JP5881983B2

JP5881983B2 - エンジンの排気再循環装置

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Publication number: JP5881983B2
Application number: JP2011151118A
Authority: JP
Inventors: 伸治西村; 宮崎　和之; 和之宮崎; 耕太郎森
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: JP2013019279A

Description

本発明は、貨物輸送用コンテナなどに搭載するエンジンの排気再循環装置に関する。より詳しくは、本発明は、例えば貨物輸送用コンテナや各種車両に搭載するエンジンに適用するものであり、冷凍用・冷蔵用空気調和機器、もしくは車載用温度調節機器、または発電機器などを駆動するエンジンの排気再循環装置に関するものである。

従来、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスの一部を、ディーゼルエンジンの吸気側に戻す排気ガス再循環装置を設け、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスの一部をＥＧＲクーラ（排気ガス冷却手段）から再び吸気させ、ディーゼルエンジンの燃焼温度を低下させ、排気ガス中の窒素酸化物の低減や、燃費の向上などを図る技術が知られている（特許文献１参照）。また、冷凍貨物などを輸送するコンテナに、冷凍用空気調和機器と、該空気調和機器を駆動するエンジンとを搭載し、貨物の冷凍保存に必要な温度（例えば、−２０℃）以下にコンテナの内部温度を維持し、トラクタに前記コンテナを連結して、冷凍保存状態で貨物を輸送する技術もある（特許文献２）。

特開２０００−２８２９６１号公報特開２００８−８５１６号公報

ところで、排気ガス再循環装置を設ける構造では、ＥＧＲクーラも設ける必要がある。しかし、ディーゼルエンジンの搭載スペースは、搭載される機器によって様々であるが、軽量化・コンパクト化の要請で、ディーゼルエンジンの搭載スペースに制約があることが多い。例えば、特許文献１の如く、ディーゼルエンジンに設けた排気マニホールドの外側にＥＧＲクーラを取付ける構造では、ディーゼルエンジンの設置幅寸法（高さ、左右幅寸法、前後幅寸法）を拡大する必要があり、ディーゼルエンジンの設置場所が限定される等の問題がある。

なお、特許文献２のように、空気調和機器などの駆動源としてのディーゼルエンジンを、貨物輸送用コンテナに搭載する従来技術では、ディーゼルエンジンに排気ガス再循環装置及びＥＧＲクーラを設けることが可能であるが、ディーゼルエンジンの設置スペースを容易にコンパクト化できない。また、貨物輸送用コンテナは、この外形寸法が使用目的別に規定されていて、外形寸法を大きくできないから、前記コンテナの貨物搭載容積を縮小する必要がある等の問題がある。

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。

前記目的を達成するため、本願発明のエンジンの排気再循環装置は、エンジンの吸気マニホールドに排気ガス再循環装置を付設する一方、前記エンジンの排気マニホールドに排気ガス浄化装置を付設し、前記エンジンにフライホィールハウジングを配置するとともに前記フライホイールハウジングの両側に前記吸気マニホールド及び前記排気マニホールドを配置した構造であって、前記フライホィールハウジングの上面側に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段を配置しており、前記エンジンの外側面のうち、前記吸気マニホールド設置面と前記フライホィールハウジング設置面とのコーナー部に、前記排気ガス再循環装置と前記排気ガス冷却手段を連通する再循環用継手体を設ける一方、前記エンジンの外側面のうち、前記排気マニホールド設置面と前記フライホィールハウジング設置面とのコーナー部に、前記排気ガス冷却手段及び前記排気ガス浄化装置に前記排気マニホールドを連通する排気継手体を設けており、前記排気マニホールドに前記排気継手体を一体形成し、前記排気継手体の一方の排気出口に前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側端部を連結して、前記排気継手体の一方の排気出口を介して、前記排気マニホールドに前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側を支持させ、前記排気継手体の他方の排気出口に、前記排気ガス浄化装置の排気ガス入口管を連通させたものである。

上記エンジンの排気再循環装置において、前記吸気マニホールド設置側または前記フライホィールハウジング設置側から螺着操作可能な排気継手用ボルトによって、前記排気継手体に前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側端部を締結したものとしてもよい。

本願発明によれば、エンジンの吸気マニホールドに排気ガス再循環装置を付設する一方、前記エンジンにフライホィールハウジングを配置する構造であって、前記フライホィールハウジングの上面側に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段を配置したものであるから、前記フライホィールハウジングの上面側スペースを利用して、前記排気ガス冷却手段をコンパクトに配置できる。前記エンジンの設置幅寸法（高さ、左右幅寸法、前後幅寸法）を殆ど拡大することなく、前記排気ガス冷却手段を設置できる。即ち、例えばコンテナなどに前記エンジンをコンパクトに搭載できる。

本願発明によれば、前記エンジンの外側面のうち、前記吸気マニホールド設置面と前記フライホィールハウジング設置面とのコーナー部に、前記排気ガス再循環装置と排気ガス冷却手段を連通する再循環用継手体を設けたものであるから、前記エンジンの吸気マニホールド設置面とフライホィールハウジング設置面を利用して、前記排気ガス再循環装置と排気ガス冷却手段をコンパクトに配置できるものでありながら、前記排気ガス冷却手段から前記排気ガス再循環装置に向けて排気ガスを少ない抵抗で移動させることができる。前記エンジンの負荷を増大させることなく、排気ガス中の窒素酸化物を低減させる等の排気ガス浄化機能を向上できる。

