JP5955243B2

JP5955243B2 - Engine equipment

Info

Publication number: JP5955243B2
Application number: JP2013030195A
Authority: JP
Inventors: 義幸山東
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: JP2014159764A

Description

本願発明は、農業機械（トラクタ、コンバイン）または建設機械（ブルドーザ、油圧ショベル、ローダー）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、排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）、または排気ガス中に含まれた窒素酸化物質（ＮＯｘ）等を除去するエンジン装置に関するものである。 The present invention relates to an engine device such as a diesel engine mounted on an agricultural machine (tractor, combine) or construction machine (bulldozer, hydraulic excavator, loader), and more specifically, particulate matter contained in exhaust gas ( The present invention relates to an engine device that removes soot, particulates, or nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas.

従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス後処理装置として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内設した排気ガス浄化ケース（以下、ＤＰＦケースという）、または尿素選択触媒還元型のＳＣＲ触媒を内設した排気ガス浄化ケース（以下、ＳＣＲケースという）などを設け、ＤＰＦケースまたはＳＣＲケースに排気ガスを導入して、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。 Conventionally, an exhaust gas purification case (hereinafter referred to as a DPF case) having a diesel particulate filter or a urea selective catalyst reduction type SCR catalyst has been installed in the exhaust path of a diesel engine as an exhaust gas aftertreatment device. There is known a technique for purifying exhaust gas discharged from a diesel engine by providing an exhaust gas purification case (hereinafter referred to as an SCR case) or the like and introducing exhaust gas into the DPF case or SCR case (for example, patents) References 1-3).

特開２００９−７４４２０号公報JP 2009-74420 A 特開２０１２−２１５０５号公報JP 2012-21505 A 特許第４２８６８８７号公報Japanese Patent No. 4286887

特許文献１または２のように、エンジンに対して離間させてＤＰＦケースとＳＣＲケースを組付ける場合、エンジンからＤＰＦケースまたはＳＣＲケースに供給される排気ガスの温度が低下して、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生、または選択触媒還元作用などの化学反応が不完全になりやすいから、ＳＣＲケース内の排気ガスの温度を高温に維持する特別の装置が必要になる等の問題がある。 When the DPF case and the SCR case are assembled apart from the engine as in Patent Document 1 or 2, the temperature of the exhaust gas supplied from the engine to the DPF case or the SCR case decreases, and the diesel particulate filter Therefore, there is a problem that a special device for maintaining the temperature of the exhaust gas in the SCR case at a high temperature is required.

一方、特許文献３のように、排気ガスに尿素水を混入させる排気連結管を備え、排気連結管を介してＤＰＦケースとＳＣＲケースを連結させる構造もあるが、排気連結管が接合されるＳＣＲケースの排気ガス入口側などにおいて、ＳＣＲケースの内部に導入する排気ガス混合させた尿素水が結晶化した場合、ＳＣＲケースの排気ガス入口側に尿素の結晶が堆積することになり、ＳＣＲケース内部への排気ガスの導入が適正に行われ難くなる等の問題もある。 On the other hand, as disclosed in Patent Document 3, there is a structure including an exhaust connecting pipe for mixing urea water into exhaust gas and connecting the DPF case and the SCR case via the exhaust connecting pipe, but the SCR to which the exhaust connecting pipe is joined. When urea water mixed with the exhaust gas introduced into the SCR case is crystallized on the exhaust gas inlet side of the case, urea crystals are deposited on the exhaust gas inlet side of the SCR case. There is also a problem that it becomes difficult to properly introduce the exhaust gas into the gas.

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.

本願発明は、エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を低減する排気ガス浄化ケースを備え、尿素水が噴射された前記エンジンの排気ガスを、前記排気ガス浄化ケース内部に排気ガス入口から導入させるエンジン装置において、前記排気ガス浄化ケースの外周のうち前記排気ガス入口の外側に排気ガス入口管を連結する構造であって、前記排気ガス入口と排気ガス入口管の接続部に配置させる筒状の整流ガイド体を備え、前記排気ガス入口管の円筒段部に前記整流ガイド体の排気ガス入口側の排気ガス通路端を溶接固定するとともに、前記排気ガス入口の開口縁に前記整流ガイド体の排気ガス出口側の排気ガス通路端を溶接固定しており、前記整流ガイド体の排気ガス入口側の排気ガス通路端の開口面積よりも、前記整流ガイド体の排気ガス出口側の排気ガス通路端の開口面積を大きく形成するとともに、前記整流ガイド体の排気ガス出口側の開口形状を、前記排気ガス浄化ケース内の排気ガス移動方向を短径とし、これと交差する方向を長径とする長円又は多角形状に形成したものである。 The present invention includes an exhaust gas purification case for reducing nitrogen oxides in engine exhaust gas, and introduces the exhaust gas of the engine into which urea water has been injected into the exhaust gas purification case from an exhaust gas inlet The apparatus has a structure in which an exhaust gas inlet pipe is connected to the outside of the exhaust gas inlet on the outer periphery of the exhaust gas purification case, and is a cylindrical rectifier disposed at a connection portion between the exhaust gas inlet and the exhaust gas inlet pipe An exhaust gas passage end on an exhaust gas inlet side of the rectifying guide body is welded and fixed to a cylindrical step portion of the exhaust gas inlet pipe , and an exhaust gas of the rectifying guide body is provided at an opening edge of the exhaust gas inlet The exhaust gas passage end on the outlet side is fixed by welding, and the exhaust gas outlet of the rectifying guide body is larger than the opening area of the exhaust gas passage end on the exhaust gas inlet side of the rectifying guide body. The exhaust gas passage end on the side of the exhaust gas passage has a large opening area, and the opening shape on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body has a short diameter in the exhaust gas movement direction in the exhaust gas purification case, and a direction intersecting this Is formed in an oval or polygonal shape having a major axis .

本願発明によると、エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を低減する排気ガス浄化ケースを備え、尿素水が噴射された前記エンジンの排気ガスを、前記排気ガス浄化ケース内部に排気ガス入口から導入させるエンジン装置において、前記排気ガス浄化ケースの外周のうち前記排気ガス入口の外側に排気ガス入口管を配置する構造であって、前記排気ガス入口と排気ガス入口管の接続部に配置させる整流ガイド体を備え、前記排気ガス入口管に前記整流ガイド体を内設させたものであるから、前記排気ガス入口と排気ガス入口管の接合部などにおいて、排気ガスに混合させた尿素水が結晶化して、尿素の結晶塊が形成されるのを容易に低減できる。即ち、前記排気ガス浄化ケースの排気ガス入口側に尿素の結晶塊が堆積するのを防止でき、前記排気ガス浄化ケースの内部に排気ガスを適正に導入でき、排気ガス中の窒素酸化物質を、無害な窒素に変換する触媒反応効率を向上できる。 According to the present invention, an exhaust gas purification case for reducing nitrogen oxides in engine exhaust gas is provided, and the exhaust gas of the engine injected with urea water is introduced into the exhaust gas purification case from the exhaust gas inlet. In the engine apparatus, the exhaust gas inlet pipe is arranged outside the exhaust gas inlet in the outer periphery of the exhaust gas purification case, and the rectifying guide body is arranged at a connection portion between the exhaust gas inlet and the exhaust gas inlet pipe. And the rectifying guide body is provided in the exhaust gas inlet pipe, so that urea water mixed with the exhaust gas is crystallized at a joint portion between the exhaust gas inlet and the exhaust gas inlet pipe. The formation of urea crystal lumps can be easily reduced. That is, it is possible to prevent the urea crystal lump from accumulating on the exhaust gas inlet side of the exhaust gas purification case, it is possible to appropriately introduce the exhaust gas into the exhaust gas purification case, nitrogen oxides in the exhaust gas, The catalytic reaction efficiency for converting to harmless nitrogen can be improved.

本願発明によると、前記整流ガイド体の排気ガス入口側の排気ガス通路端の開口面積よりも、前記整流ガイド体の排気ガス出口側の排気ガス通路端の開口面積を大きく形成したものであるから、前記排気ガス浄化ケースへの前記入口管の取付け剛性を維持しながら、前記排気ガス浄化ケースの排気ガス移動方向の寸法を短縮でき、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。 According to the present invention, the opening area of the exhaust gas passage end on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body is formed larger than the opening area of the exhaust gas passage end on the exhaust gas inlet side of the rectifying guide body. The size of the exhaust gas purification case in the direction of moving the exhaust gas can be shortened while maintaining the rigidity of mounting the inlet pipe to the exhaust gas purification case, so that the configuration can be made compact and lightweight at low cost.

