JP5889140B2 - Engine equipment - Google Patents

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本願発明は、例えば建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジン装置に関するものである。   The present invention relates to an engine device mounted on a work machine such as a construction engineering machine, a farm work machine, and an engine generator.
昨今、ディーゼルエンジン(以下単に、エンジンという)に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載される建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが望まれている。排気ガス浄化装置としては、排気ガス中の粒子状物質等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという)が知られている(特許文献1〜3参照)。   In recent years, due to the application of high-level exhaust gas regulations related to diesel engines (hereinafter simply referred to as engines), air pollutants in exhaust gases have been introduced into construction civil engineering machinery, agricultural machinery and engine generators on which engines are mounted. It is desired to install an exhaust gas purification device for purifying the exhaust gas. As an exhaust gas purification device, a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) that collects particulate matter or the like in exhaust gas is known (see Patent Documents 1 to 3).
特開2000−145430号公報JP 2000-145430 A 特開2003−27922号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-27922 特開2010−71176号公報JP 2010-71176 A
ところで、DPFにおいては、経年使用でスートフィルタに堆積する粒子状物質を、エンジンの駆動時に燃焼除去させてスートフィルタを再生させる技術がある。よく知られているように、スートフィルタ再生動作は、排気ガス温度が再生可能温度(例えば300℃程度)以上で生ずるから、DPFを通過する排気ガス温度は再生可能温度以上であることが望ましい。このため、以前から、DPFを排気ガス温度が高い位置、すなわちエンジンに直接搭載したいという要請がある。   By the way, in DPF, there exists a technique which regenerates a soot filter by carrying out combustion removal of the particulate matter which accumulates on a soot filter by use over time, when an engine is driven. As is well known, the soot filter regeneration operation occurs when the exhaust gas temperature is equal to or higher than a reproducible temperature (for example, about 300 ° C.), and therefore the exhaust gas temperature passing through the DPF is preferably equal to or higher than the reproducible temperature. For this reason, there has been a demand for mounting the DPF at a position where the exhaust gas temperature is high, that is, directly on the engine.
エンジンにDPFを取り付ける場合は、駆動によるエンジン振動が排気ガス浄化装置に直接伝わるおそれがあり、適切なDPFの取付け構造を考慮しなければ、DPF内に収容されるディーゼル酸化触媒やスートフィルタが振動によって破損することが懸念される。   When the DPF is attached to the engine, the engine vibration due to the drive may be directly transmitted to the exhaust gas purification device. If an appropriate DPF attachment structure is not considered, the diesel oxidation catalyst and the soot filter housed in the DPF will vibrate. There is a concern that it will break.
この点、特許文献3には、エンジンのシリンダヘッドを挟んだ両側に、吸気マニホールドと排気マニホールドとを振り分けて配置し、エンジンの上方で吸排気マニホールドに排気ガス浄化装置を連結することが開示されている。このように構成すると、エンジンの高剛性部品である吸排気マニホールドを用いて、排気ガス浄化装置を高剛性に支持でき、振動等に起因した排気ガス浄化装置の損傷を防止できるという利点がある。   In this regard, Patent Document 3 discloses that an intake manifold and an exhaust manifold are separately arranged on both sides of an engine cylinder head and an exhaust gas purification device is connected to the intake and exhaust manifolds above the engine. ing. With this configuration, there is an advantage that the exhaust gas purification device can be supported with high rigidity using the intake / exhaust manifold, which is a high-rigidity part of the engine, and damage to the exhaust gas purification device due to vibration or the like can be prevented.
しかし、特許文献3の構成では、排気ガス浄化装置の排気ガス入口管を排気マニホールドの出口部に連結するため、エンジン上方での排気ガス浄化装置の配置箇所は排気マニホールドの出口部の位置によって自ずと限定される。すなわち、特許文献3の構成は、エンジン上方での排気ガス浄化装置の配置自由度が低い点において改善の余地があった。   However, in the configuration of Patent Document 3, the exhaust gas inlet pipe of the exhaust gas purification device is connected to the outlet portion of the exhaust manifold, so the location of the exhaust gas purification device above the engine naturally depends on the position of the outlet portion of the exhaust manifold. Limited. That is, the configuration of Patent Document 3 has room for improvement in that the degree of freedom of arrangement of the exhaust gas purification device above the engine is low.
本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供することを技術的課題としている。   This invention makes it a technical subject to provide the engine apparatus which examined and improved the above present condition.
本願発明は、エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記エンジンの上部側に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置であって、2種類のブラケット体の連結によって単一の前記取付け台を構成し、前記両ブラケット体に前記排気ガス浄化装置を支持させており、前記両ブラケット体は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体とし、他方を板金製ブラケット体とし、前記エンジンのシリンダヘッドに前記鋳鉄製ブラケット体を締結しているというものである。 The present invention includes an exhaust gas purification device that purifies the exhaust gas of the engine, and is an engine device in which the exhaust gas purification device is mounted on the upper side of the engine via a mount. The bracket body is connected to form a single mounting base, and both the bracket bodies support the exhaust gas purification device. The bracket bodies are made of different materials, and one of them is a cast iron bracket body. The other is a sheet metal bracket body, and the cast iron bracket body is fastened to the cylinder head of the engine .
本願発明は、エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記エンジンの上部側に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置であって、2種類のブラケット体の連結によって単一の前記取付け台を構成し、前記両ブラケット体に前記排気ガス浄化装置を支持させており、前記両ブラケット体は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体とし、他方を板金製ブラケット体とし、前記鋳鉄製ブラケット体の上端側を前記排気ガス浄化装置に締結し、前記鋳鉄製ブラケット体の下端側を前記エンジンのシリンダヘッドに締結し、前記エンジンの吸気マニホールドに板金製補助ブラケットを介して前記鋳鉄製ブラケット体の上下中途部を連結しているというものである。 The present invention includes an exhaust gas purification device that purifies the exhaust gas of the engine, and is an engine device in which the exhaust gas purification device is mounted on the upper side of the engine via a mount. The bracket body is connected to form a single mounting base, and both the bracket bodies support the exhaust gas purification device. The bracket bodies are made of different materials, and one of them is a cast iron bracket body. And the other is a sheet metal bracket body, the upper end side of the cast iron bracket body is fastened to the exhaust gas purification device, the lower end side of the cast iron bracket body is fastened to the cylinder head of the engine, and the intake air of the engine The upper and lower middle parts of the cast iron bracket body are connected to the manifold via a sheet metal auxiliary bracket.
本願発明によると、エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記エンジンの上部側に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置であって、2種類のブラケット体の連結によって単一の前記取付け台を構成し、前記両ブラケット体に前記排気ガス浄化装置を支持させているから、吸排気マニホールドを利用して排気ガス浄化装置を支持する前記従来技術に比べて、前記排気ガス浄化装置の配置規制を少なくでき、前記エンジンの上部側での前記排気ガス浄化装置の配置自由度が向上する。前記2種類のブラケット体からなる単一の前記取付け台によって、省スペースで支持強度を十分に確保しながら、前記エンジンの上部側に前記排気ガス浄化装置を搭載することが可能になる。 According to the present invention, there is provided an exhaust gas purification device that purifies an exhaust gas of the engine, and the exhaust gas purification device is mounted on the upper side of the engine via a mount. Since the single mounting base is configured by connecting different types of bracket bodies and the brackets support the exhaust gas purification device, the conventional exhaust gas purification device is supported using an intake / exhaust manifold. Compared to the technology, the arrangement restriction of the exhaust gas purification device can be reduced, and the degree of freedom of arrangement of the exhaust gas purification device on the upper side of the engine is improved. The single mounting base made of the two types of bracket bodies makes it possible to mount the exhaust gas purifying device on the upper side of the engine while ensuring sufficient support strength in a small space.