本願発明によれば、前記エンジンの排気マニホールドに排気ガス浄化装置を付設する構造であって、前記エンジンの外側面のうち、前記排気マニホールド設置面と前記フライホィールハウジング設置面とのコーナー部に、前記排気ガス冷却手段または排気ガス浄化装置に排気マニホールドを連通する排気継手体を設けたものであるから、前記エンジンの排気マニホールド設置面とフライホィールハウジング設置面を利用して、前記排気ガス冷却手段と前記排気ガス浄化装置をコンパクトに配置できるものでありながら、前記排気ガス冷却手段と前記排気ガス浄化装置に排気マニホールドから排気ガスを少ない抵抗で移動させることができる。前記エンジンの負荷を増大させることなく、排気ガス浄化機能を向上できる。

本願発明によれば、前記吸気マニホールド設置側または前記フライホィールハウジング設置側から螺着操作可能な排気継手用ボルトによって、前記排気継手体に前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側端部を締結したものであるから、前記エンジンの同一側方（前記吸気マニホールド設置側または前記フライホィールハウジング設置側）から、前記排気ガス再循環装置と排気ガス冷却手段の両方をそれぞれ着脱でき、前記排気ガス冷却手段の組立作業性またはメンテナンス作業性を向上できる。

本願発明によれば、前記排気ガス冷却手段に排気マニホールドを連通する排気継手体を備え、前記エンジンの排気マニホールドに前記排気継手体を一体形成し、前記排気マニホールドに前記排気継手体を介して前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側を支持するように構成したものであるから、高剛性の排気マニホールドを利用して前記排気ガス冷却手段を組付けることができ、前記排気ガス冷却手段の支持構造を簡略化できると共に、前記排気ガス冷却手段の支持部の耐振性を向上できる。

ディーゼルエンジンを搭載するコンテナの側面図である。ディーゼルエンジンを搭載するコンテナの正面図である。ディーゼルエンジンの正面図である。ディーゼルエンジンの背面図である。ディーゼルエンジンの吸気マニホールド設置側の側面図である。ディーゼルエンジンの排気マニホールド設置側の側面図である。ディーゼルエンジンの平面図である。ディーゼルエンジンの底面図である。ディーゼルエンジンの排気マニホールド設置側の前方から見た斜視図である。ディーゼルエンジンの排気マニホールド設置側の後方から見た斜視図である。ディーゼルエンジンの吸気マニホールド設置側の前方から見た斜視図である。ディーゼルエンジンの吸気マニホールド設置側の後方から見た斜視図である。排気ガス浄化装置の取付部の斜視図である。排気ガス浄化装置の断面側面図である。排気ガス浄化装置の断面正面図である。コモンレール及び排気再循環装置部の側面図である。排気再循環装置部を上方から見た斜視図である。コモンレール及び排気再循環装置を上方から見た斜視図である。コモンレール及び排気再循環装置の平面図である。ディーゼルエンジンの出力線図である。ディーゼルエンジンを搭載した発電装置の説明図である。ディーゼルエンジンを搭載した冷蔵庫の説明図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１はコンテナに搭載したディーゼルエンジンの正面図、図２はコンテナに搭載したディーゼルエンジンの側面図、図３はディーゼルエンジンの正面図、図４はディーゼルエンジンの背面図、図５はディーゼルエンジンの吸気マニホールド設置側の側面図、図６はディーゼルエンジンの排気マニホールド設置側の側面図、図７はディーゼルエンジンの平面図、図８はディーゼルエンジンの底面図である。図１乃至図８を参照しながら、ディーゼルエンジン１の全体構造について説明する。なお、以下の説明では、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド設置側を単にディーゼルエンジン１の右側と称し、同じくディーゼルエンジン１の排気マニホールド設置側を単にディーゼルエンジン１の左側と称する。

図３乃至図６に示す如く、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２の右側面には吸気マニホールド３が配置されている。シリンダヘッド２は、エンジン出力軸４（クランク軸）とピストン（図示省略）が内蔵されたシリンダブロック５に上載されている。シリンダヘッド２の左側面に排気マニホールド６が配置されている。シリンダブロック５の前面と後面からエンジン出力軸４の前端と後端を突出させている。

図４乃至図６に示す如く、シリンダブロック５の後面にフライホイールハウジング８を固着している。フライホイールハウジング８内にフライホイール９を設ける。エンジン出力軸４の後端側にフライホイール９を軸支させている。また、空気調和機器としての冷媒圧縮用のコンプレッサ７を備える。フライホイールハウジング８にコンプレッサ７を固着する。コンプレッサ７に、フライホイール９を介してディーゼルエンジン１の動力を取り出すように構成している。

さらに、シリンダブロック５の下面にはオイルパン１１が配置されている。シリンダブロック５の平坦な底面積よりも、オイルパン１１の平坦な上面積を大きく形成している。即ち、シリンダブロック５の左右側面よりも外側方にオイルパン１１の左右側部を突出し、シリンダブロック５の前面よりも前方にオイルパン１１の前部を突出し、オイルパン１１のオイル貯蔵容積を大きく形成し、オイルパン１１に多量のエンジンオイル（図示省略）を貯留して、ディーゼルエンジン１の長時間の連続運転において、そのエンジンオイルが不足するのを防止するように構成している。