本願発明によると、前記整流ガイド体の排気ガス出口側の開口形状を、排気ガス移動方向を短径とし、これと交差する方向を長径とする長円又は多角形状に形成したものであるから、前記整流ガイド体の排気ガス出口側から、前記排気ガス浄化ケース内部の尿素選択触媒還元型のＳＣＲ触媒のうち排気ガス移動上流側の端面に対して排気ガスを均等に供給でき、前記ＳＣＲ触媒にて排気ガス中の窒素酸化物質を無害な窒素に変換するガス浄化機能が向上できる。 According to the present invention, the opening shape on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body is formed into an ellipse or polygonal shape having a short diameter in the exhaust gas moving direction and a long diameter in the direction intersecting the exhaust gas moving direction. Exhaust gas can be evenly supplied from the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body to the end surface of the urea selective catalyst reduction type SCR catalyst inside the exhaust gas purification case on the upstream side of the exhaust gas movement. As a result, the gas purification function for converting nitrogen oxides in the exhaust gas into harmless nitrogen can be improved.

第１実施形態を示すディーゼルエンジンの右側面図である。It is a right view of the diesel engine which shows 1st Embodiment. 同左側面図である。It is the left side view. 同平面図である。It is the same top view. 同正面図である。It is the same front view. 同背面図である。It is the same rear view. 同前方から見た左側斜視図である。It is the left perspective view seen from the front. 同後方から見た右側斜視図である。It is the right perspective view seen from the back. ディーゼルエンジンを搭載した作業車両の左側面図である。It is a left view of the work vehicle carrying a diesel engine. 同作業車両の平面図である。It is a top view of the work vehicle. 排気ガス浄化装置の取付部の斜視図である。It is a perspective view of the attachment part of an exhaust-gas purification apparatus. 排気ガス浄化装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an exhaust gas purification apparatus. 同分解斜視図である。It is the same exploded perspective view. 同組立説明図である。FIG. 同組立説明図である。FIG. 同組立説明図である。FIG. 同組立説明図である。FIG. 排気ガス浄化ケースの断面図である。It is sectional drawing of an exhaust-gas purification | cleaning case. 排気ガス入口管の断面図である。It is sectional drawing of an exhaust gas inlet pipe. 排気ガス入口管の外観図である。It is an external view of an exhaust gas inlet pipe. 排気ガス浄化ケースの排気ガス入口の説明図である。It is explanatory drawing of the exhaust-gas inlet_port | entrance of an exhaust-gas purification | cleaning case. 排気ガス浄化ケースの排気ガス入口の断面図である。It is sectional drawing of the exhaust-gas inlet_port | entrance of an exhaust-gas purification | cleaning case. 排気ガス浄化ケースの分解説明図である。It is decomposition | disassembly explanatory drawing of an exhaust gas purification | cleaning case. 第２実施形態を示す排気ガス浄化ケースの断面図である。It is sectional drawing of the exhaust-gas purification | cleaning case which shows 2nd Embodiment.

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はディーゼルエンジンの吸気マニホールドが設置された右側面図、図２はディーゼルエンジンの排気マニホールドが設置された左側面図、図３は同平面図、図４はディーゼルエンジンの冷却ファンが設置された正面図、図５はディーゼルエンジンのフライホイールが設置された背面図、図６及び図７はディーゼルエンジンの斜視図である。図１〜図７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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a right side view of an intake manifold of a diesel engine, FIG. 2 is a left side view of an exhaust manifold of a diesel engine, FIG. 3 is a plan view thereof, and FIG. 4 is a cooling fan of the diesel engine. FIG. 5 is a rear view in which a flywheel of a diesel engine is installed, and FIGS. 6 and 7 are perspective views of the diesel engine. The overall structure of the diesel engine 1 will be described with reference to FIGS.

図１〜図７に示す如く、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２の一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の他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。 As shown in FIGS. 1 to 7, an intake manifold 3 is disposed on one side surface of the cylinder head 2 of the diesel engine 1. The cylinder head 2 is mounted on a cylinder block 5 in which an engine output shaft 4 (crankshaft) and a piston (not shown) are built. An exhaust manifold 6 is disposed on the other side of the cylinder head 2. The front end and the rear end of the engine output shaft 4 are projected from the front and rear surfaces of the cylinder block 5.

また、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。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。 A flywheel housing 8 is fixed to the rear surface of the cylinder block 5. A flywheel 9 is provided in the flywheel housing 8. A flywheel 9 is pivotally supported on the rear end side of the engine output shaft 4. The power of the diesel engine 1 is taken out via the flywheel 9. Further, an oil pan 11 is disposed on the lower surface of the cylinder block 5.

図１、図３に示すように、吸気マニホールド３には、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、吸気マニホールド３に送られ、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。 As shown in FIGS. 1 and 3, an exhaust gas recirculation device (EGR) 15 that takes in exhaust gas for recirculation is disposed in the intake manifold 3. An air cleaner 16 is connected to the intake manifold 3. The external air that has been dedusted and purified by the air cleaner 16 is sent to the intake manifold 3 and supplied to each cylinder of the diesel engine 1.

上記の構成により、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、排気ガス再循環装置１５を介して、吸気マニホールド３からディーゼルエンジン１の各気筒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。 With the above configuration, a part of the exhaust gas discharged from the diesel engine 1 to the exhaust manifold 6 is recirculated from the intake manifold 3 to each cylinder of the diesel engine 1 via the exhaust gas recirculation device 15. The combustion temperature of the diesel engine 1 is lowered, the emission amount of nitrogen oxide (NOx) from the diesel engine 1 is reduced, and the fuel efficiency of the diesel engine 1 is improved.

なお、シリンダブロック５内とラジエータ９０に冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１を、ディーゼルエンジン１の冷却ファン２４設置側に配置する。エンジン出力軸４にＶベルトなどを介して冷却水ポンプ２１及び冷却ファン２４を連結し、冷却水ポンプ２１及び冷却ファン２４を駆動する。冷却水ポンプ２１からシリンダブロック５内に冷却水を送込む一方、冷却ファン２４風にてディーゼルエンジン１を冷却するように構成している。 A cooling water pump 21 that circulates cooling water in the cylinder block 5 and the radiator 90 is disposed on the cooling fan 24 installation side of the diesel engine 1. The cooling water pump 21 and the cooling fan 24 are connected to the engine output shaft 4 via a V-belt or the like, and the cooling water pump 21 and the cooling fan 24 are driven. While the cooling water is sent from the cooling water pump 21 into the cylinder block 5, the diesel engine 1 is cooled by the cooling fan 24 wind.

図１〜図７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２７として、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦケース）としての第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する尿素選択触媒還元システム（ＳＣＲケース）としての第２ケース２９を備える。図３のように、第１ケース２８には、酸化触媒３０、スートフィルタ３１が内設される。第２ケース２９には、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒３２、酸化触媒３３が内設される。 As shown in FIG. 1 to FIG. 7, as an exhaust gas purification device 27 for purifying exhaust gas discharged from each cylinder of the diesel engine 1, a diesel parti that removes particulate matter in the exhaust gas of the diesel engine 1. A first case 28 as a curate filter (DPF case) and a second case 29 as a urea selective catalytic reduction system (SCR case) for removing nitrogen oxides in the exhaust gas of the diesel engine 1 are provided. As shown in FIG. 3, the oxidation catalyst 30 and the soot filter 31 are installed in the first case 28. The second case 29 includes an SCR catalyst 32 and an oxidation catalyst 33 for reducing urea selective catalyst.

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２７等を経由して、外部に放出される。排気ガス浄化装置２７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）や、窒素酸化物質（ＮＯｘ）を低減するように構成している。 Exhaust gas discharged from each cylinder of the diesel engine 1 to the exhaust manifold 6 is discharged to the outside via the exhaust gas purification device 27 and the like. The exhaust gas purification device 27 is configured to reduce carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), particulate matter (PM), and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of the diesel engine 1. doing.

第１ケース２８と第２ケース２９は、平面視でディーゼルエンジン１の出力軸（クランク軸）４と直交する水平方向に長く延びた略円筒形状に構成している。第１ケース２８の両側（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ＤＰＦ入口管３４と、排気ガスを排出するＤＰＦ出口管３５を設けている。同様に、第２ケース２９の両側（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ＳＣＲ入口管３６と、排気ガスを排出するＳＣＲ出口管３７を設けている。 The first case 28 and the second case 29 are configured in a substantially cylindrical shape extending long in the horizontal direction perpendicular to the output shaft (crankshaft) 4 of the diesel engine 1 in plan view. On both sides of the first case 28 (one end side and the other end side in the exhaust gas movement direction), a DPF inlet pipe 34 for taking in exhaust gas and a DPF outlet pipe 35 for discharging exhaust gas are provided. Similarly, an SCR inlet pipe 36 that takes in exhaust gas and an SCR outlet pipe 37 that discharges exhaust gas are provided on both sides of the second case 29 (one end side and the other end side in the exhaust gas movement direction).