本願発明によると、前記両ブラケット体は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体とし、他方を板金製ブラケット体とし、前記エンジンのシリンダヘッドに前記鋳鉄製ブラケット体を締結しているから、当該締結によって、前記エンジンに対する前記排気ガス浄化装置の取付け基準位置を高精度に設定でき、後処理装置であるマフラー等に比べて重量の重い前記排気ガス浄化装置であっても、所定の位置に適正に搭載できる。 According to the present invention, the bracket bodies are made of different materials, one is a cast iron bracket body, the other is a sheet metal bracket body, and the cast iron bracket body is fastened to the cylinder head of the engine. The fastening reference position of the exhaust gas purification device with respect to the engine can be set with high accuracy by the fastening, and even if the exhaust gas purification device is heavier than a muffler that is a post-processing device, the predetermined position Can be mounted properly.
本願発明によると、前記両ブラケット体は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体とし、他方を板金製ブラケット体とし、前記鋳鉄製ブラケット体の上端側を前記排気ガス浄化装置に締結し、前記鋳鉄製ブラケット体の下端側を前記エンジンのシリンダヘッドに締結し、前記エンジンの吸気マニホールドに板金製補助ブラケットを介して前記鋳鉄製ブラケット体の上下中途部を連結しているから、前記板金製補助ブラケットを介しての前記吸気マニホールドと前記鋳鉄製ブラケット体との連結によって、前記エンジンに対する前記鋳鉄製ブラケット体の連結強度(剛性)を充分に確保でき、前記エンジンの振動等による前記排気ガス浄化装置の劣化・損傷を防止して、前記排気ガス浄化装置の耐久性向上に寄与できる。 According to the present invention, the bracket bodies are made of different materials, one is a cast iron bracket body, the other is a sheet metal bracket body, and the upper end side of the cast iron bracket body is fastened to the exhaust gas purification device. The lower end side of the cast iron bracket body is fastened to the cylinder head of the engine, and the upper and lower middle portions of the cast iron bracket body are connected to the intake manifold of the engine via the auxiliary bracket made of sheet metal. By connecting the intake manifold and the cast iron bracket body via the auxiliary bracket made of steel, the connection strength (rigidity) of the cast iron bracket body to the engine can be sufficiently secured, and the exhaust gas due to vibration of the engine or the like It is possible to prevent deterioration and damage of the purification device and contribute to improving the durability of the exhaust gas purification device.
エンジンの正面図である。It is a front view of an engine. エンジンの背面図である。It is a rear view of an engine. エンジンの左側面図である。It is a left view of an engine. エンジンの右側面図である。It is a right view of an engine. エンジンの平面図である。It is a top view of an engine. エンジンを後ろ斜め上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the engine from back diagonally upward. エンジンを斜め後方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the engine from diagonally backward. 冷却ファン、ヘッドカバー及び排気ガス浄化装置の位置関係を示すエンジンの右側面図である。It is a right view of an engine which shows the positional relationship of a cooling fan, a head cover, and an exhaust gas purification apparatus. エンジン及び排気ガス浄化装置を前方左斜めから見た拡大斜視図である。It is the expansion perspective view which looked at the engine and the exhaust gas purification device from the front left diagonal. エンジン及び排気ガス浄化装置を前方右斜めから見た拡大斜視図である。It is the expansion perspective view which looked at the engine and the exhaust gas purification device from the front right diagonal. エンジンに対する排気ガス浄化装置の分離斜視図である。It is a separation perspective view of the exhaust gas purification device for the engine.
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。まず、図1〜図8を参照しながら、コモンレール式のエンジン1の概略構造について説明する。なお、以下の説明では、出力軸3に沿う両側部(出力軸3を挟んだ両側部)を左右、冷却ファン9配置側を前側、フライホイル11配置側を後側、排気マニホールド7配置側を左側、吸気マニホールド6配置側を右側と称し、これらを便宜的に、エンジン1における四方及び上下の位置関係の基準としている。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the schematic structure of the common rail engine 1 will be described with reference to FIGS. In the following description, both sides along the output shaft 3 (both sides sandwiching the output shaft 3) are left and right, the cooling fan 9 arrangement side is the front side, the flywheel 11 arrangement side is the rear side, and the exhaust manifold 7 arrangement side is The left side and the intake manifold 6 arrangement side are referred to as the right side, and these are used as a reference for the positional relationship between the four sides and the top and bottom in the engine 1 for convenience.
図1〜図8に示すように、建設土木機械や農作業機といった作業機に搭載される原動機としてのエンジン1は、連続再生式の排気ガス浄化装置2(DPF)を備えている。排気ガス浄化装置2によって、エンジン1から排出される排気ガス中の粒子状物質(PM)が除去されると共に、排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)が低減される。   As shown in FIGS. 1-8, the engine 1 as a motor | power_engine mounted in working machines, such as a construction civil engineering machine and an agricultural machine, is equipped with the continuous regeneration type exhaust gas purification apparatus 2 (DPF). The exhaust gas purification device 2 removes particulate matter (PM) in the exhaust gas discharged from the engine 1 and reduces carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) in the exhaust gas.
エンジン1は、出力軸3(クランク軸)とピストン(図示省略)と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上にシリンダヘッド5を搭載している。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。すなわち、エンジン1において出力軸3に沿う両側面に、吸気マニホールド6と排気マニホールド7とを振り分けて配置する。シリンダヘッド5の上面にヘッドカバー8を配置する。エンジン1において出力軸3と交差する一側面、具体的にはシリンダブロック4の前面に、冷却ファン9を設ける。シリンダブロック4の後面にマウンティングプレート10を設ける。マウンティングプレート10に重なるようにフライホイル11を配置する。   The engine 1 includes a cylinder block 4 having a built-in output shaft 3 (crankshaft) and a piston (not shown). A cylinder head 5 is mounted on the cylinder block 4. An intake manifold 6 is disposed on the right side surface of the cylinder head 5. An exhaust manifold 7 is disposed on the left side surface of the cylinder head 5. That is, the intake manifold 6 and the exhaust manifold 7 are distributed and arranged on both side surfaces along the output shaft 3 in the engine 1. A head cover 8 is disposed on the upper surface of the cylinder head 5. A cooling fan 9 is provided on one side of the engine 1 that intersects the output shaft 3, specifically, on the front surface of the cylinder block 4. A mounting plate 10 is provided on the rear surface of the cylinder block 4. The flywheel 11 is arranged so as to overlap the mounting plate 10.
出力軸3にフライホイル11を軸支する。作業機の作動部に出力軸3を介してエンジン1の動力を取り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の右側面に配置されたオイルフィルタ13を介して、エンジン1の各潤滑部に供給される。   A flywheel 11 is pivotally supported on the output shaft 3. The power of the engine 1 is taken out via the output shaft 3 to the working part of the work machine. An oil pan 12 is disposed on the lower surface of the cylinder block 4. Lubricating oil in the oil pan 12 is supplied to each lubricating portion of the engine 1 through an oil filter 13 disposed on the right side surface of the cylinder block 4.
シリンダブロック4の右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)付きの3気筒分のインジェクタ15をエンジン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(図示省略)を介して、作業機に搭載される燃料タンク(図示省略)を接続する。   A fuel supply pump 14 for supplying fuel is attached to the right side surface of the cylinder block 4 above the oil filter 13 (below the intake manifold 6). The engine 1 is provided with an injector 15 for three cylinders with an electromagnetic opening / closing control type fuel injection valve (not shown). A fuel tank (not shown) mounted on the work machine is connected to each injector 15 via a fuel supply pump 14, a cylindrical common rail 16 and a fuel filter (not shown).