図４乃至図６に示すように、吸気マニホールド３には、外部空気を取込む吸気スロットルバルブ１４と、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）１５を配置する。吸気マニホールド３に、吸気スロットルバルブ１４を介してエアクリーナ１６を連結する。エアクリーナ１６にて除塵・浄化された外部空気は、吸気スロットルバルブ１４を介して吸気マニホールド３に送られ、４気筒ディーゼルエンジン１の各気筒に供給されるように構成している。

また、排気ガス再循環装置１５は、ディーゼルエンジン１の再循環排気ガス（排気マニホールド６からのＥＧＲガス）と新気（エアクリーナ１６からの外部空気）とを混合させて吸気マニホールド３に供給するＥＧＲ本体ケース（コレクタ）１７と、排気マニホールド６に再循環用の排気ガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ１８を介して接続する再循環用継手体としての再循環排気ガス管１９と、前記再循環排気ガスの吸込み量を調節するＥＧＲバルブ２０とを有する。なお、ＥＧＲ本体ケース１７には、前記新気の吸込み量を調節する吸気スロットルバルブ（図示省略）が内蔵されている。

上記の構成により、再循環排気ガス管１９にＥＧＲバルブ２０を介してＥＧＲ本体ケース１７を連通させ、ディーゼルエンジン１から排気マニホールド６に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド３からディーゼルエンジン１に還流されることによって、ディーゼルエンジン１の燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン１からの窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が低減され、かつディーゼルエンジン１の燃費が向上される。

なお、シリンダブロック５内とラジエータ（図示省略）に冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１を備える。ディーゼルエンジン１の前面に冷却水ポンプ２１を配置する。エンジン出力軸４の前端部にＶベルト２２などを介して冷却水ポンプ２１を連結し、冷却水ポンプ２１を駆動する。一方、冷却水ポンプ２１に冷却水パイプ２３を介してＥＧＲクーラ１８を接続する。冷却水ポンプ２１から、ＥＧＲクーラ１８を介して、シリンダブロック５内に冷却水を送込むように構成している。

図３、図４、図６に示す如く、前記ディーゼルエンジン１の各気筒から排出された排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置（酸化触媒、スートフィルタ）３１を備える。ディーゼルエンジン１の各気筒から排気マニホールド６に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置３１等を経由して、排気管３２から外部に放出される。排気ガス浄化装置３１によって、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）や、粒子状物質（ＰＭ）を低減するように構成している。

排気ガス浄化装置３１は、ＤＰＦケース３３を備える。平面視でディーゼルエンジン１の出力軸（クランク軸）４と平行に前後方向に長く延びた略円筒形状にＤＰＦケース３３を構成している。ＤＰＦケース３３の前後両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れる排気ガス入口管３４と、排気ガスを排出する排気ガス出口管３５とを設けている。

また、排気マニホールド６の後端部に排気継手体６ａをダイキャスト加工にて一体的に形成する。排気継手体６ａに、ベローズ状伸縮管３６及びエルボ管３７を介して、排気ガス入口管３４を接続する。即ち、排気継手体６ａの下面側から伸縮管３６を下向きに延設し、伸縮管３６の下端側からエルボ鋼管３７を前向きに延設し、エルボ鋼管３７の前端側に排気ガス入口管３４の後端側開口部を締結している。ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６に排気ガス入口管３４を連通させ、ディーゼルエンジン１の排気ガスをＤＰＦケース３３内に導入するように構成している。

なお、ＤＰＦケース３３の前面側に排気ガス出口管３５の後端側を連結している。排気ガス出口管３５の前端側に、排気管３２を介して、消音器３８とテールパイプ３９を接続させる（図１参照）。ＤＰＦケース３３の内部に、例えば白金等のディーゼル酸化触媒４０を収容した構造である（図１４、図１５参照）。上記の構成により、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）の含有量や、排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）が低減される。

次に、図５、図７を参照して、ディーゼルエンジン１の燃料系統構造を説明する。図５、図７に示す如く、ディーゼルエンジン１に設けられた四気筒分の各インジェクタ４１に、燃料ポンプ４２とコモンレール４３とを介して、燃料タンク（図示省略）を接続する。各インジェクタ４１は、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する。シリンダヘッド２の右側面にコモンレール４３を固着し、吸気マニホールド３の下方側に近接させてコモンレール４３を配置し、吸気マニホールド３及び排気ガス再循環装置１５に近接させてコモンレール４３を設けている。

図５、図７に示す如く、燃料ポンプ４２の吸入側には、燃料フィルタ４４及び低圧管４５を介して図示しない燃料タンクが接続される。前記燃料タンク内の燃料が燃料フィルタ４４及び低圧管４５を介して燃料ポンプ４２に吸込まれる。一方、燃料ポンプ４２の吐出側には、高圧管４６を介してコモンレール４３が接続される。円筒状のコモンレール４３の長手方向の中間に高圧管４６を連結している。また、コモンレール４３には、４本の燃料噴射管４７を介して四気筒分の各インジェクタ４１がそれぞれ接続されている。円筒状のコモンレール４３の長手方向に四気筒分の燃料噴射管４７の端部をそれぞれ連結している。