また、排気マニホールド６の排気ガス出口に、ディーゼルエンジン１に空気を強制的に送り込む過給機３８を配置している。排気マニホールド６に過給機３８を介してＤＰＦ入口管３４を連通させ、ディーゼルエンジン１の排気ガスを第１ケース２８内に導入する一方、ＤＰＦ出口管３５に連結パイプ３９を介してＳＣＲ入口管３６を接続させ、第１ケース２８の排気ガスを第２ケース２９内に導入するように構成している。なお、第２ケース２９外周面にパイプ支持ブラケット４０の基端側を固着し、ＳＣＲ入口管３６が接合された連結パイプ３９端部にパイプ支持ブラケット４０の先端側を連結し、第２ケース２９にパイプ支持ブラケット４０を介して連結パイプ３９を着脱可能に支持している。 Further, a supercharger 38 that forcibly sends air to the diesel engine 1 is disposed at the exhaust gas outlet of the exhaust manifold 6. A DPF inlet pipe 34 is communicated with the exhaust manifold 6 via a supercharger 38 to introduce exhaust gas of the diesel engine 1 into the first case 28, while an SCR inlet pipe is connected to the DPF outlet pipe 35 via a connecting pipe 39. 36 is connected, and the exhaust gas from the first case 28 is introduced into the second case 29. The base end side of the pipe support bracket 40 is fixed to the outer peripheral surface of the second case 29, and the tip end side of the pipe support bracket 40 is connected to the end of the connection pipe 39 to which the SCR inlet pipe 36 is joined. The connecting pipe 39 is detachably supported via the pipe support bracket 40.

図１に示す如く、ディーゼルエンジン１の多気筒分の各インジェクタ（図示省略）に、燃料タンク（図示省略）を接続する燃料ポンプ４２とコモンレール４３を備える。シリンダヘッド２の吸気マニホールド３設置側にコモンレール４３と燃料フィルタ４４を配置し、吸気マニホールド３下方のシリンダブロック５に燃料ポンプ４２を配置している。なお、前記各インジェクタは、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する。 As shown in FIG. 1, a fuel pump 42 and a common rail 43 that connect fuel tanks (not shown) are provided to injectors (not shown) for multiple cylinders of the diesel engine 1. A common rail 43 and a fuel filter 44 are disposed on the intake manifold 3 installation side of the cylinder head 2, and a fuel pump 42 is disposed on the cylinder block 5 below the intake manifold 3. Each injector has an electromagnetic switching control type fuel injection valve (not shown).

図示しない前記燃料タンク内の燃料が燃料フィルタ４４を介して燃料ポンプ４２に吸込まれる一方、燃料ポンプ４２の吐出側にコモンレール４３が接続され、円筒状のコモンレール４３がディーゼルエンジン１の各インジェクタにそれぞれ接続されている。 The fuel in the fuel tank (not shown) is sucked into the fuel pump 42 via the fuel filter 44, while the common rail 43 is connected to the discharge side of the fuel pump 42, and the cylindrical common rail 43 is connected to each injector of the diesel engine 1. Each is connected.

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に蓄えられると共に、前記各インジェクタ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内の高圧の燃料がディーゼルエンジン１の各気筒に噴射される。即ち、前記各インジェクタの燃料噴射バルブを電子制御することによって、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。 With the above configuration, the fuel in the fuel tank is pumped to the common rail 43 by the fuel pump 42, the high-pressure fuel is stored in the common rail 43, and the fuel injection valves of the injectors are controlled to open and close. The high-pressure fuel inside is injected into each cylinder of the diesel engine 1. That is, by electronically controlling the fuel injection valve of each injector, the fuel injection pressure, injection timing, and injection period (injection amount) can be controlled with high accuracy. Therefore, nitrogen oxides (NOx) discharged from the diesel engine 1 can be reduced.

次に、図８、図９を参照して、前記ディーゼルエンジン１を搭載したスキッドステアローダ５１について説明する。図８、図９に示す作業車両としてのスキッドステアローダ５１は、後述するローダ装置５２を装着し、ローダ作業を行うように構成されている。このスキッドステアローダ５１には、左右の走行クローラ部５４が装着されている。また、スキッドステアローダ５１の走行クローラ部５４の上方には、開閉可能なボンネット５５が配置されている。 Next, a skid steer loader 51 equipped with the diesel engine 1 will be described with reference to FIGS. A skid steer loader 51 as a work vehicle shown in FIGS. 8 and 9 is configured to perform a loader work by mounting a loader device 52 described later. The skid steer loader 51 is provided with left and right traveling crawler portions 54. Further, an openable / closable bonnet 55 is disposed above the traveling crawler portion 54 of the skid steer loader 51.

ボンネット５５内にはディーゼルエンジン１が収容されている。このディーゼルエンジン１は、スキッドステアローダ５１が備える走行機体５６に防振部材等を介して支持されている。ボンネット５５の前方には、運転者が搭乗するキャビン５７が配置されており、このキャビン５７の内部には操縦ハンドル５８及び運転座席５９等が備えられている。また、ディーゼルエンジン１によって駆動されるローダ作業油圧ポンプ装置６０と、左右の走行クローラ部５４を駆動する走行ミッション装置６１が備えられている。ディーゼルエンジン１からの動力が、走行ミッション装置６１を介して左右の走行クローラ部５４に伝達される。運転座席５９に座乗したオペレータは、操縦ハンドル５８等の操作部を介して、スキッドステアローダ５１の走行操作等を行うことができる。 The diesel engine 1 is accommodated in the bonnet 55. The diesel engine 1 is supported by a traveling machine body 56 included in the skid steer loader 51 via a vibration isolation member or the like. A cabin 57 on which a driver gets on is disposed in front of the hood 55. A steering handle 58, a driver seat 59, and the like are provided inside the cabin 57. Further, a loader work hydraulic pump device 60 driven by the diesel engine 1 and a traveling mission device 61 for driving the left and right traveling crawler portions 54 are provided. Power from the diesel engine 1 is transmitted to the left and right traveling crawler portions 54 via the traveling mission device 61. An operator who sits on the driver's seat 59 can perform a traveling operation or the like of the skid steer loader 51 via an operation unit such as the steering handle 58.

また、ローダ装置５２は、走行機体５６の左右両側に配置されたローダポスト６２と、各ローダポスト６２の上端に上下揺動可能に連結された左右一対のリフトアーム６３と、左右リフトアーム６３の先端部に上下揺動可能に連結されたバケット６４とを有している。 The loader device 52 includes loader posts 62 disposed on the left and right sides of the traveling machine body 56, a pair of left and right lift arms 63 connected to the upper ends of the loader posts 62 so as to be swingable up and down, and left and right lift arms 63. And a bucket 64 connected to the tip portion so as to be swingable up and down.

各ローダポスト６２とこれに対応したリフトアーム６３との間には、リフトアーム６３を上下揺動させるためのリフトシリンダ６６がそれぞれ設けられている。左右リフトアーム６３とバケット６４との間には、バケット６４を上下揺動させるためのバケットシリンダ６８が設けられている。この場合、操縦座席５９のオペレータがローダレバー（図示省略）を操作することによって、ローダ作業油圧ポンプ装置６０の油圧力が制御されて、リフトシリンダ６６やバケットシリンダ６８が伸縮作動し、リフトアーム６３やバケット６４を上下揺動させ、ローダ作業を実行するように構成している。 Between each loader post 62 and the corresponding lift arm 63, a lift cylinder 66 for vertically swinging the lift arm 63 is provided. A bucket cylinder 68 for swinging the bucket 64 up and down is provided between the left and right lift arms 63 and the bucket 64. In this case, when the operator of the control seat 59 operates a loader lever (not shown), the hydraulic pressure of the loader working hydraulic pump device 60 is controlled, and the lift cylinder 66 and the bucket cylinder 68 are expanded and contracted, and the lift arm 63 is operated. The bucket 64 is swung up and down to perform the loader operation.

図１、図３、図８、図１１などを参照して、ディーゼルエンジン１の排気ガスの排出構造を説明する。図１、図３、図１１に示す如く、過給機３８の排気ガス出口管７０に可とう性耐熱ゴム製のガス排出管７１の一端側を連結し、ＤＰＦ入口管３４にガス排出管７１の他端側を連結し、過給機３８にガス排出管７１を介して第１ケース２８を連通させ、過給機３８から第１ケース２８に排気マニホールド６の排気ガスを移動させるように構成している。 The exhaust gas exhaust structure of the diesel engine 1 will be described with reference to FIGS. 1, 3, 8, and 11. As shown in FIGS. 1, 3, and 11, one end of a flexible heat-resistant rubber gas discharge pipe 71 is connected to the exhaust gas outlet pipe 70 of the supercharger 38, and the gas discharge pipe 71 is connected to the DPF inlet pipe 34. The first case 28 is connected to the supercharger 38 via the gas discharge pipe 71, and the exhaust gas of the exhaust manifold 6 is moved from the supercharger 38 to the first case 28. doing.