前記燃料タンクの燃料が燃料フィルタ(図示省略)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からエンジン1の各気筒に噴射される。なお、マウンティングプレート10にエンジン始動用スタータ18を設けている。エンジン始動用スタータ18のピニオンギヤはフライホイル11のリングギヤに噛み合っている。エンジン1を始動させる際は、スタータ18の回転力にてフライホイル11のリングギヤを回転させることによって、出力軸3が回転開始する(いわゆるクランキングが実行される)。   Fuel in the fuel tank is pumped from the fuel supply pump 14 to the common rail 16 via a fuel filter (not shown), and high-pressure fuel is stored in the common rail 16. By controlling the fuel injection valves of the injectors 15 to open and close, the high-pressure fuel in the common rail 16 is injected from the injectors 15 into the cylinders of the engine 1. An engine starter 18 is provided on the mounting plate 10. The pinion gear of the engine starter 18 is engaged with the ring gear of the flywheel 11. When the engine 1 is started, the output shaft 3 starts to rotate (so-called cranking is executed) by rotating the ring gear of the flywheel 11 with the rotational force of the starter 18.
シリンダヘッド5の前面側(冷却ファン9側)には、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。エンジン1の左側、具体的には冷却水ポンプ21の左側方に、エンジン1の動力にて発電する発電機としてのオルタネータ23が設けられている。出力軸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及びオルタネータ23が駆動する。作業機に搭載されるラジエータ19(図3及び図4参照)内の冷却水が、冷却水ポンプ21の駆動によって、シリンダブロック4及びシリンダヘッド5に供給され、エンジン1を冷却する。   A cooling water pump 21 is arranged coaxially with the fan shaft of the cooling fan 9 on the front side of the cylinder head 5 (on the cooling fan 9 side). On the left side of the engine 1, specifically, on the left side of the cooling water pump 21, an alternator 23 is provided as a generator that generates power using the power of the engine 1. As the output shaft 3 rotates, the cooling water pump 21 and the alternator 23 are driven together with the cooling fan 9 via the cooling fan driving V-belt 22. Cooling water in the radiator 19 (see FIGS. 3 and 4) mounted on the work machine is supplied to the cylinder block 4 and the cylinder head 5 by driving the cooling water pump 21, thereby cooling the engine 1.
オイルパン12の左右側面には、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)をそれぞれボルト締結可能である。実施形態では、作業機における左右一対のエンジン支持シャーシ25にオイルパン12を挟持させ、当該オイルパン12側の機関脚取付け部24を各エンジン支持シャーシ25にボルト締結することによって、作業機の両エンジン支持シャーシ25がエンジン1を支持する。   On the left and right side surfaces of the oil pan 12, engine leg mounting portions 24 are respectively provided. Each engine leg mounting portion 24 can be bolted to an engine leg (not shown) having vibration-proof rubber. In the embodiment, the oil pan 12 is sandwiched between a pair of left and right engine support chassis 25 in the work machine, and the engine leg mounting portion 24 on the oil pan 12 side is bolted to each engine support chassis 25, thereby The engine support chassis 25 supports the engine 1.
なお、左右一対のエンジン支持シャーシ25には、ファンシュラウド20を背面側に取り付けたラジエータ19を、エンジン1の前面側に位置するように立設する。ファンシュラウド20は、冷却ファン9の外側(外周側)を囲っていて、ラジエータ19と冷却ファン9とを連通させている。冷却ファン9の回転によって、冷却風はラジエータ19に吹き当たり、その後、ラジエータ19からファンシュラウド20を経由してエンジン1に向けて流れる。   A pair of left and right engine support chassis 25 is provided with a radiator 19 having a fan shroud 20 attached to the back side so as to be positioned on the front side of the engine 1. The fan shroud 20 surrounds the outside (outer peripheral side) of the cooling fan 9 and allows the radiator 19 and the cooling fan 9 to communicate with each other. Due to the rotation of the cooling fan 9, the cooling air blows against the radiator 19 and then flows from the radiator 19 to the engine 1 via the fan shroud 20.
図4〜図6等に示すように、吸気マニホールド6の入口部には、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。EGR装置26は主としてエンジン1の右側、具体的にはシリンダヘッド5の右側方に配置されている。エアクリーナに吸い込まれた新気(外部空気)は、当該エアクリーナにて除塵及び浄化された後、ターボ過給機60のコンプレッサケース62(詳細は後述する)及びEGR装置26を介して吸気マニホールド6に送られ、エンジン1の各気筒に供給される。   As shown in FIGS. 4 to 6 and the like, an air cleaner (not shown) is connected to the inlet portion of the intake manifold 6 via an EGR device 26 (exhaust gas recirculation device). The EGR device 26 is mainly disposed on the right side of the engine 1, specifically, on the right side of the cylinder head 5. The fresh air (external air) sucked into the air cleaner is dust-removed and purified by the air cleaner, and then enters the intake manifold 6 via the compressor case 62 (details will be described later) of the turbocharger 60 and the EGR device 26. Sent to each cylinder of the engine 1.
EGR装置26は、エンジン1の排気ガスの一部(EGRガス)と新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と、コンプレッサケース62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 EGR device 26 mixes a part of the exhaust gas (EGR gas) of the engine 1 and fresh air and supplies it to the intake manifold 6, and an intake throttle that causes the EGR body case 27 to communicate with the compressor case 62. A member 28, a recirculation exhaust gas pipe 30 connected to the exhaust manifold 7 via an EGR cooler 29, and an EGR valve member 31 for communicating the EGR main body case 27 with the recirculation exhaust gas pipe 30 are provided.
すなわち、吸気マニホールド6には、EGR本体ケース27を介して吸気スロットル部材28が連結されている。EGR本体ケース27には、再循環排気ガス管30の出口側を接続する。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に接続する。EGRバルブ部材31内のEGR弁の開度を調節することによって、EGR本体ケース27へのEGRガスの供給量が調節される。なお、EGR本体ケース27は、吸気マニホールド6に着脱可能にボルト締結される。   That is, the intake manifold 6 is connected to the intake manifold 6 via the EGR main body case 27. An outlet side of the recirculation exhaust gas pipe 30 is connected to the EGR main body case 27. The inlet side of the recirculated exhaust gas pipe 30 is connected to the exhaust manifold 7 via the EGR cooler 29. By adjusting the opening degree of the EGR valve in the EGR valve member 31, the supply amount of EGR gas to the EGR main body case 27 is adjusted. The EGR main body case 27 is detachably bolted to the intake manifold 6.
上記の構成において、エアクリーナからコンプレッサケース62及び吸気スロットル部材28を介してEGR本体ケース27内に新気を供給する一方、排気マニホールド7からEGR本体ケース27内にEGRガスを供給する。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、当該混合ガスが吸気マニホールド6に供給される。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を吸気マニホールド6からエンジン1に還流することによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、エンジン1からのNOx(窒素酸化物)の排出量が低減する。   In the above configuration, fresh air is supplied from the air cleaner through the compressor case 62 and the intake throttle member 28 into the EGR main body case 27, while EGR gas is supplied from the exhaust manifold 7 into the EGR main body case 27. After the fresh air from the air cleaner and the EGR gas from the exhaust manifold 7 are mixed in the EGR main body case 27, the mixed gas is supplied to the intake manifold 6. By returning a part of the exhaust gas discharged from the engine 1 to the exhaust manifold 7 from the intake manifold 6 to the engine 1, the maximum combustion temperature at the time of high load operation is lowered, and NOx (nitrogen oxide) from the engine 1 is reduced. Emissions are reduced.
シリンダヘッド5の左側方で排気マニホールド7の上方には、ターボ過給機60を配置する。ターボ過給機60は、タービンホイル内蔵のタービンケース61と、ブロアホイル内蔵のコンプレッサケース62とを備えている。排気マニホールド7の出口部にタービンケース61の排気ガス取込管63を連結する。タービンケース61の排気ガス排出管64には、排気ガス浄化装置2が接続される。すなわち、エンジン1の各気筒から排気マニホールド7に排出された排気ガスは、ターボ過給機60及び排気ガス浄化装置2等を経由して外部に放出される。   A turbocharger 60 is disposed on the left side of the cylinder head 5 and above the exhaust manifold 7. The turbocharger 60 includes a turbine case 61 with a built-in turbine wheel and a compressor case 62 with a built-in blower wheel. An exhaust gas intake pipe 63 of the turbine case 61 is connected to the outlet of the exhaust manifold 7. The exhaust gas purification device 2 is connected to the exhaust gas discharge pipe 64 of the turbine case 61. That is, the exhaust gas discharged from each cylinder of the engine 1 to the exhaust manifold 7 is discharged to the outside through the turbocharger 60, the exhaust gas purification device 2, and the like.