上記の構成により、前記燃料タンクの燃料が燃料ポンプ４２によってコモンレール４３に圧送され、高圧の燃料がコモンレール４３に蓄えられる。各インジェクタ４１の燃料噴射バルブがそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール４３内の高圧の燃料が各インジェクタ４１からディーゼルエンジン１の各気筒に噴射される。即ち、各インジェクタ４１の燃料噴射バルブを電子制御することによって、各インジェクタ４１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１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１の騒音振動を低減できる。

なお、燃料ポンプ４２は、エンジン出力軸４にて駆動される。前記燃料タンクに燃料戻り管を介して燃料ポンプ４２を接続する。円筒状のコモンレール４３の長手方向の端部に、コモンレール４３内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタを介して、コモンレール戻り管を接続する。即ち、燃料ポンプ４２の余剰燃料とコモンレール４３の余剰燃料が、燃料戻り管とコモンレール戻り管を介して、燃料タンクに回収される。

次に、図１〜図２を参照して、ディーゼルエンジン１の使用例を説明する。図１〜図２に示す如く、トラクタ（図示省略）にて牽引するトレーラ車体５１に、冷凍貨物などを輸送する四角箱型の貨物輸送用コンテナ５２を搭載する。トレーラ車体５１は、収納可能な前部支脚体５３と、後車輪５４にて水平に支持されて、一定場所に保管される一方、前部支脚体５３を収納して、トラクタの後部にトレーラ車体５１の前部を連結し、トラクタにてトレーラ車体５１を牽引するように構成している。

また、貨物輸送用コンテナ５２の前面部に空気調和機器用の空調ハウジング５５を設ける。該コンテナ５２内の温度をコントロールする空気調和機器（図示省略）が空調ハウジング５５に内設される。空調ハウジング５５の下方にエンジンルーム５６を形成する。ディーゼルエンジン１と、前記空気調和機器の一部であるコンプレッサ７を、エンジンルーム５６内に設置する。ディーゼルエンジン１によってコンプレッサ７を作動し、コンプレッサ７にて空気調和機器の冷媒を圧縮することにより、貨物輸送用コンテナ５２内の温度を、冷凍貨物の保存に適した保冷温度（−２０℃など）に保持するように構成する。

なお、図２０はエンジン１のトルクＴと回転速度Ｎの関係を示す出力特性マップＭにて求められるエンジン１固有のトルクカーブＴｍｘを表したもので、図２０に示す如く、エンジン１の回転速度Ｎを２種類の回転速度Ｎ＃１，Ｎ＃２のみに限定するように、エンジン１の回転速度Ｎが制御される。エンジン１の回転速度Ｎが、低速側の中間回転速度Ｎ＃１または高速側の定格回転速度Ｎ＃２のいずれかに維持されるように初期設定されている。貨物輸送用コンテナ５２にて冷凍貨物を輸送する場合、貨物輸送用コンテナ５２内の温度が保冷温度に降下するまでの間は、ディーゼルエンジン１を定格回転速度Ｎ＃２にて高速一定回転させ、貨物輸送用コンテナ５２内の温度を短時間で保冷温度まで降下させる一方、貨物輸送用コンテナ５２内の温度が保冷温度まで降下したとき、ディーゼルエンジン１を中間回転速度Ｎ＃１にて低速一定回転させ、貨物輸送用コンテナ５２内の温度を保冷温度に維持するように構成している。ディーゼルエンジン１を中間回転速度Ｎ＃１にて運転した場合、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）の含有量や、排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）が、ディーゼル酸化触媒４０にて低減される。

図１〜図２、図１２、図１８に示す如く、前記エンジンルーム５６の前面部にメンテナンス用ドア５７を開閉可能に設ける。ドア５７を開放作動させることによって、前記エンジンルーム５６の前面が前方に向けて開放されるように構成する。また、貨物輸送用コンテナ５２の左側方向にディーゼルエンジン１の正面を向け、貨物輸送用コンテナ５２の正面に向かってエンジンルーム５６の右側にディーゼルエンジン１を配置し、エンジンルーム５６の左側にコンプレッサ７を配置する。即ち、前記エンジンルーム５６の前面開口に、ディーゼルエンジン１の右側面とコンプレッサ７の右側面を対向させるように構成する。

さらに、図１〜図２、図１２、図１８に示す如く、ディーゼルエンジン１の右側には吸気マニホールド３が配置されている。ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置側に、吸気スロットルバルブ１４と、排気ガス再循環バルブとしてのＥＧＲバルブ２０と、燃料フィルタ４４と、コモンレール４３を配置すると共に、吸気マニホールド３設置側に隣接するディーゼルエンジン１の側面に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ１８を設け、ディーゼルエンジン１が内設されたエンジンルーム５６のメンテナンス用ドア５７に、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置側を対面させている。

また、図１２、図１８に示す如く、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置側において、オイルパン１１上面のエンジンオイル用給油口６１と、エンジンオイル濾過用のフィルタ６２と、ディーゼルエンジン１始動用のスタータ６３と、前記燃料ポンプ４２を設ける。一方、ディーゼルエンジン１の上面のうち、前記エンジン１の吸気マニホールド３設置側に近い上面に、インジェクタ４１を配置している。なお、オイルパン１１の側面のうち、吸気マニホールド３設置側の側面の下部に、オイルパン１１内のオイルを抜取るためのドレンキャップ６４を設けている。