また、ＤＰＦ出口管３５に金属製の排気管７２の一端側を連結し、排気管７２の他端側に尿素混合管７３を一体的に配置し、連結パイプ３９の一端側に尿素混合管７３の排気ガス出口側を連結させると共に、連結パイプ３９の他端側にＳＣＲ入口管３６を連結している。即ち、排気管７２と、尿素混合管７３と、連結パイプ３９を介して、ＤＰＦ出口管３５にＳＣＲ入口管３６を接続させ、第１ケース２８に第２ケース２９を連通させ、第１ケース２８から第２ケース２９に排気ガスを移動させるように構成している。 Also, one end side of a metal exhaust pipe 72 is connected to the DPF outlet pipe 35, a urea mixing pipe 73 is integrally disposed on the other end side of the exhaust pipe 72, and the urea mixing pipe 73 is connected to one end side of the connection pipe 39. The SCR inlet pipe 36 is connected to the other end side of the connecting pipe 39. That is, the SCR inlet pipe 36 is connected to the DPF outlet pipe 35 via the exhaust pipe 72, the urea mixing pipe 73, and the connecting pipe 39, the second case 29 is connected to the first case 28, and the first case 28 The exhaust gas is moved from the first to the second case 29.

図１、図８、図９に示す如く、尿素水を貯蔵する尿素水タンク７５と、尿素供給用の尿素水噴射ノズル７６と、尿素水噴射ノズル７６に尿素水タンク７５の尿素水を圧送する尿素水噴射ポンプ７７を備える。尿素水タンク７５は、ボンネット５５に内設される。尿素水噴射ポンプ７７は、走行ミッション装置６１に配置され、ディーゼルエンジン１の出力にて駆動される。尿素水噴射ノズル７６は、尿素混合管７３のノズル支持部７４に配置される。 As shown in FIGS. 1, 8, and 9, the urea water tank 75 that stores urea water, the urea water injection nozzle 76 for supplying urea, and the urea water in the urea water tank 75 are pumped to the urea water injection nozzle 76. A urea water injection pump 77 is provided. The urea water tank 75 is installed in the bonnet 55. The urea water injection pump 77 is disposed in the traveling mission device 61 and is driven by the output of the diesel engine 1. The urea water injection nozzle 76 is disposed on the nozzle support portion 74 of the urea mixing pipe 73.

上記の構成により、尿素水タンク７５内の尿素水が尿素水噴射ポンプ７７から尿素水噴射ノズル７６に圧送され、尿素水噴射ノズル７から尿素水が尿素混合管７３内に噴射され、尿素混合管７３または連結パイプ３９の内部で、ディーゼルエンジン１からの排気ガスに、尿素水噴射ノズル７からの尿素水が混合される。尿素水が混合された排気ガスは第２ケース２９（ＳＣＲ触媒３２、酸化触媒３３）を通過して、排気ガス中の窒素酸化物質（ＮＯｘ）が低減され、ＳＣＲ出口管３７から外部に放出される。なお、排気ガス中に尿素水を噴霧することにより、排気ガス中にアンモニアガスが生成され、そのアンモニアガスと排気ガスが混合されてＳＣＲ入口管３６から第２ケース２９内部に導入され、第２ケース２９内の触媒３２，３３にて排気ガス中の窒素酸化物質（ＮＯｘ）が除去される。 With the above configuration, the urea water in the urea water tank 75 is pumped from the urea water injection pump 77 to the urea water injection nozzle 76, the urea water is injected from the urea water injection nozzle 7 into the urea mixing pipe 73, and the urea mixing pipe The urea water from the urea water injection nozzle 7 is mixed with the exhaust gas from the diesel engine 1 inside the connecting pipe 73 or the connecting pipe 39. The exhaust gas mixed with urea water passes through the second case 29 (SCR catalyst 32, oxidation catalyst 33), nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas are reduced, and discharged from the SCR outlet pipe 37 to the outside. The By spraying urea water in the exhaust gas, ammonia gas is generated in the exhaust gas, and the ammonia gas and the exhaust gas are mixed and introduced into the second case 29 from the SCR inlet pipe 36, and the second Nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas are removed by the catalysts 32 and 33 in the case 29.

次に、図１〜図３、図１０〜図１６を参照して、排気ガス浄化装置２７の取付け構造を説明する。第１ケース２８のＤＰＦ入口管３４側を支持する第１支持脚体８１と、第１ケース２８のＤＰＦ出口管３５側を支持する第２支持脚体８２を備える。シリンダヘッド２の側面のうち、排気マニホールド６配置側の側面に、第１支持脚体８１の下端側をボルト８３締結し、シリンダヘッド２の一側面に第１支持脚体８１を立設させる。第１支持脚体８１の上端側に第１ケース２８のＤＰＦ入口管３４側を締結バンド８６にて着脱可能に固着する。 Next, the mounting structure of the exhaust gas purification device 27 will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 10 to 16. A first support leg 81 that supports the DPF inlet pipe 34 side of the first case 28 and a second support leg 82 that supports the DPF outlet pipe 35 side of the first case 28 are provided. The lower end side of the first support leg 81 is fastened to the side face of the cylinder head 2 on the exhaust manifold 6 arrangement side, and the first support leg 81 is erected on one side face of the cylinder head 2. The DPF inlet pipe 34 side of the first case 28 is detachably fixed to the upper end side of the first support leg 81 with a fastening band 86.

また、シリンダヘッド２の側面のうち、吸気マニホールド３配置側の側面と、冷却水ポンプ２１配置側の側面に、第２支持脚体８２の下端側をボルト８４，８５締結し、シリンダヘッド２の他側面に第２支持脚体８２を立設させる。第２支持脚体８２の上端側に第１ケース２８のＤＰＦ出口管３５側を締結ボルト８７にて着脱可能に固着する。即ち、シリンダヘッド２の対向する側面に、第１支持脚体８１と第２支持脚体８２を立設させ、シリンダヘッド２を跨ぐ姿勢に第１ケース２８を支持する。エンジン出力軸４と交叉する水平横方向に円筒状の第１ケース２８の長手方向（排気ガス移動方向）を向けるように構成している。 Further, among the side surfaces of the cylinder head 2, bolts 84 and 85 are fastened to the side surfaces on the intake manifold 3 arrangement side and the side surface on the cooling water pump 21 arrangement side with the lower ends of the second support legs 82. A second support leg 82 is erected on the other side. The DPF outlet pipe 35 side of the first case 28 is detachably fixed to the upper end side of the second support leg 82 with a fastening bolt 87. That is, the first support leg 81 and the second support leg 82 are erected on the opposite side surfaces of the cylinder head 2, and the first case 28 is supported in a posture straddling the cylinder head 2. The longitudinal direction (exhaust gas movement direction) of the cylindrical first case 28 is configured to be directed in the horizontal transverse direction intersecting the engine output shaft 4.

一方、図１、図２、図８、図９に示す如く、冷却ファン２４に対向させて配置するラジエータ９０を備える。走行機体５６上面側に機体フレーム９１を立設させる。機体フレーム９１に、ラジエータ９０と、風洞板体９２を支持させる。風洞板体９２にて冷却ファン２４を覆い、ラジエータ９０を介して冷却ファン２４が外気を吸込み、冷却ファン２４からディーゼルエンジン１各部に冷却風を供給すると共に、ディーゼルエンジン１の各部とラジエータ９０に冷却水ポンプ２１にて冷却水を循環させ、ディーゼルエンジン１を冷却するように構成している。 On the other hand, as shown in FIGS. 1, 2, 8, and 9, a radiator 90 is provided so as to face the cooling fan 24. The body frame 91 is erected on the upper surface side of the traveling body 56. A radiator 90 and a wind tunnel plate body 92 are supported on the body frame 91. The cooling fan 24 is covered with a wind tunnel plate 92, and the cooling fan 24 sucks outside air through the radiator 90, and supplies cooling air from the cooling fan 24 to each part of the diesel engine 1, and also to each part of the diesel engine 1 and the radiator 90. Cooling water is circulated by the cooling water pump 21 to cool the diesel engine 1.