コンプレッサケース62の給気取込側は、給気管65を介してエアクリーナの給気排出側に接続される。コンプレッサケース62の給気排出側は、過給管66及びEGR装置26を介して吸気マニホールド6に接続される。すなわち、エアクリーナにて除塵された新気は、コンプレッサケース62から過給管66を介してEGR装置26に送られ、その後、エンジン1の各気筒に供給される。   The supply side of the compressor case 62 is connected to the supply / discharge side of the air cleaner via the supply pipe 65. The supply / discharge side of the compressor case 62 is connected to the intake manifold 6 via a supercharging pipe 66 and an EGR device 26. That is, fresh air removed by the air cleaner is sent from the compressor case 62 to the EGR device 26 via the supercharging pipe 66 and then supplied to each cylinder of the engine 1.
次に、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を有する浄化ケーシング38を備える。浄化ケーシング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とを、排気ガス移動方向に直列に並べている。ディーゼル酸化触媒39及びスートフィルタ40は、浄化ケーシング38に収容されるガス浄化フィルタと言える。なお、浄化ケーシング38の排気ガス出口41に排気管を介して例えば消音器やテールパイプを連結し、排気ガス出口41から消音器やテールパイプを介して排気ガスを外部に排出する。   Next, the exhaust gas purification device 2 will be described. The exhaust gas purification device 2 includes a purification casing 38 having a purification inlet pipe 36. Inside the purification casing 38, a diesel oxidation catalyst 39 such as platinum that generates nitrogen dioxide (NO2), and a soot filter 40 having a honeycomb structure that continuously oxidizes and removes the collected particulate matter (PM) at a relatively low temperature. Are arranged in series in the exhaust gas movement direction. It can be said that the diesel oxidation catalyst 39 and the soot filter 40 are gas purification filters accommodated in the purification casing 38. For example, a silencer or a tail pipe is connected to the exhaust gas outlet 41 of the purification casing 38 via an exhaust pipe, and the exhaust gas is discharged from the exhaust gas outlet 41 to the outside via the silencer or the tail pipe.
上記の構成において、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内に取り込まれる。エンジン1の排気ガス中に含まれる粒子状物質はスートフィルタ40に捕集され、二酸化窒素(NO2)によって連続的に酸化除去される。エンジン1の排気ガス中の粒状物質(PM)の除去に加え、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。   In the above configuration, nitrogen dioxide (NO 2) generated by the oxidation action of the diesel oxidation catalyst 39 is taken into the soot filter 40. Particulate matter contained in the exhaust gas of the engine 1 is collected by the soot filter 40 and continuously oxidized and removed by nitrogen dioxide (NO 2). In addition to the removal of particulate matter (PM) in the exhaust gas of the engine 1, the content of carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) in the exhaust gas of the engine 1 is reduced.
浄化ケーシング38の排気上流側の外周部に浄化入口管36を設ける。浄化ケーシング38の排気下流側の端部には蓋体42を溶接固定する。浄化ケーシング38の排気下流側の端部を蓋体42によって塞いでいる。蓋体42の略中央部に排気ガス出口41を開口させている。   A purification inlet pipe 36 is provided on the outer peripheral portion of the purification casing 38 on the exhaust upstream side. A lid 42 is welded and fixed to the end of the purification casing 38 on the exhaust downstream side. An end of the purification casing 38 on the exhaust downstream side is closed by a lid 42. An exhaust gas outlet 41 is opened substantially at the center of the lid 42.
浄化ケーシング38に排気圧力センサ44を取り付けている。排気圧力センサ44はスートフィルタ40の上流側と下流側との間の排気ガスの圧力差を検出するものであり、排気ガスの圧力差を電気信号に変換して、エンジンコントローラ(図示省略)に出力するように構成している。スートフィルタ40の上下流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を演算し、スートフィルタ40内の詰り状態が把握される。   An exhaust pressure sensor 44 is attached to the purification casing 38. The exhaust pressure sensor 44 detects the pressure difference of the exhaust gas between the upstream side and the downstream side of the soot filter 40, converts the pressure difference of the exhaust gas into an electric signal, and sends it to an engine controller (not shown). It is configured to output. Based on the exhaust pressure difference between the upstream and downstream of the soot filter 40, the amount of particulate matter accumulated in the soot filter 40 is calculated, and the clogged state in the soot filter 40 is grasped.
図1〜図8に示すように、浄化ケーシング38の中間挟持フランジ45に、貫通穴付きのセンサ締結部46を、浄化ケーシング38の外周部のうち冷却ファン9と反対側(ヘッドカバー8側)に位置するように設ける。そして、電気配線コネクタ44aを一体的に設けた排気圧力センサ44を、中間挟持フランジ45のセンサ締結部46にボルト締結している。すなわち、排気ガス浄化装置2の外周部のうち冷却ファン9と反対側に、排気ガス浄化装置2に対する排気圧力センサ44用の電気配線コネクタ44aを配置している。排気圧力センサ44が検出部材に相当する。   As shown in FIGS. 1 to 8, a sensor fastening portion 46 with a through hole is provided on the intermediate clamping flange 45 of the purification casing 38, on the opposite side to the cooling fan 9 (head cover 8 side) in the outer peripheral portion of the purification casing 38. Provide to be located. The exhaust pressure sensor 44 integrally provided with the electrical wiring connector 44 a is bolted to the sensor fastening portion 46 of the intermediate clamping flange 45. That is, an electrical wiring connector 44 a for the exhaust pressure sensor 44 for the exhaust gas purification device 2 is arranged on the opposite side of the outer periphery of the exhaust gas purification device 2 from the cooling fan 9. The exhaust pressure sensor 44 corresponds to a detection member.
排気圧力センサ44には、上流側センサパイプ47及び下流側センサパイプ48の一端側がそれぞれ接続される。浄化ケーシング38内のスートフィルタ40を挟むように、上流側及び下流側の各センサ配管ボス体49,50を浄化ケーシング38に設ける。管継手ボルト53を介して、各センサパイプ47,48の他端側に設けられた締結ボス体51,52を各センサ配管ボス体49,50に締結する。   One end side of the upstream sensor pipe 47 and the downstream sensor pipe 48 is connected to the exhaust pressure sensor 44. The upstream and downstream sensor piping boss bodies 49 and 50 are provided in the purification casing 38 so as to sandwich the soot filter 40 in the purification casing 38. Fastening boss bodies 51 and 52 provided on the other end side of the sensor pipes 47 and 48 are fastened to the sensor pipe boss bodies 49 and 50 via pipe joint bolts 53.
上記の構成において、スートフィルタ40の上流(流入)側の排気ガス圧力と、スートフィルタ40の下流(流出)側の排気ガス圧力の差(排気ガスの差圧)が、排気圧力センサ44によって検出される。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量が所定以上に増加したときに、排気圧力センサ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、浄化ケーシング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。   In the above configuration, the exhaust pressure sensor 44 detects the difference between the exhaust gas pressure upstream (inflow) of the soot filter 40 and the exhaust gas pressure downstream (outflow) of the soot filter 40 (exhaust gas differential pressure). Is done. Since the residual amount of particulate matter in the exhaust gas collected by the soot filter 40 is proportional to the differential pressure of the exhaust gas, the exhaust pressure is increased when the amount of particulate matter remaining in the soot filter 40 increases more than a predetermined value. Based on the detection result of the sensor 44, regeneration control for reducing the amount of particulate matter in the soot filter 40 (for example, control for increasing the exhaust temperature) is executed. When the residual amount of the particulate matter further increases beyond the regeneration controllable range, the cleaning casing 38 is detached and disassembled, the soot filter 40 is cleaned, and the particulate matter is removed manually. Is called.