上記の構成により、前記吸気スロットルバルブ１４と、ＥＧＲバルブ２０と、燃料フィルタ４４と、コモンレール４３と、ＥＧＲクーラ１８の保守点検作業などが、トレーラ車体５１前部の作業者によって、エンジンルーム５６の前面開口側から実行できる。一方、給油口６１へのエンジンオイル給油作業、エンジンオイル用フィルタ６２の交換作業、スタータ６３または燃料ポンプ４２またはインジェクタ４１などの保守点検作業が、前記と同様に、エンジンルーム５６の前面開口側から実行できる。

図１、図２、図１２、図１８に示す如く、貨物輸送用コンテナ５２に搭載した空気調和機器（コンプレッサ７）などをディーゼルエンジン１によって駆動するコンテナ搭載用のエンジン装置において、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置側に、吸気スロットルバルブ１４と、排気ガス再循環バルブ（ＥＧＲバルブ２０）と、燃料フィルタ４４と、コモンレール４３を配置すると共に、吸気マニホールド３設置側に隣接するディーゼルエンジン１の側面に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段（ＥＧＲクーラ１８）を設け、ディーゼルエンジン１が内設されたエンジンルーム５６のメンテナンス用ドア５７に、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置側を対面させるように構成している。したがって、メンテナンス用ドア５７を開放することにより、前記吸気スロットルバルブ１４と、ＥＧＲバルブ２０と、前記燃料フィルタ４４と、前記コモンレール４３と、ＥＧＲクーラ１８を、一方向からの作業にてメンテナンスできる。ディーゼルエンジン１を保守点検するときに、前記エンジンルーム５６を多方向に大きく開放する必要がないから、ディーゼルエンジン１を狭小空間にコンパクトに設置でき、かつディーゼルエンジン１各部のメンテナンス忘れ等を防止できる。一側方向からのメンテナンス作業にてディーゼルエンジン１の保守点検作業性を向上できる。

図１、図２、図１２、図１８に示す如く、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置側に、エンジンオイル用給油口６１と、エンジンオイル用フィルタ６２と、スタータ６３と、燃料ポンプ４２を設ける一方、ディーゼルエンジン１の上面のうち、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置側に近い上面に、インジェクタ４１を配置している。したがって、エンジンオイル給油作業性、またはエンジンオイル用フィルタ６２の交換作業性、またはスタータ６３または燃料ポンプ４２またはインジェクタ４１等のメンテナンス作業性なども向上できるものでありながら、ディーゼルエンジン１の保守点検作業のときにそれらの作業を忘れるのを防止できる。ディーゼルエンジン１の保守点検作業性をさらに向上できる。

次に、図９、図１０、図１３〜図１５を参照して、排気ガス浄化装置３１の取付け構造を説明する。図９、図１０、図１３〜図１５に示す如く、前記ディーゼルエンジン１の排気径路中に排気ガス浄化装置３１を設ける。ディーゼルエンジン１の底部にオイルパン１１を配置する。ディーゼルエンジン１の側面のうちこのシリンダブロック５の側面から外向きにオイルパン１１の側面を突出させている。シリンダブロック５の側面とオイルパン１１の上面に隣接させて排気ガス浄化装置３１を配置している。即ち、シリンダブロック５の側面とオイルパン１１の上面との連結部（角隅部）に排気ガス浄化装置３１を設置する。

ディーゼルエンジン１を形成するシリンダブロック５の側面部に設ける第１ブラケット７１と、オイルパン１１の側面部に設ける第２ブラケット７２とを備える。シリンダブロック５に排気ガス浄化装置３１を連結する支持体として第１ブラケット７１を設ける。シリンダブロック５に排気ガス浄化装置３１の排気ガス入口管３４を支持するように構成している。シリンダブロック５の側面部に第１ブラケット７１をボルト７３にて締結する。排気ガス入口管３４の排気ガス入口側の端部にフランジ体７４を一体的に設け、ボルト７５及びナット７６にて第１ブラケット７１にフランジ体７４の一側部を締結する。

また、図１３〜図１４に示す如く、伸縮管３６が一端側に連結されたエルボ鋼管３７の他端側を、フランジ体７４にボルト７７にて締結している。即ち、フランジ体７４を兼用して、排気ガス入口管３４（ＤＰＦケース３３）をシリンダブロック５に連結すると共に、排気ガス入口管３４にエルボ鋼管３７を連結している。したがって、シリンダブロック５と、ＤＰＦケース３３と、エルボ鋼管３７を、少ない部品数で高剛性に連結できる。

さらに、図１３、図１５に示す如く、オイルパン１１に排気ガス浄化装置３１を連結する支持体として第２ブラケット７２を設ける。オイルパン１１に排気ガス浄化装置３１のＤＰＦケース３３を支持するように構成している。ＤＰＦケース３３の下面に補強板体８１を介して受け枠体８２を溶接固定する。オイルパン１１の外側面に第２ブラケット７２の垂直部をボルト８３にて締結すると共に、受け枠体８２の下面に第２ブラケット７２の水平部をボルト８４及びナット８５にて締結している。

即ち、第１ブラケット７１と第２ブラケット７２とに排気ガス浄化装置３１を連結すると共に、前記エンジン１の排気マニホールド６に伸縮管３６を介して排気ガス浄化装置３１を接続している。排気ガス浄化装置３１の側面部のうち、排気ガス入口側端部の側面部に第１ブラケット７１を締結すると共に、排気ガス浄化装置３１の底面部に第２ブラケット７２を締結している。なお、排気ガス浄化装置３１の側面部のうち、排気ガス出口側端部の側面部に支持体（第１ブラケット７１）を締結してもよい。