また、図１、図２に示す如く、第２ケース２９から下面側に向けてＳＣＲ支持脚体９３を突出させ、前記機体フレーム９１にＳＣＲ支持脚体９３の下端側を着脱可能にボルト９４締結している。冷却ファン２４の略直上に第２ケース２９が配置される。冷却ファン２４の上面側と第２ケース２９の下面側の間にシュラウドとしての風洞板体９２を介在させる。風洞板体９２の最上端部よりも、第１支持脚体８１及び第２支持脚体８２の上端部を高位置に設け、風洞板体９２の最上端部よりも第１ケース２８を高位置に支持させると共に、機体フレーム９１及びＳＣＲ支持脚体９３を介して、第１ケース２８よりも第２ケース２９をさらに高位置に支持させるように構成している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the SCR support leg 93 is protruded from the second case 29 toward the lower surface side, and the lower end side of the SCR support leg 93 is detachably attached to the body frame 91 with a bolt 94. doing. A second case 29 is disposed substantially immediately above the cooling fan 24. A wind tunnel plate 92 as a shroud is interposed between the upper surface side of the cooling fan 24 and the lower surface side of the second case 29. The upper ends of the first support leg 81 and the second support leg 82 are provided higher than the uppermost end of the wind tunnel plate 92, and the first case 28 is positioned higher than the uppermost end of the wind tunnel plate 92. And the second case 29 is supported at a higher position than the first case 28 via the body frame 91 and the SCR support leg 93.

ディーゼルエンジン１の上面側のうち、冷却ファン２４設置部の上面側に第１ケース２８と第２ケース２９が平行に配置され、第１ケース２８と第２ケース２９の対向側面の上方側に排気連結パイプ３９を斜行させ、第１ケース２８と第２ケース２９の排気ガス移動側の幅寸法よりも排気連結パイプ３９を長尺に形成し、尿素水の混合に必要な排気連結パイプ３９内の排気ガス移動距離を充分に確保している。また、風洞板体９２にて形成されるディーゼルエンジン１の冷却ファン２４風路よりも、第１ケース２８と第２ケース２９を高位置に配置し、第１ケース２８よりもさらに高位置に第２ケース２９を配置している。即ち、ディーゼルエンジン１の風洞板体９２（冷却ファン用シュラウド）上面よりも高位置に第１ケース２８と第２ケース２９が配置され、冷却ファン２４の直上に第２ケース２９が配置される。 Of the upper surface side of the diesel engine 1, the first case 28 and the second case 29 are arranged in parallel on the upper surface side of the cooling fan 24 installation portion, and the exhaust is disposed above the opposing side surfaces of the first case 28 and the second case 29. The connecting pipe 39 is skewed so that the exhaust connecting pipe 39 is longer than the width dimension of the first case 28 and the second case 29 on the exhaust gas moving side, and the inside of the exhaust connecting pipe 39 required for mixing the urea water. The exhaust gas movement distance is sufficiently secured. In addition, the first case 28 and the second case 29 are arranged at a higher position than the cooling fan 24 air passage of the diesel engine 1 formed by the wind tunnel plate 92, and the first case 28 and the second case 29 are arranged at a higher position than the first case 28. Two cases 29 are arranged. That is, the first case 28 and the second case 29 are disposed at a position higher than the upper surface of the wind tunnel plate body 92 (cooling fan shroud) of the diesel engine 1, and the second case 29 is disposed immediately above the cooling fan 24.

したがって、ケースブラケットとしての第１支持脚体８１及び第２支持脚体８２のエンジン冷却風ガイド作用にて、ディーゼルエンジン１の上面側に冷却ファン２４からの冷却風が移動案内される。なお、図１のように、第１ケース２８と風洞板体９２の間に冷却風ガイド体９５を設け、風洞板体９２側からディーゼルエンジン１の上面側に向けて、冷却風ガイド体９５の案内にて、冷却ファン２４からの冷却風が移動するように構成できる。 Therefore, the cooling air from the cooling fan 24 is guided to the upper surface of the diesel engine 1 by the engine cooling air guide action of the first support leg 81 and the second support leg 82 as the case bracket. As shown in FIG. 1, a cooling wind guide body 95 is provided between the first case 28 and the wind tunnel plate body 92, and the cooling wind guide body 95 is directed from the wind tunnel plate body 92 toward the upper surface side of the diesel engine 1. The cooling air from the cooling fan 24 can be moved by the guide.

次に、図１〜図３、図１０〜図１６を参照して、排気ガス浄化ケースとしての第２ケース２９の構造を説明する。第２ケース２９には、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒３２（Selective Catalytic Reduction）と、酸化触媒３３（Diesel Oxidation Catalyst）が内蔵されている。また、第２ケース２９は、耐熱金属材料製の入口ケース１１１と、耐熱金属材料製のＳＣＲケース１１２と、耐熱金属材料製のＤＯＣケース１１３と、耐熱金属材料製の出口ケース１１４とを備える。 Next, the structure of the second case 29 as an exhaust gas purification case will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 10 to 16. The second case 29 includes an SCR catalyst 32 (Selective Catalytic Reduction) for reducing urea selective catalyst and an oxidation catalyst 33 (Diesel Oxidation Catalyst). The second case 29 includes an entrance case 111 made of a refractory metal material, an SCR case 112 made of a refractory metal material, a DOC case 113 made of a refractory metal material, and an outlet case 114 made of a refractory metal material.

図１７、図２２に示す如く、入口ケース１１１は、略円筒型の入口内側ケース１１５と略円筒型の入口外側ケース１１６を有する二重筒構造に構成する。ＳＣＲケース１１２は、略円筒型のＳＣＲ内側ケース１１７と略円筒型の前部ＳＣＲ外側ケース１１８及び後部ＳＣＲ外側ケース１１９を有する二重筒構造に構成する。ＤＯＣケース１１３は、略円筒型のＤＯＣ内側ケース１２０と略円筒型のＤＯＣ外側ケース１２１を有する二重筒構造に構成する。出口ケース１１４は、略円筒型の出口内側ケース１２２と略円筒型の出口外側ケース１２３を有する二重筒構造に構成する。 As shown in FIGS. 17 and 22, the inlet case 111 is configured in a double cylinder structure having a substantially cylindrical inlet inner case 115 and a substantially cylindrical inlet outer case 116. The SCR case 112 is configured in a double cylinder structure having a substantially cylindrical SCR inner case 117, a substantially cylindrical front SCR outer case 118 and a rear SCR outer case 119. The DOC case 113 is configured in a double cylinder structure having a substantially cylindrical DOC inner case 120 and a substantially cylindrical DOC outer case 121. The outlet case 114 is configured in a double cylinder structure having a substantially cylindrical outlet inner case 122 and a substantially cylindrical outlet outer case 123.

また、ＳＣＲ触媒３２は、セラミックファイバー製でマット状のＳＣＲ断熱材１２４が外側に巻装されて、ＳＣＲ内側ケース１１７に圧入状態で内挿されている。ＳＣＲ断熱材１２４にてＳＣＲ触媒３２が保護されている。酸化触媒３３は、セラミックファイバー製でマット状のＤＯＣ断熱材１２５が外側に巻装されて、ＤＯＣ内側ケース１２０に圧入状態で内挿されている。ＤＯＣ断熱材１２５にて酸化触媒３３が保護されている。 The SCR catalyst 32 is made of ceramic fiber and mat-shaped SCR heat insulating material 124 is wound outside, and is inserted into the SCR inner case 117 in a press-fit state. The SCR catalyst 32 is protected by the SCR heat insulating material 124. The oxidation catalyst 33 is made of ceramic fiber and mat-shaped DOC heat insulating material 125 is wound outside and is inserted into the DOC inner case 120 in a press-fit state. The oxidation catalyst 33 is protected by the DOC heat insulating material 125.

前記各外側ケース１１６，１１８，１１９，１２１，１２３は、略同一径の円筒状に形成している。入口内側ケース１１５と入口外側ケース１１６における各排気ガス上流側端部が、円板形状の上流側内蓋体１２６と上流側外蓋体１２７にて閉塞されている。入口外側ケース１１６の排気ガス下流側端部から入口内側ケース１１５の排気ガス下流側端部を突出させている。入口外側ケース１１６の排気ガス下流側端部と、入口内側ケース１１５の排気ガス下流側外周面に、薄板状リング形（端面がＬ形状）の入口側接合フランジ１２８の内径側を溶接固定している。 Each outer case 116, 118, 119, 121, 123 is formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter. The exhaust gas upstream end portions of the inlet inner case 115 and the inlet outer case 116 are closed by a disk-shaped upstream inner lid body 126 and upstream outer lid body 127. The exhaust gas downstream end of the inlet inner case 115 protrudes from the exhaust gas downstream end of the inlet outer case 116. The inner diameter side of the inlet ring joint flange 128 having a thin ring shape (the end surface is L-shaped) is welded and fixed to the exhaust gas downstream end of the inlet outer case 116 and the exhaust gas downstream outer peripheral surface of the inlet inner case 115. Yes.