上記のように、排気ガス浄化装置2の外周部のうち冷却ファン9と反対側に、排気ガス浄化装置2に対する排気圧力センサ44用の電気配線コネクタ44aを配置すると、排気ガス浄化装置2の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、電気配線コネクタ44aを位置させることが可能になり、排気ガス浄化装置2を含むエンジン1全高に対して、電気配線コネクタ44aひいては排気圧力センサ44の配置の影響を少なくできるか又はなくせる。このため、排気ガス浄化装置2を組み付けたエンジン1において、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、エンジン1のコンパクト化に貢献する。   As described above, when the electrical wiring connector 44a for the exhaust pressure sensor 44 for the exhaust gas purification device 2 is disposed on the opposite side of the outer periphery of the exhaust gas purification device 2 from the cooling fan 9, the upper end of the exhaust gas purification device 2 is disposed. It is possible to position the electrical wiring connector 44a at a height that is substantially the same as or lower than that, and with respect to the overall height of the engine 1 including the exhaust gas purifying device 2, the electrical wiring connector 44a and therefore the exhaust pressure sensor 44 The influence of placement can be reduced or eliminated. For this reason, in the engine 1 to which the exhaust gas purification device 2 is assembled, it is effective to keep the overall height as low as possible, and contributes to the downsizing of the engine 1.
また、排気圧力センサ44自体も、排気ガス浄化装置2の外周部のうち冷却ファン9と反対側に位置するから、冷却ファン9からの冷却風が排気圧力センサ44や各センサパイプ47,48に当たりにくい。このため、排気圧力センサ44や各センサパイプ47,48内の排気ガスが冷却ファン9からの冷却風によって冷やされるのを極力回避して、排気圧力センサ44の誤検出を防止でき、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の精度を向上できる(適正に実行できる)。   Further, since the exhaust pressure sensor 44 itself is located on the opposite side of the outer periphery of the exhaust gas purification device 2 from the cooling fan 9, the cooling air from the cooling fan 9 hits the exhaust pressure sensor 44 and the sensor pipes 47 and 48. Hateful. Therefore, it is possible to prevent the exhaust gas in the exhaust pressure sensor 44 and the sensor pipes 47 and 48 from being cooled by the cooling air from the cooling fan 9 as much as possible, to prevent erroneous detection of the exhaust pressure sensor 44, and soot filter 40. The accuracy of regeneration control that reduces the amount of particulate matter can be improved (can be performed properly).
図5〜図8に示すように、排気ガス浄化装置2はエンジン1の上面側のうち冷却ファン9寄りの箇所でシリンダヘッド5に支持させている。このため、エンジン1に排気ガス浄化装置2を組み込んでから出荷可能なものでありながら、エンジン1の高剛性部品であるシリンダヘッド5を用いて、排気ガス浄化装置2を高剛性に支持でき、振動等による排気ガス浄化装置2の損傷を防止できる。また、排気マニホールド7に排気ガス浄化装置2を至近距離で連通できることになり、排気ガス浄化装置2を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能の維持が可能になる。その結果、排気ガス浄化装置2の小型化にも貢献する。しかも、エンジン1の上面側のうち冷却ファン9寄りの箇所に排気ガス浄化装置2を配置するから、シリンダヘッド5、吸気マニホールド6及び排気マニホールド7の上面側を広範囲に露出でき、エンジン1関連のメンテナンス作業もし易くなる。   As shown in FIGS. 5 to 8, the exhaust gas purification device 2 is supported by the cylinder head 5 at a location near the cooling fan 9 on the upper surface side of the engine 1. For this reason, the exhaust gas purification device 2 can be shipped after the exhaust gas purification device 2 is incorporated into the engine 1, but the exhaust gas purification device 2 can be supported with high rigidity using the cylinder head 5 which is a high rigidity component of the engine 1. Damage to the exhaust gas purification device 2 due to vibration or the like can be prevented. Further, the exhaust gas purification device 2 can be communicated with the exhaust manifold 7 at a close distance, so that the exhaust gas purification device 2 can be easily maintained at an appropriate temperature, and high exhaust gas purification performance can be maintained. As a result, the exhaust gas purification device 2 can also be reduced in size. In addition, since the exhaust gas purification device 2 is disposed near the cooling fan 9 on the upper surface side of the engine 1, the upper surface side of the cylinder head 5, the intake manifold 6 and the exhaust manifold 7 can be exposed over a wide range. Maintenance work is also easier.
実施形態では、エンジン1の上面側のうちヘッドカバー8と冷却ファン9との間の空間がデッドスペースとして存在する。そこで、排気ガス浄化装置2の長手方向がエンジン1の出力軸3と直交するように、排気ガス浄化装置2をエンジン1の上面側のうちヘッドカバー8と冷却ファン9との間に位置させている。このため、排気ガス浄化装置2を組み付けたエンジン1であっても、全高を極力低く抑えた構造にでき、ヘッドカバー8と冷却ファン9との間のデッドスペースを有効利用して、エンジン1のコンパクト化を図れる。   In the embodiment, a space between the head cover 8 and the cooling fan 9 on the upper surface side of the engine 1 exists as a dead space. Therefore, the exhaust gas purification device 2 is positioned between the head cover 8 and the cooling fan 9 on the upper surface side of the engine 1 so that the longitudinal direction of the exhaust gas purification device 2 is orthogonal to the output shaft 3 of the engine 1. . For this reason, even the engine 1 with the exhaust gas purifying device 2 assembled can be structured to keep the overall height as low as possible, and the dead space between the head cover 8 and the cooling fan 9 can be effectively used to make the engine 1 compact. Can be realized.
実施形態では、冷却ファン9の外周側をファンシュラウド20にて囲っているので、冷却ファン9からの冷却風が排気ガス浄化装置2に直接吹き当たるのを抑制できる。このため、排気ガス浄化装置2中の排気ガス温度が冷却ファン9からの冷却風によって低下するのを極力回避して、排気ガス浄化装置2の排気ガス浄化性能を適正に維持できる。ただし、位置関係上、冷却水ポンプ21は冷却ファン9に対峙していて、冷却ファン9からの冷却風は冷却水ポンプ21に直接吹き当たる。従って、排気ガス浄化装置2の存在が冷却水ポンプ21の空冷を妨げることはない。   In the embodiment, since the outer peripheral side of the cooling fan 9 is surrounded by the fan shroud 20, it is possible to prevent the cooling air from the cooling fan 9 from directly hitting the exhaust gas purification device 2. For this reason, it is possible to avoid the exhaust gas temperature in the exhaust gas purification device 2 from being lowered by the cooling air from the cooling fan 9 as much as possible, and to appropriately maintain the exhaust gas purification performance of the exhaust gas purification device 2. However, the cooling water pump 21 faces the cooling fan 9 because of the positional relationship, and the cooling air from the cooling fan 9 directly blows against the cooling water pump 21. Therefore, the presence of the exhaust gas purification device 2 does not hinder the cooling of the cooling water pump 21.
図1に示すように、排気ガス浄化装置2は、正面視において、発電機であるオルタネータ23とEGR装置26との設置幅L2内で、且つ、冷却水ポンプ21の上方に位置している。すなわち、エンジン1全幅に相当する前記設置幅L2よりも排気ガス浄化装置2の長手方向の長さL1の方が小さい。そして、エンジン1全幅に相当する前記設置幅L2内に収まる状態で、排気ガス浄化装置2を冷却水ポンプ21の上方に位置させている。このため、排気ガス浄化装置2を組み付けたエンジン1であっても、全幅を極力低く抑えた構造にでき、この点でもエンジン1のコンパクト化に寄与する。   As shown in FIG. 1, the exhaust gas purification device 2 is located in the installation width L2 between the alternator 23 and the EGR device 26 that are generators and above the cooling water pump 21 in a front view. That is, the longitudinal length L1 of the exhaust gas purification device 2 is smaller than the installation width L2 corresponding to the full width of the engine 1. The exhaust gas purification device 2 is positioned above the cooling water pump 21 so as to be within the installation width L2 corresponding to the full width of the engine 1. For this reason, even if it is the engine 1 which assembled | attached the exhaust gas purification apparatus 2, it can be set as the structure which suppressed the full width as much as possible low, and it contributes to the compactization of the engine 1 also in this point.