図１、図９、図１０、図１３〜図１５に示す如く、貨物輸送用コンテナ５２に搭載した空気調和機器（コンプレッサ７）などをディーゼルエンジン１によって駆動するコンテナ搭載用のエンジン装置において、ディーゼルエンジン１の排気径路中に排気ガス浄化装置３１を設ける一方、ディーゼルエンジン１の底部にオイルパン１１を配置する構造であって、オイルパン１１に排気ガス浄化装置３１を連結する支持体としての第２ブラケット７２を設け、オイルパン１１に排気ガス浄化装置３１を支持するように構成している。したがって、ディーゼルエンジン１に近接させて排気ガス浄化装置３１をコンパクトに組付けることができる。ディーゼルエンジン１の設置幅寸法（高さ、左右幅寸法、前後幅寸法）を殆ど拡大することなく、排気ガス浄化装置３１を設置できる。即ち、コンテナ５２の冷凍貨物搭載容積を簡単に確保できるものでありながら、コンテナ５２にディーゼルエンジン１をコンパクトに搭載できる。

図９、図１０に示す如く、ディーゼルエンジン１の側面のうちこのシリンダブロック５の側面から外向きにオイルパン１１の側面を突出させ、シリンダブロック５の側面と前記オイルパン１１の上面に隣接させて排気ガス浄化装置３１を配置している。したがって、シリンダブロック５からの熱伝動により、排気ガス浄化装置３１の排気ガス浄化温度を、排気ガスの浄化に必要な温度以上に簡単に維持できる。特に、低速回転（図２０の中間回転速度Ｎ＃１）にて長時間に渡ってディーゼルエンジン１を連続的に運転し、貨物輸送用コンテナ５２の内部温度を一定に保つ場合であっても、ディーゼルエンジン１の排気ガス浄化性能を容易に維持できる。

図９、図１０、図１３〜図１５に示す如く、ディーゼルエンジン１を形成するシリンダブロック５の側面部に設ける第１ブラケット７１と、オイルパン１１の側面部に設ける第２ブラケット７２とを備え、第２ブラケット７２にて前記支持体を形成し、第１ブラケット７１と第２ブラケット７２とに排気ガス浄化装置３１を連結すると共に、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６に伸縮管３６を介して排気ガス浄化装置３１を接続している。したがって、側面固定用の第１ブラケット７１と下面固定用の第２ブラケット７２の２点支持にて、排気ガス浄化装置３１を簡単に組付け作業できる。ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２に設ける前記排気マニホールド６に対して、排気ガス浄化装置３１の取付け位置を簡単に調節できる。伸縮管３６の変形にて排気ガス浄化装置３１の取付け誤差を吸収できる。

図１３〜図１５に示す如く、排気ガス浄化装置３１の側面部のうち、排気ガス入口側端部または排気ガス出口側端部の少なくともいずれか一方の側面部に第１ブラケット７１を締結すると共に、排気ガス浄化装置３１の底面部に第２ブラケット７２を締結している。したがって、排気ガス浄化装置３１の組付け位置のうち排気ガスの移動方向の組付け位置が第１ブラケット７１にて規制される。排気ガス浄化装置３１の上下方向の組付け位置が第２ブラケット７２にて規制される。即ち、シリンダブロック５の側面部とオイルパン１１の側面部に排気ガス浄化装置３１を簡単に着脱できる。排気ガス浄化装置３１の組付け作業性を向上できる。

次に、図４、図７、図１０、図１２、図１７〜図１９を参照して、排気ガス再循環装置１５と排気ガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ１８の取付け構造を説明する。図９、図１０、図１３〜図１５に示す如く、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３に排気ガス再循環装置１５を付設する一方、ディーゼルエンジン１に配置したフライホィールハウジング８の上面側に、再循環用排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１８（排気ガス冷却手段）を配置している。

図４、図７、図１０、図１２、図１７〜図１９に示す如く、ディーゼルエンジン１の外側面のうち、吸気マニホールド３設置面と前記フライホィールハウジング８設置面とのコーナー部（シリンダヘッド２の背面一側部）に、排気ガス再循環装置１５とＥＧＲクーラ１８を連通する再循環用継手体８６をボルト締結している。再循環用継手体８６を介してＥＧＲクーラ１８に再循環排気ガス管１９を設側し、ＥＧＲクーラ１８の排気ガスが再循環用継手体８６から再循環排気ガス管１９を介してＥＧＲバルブ２０に供給されるように構成している。

また、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６に排気ガス浄化装置３１を付設する構造であって、ディーゼルエンジン１の外側面のうち、排気マニホールド６設置面とフライホィールハウジング８設置面とのコーナー部（排気マニホールド６の後端部）に、ＥＧＲクーラ１８または排気ガス浄化装置３１に排気マニホールド６を連通する排気継手体６ａを設けている。

吸気マニホールド３設置側（エンジン１の右側）またはフライホィールハウジング８設置側（エンジン１の後側）から螺着操作可能な排気継手用ボルト８７によって、排気継手体６ａにＥＧＲクーラ１８の排気ガス入口側端部を締結している。排気マニホールド６からのディーゼルエンジン１の排気ガスが排気継手体６ａにて分岐され、排気継手体６ａからＥＧＲクーラ１８または排気ガス浄化装置３１に排気ガスが送出されるように構成している。