入口内側ケース１１５の内径よりもＳＣＲ内側ケース１１７の外径を小さく形成している。前部ＳＣＲ外側ケース１１８の排気ガス上流側端部からＳＣＲ内側ケース１１７の排気ガス上流側端部を突出させる。前部ＳＣＲ外側ケース１１８の排気ガス上流側端部と、ＳＣＲ内側ケース１１７の排気ガス上流側外周面に、薄板状リング形（端面がＬ形状）のＳＣＲ入口接合フランジ１２９の内径側を溶接固定している。 The outer diameter of the SCR inner case 117 is smaller than the inner diameter of the inlet inner case 115. The exhaust gas upstream end of the SCR inner case 117 is projected from the exhaust gas upstream end of the front SCR outer case 118. The inner side of the SCR inlet joint flange 129 having a thin ring shape (the end surface is L-shaped) is fixed by welding to the exhaust gas upstream end of the front SCR outer case 118 and the exhaust gas upstream outer peripheral surface of the SCR inner case 117. doing.

周方向に複数（実施形態では２つ）に分割された半円弧体にて構成された二組の厚板状の入口側挟持フランジ１３０，１３１にて、外径側を当接させた入口側接合フランジ１２８とＳＣＲ入口接合フランジ１２９を挟持させる。各フランジ１２８，１２９，１３０，１３１にボルト１３２を貫通させる。ボルト１３２とナット１３３にて各フランジ１２８，１２９，１３０，１３１を着脱可能に締結する。即ち、入口ケース１１１の排気ガス下流側に、ＳＣＲケース１１２の排気ガス上流側が着脱可能に連結される。入口内側ケース１１５の排気ガス下流側端部に、ＳＣＲ内側ケース１１７の排気ガス上流側端部が遊嵌状に内挿される。 The inlet side where the outer diameter side is brought into contact with two sets of thick plate-like inlet-side clamping flanges 130 and 131 each formed of a semicircular arc body divided into a plurality of (two in the embodiment) in the circumferential direction The joining flange 128 and the SCR inlet joining flange 129 are clamped. Bolts 132 are passed through the flanges 128, 129, 130 and 131. The flanges 128, 129, 130 and 131 are detachably fastened with bolts 132 and nuts 133. That is, the exhaust gas upstream side of the SCR case 112 is detachably connected to the exhaust gas downstream side of the inlet case 111. The exhaust gas upstream end of the SCR inner case 117 is inserted into the exhaust gas downstream end of the inlet inner case 115 in a loose fit.

ＳＣＲ内側ケース１１７の排気ガス下流側外周面に、ドーナツ形状の薄板製支持体１３４の内径側を溶接固定する。前部ＳＣＲ外側ケース１１８の排気ガス上流側端部と、後部ＳＣＲ外側ケース１１９の排気ガス下流側端部を突き合わせる。薄板製支持体１３４の外径側に、前部ＳＣＲ外側ケース１１８の排気ガス上流側端部と、後部ＳＣＲ外側ケース１１９の排気ガス下流側端部を溶接固定する。ＳＣＲ内側ケース１１７の排気ガス下流側端部に対して、後部ＳＣＲ外側ケース１１９の排気ガス下流側端部を、排気ガス下流側に向けて突出している。後部ＳＣＲ外側ケース１１９の排気ガス下流側端部に、薄板状リング形（端面がＬ形状）のＳＣＲ出口接合フランジ１３５の内径側を溶接固定している。 The inner diameter side of the doughnut-shaped thin plate support 134 is welded to the outer peripheral surface of the SCR inner case 117 on the exhaust gas downstream side. The exhaust gas upstream end of the front SCR outer case 118 and the exhaust gas downstream end of the rear SCR outer case 119 are brought into contact with each other. The exhaust gas upstream end of the front SCR outer case 118 and the exhaust gas downstream end of the rear SCR outer case 119 are fixed by welding to the outer diameter side of the thin plate support 134. The exhaust gas downstream end portion of the rear SCR outer case 119 protrudes toward the exhaust gas downstream side with respect to the exhaust gas downstream end portion of the SCR inner case 117. An inner diameter side of a thin ring-shaped SCR outlet joining flange 135 is welded and fixed to an exhaust gas downstream end of the rear SCR outer case 119.

ＤＯＣ外側ケース１２１の排気ガス上流側端部からＤＯＣ内側ケース１２０の排気ガス上流側端部を突出させる。ＤＯＣ外側ケース１２１の排気ガス上流側端部と、ＤＯＣ内側ケース１２０の排気ガス上流側外周面に、薄板状リング形（端面がＬ形状）のＤＯＣ入口接合フランジ１３６の内径側を溶接固定している。 The exhaust gas upstream end of the DOC inner case 120 is projected from the exhaust gas upstream end of the DOC outer case 121. The inner diameter side of the DOC inlet joint flange 136 having a thin ring shape (the end surface is L-shaped) is welded and fixed to the exhaust gas upstream end of the DOC outer case 121 and the exhaust gas upstream outer peripheral surface of the DOC inner case 120. Yes.

周方向に複数（実施形態では２つ）に分割された半円弧体にて構成された二組の厚板状の触媒側挟持フランジ１３７，１３８にて、外径側を当接させたＳＣＲ出口接合フランジ１３５とＤＯＣ入口接合フランジ１３６を挟持させる。各フランジ１３５，１３６，１３７，１３８にボルト１３９を貫通させる。ボルト１３９とナット１４０にて各フランジ１３５，１３６，１３７，１３８を着脱可能に締結する。 An SCR outlet in which the outer diameter side is brought into contact with two sets of thick plate-like catalyst-side clamping flanges 137 and 138 formed of a semicircular arc body divided into a plurality (two in the embodiment) in the circumferential direction. The joining flange 135 and the DOC inlet joining flange 136 are clamped. Bolts 139 are passed through the flanges 135, 136, 137, and 138. The flanges 135, 136, 137, and 138 are detachably fastened with bolts 139 and nuts 140.

即ち、ＳＣＲケース１１２の排気ガス下流側に、ＤＯＣケース１１３の排気ガス上流側が着脱可能に連結される。後部ＳＣＲ外側ケース１１９の排気ガス下流側端部に、ＤＯＣ内側ケース１２０の排気ガス上流側端部が遊嵌状に内挿される。なお、ＳＣＲ内側ケース１１７の排気ガス下流側端部と、ＤＯＣ内側ケース１２０の排気ガス上流側端部との間に、図示しない差圧センサまたは温度センサなどが配置されるセンサ設置間隔を形成する。 That is, the exhaust gas upstream side of the DOC case 113 is detachably connected to the exhaust gas downstream side of the SCR case 112. The exhaust gas upstream end of the DOC inner case 120 is inserted into the exhaust gas downstream end of the rear SCR outer case 119 in a loose fit. A sensor installation interval is formed between the exhaust gas downstream end portion of the SCR inner case 117 and the exhaust gas upstream end portion of the DOC inner case 120 so that a differential pressure sensor or a temperature sensor (not shown) is arranged. .

次いで、ＤＯＣ外側ケース１２１の排気ガス下流側端部からＤＯＣ内側ケース１２０の排気ガス下流側端部を突出させる。ＤＯＣ外側ケース１２１の排気ガス下流側端部と、ＤＯＣ内側ケース１２０の排気ガス下流側外周面に、薄板状リング形（端面がＬ形状）のＤＯＣ出口接合フランジ１４１の内径側を溶接固定している。 Next, the exhaust gas downstream end of the DOC inner case 120 is projected from the exhaust gas downstream end of the DOC outer case 121. The inner diameter side of the DOC outlet joint flange 141 having a thin plate shape (L-shaped end surface) is welded and fixed to the exhaust gas downstream end of the DOC outer case 121 and the exhaust gas downstream outer peripheral surface of the DOC inner case 120. Yes.

また、出口内側ケース１２２と出口外側ケース１２３における各排気ガス下流側端部が、円板形状の下流側蓋体１４２にて閉塞されている。出口外側ケース１２３の排気ガス上流側端部から出口内側ケース１２２の排気ガス上流側端部を突出させている。出口外側ケース１２３の排気ガス上流側端部と、出口内側ケース１２２の排気ガス上流側外周面に、薄板状リング形（端面がＬ形状）の出口側接合フランジ１４３の内径側を溶接固定している。下流側蓋体１４２にＳＣＲ出口管３７が締結される。 Further, the exhaust gas downstream ends of the outlet inner case 122 and the outlet outer case 123 are closed by a disc-shaped downstream lid 142. The exhaust gas upstream end of the outlet inner case 122 projects from the exhaust gas upstream end of the outlet outer case 123. The inner diameter side of the outlet ring joint flange 143 having a thin ring shape (the end surface is L-shaped) is welded and fixed to the exhaust gas upstream end of the outlet outer case 123 and the exhaust gas upstream outer peripheral surface of the outlet inner case 122. Yes. The SCR outlet pipe 37 is fastened to the downstream lid 142.