また、ターボ過給機60と排気ガス浄化装置2との間の配管64、ターボ過給機60とEGR装置26との間の配管66を、排気ガス浄化装置2に規制されることなく配置でき、配管64,66設置の自由度を向上できる。   Further, the piping 64 between the turbocharger 60 and the exhaust gas purification device 2 and the piping 66 between the turbocharger 60 and the EGR device 26 can be arranged without being restricted by the exhaust gas purification device 2. The degree of freedom of installation of the pipes 64 and 66 can be improved.
次に、エンジン1に排気ガス浄化装置2を組み付ける構造について説明する。排気マニホールド7とターボ過給機60のタービンケース61とに、排気ガス排出管64をボルト締結している。排気ガス浄化装置2(浄化ケーシング38)の浄化入口管36を排気ガス排出管にボルト締結している。排気ガス排出管64を介して、排気マニホールド7の排気ガスがターボ過給機60のタービンケース61から排気ガス浄化装置2に供給される。排気ガス排出管64は、排気ガス浄化装置2を支持するケーシング支持体としても機能している。   Next, a structure for assembling the exhaust gas purification device 2 to the engine 1 will be described. An exhaust gas discharge pipe 64 is bolted to the exhaust manifold 7 and the turbine case 61 of the turbocharger 60. The purification inlet pipe 36 of the exhaust gas purification device 2 (purification casing 38) is bolted to the exhaust gas discharge pipe. Exhaust gas in the exhaust manifold 7 is supplied from the turbine case 61 of the turbocharger 60 to the exhaust gas purification device 2 via the exhaust gas discharge pipe 64. The exhaust gas discharge pipe 64 also functions as a casing support that supports the exhaust gas purification device 2.
図9〜図11に詳細に示すように、エンジン1には、排気ガス浄化装置2を支持固定するための入口側ブラケット体71及び出口側ブラケット体72を備えている。実施形態では、入口側ブラケット体71が板金製であり、出口側ブラケット体72が鋳鉄製である。入口側ブラケット体71が板金製ブラケット体に相当し、出口側ブラケット体72が鋳鉄製ブラケット体に相当する。つまり、入口側ブラケット体71と出口側ブラケット体72との組合せが2種類のブラケット体に相当する。前述の通り、実施形態では各ブラケット体71,72の素材を鋳鉄製又は板金製と異ならせている。各ブラケット体71,72の素材自体は、鋳鉄製又は板金製に限らず、ダイカスト製といった他の素材でも差し支えない。   As shown in detail in FIGS. 9 to 11, the engine 1 includes an inlet side bracket body 71 and an outlet side bracket body 72 for supporting and fixing the exhaust gas purification device 2. In the embodiment, the inlet side bracket body 71 is made of sheet metal, and the outlet side bracket body 72 is made of cast iron. The inlet side bracket body 71 corresponds to a sheet metal bracket body, and the outlet side bracket body 72 corresponds to a cast iron bracket body. That is, the combination of the inlet side bracket body 71 and the outlet side bracket body 72 corresponds to two types of bracket bodies. As described above, in the embodiment, the material of the bracket bodies 71 and 72 is different from that of cast iron or sheet metal. The material itself of each bracket body 71, 72 is not limited to cast iron or sheet metal, but may be other materials such as die-cast.
シリンダヘッド5の左側面前部に入口側ブラケット体71の下端側をボルト締結している。シリンダヘッド5の前面側には出口側ブラケット体72の下端側をボルト締結すると共に、吸気マニホールド6の上面に連結ブラケット73を介して出口側ブラケット体72の上下中途部をボルト締結する。連結ブラケット73は、入口側ブラケット体71と同じ板金製であり、板金製補助ブラケットに相当する。シリンダヘッド5の前側に入口側ブラケット体71と出口側ブラケット体72とを立設させている。   The lower end side of the inlet side bracket body 71 is bolted to the front part of the left side surface of the cylinder head 5. The lower end side of the outlet side bracket body 72 is bolted to the front side of the cylinder head 5, and the upper and lower middle parts of the outlet side bracket body 72 are bolted to the upper surface of the intake manifold 6 via the connection bracket 73. The connection bracket 73 is made of the same sheet metal as the inlet side bracket body 71 and corresponds to a sheet metal auxiliary bracket. An inlet side bracket body 71 and an outlet side bracket body 72 are erected on the front side of the cylinder head 5.
上記のように、シリンダヘッド5の前面側に出口側ブラケット体72の下端側を締結することによって、エンジン1に対する排気ガス浄化装置2の取付け基準位置を高精度に設定できる。このため、後処理装置であるマフラー等に比べて重量の重い排気ガス浄化装置2であっても、所定の位置に適正に搭載できる。また、連結ブラケット73を介しての吸気マニホールド6と出口側ブラケット体72との連結によって、エンジン1に対する出口側ブラケット体72の連結強度(剛性)を充分に確保でき、エンジン1の振動等による排気ガス浄化装置2の劣化・損傷を防止して、排気ガス浄化装置2の耐久性向上に寄与できる。   As described above, by fastening the lower end side of the outlet side bracket body 72 to the front side of the cylinder head 5, the reference mounting position of the exhaust gas purification device 2 with respect to the engine 1 can be set with high accuracy. For this reason, even if the exhaust gas purification device 2 is heavier than a muffler or the like as a post-processing device, it can be properly mounted at a predetermined position. In addition, the connection strength (rigidity) of the outlet side bracket body 72 to the engine 1 can be sufficiently secured by the connection of the intake manifold 6 and the outlet side bracket body 72 via the connection bracket 73, and exhaust due to vibration of the engine 1 or the like. It is possible to prevent deterioration and damage of the gas purification device 2 and contribute to improving the durability of the exhaust gas purification device 2.
入口側ブラケット体71の上端側には補強プレート部74を設ける。入口側ブラケット体71の補強プレート部74の先端部(右端部)を出口側ブラケット体72の上端側に連結する。すなわち、補強プレート部74を介して入口側ブラケット体71と出口側ブラケット体72とを連結することによって、単一の取付け台70を構成している。   A reinforcing plate portion 74 is provided on the upper end side of the inlet side bracket body 71. The distal end portion (right end portion) of the reinforcing plate portion 74 of the inlet side bracket body 71 is connected to the upper end side of the outlet side bracket body 72. That is, a single mounting base 70 is configured by connecting the inlet side bracket body 71 and the outlet side bracket body 72 through the reinforcing plate portion 74.
入口側ブラケット体71の上端側に固定された補強プレート部74の基端部(左端部)に、浄化ケーシング38の外周面のうち排気下流側に溶接固定された受けブラケット75をボルト締結する。出口側ブラケット体72の上端側は浄化ケーシング38の中間挟持フランジ45にボルト締結する。単一の取付け台70である入口側ブラケット体71と出口側ブラケット体72とによって、エンジン1のシリンダヘッド5に排気ガス浄化装置2(浄化ケーシング38)を支持させている。このため、吸排気マニホールドを利用して排気ガス浄化装置を支持する前記従来技術に比べて、排気ガス浄化装置2の配置規制を少なくでき、エンジン1の上部側での排気ガス浄化装置2の配置自由度が向上する。出口側ブラケット体72と入口側ブラケット体71とからなる単一の取付け台70によって、省スペースで支持強度を十分に確保しながら、エンジン1の上部側に排気ガス浄化装置2を搭載することが可能になる。   A receiving bracket 75 welded and fixed to the exhaust downstream side of the outer peripheral surface of the purification casing 38 is bolted to the base end portion (left end portion) of the reinforcing plate portion 74 fixed to the upper end side of the inlet side bracket body 71. The upper end side of the outlet side bracket body 72 is bolted to the intermediate clamping flange 45 of the purification casing 38. The exhaust-gas purification device 2 (purification casing 38) is supported on the cylinder head 5 of the engine 1 by the inlet-side bracket body 71 and the outlet-side bracket body 72 which are a single mounting base 70. For this reason, compared with the prior art that uses the intake / exhaust manifold to support the exhaust gas purification device, the arrangement restriction of the exhaust gas purification device 2 can be reduced, and the arrangement of the exhaust gas purification device 2 on the upper side of the engine 1 can be reduced. The degree of freedom is improved. The exhaust gas purifying device 2 can be mounted on the upper side of the engine 1 while ensuring sufficient support strength in a small space by the single mounting base 70 including the outlet side bracket body 72 and the inlet side bracket body 71. It becomes possible.