図４、図１０、図１４、図１５、図１７〜図１９に示す如く、ＥＧＲクーラ１８（排気ガス冷却手段）に排気マニホールド６を連通する排気継手体６ａを備える。排気マニホールド６に排気継手体６ａを鋳造成形にて一体形成する。排気継手体６ａの一方の排気出口６ｂに、排気継手用ボルト８７にて、ＥＧＲクーラ１８の排気ガス入口側端部を着脱可能に固着する。排気継手体６ａの一方の排気出口６ｂを介して、排気マニホールド６にＥＧＲクーラ１８の排気ガス入口側を支持する。即ち、したがって、高剛性の排気マニホールド６を利用してＥＧＲクーラ１８を組付けることができ、ＥＧＲクーラ１８の支持構造を簡略化できると共に、ＥＧＲクーラ１８の支持部の耐振性を向上できる。また、排気継手体６ａの下向き開口部に排気出口管６ｃの上端側を締結し、排気出口管６ｃの下端側に伸縮管３６を固着し、排気継手体６ａの他方の排気出口としての排気出口管６ｃを介して、排気マニホールド６に伸縮管３６を連結し、排気マニホールド６に伸縮管３６を介してＤＰＦケース３３の排気ガス入口管３４を連通している。

さらに、図１７〜図１９に示す如く、ディーゼルエンジン１の冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１を備え、ディーゼルエンジン１の側面のうち対向する側面（前側面と後側面）に振分けて、冷却水ポンプ２１とＥＧＲクーラ１８とをそれぞれ配置している。冷却水ポンプ２１の冷却水出口にＥＧＲクーラ１８の冷却水入口を接続する冷却水パイプ２３を備える。ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６の上面側に冷却水パイプ２３の中間部を延設している。

即ち、冷却水パイプ２３に複数の冷却水パイプ支持板体９１の一端側を溶接固定する。各冷却水パイプ支持板体９１の他端側を、排気マニホールド６の上面にボルト９２にて締結する。図示しないラジエータの冷却水を、冷却水パイプ２３からＥＧＲクーラ１８の排気ガス出口部に供給し、ＥＧＲクーラ１８の排気ガスを前記冷却水にて冷却するように構成する。なお、ＥＧＲクーラ１８の排気ガス入口部に出口パイプ９３を接続し、ＥＧＲクーラ１８から出口パイプ９３を介してシリンダブロック５に冷却水を送出させ、シリンダブロック５を前記冷却水にて冷却するように構成している。

図１、図４、図７、図１０、図１２に示す如く、貨物輸送用コンテナ５２に搭載した空気調和機器（コンプレッサ７）などをディーゼルエンジン１によって駆動するコンテナ搭載用のエンジン装置において、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３に排気ガス再循環装置１５を付設する一方、ディーゼルエンジン１にフライホィールハウジング８を配置する構造であって、フライホィールハウジング８の上面側に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ１８を配置している。したがって、フライホィールハウジング８の上面側スペースを利用して、ＥＧＲクーラ１８をコンパクトに配置できる。ディーゼルエンジン１の設置幅寸法（高さ、左右幅寸法、前後幅寸法）を殆ど拡大することなく、ＥＧＲクーラ１８を設置できる。即ち、コンテナ５２の貨物搭載容積を簡単に確保できるものでありながら、コンテナ５２にディーゼルエンジン１をコンパクトに搭載できる。

図４、図７、図１０、図１２、図１７〜図１９に示す如く、ディーゼルエンジン１の外側面のうち、吸気マニホールド３設置面とフライホィールハウジング８設置面とのコーナー部に、排気ガス再循環装置１５とＥＧＲクーラ１８を連通する再循環用継手体としての再循環排気ガス管１９を設けている。したがって、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３設置面とフライホィールハウジング８設置面を利用して、排気ガス再循環装置１５とＥＧＲクーラ１８をコンパクトに配置できるものでありながら、ＥＧＲクーラ１８から排気ガス再循環装置１５に向けて排気ガスを少ない抵抗で移動させることができる。ディーゼルエンジン１の負荷を増大させることなく、排気ガス中の窒素酸化物を低減させる等の排気ガス浄化機能を向上できる。

また、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６に排気ガス浄化装置３１を付設する構造であって、ディーゼルエンジン１の外側面のうち、排気マニホールド６設置面とフライホィールハウジング８設置面とのコーナー部に、ＥＧＲクーラ１８または排気ガス浄化装置３１に排気マニホールド６を連通する排気継手体６ａを設けている。したがって、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６設置面とフライホィールハウジング８設置面を利用して、ＥＧＲクーラ１８と排気ガス浄化装置３１をコンパクトに配置できるものでありながら、ＥＧＲクーラ１８と排気ガス浄化装置３１に排気マニホールド６から排気ガスを少ない抵抗で移動させることができる。ディーゼルエンジン１の負荷を増大させることなく、排気ガス浄化機能を向上できる。

図１４、図１７に示す如く、吸気マニホールド３設置側またはフライホィールハウジング８設置側から螺着操作可能な排気継手用ボルト８７によって、排気継手体６ａにＥＧＲクーラ１８の排気ガス入口側端部を締結している。したがって、ディーゼルエンジン１の同一側方（吸気マニホールド３設置側またはフライホィールハウジング８設置側）から、排気ガス再循環装置１５とＥＧＲクーラ１８の両方をそれぞれ着脱でき、ＥＧＲクーラ１８の組立作業性またはメンテナンス作業性を向上できる。