周方向に複数（実施形態では２つ）に分割された半円弧体にて構成された二組の厚板状の出口側挟持フランジ１４４，１４５にて、外径側を当接させたＤＯＣ出口接合フランジ１４１と出口側接合フランジ１４３を挟持させる。各フランジ１４１，１４３，１４４，１４５にボルト１４６を貫通させる。ボルト１４６とナット１４７にて各フランジ１４１，１４３，１４４，１４５を着脱可能に締結する。 A DOC outlet in which the outer diameter side is brought into contact with two sets of thick plate-like outlet-side clamping flanges 144 and 145 each formed of a semicircular arc body divided into a plurality of (two in the embodiment) in the circumferential direction The joining flange 141 and the outlet side joining flange 143 are clamped. Bolts 146 are passed through the flanges 141, 143, 144, and 145. The flanges 141, 143, 144, and 145 are detachably fastened with bolts 146 and nuts 147.

出口内側ケース１２２の内径よりもＤＯＣ内側ケース１２０の外径を小さく形成している。即ち、ＤＯＣケース１１３の排気ガス下流側が、出口ケース１１４の排気ガス上流側に着脱可能に連結される。ＤＯＣ内側ケース１２０の排気ガス下流側端部が、出口内側ケース１２２の排気ガス上流側端部に遊嵌状に内挿される。 The outer diameter of the DOC inner case 120 is smaller than the inner diameter of the outlet inner case 122. That is, the exhaust gas downstream side of the DOC case 113 is detachably connected to the exhaust gas upstream side of the outlet case 114. The exhaust gas downstream end of the DOC inner case 120 is inserted into the exhaust gas upstream end of the outlet inner case 122 in a loose fit.

図１７〜図２２に示す如く、排気ガス入口１５１が形成された入口外側ケース５の外側面に排気ガス入口管としてのＳＣＲ入口管３６が配置されている。排気ガス入口１５１のうち、入口内側ケース１１５の開口縁と入口外側ケース１１６の開口縁間の隙間に閉塞リング体１５２を設け、入口内側ケース１１５と入口外側ケース１１６の間に排気ガスが流入するのを閉塞リング体１５２にて防止している。即ち、排気ガス浄化ケースとしての第２ケース２９の排気ガス入口１５１外側にＳＣＲ入口管３６を配置し、ＳＣＲ触媒３２の排気ガス流入面と上流側内蓋体１２６との間に排気ガス流入空間１５３を形成する。触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５には、排気ガス流入空間１５３に排気ガス入口１５１を臨ませている。 As shown in FIGS. 17-22, the SCR inlet pipe 36 as an exhaust gas inlet pipe is arrange | positioned in the outer surface of the inlet outer case 5 in which the exhaust gas inlet 151 was formed. In the exhaust gas inlet 151, a closing ring body 152 is provided in the gap between the opening edge of the inlet inner case 115 and the opening edge of the inlet outer case 116, and the exhaust gas flows between the inlet inner case 115 and the inlet outer case 116. This is prevented by the closing ring body 152. That is, the SCR inlet pipe 36 is disposed outside the exhaust gas inlet 151 of the second case 29 as an exhaust gas purification case, and the exhaust gas inflow space is provided between the exhaust gas inflow surface of the SCR catalyst 32 and the upstream inner lid body 126. 153 is formed. The exhaust gas inlet 151 faces the exhaust gas inflow space 153 in the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5.

ＳＣＲ入口管３６の排気ガス入口側の開口端面の面積よりも、ＳＣＲ入口管３６の排気ガス出口側の開口端面の面積を大きく形成し、入口ケース１１１の排気ガス移動方向で、入口外側ケース１１６及び入口内側ケース１１５の排気ガス入口１５１の開口寸法よりも、ＳＣＲ入口管３６の排気ガス出口側の開口寸法を大きく形成している。ＳＣＲ入口管３６の排気ガス出口側のうち排気ガス移動下流側の端部よりも、ＳＣＲ触媒３２の排気ガス移動上流側の端面が、入口ケース１１１の排気ガス移動上流側に配置されるように構成している。 The area of the opening end face on the exhaust gas outlet side of the SCR inlet pipe 36 is formed larger than the area of the opening end face on the exhaust gas inlet side of the SCR inlet pipe 36, and the inlet outer case 116 in the exhaust gas movement direction of the inlet case 111. The opening size of the SCR inlet pipe 36 on the exhaust gas outlet side is formed larger than the opening size of the exhaust gas inlet 151 of the inlet inner case 115. The end surface on the exhaust gas movement upstream side of the SCR catalyst 32 on the exhaust gas outlet side of the exhaust gas outlet side of the SCR inlet pipe 36 is disposed on the exhaust gas movement upstream side of the inlet case 111. It is composed.

入口外側ケース１１６の排気ガス入口１５１の開口縁のうち、排気ガス移動上流側の排気ガス入口１５１の開口縁に、ＳＣＲ入口管３６の排気ガス出口側の端部を連結させるように構成している。入口外側ケース１１６及び入口内側ケース１１５の排気ガス入口１５１の開口形状が、排気ガス移動方向を短径Ｌ１とし、これと交差する方向を長径Ｌ２とする長円又は多角形状に形成している。ＳＣＲ入口管３６の円筒内径Ｌ３と、排気ガス入口１５１の短径Ｌ１を略等しい寸法に形成している。 Of the opening edge of the exhaust gas inlet 151 of the inlet outer case 116, the end of the SCR inlet pipe 36 on the exhaust gas outlet side is connected to the opening edge of the exhaust gas inlet 151 upstream of the exhaust gas movement. Yes. The opening shape of the exhaust gas inlet 151 of the inlet outer case 116 and the inlet inner case 115 is formed in an ellipse or polygonal shape in which the exhaust gas moving direction is the short diameter L1 and the crossing direction is the long diameter L2. The cylindrical inner diameter L3 of the SCR inlet pipe 36 and the minor diameter L1 of the exhaust gas inlet 151 are formed to have substantially the same dimensions.

次いで、図１７〜図２２に示す如く、入口内側ケース１１５の排気ガス入口１５１とＳＣＲ入口管３６の接続部に配置させる筒状の整流ガイド体１５４を備えている。ＳＣＲ入口管３６の円筒段部１５５に整流ガイド体１５４の排気ガス入口側の排気ガス通路端１５６を溶接固定する。入口内側ケース１１５の排気ガス入口１５１の開口縁に整流ガイド体１５４の排気ガス出口側の排気ガス通路端１５７を溶接固定する。 Next, as shown in FIG. 17 to FIG. 22, a cylindrical rectifying guide body 154 is provided that is disposed at a connection portion between the exhaust gas inlet 151 of the inlet inner case 115 and the SCR inlet pipe 36. An exhaust gas passage end 156 on the exhaust gas inlet side of the rectifying guide body 154 is welded and fixed to the cylindrical step portion 155 of the SCR inlet pipe 36. The exhaust gas passage end 157 on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body 154 is fixed by welding to the opening edge of the exhaust gas inlet 151 of the inlet inner case 115.

即ち、ＳＣＲ入口管３６の内部のうち、排気ガス出口側の内部に整流ガイド体１５４が内設される。したがって、入口外側ケース１１６の排気ガス入口１５１よりも、ＳＣＲ入口管３６の排気ガス出口側の開口寸法を大きく形成する構造であっても、ＳＣＲ入口管３６の排気ガス入口側から供給される排気ガスが、入口外側ケース１１６の外周面に接触することがない。その結果、入口外側ケース１１６の排気ガス入口１５１の開口縁などに尿素の結晶塊が形成されることがない。 That is, the rectifying guide body 154 is provided inside the SCR inlet pipe 36 inside the exhaust gas outlet. Accordingly, even if the opening size on the exhaust gas outlet side of the SCR inlet pipe 36 is larger than the exhaust gas inlet 151 of the inlet outer case 116, the exhaust gas supplied from the exhaust gas inlet side of the SCR inlet pipe 36. The gas does not contact the outer peripheral surface of the inlet outer case 116. As a result, no urea crystal lump is formed at the opening edge of the exhaust gas inlet 151 of the inlet outer case 116 or the like.