上記の記載並びに図1〜図8から明らかなように、エンジン1からの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置2を備えており、前記排気ガス浄化装置2の長手方向が前記エンジン1の出力軸3と直交するように、前記排気ガス浄化装置2を前記エンジン1に搭載しているエンジン装置であって、前記エンジン1において前記出力軸3と交差する一側面に冷却ファン9を設け、前記エンジン1の上面側のうち前記冷却ファン9寄りの箇所で前記排気ガス浄化装置2をシリンダヘッド5に支持させているから、前記エンジン1に前記排気ガス浄化装置2を組み込んでから出荷可能なものでありながら、前記エンジン1の高剛性部品である前記シリンダヘッド5を用いて、前記排気ガス浄化装置2を高剛性に支持でき、振動等による前記排気ガス浄化装置2の損傷を防止できる。   As apparent from the above description and FIGS. 1 to 8, the exhaust gas purification device 2 for purifying the exhaust gas from the engine 1 is provided, and the longitudinal direction of the exhaust gas purification device 2 is the output of the engine 1. An engine device in which the exhaust gas purification device 2 is mounted on the engine 1 so as to be orthogonal to the shaft 3, provided with a cooling fan 9 on one side surface intersecting the output shaft 3 in the engine 1, Since the exhaust gas purification device 2 is supported by the cylinder head 5 at a location near the cooling fan 9 on the upper surface side of the engine 1, the engine 1 can be shipped after the exhaust gas purification device 2 is incorporated into the engine 1 However, the exhaust gas purifying device 2 can be supported with high rigidity by using the cylinder head 5 which is a highly rigid part of the engine 1, and the exhaust gas due to vibration or the like can be supported. Thereby preventing damage to the apparatus 2.
また、前記排気マニホールド7に前記排気ガス浄化装置2を至近距離で連通できることになり、前記排気ガス浄化装置2を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能の維持が可能になる。その結果、前記排気ガス浄化装置2の小型化にも貢献する。しかも、前記エンジン1の上面側のうち前記冷却ファン9寄りの箇所に前記排気ガス浄化装置2を配置するから、前記シリンダヘッド5、前記吸気マニホールド6及び前記排気マニホールド7の上面側を広範囲に露出でき、前記エンジン1関連のメンテナンス作業もし易くなる。   Further, the exhaust gas purification device 2 can be communicated with the exhaust manifold 7 at a close distance, so that the exhaust gas purification device 2 can be easily maintained at an appropriate temperature, and high exhaust gas purification performance can be maintained. As a result, the exhaust gas purification device 2 can also be reduced in size. In addition, since the exhaust gas purifying device 2 is disposed near the cooling fan 9 on the upper surface side of the engine 1, the upper surface side of the cylinder head 5, the intake manifold 6 and the exhaust manifold 7 is exposed over a wide range. This also facilitates maintenance work related to the engine 1.
上記の記載並びに図5及び図8から明らかなように、前記排気ガス浄化装置2は、前記シリンダヘッド5上のヘッドカバー8と前記冷却ファン9との間に位置しているから、前記エンジン1の上面側のうち前記ヘッドカバー8と前記冷却ファン9との間に存在するデッドスペースを有効利用して、前記排気ガス浄化装置2を配置できる。従って、前記排気ガス浄化装置2を組み付けた前記エンジン1であっても、全高を極力低く抑えた構造にでき、前記エンジン1のコンパクト化を図れる。   As is clear from the above description and FIGS. 5 and 8, the exhaust gas purification device 2 is located between the head cover 8 on the cylinder head 5 and the cooling fan 9. The exhaust gas purification device 2 can be arranged by effectively utilizing the dead space existing between the head cover 8 and the cooling fan 9 on the upper surface side. Therefore, even the engine 1 assembled with the exhaust gas purification device 2 can have a structure in which the overall height is kept as low as possible, and the engine 1 can be made compact.
上記の記載並びに図1〜図4から明らかなように、前記排気ガス浄化装置2の外周部のうち前記冷却ファン9と反対側に、前記排気ガス浄化装置2に対する検出部材44用の電気配線コネクタ44aを配置しているから、前記排気ガス浄化装置2の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、前記電気配線コネクタ44aを位置させることが可能になり、前記排気ガス浄化装置2を含む前記エンジン1全高に対して、前記電気配線コネクタ44aの配置の影響を少なくできるか又はなくせる。このため、前記排気ガス浄化装置2を組み付けた前記エンジン1において、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、この点でも前記エンジン1のコンパクト化に貢献する。   As is apparent from the above description and FIGS. 1 to 4, the electrical wiring connector for the detection member 44 for the exhaust gas purification device 2 is provided on the opposite side of the outer periphery of the exhaust gas purification device 2 from the cooling fan 9. 44a is disposed, the electrical wiring connector 44a can be positioned at a height that is substantially the same as or lower than the upper end of the exhaust gas purification device 2, and the exhaust gas purification device 2 is The influence of the arrangement of the electrical wiring connector 44a can be reduced or eliminated with respect to the total height of the engine 1 including the engine 1. For this reason, in the engine 1 to which the exhaust gas purification device 2 is assembled, it is effective to keep the overall height as low as possible, and this point also contributes to the downsizing of the engine 1.
上記の記載並びに図1〜図4から明らかなように、前記エンジン1において前記出力軸3に沿う両側面に、前記吸気マニホールド6と前記排気マニホールド7とを振り分けて配置し、前記エンジン1の前記排気マニホールド7側に発電機23を配置し、前記エンジン1の前記吸気マニホールド6側にEGR装置26を配置し、前記エンジン1の前記冷却ファン9側に冷却水ポンプ21を配置し、前記発電機23と前記EGR装置26との設置幅内で、且つ、前記冷却水ポンプ21の上方に、前記排気ガス浄化装置2を位置させているから、前記排気ガス浄化装置2を組み付けた前記エンジン1であっても、全幅を極力低く抑えた構造にでき、この点でも前記エンジン1のコンパクト化に寄与する。また、例えばターボ過給機60と前記排気ガス浄化装置2との間の配管64や、前記ターボ過給機60と前記EGR装置26との間の配管66を、前記排気ガス浄化装置2に規制されることなく配置でき、前記配管64,66設置の自由度を向上できる。更に、前記冷却ファン9からの冷却風は前記冷却水ポンプ21に直接吹き当たることになり、前記排気ガス浄化装置2の存在が前記冷却水ポンプ21の空冷を妨げない。   As is clear from the above description and FIGS. 1 to 4, the intake manifold 6 and the exhaust manifold 7 are distributed and arranged on both side surfaces along the output shaft 3 in the engine 1. A generator 23 is disposed on the exhaust manifold 7 side, an EGR device 26 is disposed on the intake manifold 6 side of the engine 1, a cooling water pump 21 is disposed on the cooling fan 9 side of the engine 1, and the generator 23 and the EGR device 26, and the exhaust gas purification device 2 is positioned above the cooling water pump 21, so the engine 1 with the exhaust gas purification device 2 assembled can be used. Even if it exists, it can be set as the structure which suppressed the full width as much as possible, and also contributes to the compactization of the said engine 1 also in this point. Further, for example, a pipe 64 between the turbocharger 60 and the exhaust gas purification device 2 and a pipe 66 between the turbocharger 60 and the EGR device 26 are restricted to the exhaust gas purification device 2. Therefore, the degree of freedom of installation of the pipes 64 and 66 can be improved. Further, the cooling air from the cooling fan 9 directly blows against the cooling water pump 21, and the presence of the exhaust gas purification device 2 does not hinder the cooling of the cooling water pump 21.
