び排気絞り装置65を介して排気マニホールド7が接続される。排気マニホールド7の出口部から、浄化入口管36を介して排気ガス浄化装置2内に移動した排気ガスは、排気ガス浄化装置2にて浄化されたのち、浄化出口管37からテールパイプ(図示省略)に移動して、最終的に機外に排出されることになる。
A
上記の構成により、前記差圧センサ44にて検出された圧力差に基づいて排気絞り装置65のアクチュエータ(図示省略)を作動させることにより、スートフィルタ40の再生制御が実行される。すなわち、スート(すす)がスートフィルタ40に堆積したときは、排気絞り装置65の排気絞り弁67を閉動する制御にて、ディーゼルエンジン1の排気圧を高くすることにより、ディーゼルエンジン1から排出される排気ガス温度を高温に上昇させ、スートフィルタ40に堆積したスート(すす)を燃焼する。その結果、スートが消失し、スートフィルタ40が再生する。
With the above configuration, the regeneration control of the
また、負荷が小さく排気ガスの温度が低くなり易い作業(スートが堆積し易い作業)を継続して行っても、排気絞り装置65による排気圧の強制上昇にてスートフィルタ40を再生でき、排気ガス浄化装置2の排気ガス浄化能力を適正に維持できる。また、スートフィルタ40に堆積したスートを燃やすためのバーナー等も不要になる。また、エンジン1始動時も、排気絞り装置65の制御にてディーゼルエンジン1の排気圧を高くすることにより、ディーゼルエンジン1からの排気ガスの温度を高温にして、ディーゼルエンジン1の暖機を促進できる。
In addition, even if the work with a small load and the temperature of the exhaust gas is likely to be low (the work in which soot is likely to accumulate) is continuously performed, the
図1、図8、図12〜図14に示す如く、排気マニホールド7を有するエンジン1を備え、排気マニホールド7の排気圧を排気絞り装置65にて調節するエンジン装置において、排気マニホールド7の排気出口に、排気絞り装置65の絞り弁ケース68の排気ガス取入れ側を締結し、絞り弁ケース68を介して排気マニホールド7に排気管72を接続するように構成している。したがって、高剛性の前記排気マニホールド7に排気絞り装置65を支持でき、排気絞り装置65の支持構造を高剛性に構成できるものでありながら、例えば排気マニホールド7に中継管66を介して絞り弁ケース68を接続する構造に比べ、排気絞り装置65の排気ガス取入れ側の容積を縮小し、排気マニホールド7内の排気圧を高精度に調節できる。例えば、排気ガス浄化装置2などに供給する排気ガスの温度を、排気ガスの浄化に適した温度に簡単に維持できる。
As shown in FIGS. 1, 8, and 12 to 14, in an engine device that includes an
図8、図12〜図14に示す如く、排気マニホールド7の上面側に絞り弁ケース68を締結し、絞り弁ケース68の上面側に中継管66を締結し、排気マニホールド7に対して絞り弁ケース68と中継管66を多層状に配置し、最上層部の中継管66に排気管72を連結している。したがって、排気絞り装置65の支持姿勢を変更することなく、また中継管66の仕様を変更することなく、例えば排気ガス浄化装置2の取付け位置などに合わせて中継管66の取付け姿勢(排気管72の連結方向)を変更できる。
As shown in FIGS. 8 and 12 to 14, a
図1、図8、図12〜図14に示す如く、排気マニホールド7の排気出口を上向きに開口し、排気マニホールド7の上面側に絞り弁ケース68を設け、絞り弁ケース68の上面側に絞り弁ガス出口68aを形成すると共に、絞り弁ケース68の下方に、排気マニホールド7を挟んで、EGRガス冷却用のEGRクーラ29を配置している。したがって、エンジン1の一側面に沿わせて、排気マニホールド7と、排気絞り装置65と、EGRクーラ29をコンパクトに設置できるものでありながら、例えば排気ガス浄化装置2の配置などに対応して、絞り弁ケース68の絞り弁ガス出口68aから、横向きまたは上向きに排気管72を延設できる。したがって、作業車両のエンジンルーム内外(ディーゼルエンジン1以外の構成部品)に排気ガス浄化装置2を機能的に支持できる。また、排気マニホールド7の外側面を利用して、排気絞り装置65及びEGRクーラ29に接続する冷却水配管(絞り出口側ホース77、絞り入口側ホース78など)をコンパクトに支持できる。
As shown in FIGS. 1, 8, and 12 to 14, the exhaust outlet of the
一方、ディーゼルエンジン1の左側方(排気マニホールド7側)に、EGRクーラ29及び排気絞り装置65に冷却水ポンプ21を接続する冷却水流通経路(可とう性冷却水戻りホース75、絞り出口側ホース77、絞り入口側ホース78、冷却水取出しホース79など)を設ける。冷却水ポンプ21からの冷却水は、ディーゼルエンジン1の水冷部に供給されるだけでなく、その一部をEGRクーラ29及び排気絞り装置65に送るように構成されている。
On the other hand, on the left side of the diesel engine 1 (
前記戻りホース75に合金製中間パイプ76の一端側を接続し、合金製中間パイプ76の他端側に可とう性絞り出口側ホース77の一端側を接続する。排気絞り装置65の水冷ケース70に絞り出口側ホース77の他端側を接続すると共に、水冷ケース70に絞り入口側ホース78の一端側を接続し、EGRクーラ29の冷却水排水口に絞り入口側ホース78の他端側を接続する。なお、EGRクーラ29の冷却水取入れ口が冷却水取出しホース79を介してシリンダブロック4に接続されている。