また、整流ガイド体１５４の排気ガス入口側の排気ガス通路端１５６の開口面積よりも、整流ガイド体１５４の排気ガス出口側の排気ガス通路端１５７の開口面積を大きく形成している。整流ガイド体１５４の排気ガス出口側の排気ガス通路端１５７の開口形状を、排気ガス移動方向を短径Ｌ１とし、これと交差する方向を長径Ｌ２とする長円（または多角形状）に形成している。即ち、整流ガイド体１５４の排気ガス出口側の排気ガス通路端１５７の排気ガスが、排気ガス流入空間１５３内部に拡散しながら供給され、ＳＣＲ触媒３２の排気ガス移動上流側の端面に排気ガスが均等に供給されるように構成している。 Further, the opening area of the exhaust gas passage end 157 on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body 154 is made larger than the opening area of the exhaust gas passage end 156 on the exhaust gas inlet side of the rectifying guide body 154. The opening shape of the exhaust gas passage end 157 on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body 154 is formed into an ellipse (or a polygonal shape) in which the exhaust gas moving direction is the short diameter L1 and the crossing direction is the long diameter L2. ing. That is, the exhaust gas at the exhaust gas passage end 157 on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body 154 is supplied while diffusing into the exhaust gas inflow space 153, and the exhaust gas is supplied to the end surface of the SCR catalyst 32 on the upstream side of the exhaust gas movement. It is configured to be supplied evenly.

図２３を参照して、第２実施形態を示す排気ガス浄化ケースの構造を説明する。図２３に示す如く、上流側外蓋体１２７に接近する方向に上流側内蓋体１２６の中央部を円球状に膨出させ、上流側内蓋体１２６の内面側に凹面部１６１を形成している。整流ガイド体１５４の排気ガス出口側（排気ガス通路端１５７）を、凹面部１６１の中央に向けて傾斜させて開口させている。 With reference to FIG. 23, the structure of the exhaust gas purification | cleaning case which shows 2nd Embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 23, the central portion of the upstream inner lid 126 swells in a spherical shape in a direction approaching the upstream outer lid 127, and a concave portion 161 is formed on the inner surface side of the upstream inner lid 126. ing. The exhaust gas outlet side (exhaust gas passage end 157) of the rectifying guide body 154 is inclined and opened toward the center of the concave surface portion 161.

即ち、整流ガイド体１５４の排気ガス通路端１５７から凹面部１６１の中央に向けて排気ガスが供給され、凹面部１６１の排気ガス拡散作用にて、排気ガス流入空間１５３にて排気ガスが拡散しながら、ＳＣＲ触媒３２の排気ガス移動上流側の端面に排気ガスが均等に供給されるように構成している。 That is, exhaust gas is supplied from the exhaust gas passage end 157 of the rectifying guide body 154 toward the center of the concave surface portion 161, and the exhaust gas diffuses in the exhaust gas inflow space 153 by the exhaust gas diffusion action of the concave surface portion 161. However, the exhaust gas is configured to be uniformly supplied to the end surface of the SCR catalyst 32 on the upstream side of the exhaust gas movement.

図１、図１７〜図２３に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を低減する排気ガス浄化ケースとしての第２ケース２９を備え、尿素水が噴射されたディーゼルエンジン１の排気ガスを、第２ケース２９内部に排気ガス入口１５１から導入させるエンジン装置において、第２ケース２９の外周のうち排気ガス入口１５１の外側に排気ガス入口管としてのＳＣＲ入口管３６を配置する構造であって、排気ガス入口１５１とＳＣＲ入口管３６の接続部に配置させる整流ガイド体１５４を備え、ＳＣＲ入口管３６に前記整流ガイド体１５４を内設させている。したがって、排気ガス入口１５１とＳＣＲ入口管３６の接合部などにおいて、排気ガスに混合させた尿素水が結晶化して、尿素の結晶塊が形成されるのを容易に低減できる。即ち、第２ケース２９の排気ガス入口１５１側に尿素の結晶塊が堆積するのを防止でき、第２ケース２９の内部に排気ガスを適正に導入でき、排気ガス中の窒素酸化物質を、無害な窒素に変換する触媒反応効率を向上できる。 As shown in FIGS. 1 and 17 to 23, the exhaust of the diesel engine 1 is provided with a second case 29 as an exhaust gas purification case for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas of the diesel engine 1 and injected with urea water. In the engine device that introduces gas into the second case 29 from the exhaust gas inlet 151, an SCR inlet pipe 36 as an exhaust gas inlet pipe is arranged outside the exhaust gas inlet 151 in the outer periphery of the second case 29. A rectifying guide body 154 is provided at a connection portion between the exhaust gas inlet 151 and the SCR inlet pipe 36, and the rectifying guide body 154 is provided in the SCR inlet pipe 36. Therefore, it is possible to easily reduce the urea crystal mixed with the exhaust gas from being crystallized at the junction between the exhaust gas inlet 151 and the SCR inlet pipe 36 and the like, and the formation of urea crystal lump. That is, it is possible to prevent the urea crystal lump from accumulating on the exhaust gas inlet 151 side of the second case 29, the exhaust gas can be properly introduced into the second case 29, and the nitrogen oxides in the exhaust gas are harmless. The catalytic reaction efficiency for conversion to fresh nitrogen can be improved.

図１７〜図２３に示す如く、整流ガイド体１５４の排気ガス入口側の排気ガス通路端１５６の開口面積よりも、整流ガイド体１５４の排気ガス出口側の排気ガス通路端１５７の開口面積を大きく形成している。したがって、第２ケース２９へのＳＣＲ入口管３６の取付け剛性を維持しながら、第２ケース２９の排気ガス移動方向の寸法を短縮でき、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。 As shown in FIGS. 17 to 23, the opening area of the exhaust gas passage end 157 on the exhaust gas outlet side of the rectification guide body 154 is larger than the opening area of the exhaust gas passage end 156 on the exhaust gas inlet side of the rectification guide body 154. Forming. Therefore, while maintaining the attachment rigidity of the SCR inlet pipe 36 to the second case 29, the dimension of the second case 29 in the exhaust gas movement direction can be shortened, and the structure can be made compact and lightweight at low cost.

図１７〜図２３に示す如く、整流ガイド体１５４の排気ガス出口側の開口形状を、排気ガス移動方向を短径Ｌ１とし、これと交差する方向を長径Ｌ２とする長円又は多角形状に形成している。したがって、整流ガイド体１５４の排気ガス出口側から、第２ケース２９内部の尿素選択触媒還元型のＳＣＲ触媒３２のうち排気ガス移動上流側の端面に対して排気ガスを均等に供給でき、ＳＣＲ触媒３２にて排気ガス中の窒素酸化物質を無害な窒素に変換するガス浄化機能が向上できる。 As shown in FIGS. 17 to 23, the opening shape on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body 154 is formed in an ellipse or a polygonal shape in which the exhaust gas moving direction is the short diameter L1 and the crossing direction is the long diameter L2. doing. Therefore, the exhaust gas can be uniformly supplied from the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body 154 to the end surface of the urea selective catalyst reduction type SCR catalyst 32 inside the second case 29 on the upstream side of the exhaust gas movement. At 32, the gas purification function for converting nitrogen oxides in the exhaust gas into harmless nitrogen can be improved.

１ディーゼルエンジン
２９第２ケース（排気ガス浄化ケース）
３６ＳＣＲ入口管（排気ガス入口管）
１５１排気ガス入口
１５４整流ガイド体
１５６整流ガイド体の排気ガス入口側の排気ガス通路端
１５７整流ガイド体の排気ガス出口側の排気ガス通路端 1 Diesel engine 29 2nd case (exhaust gas purification case)
36 SCR inlet pipe (exhaust gas inlet pipe)
151 Exhaust gas inlet 154 Rectification guide body 156 Exhaust gas passage end 157 on the exhaust gas inlet side of the rectification guide body 157 Exhaust gas passage end on the exhaust gas outlet side of the rectification guide body

Claims

In an engine device comprising an exhaust gas purification case for reducing nitrogen oxides in engine exhaust gas, and introducing the engine exhaust gas injected with urea water into the exhaust gas purification case from an exhaust gas inlet,
An exhaust gas inlet pipe is connected to the outside of the exhaust gas inlet of the outer periphery of the exhaust gas purification case, and a cylindrical rectifying guide body disposed at a connection portion between the exhaust gas inlet and the exhaust gas inlet pipe is provided. An exhaust gas passage end on the exhaust gas inlet side of the rectifying guide body is welded and fixed to a cylindrical step portion of the exhaust gas inlet pipe , and an exhaust gas outlet side of the rectifying guide body is disposed on an opening edge of the exhaust gas inlet. The exhaust gas passage end is fixed by welding,
The opening area of the exhaust gas passage end on the exhaust gas outlet side of the rectification guide body is formed larger than the opening area of the exhaust gas passage end on the exhaust gas inlet side of the rectification guide body, and the exhaust gas of the rectification guide body An engine device characterized in that the opening shape on the outlet side is formed into an ellipse or a polygonal shape in which the exhaust gas movement direction in the exhaust gas purification case is a short diameter and a direction intersecting the exhaust gas moving direction is a long diameter .

The exhaust gas purification case has a double tube structure of an inner case and an outer case, and an exhaust gas passage end on the exhaust gas outlet side of the rectifying guide body is welded and fixed to an opening edge of the exhaust gas inlet of the inner case. The engine device according to claim 1.