図４、図７、図１０、図１２、図１７〜図１９に示す如く、ディーゼルエンジン１の外側面のうち、排気マニホールド６設置面とフライホィールハウジング８設置面とのコーナー部に、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６にＥＧＲクーラ１８を連通する排気継手体６ａを設け、吸気マニホールド３設置側から、ＥＧＲクーラ１８の上面側または下面側を介して、排気継手体６ａにＥＧＲクーラ１８を締結操作可能に構成している。したがって、フライホィールハウジング８設置側のエンジンルーム５６側面を解放することなく、排気継手体６ａに対してＥＧＲクーラ１８を着脱操作でき、ＥＧＲクーラ１８や、ＥＧＲクーラ１８などによって形成する排気ガス再循環装置の組付け作業性や保守点検作業性などを向上できる。

図１７〜図１９に示す如く、ディーゼルエンジン１の冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１を備える構造であって、ディーゼルエンジン１の側面のうち対向する側面に振分けて、冷却水ポンプ２１とＥＧＲクーラ１８とをそれぞれ配置すると共に、冷却水ポンプ２１の冷却水出口にＥＧＲクーラ１８の冷却水入口を接続する冷却水パイプ２３を備え、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６の上面側に冷却水パイプ２３の中間部を延設している。したがって、ディーゼルエンジン１各部の保守点検作業を阻害しない場所に、高剛性の前記排気マニホールド６を利用して、冷却水パイプ２３をコンパクトに組付けることができる。ディーゼルエンジン１各部を保守点検作業する側と反対の前記エンジン１側面に冷却水パイプ２３が支持されるから、ディーゼルエンジン１各部を保守点検作業するときに、工具などの当接によって、冷却水パイプ２３が損傷するのを防止できる。

図２１は定置型または移動型の発電装置９６にディーゼルエンジン１を搭載した第２実施形態を示す。図２１に示す如く、フライホイールハウジング８に発電機９７を固着する。発電装置９６のハウジング９８内部に、ディーゼルエンジン１と発電機９７を一体的に収納する。発電機９７に、フライホイール９を介してディーゼルエンジン１の動力を取り出すと共に、ディーゼルエンジン１にて発電機９７を駆動して、電力を供給するように構成している。

図２２は定置型または移動型の冷蔵庫１００にディーゼルエンジン１を搭載した第３実施形態を示す。第１実施形態の図１と同様に、冷蔵庫１００の外側部に空気調和機器用の空調ハウジング５５を設ける。該冷蔵庫１００内の温度をコントロールする空気調和機器（図示省略）が空調ハウジング５５に内設される。空調ハウジング５５の下方にエンジンルーム５６を形成する。なお、第１実施形態の図５と同様に、空気調和機器としての冷媒圧縮用のコンプレッサ備える。フライホイールハウジングに空気調和機器の一部であるコンプレッサを固着する。前記コンプレッサに、フライホイールを介してディーゼルエンジン１の動力を取り出すもので、ディーゼルエンジン１によって前記コンプレッサを作動し、前記コンプレッサにて空気調和機器の冷媒を圧縮することにより、冷蔵庫１００内の温度を、冷蔵貨物の保存に適した保冷温度（例えば１０℃など）に保持するように構成している。

１ディーゼルエンジン
３吸気マニホールド
６排気マニホールド
６ａ排気継手体
８フライホイールハウジング
１５排気ガス再循環装置
１８ＥＧＲクーラ（排気ガス冷却手段）
１９再循環排気ガス管（再循環用継手体）
３１排気ガス浄化装置
８７排気継手用ボルト

Claims

エンジンの吸気マニホールドに排気ガス再循環装置を付設する一方、前記エンジンの排気マニホールドに排気ガス浄化装置を付設し、前記エンジンにフライホィールハウジングを配置するとともに前記フライホイールハウジングの両側に前記吸気マニホールド及び前記排気マニホールドを配置した構造であって、
前記フライホィールハウジングの上面側に、再循環用排気ガスを冷却するための排気ガス冷却手段を配置しており、
前記エンジンの外側面のうち、前記吸気マニホールド設置面と前記フライホィールハウジング設置面とのコーナー部に、前記排気ガス再循環装置と前記排気ガス冷却手段を連通する再循環用継手体を設ける一方、
前記エンジンの外側面のうち、前記排気マニホールド設置面と前記フライホィールハウジング設置面とのコーナー部に、前記排気ガス冷却手段及び前記排気ガス浄化装置に前記排気マニホールドを連通する排気継手体を設けており、
前記排気マニホールドに前記排気継手体を一体形成し、前記排気継手体の一方の排気出口に前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側端部を連結して、前記排気継手体の一方の排気出口を介して、前記排気マニホールドに前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側を支持させ、
前記排気継手体の他方の排気出口に、前記排気ガス浄化装置の排気ガス入口管を連通させたことを特徴とするエンジンの排気再循環装置。
前記吸気マニホールド設置側または前記フライホィールハウジング設置側から螺着操作可能な排気継手用ボルトによって、前記排気継手体に前記排気ガス冷却手段の排気ガス入口側端部を締結したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気再循環装置。