上記の記載並びに図9〜図11から明らかなように、エンジン1の排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置2を備えており、前記エンジン1の上部側に取付け台70を介して前記排気ガス浄化装置2を搭載しているエンジン装置であって、2種類のブラケット体71,72の連結によって単一の前記取付け台70を構成し、前記両ブラケット体71,72に前記排気ガス浄化装置2を支持させているから、吸排気マニホールドを利用して排気ガス浄化装置を支持する前記従来技術に比べて、前記排気ガス浄化装置2の配置規制を少なくでき、前記エンジン1の上部側での前記排気ガス浄化装置2の配置自由度が向上する。前記2種類のブラケット体71,72からなる単一の前記取付け台70によって、省スペースで支持強度を十分に確保しながら、前記エンジン1の上部側に前記排気ガス浄化装置2を搭載することが可能になる。   As is apparent from the above description and FIGS. 9 to 11, the exhaust gas purification device 2 for purifying the exhaust gas of the engine 1 is provided, and the exhaust gas is disposed on the upper side of the engine 1 via a mounting base 70. The engine device is equipped with the purification device 2, and a single mounting base 70 is configured by connecting two types of bracket bodies 71, 72, and the exhaust gas purification device 2 is connected to both the bracket bodies 71, 72. Therefore, as compared with the prior art in which the exhaust gas purification device is supported using an intake / exhaust manifold, the arrangement restriction of the exhaust gas purification device 2 can be reduced, and the upper side of the engine 1 can be The degree of freedom of arrangement of the exhaust gas purification device 2 is improved. The exhaust gas purifying device 2 can be mounted on the upper side of the engine 1 while ensuring sufficient support strength in a small space by the single mounting base 70 composed of the two types of bracket bodies 71 and 72. It becomes possible.
上記の記載並びに図9〜図11から明らかなように、前記両ブラケット体71,72は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体72とし、他方を板金製ブラケット体71とし、前記エンジン1のシリンダヘッド5に前記鋳鉄製ブラケット体72を締結しているから、当該締結によって、前記エンジン1に対する前記排気ガス浄化装置2の取付け基準位置を高精度に設定でき、後処理装置であるマフラー等に比べて重量の重い前記排気ガス浄化装置2であっても、所定の位置に適正に搭載できる。   As apparent from the above description and FIGS. 9 to 11, the bracket bodies 71 and 72 are made of different materials, one of which is a cast iron bracket body 72 and the other of which is a sheet metal bracket body 71. Since the cast iron bracket body 72 is fastened to one cylinder head 5, the fastening reference position of the exhaust gas purification device 2 with respect to the engine 1 can be set with high accuracy by the fastening, and the muffler which is a post-processing device Even if the exhaust gas purification device 2 is heavier than the above, it can be properly mounted at a predetermined position.
上記の記載並びに図9〜図11から明らかなように、前記両ブラケット体71,72は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体72とし、他方を板金製ブラケット体71とし、前記鋳鉄製ブラケット体72の上端側を前記排気ガス浄化装置2に締結し、前記鋳鉄製ブラケット体72の下端側を前記エンジン1のシリンダヘッド5に締結し、前記エンジン1の吸気マニホールド6に板金製補助ブラケット73を介して前記鋳鉄製ブラケット体72の上下中途部を連結しているから、前記板金製補助ブラケット73を介しての前記吸気マニホールド6と前記鋳鉄製ブラケット体72との連結によって、前記エンジン1に対する前記鋳鉄製ブラケット体72の連結強度(剛性)を充分に確保でき、前記エンジン1の振動等による前記排気ガス浄化装置2の劣化・損傷を防止して、前記排気ガス浄化装置2の耐久性向上に寄与できる。   As is clear from the above description and FIGS. 9 to 11, the bracket bodies 71, 72 are made of different materials, one is a cast iron bracket body 72, the other is a sheet metal bracket body 71, and the cast iron An upper end side of the bracket body 72 is fastened to the exhaust gas purification device 2, a lower end side of the cast iron bracket body 72 is fastened to the cylinder head 5 of the engine 1, and a sheet metal auxiliary is attached to the intake manifold 6 of the engine 1. Since the upper and lower middle parts of the cast iron bracket body 72 are connected via the bracket 73, the engine is connected to the intake manifold 6 and the cast iron bracket body 72 via the sheet metal auxiliary bracket 73. 1 can sufficiently secure the connection strength (rigidity) of the cast iron bracket body 72 with respect to the exhaust 1. To prevent deterioration and damage of the scan purifier 2, which contributes to improved durability of the exhaust gas purifying device 2.
なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。   In addition, the structure of each part in this invention is not limited to embodiment of illustration, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
1 エンジン
2 排気ガス浄化装置
3 出力軸
4 シリンダブロック
5 シリンダヘッド
6 吸気マニホールド
7 排気マニホールド
8 ヘッドカバー
9 冷却ファン
70 取付け台
71 入口側ブラケット体(板金製ブラケット体)
72 出口側ブラケット体(鋳鉄製ブラケット体)
73 連結ブラケット(板金製補助ブラケット)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Exhaust-gas purification apparatus 3 Output shaft 4 Cylinder block 5 Cylinder head 6 Intake manifold 7 Exhaust manifold 8 Head cover 9 Cooling fan 70 Mounting base 71 Inlet side bracket body (sheet metal bracket body)
72 Outlet bracket body (cast iron bracket body)
73 Connecting bracket (Auxiliary bracket made of sheet metal)

Claims (2)

  1. エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記エンジンの上部側に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置であって、
    2種類のブラケット体の連結によって単一の前記取付け台を構成し、前記両ブラケット体に前記排気ガス浄化装置を支持させており、
    前記両ブラケット体は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体とし、他方を板金製ブラケット体とし、前記エンジンのシリンダヘッドに前記鋳鉄製ブラケット体を締結している、
    エンジン装置。
    An exhaust gas purification device for purifying the exhaust gas of the engine, wherein the exhaust gas purification device is mounted on the upper side of the engine via a mount;
    A single mounting base is configured by connecting two types of bracket bodies, and the exhaust gas purifying device is supported by both bracket bodies,
    The bracket bodies are made of different materials, one is a cast iron bracket body, the other is a sheet metal bracket body, and the cast iron bracket body is fastened to the cylinder head of the engine.
    Engine equipment.
  2. エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記エンジンの上部側に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置であって、
    2種類のブラケット体の連結によって単一の前記取付け台を構成し、前記両ブラケット体に前記排気ガス浄化装置を支持させており、
    前記両ブラケット体は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体とし、他方を板金製ブラケット体とし、前記鋳鉄製ブラケット体の上端側を前記排気ガス浄化装置に締結し、前記鋳鉄製ブラケット体の下端側を前記エンジンのシリンダヘッドに締結し、前記エンジンの吸気マニホールドに板金製補助ブラケットを介して前記鋳鉄製ブラケット体の上下中途部を連結している、
    エンジン装置。
    An exhaust gas purification device for purifying the exhaust gas of the engine, wherein the exhaust gas purification device is mounted on the upper side of the engine via a mount;
    A single mounting base is configured by connecting two types of bracket bodies, and the exhaust gas purifying device is supported by both bracket bodies,
    The bracket bodies are made of different materials, one is a cast iron bracket body, the other is a sheet metal bracket body, the upper end side of the cast iron bracket body is fastened to the exhaust gas purification device, and the cast iron bracket is The lower end side of the body is fastened to the cylinder head of the engine, and the upper and lower middle portions of the cast iron bracket body are connected to the intake manifold of the engine via a sheet metal auxiliary bracket,
    Engine equipment.
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