One end side of the alloy
即ち、冷却水ポンプ21に、EGRクーラ29及び排気絞り装置65が直列に接続されている。そして、前記各ホース75,77,78,79などにて形成する冷却水流通経路中では、冷却水ポンプ21とEGRクーラ29の間に排気絞り装置65が配置される。EGRクーラ29の上流側に、排気絞り装置65が位置している。冷却水ポンプ21からの冷却水の一部は、シリンダブロック4からEGRクーラ29を介して排気絞り装置65に供給され、循環することになる。
That is, the
図1、図3、図8〜図10に示す如く、吸気マニホールド6及び排気マニホールド7と、排気マニホールド7から吸気マニホールド6に還流させるEGRガスを冷却するEGRクーラ29と、排気マニホールド7側の排気ガス圧力を検出する排気圧力センサ84とを備えるエンジン装置において、排気マニホールド7に排気圧力センサ84を接続する熱伝導性の排気圧センサパイプ85を設け、EGRクーラ29に冷却水を循環させる冷却水パイプとしての中間パイプ76に、排気圧センサパイプ85を並設するように構成している。したがって、冷却水パイプ76と排気圧センサパイプ85の並設により、排気ガスにて加熱される前記排気圧センサパイプ85の温度が上昇するのを抑制でき、可とう性ゴムホースなどの接続部品(排気圧ホース86)の耐久性を向上できるものでありながら、排気マニホールド7の圧力取出し口83に排気圧力センサ84を接近させて配置でき、排気圧センサパイプ85を短尺に形成でき、排気圧センサパイプ85または前記接続部品の防振構造を簡略化できる。
As shown in FIGS. 1, 3, and 8 to 10, the
図8〜図10に示す如く、排気マニホールド7にパイプ支持ブラケット87を固着し、中間パイプ76と排気圧センサパイプ85をパイプ支持ブラケット87に固着している。したがって、中間パイプ76と排気圧センサパイプ85とパイプ支持ブラケット87を単一部品としてディーゼルエンジン1に組付けることができるものでありながら、高剛性の排気マニホールド7にパイプ支持ブラケット87を介して中間パイプ76と排気圧センサパイプ85を強固に固定でき、中間パイプ76と排気圧センサパイプ85の振れ止め構造を簡略化できる。
As shown in FIGS. 8 to 10, a
図1、図3、図8〜図10に示す如く、前記排気マニホールド7にEGRガス取出し管61を一体的に形成し、前記排気マニホールド7からこの外側方向斜め下向きにEGRガス取出し管61を突出させ、前記EGRガス取出し管61の突出端部に前記EGRクーラ29の一側部を連結すると共に、前記EGRクーラ29の他側部に管継ぎ手部材62を設け、前記排気マニホールド7に前記管継ぎ手部材62を介して前記EGRクーラ29の他側部を連結し、前記排気マニホールド7の外側方で前記EGRクーラ29の上方側に中間パイプ76を延設している。したがって、ディーゼルエンジン1の側面に対して前記EGRクーラ29を離間させて支持する支持部品数を削減でき、製造コストを低減できるものでありながら、前記排気マニホールド7の圧力取出し口83(排気圧センサパイプ85の取付け位置)に近接させて、中間パイプ76を延設できる。例えば前記EGRクーラ29の外側面よりも内方側に中間パイプ76または排気圧センサパイプ85を支持できる。中間パイプ76または排気圧センサパイプ85がディーゼルエンジン1側面から大きく突出することがない。中間パイプ76または排気圧センサパイプ85をディーゼルエンジン1側面に近接させて、コンパクトに設置できる。
As shown in FIGS. 1, 3, and 8 to 10, an EGR gas take-out
6 吸気マニホールド
7 排気マニホールド
29 EGRクーラ
61 EGRガス取出し管
62 管継ぎ手部材
76 中間パイプ(冷却水パイプ)
84 排気圧力センサ
85 排気圧センサパイプ
87 パイプ支持ブラケット
6
84
Claims (3)
前記排気マニホールドに前記排気圧力センサを接続する熱伝導性の排気圧センサパイプを設け、前記EGRクーラに冷却水を循環させる冷却水パイプに、前記排気圧センサパイプを並設するように構成したことを特徴とするエンジン装置。 An engine apparatus comprising: an intake manifold and an exhaust manifold; an EGR cooler that cools EGR gas that is recirculated from the exhaust manifold to the intake manifold; and an exhaust pressure sensor that detects an exhaust gas pressure on the exhaust manifold side.
A heat conductive exhaust pressure sensor pipe for connecting the exhaust pressure sensor to the exhaust manifold is provided, and the exhaust pressure sensor pipe is arranged in parallel with a cooling water pipe for circulating cooling water to the EGR cooler. An engine device characterized by.
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