JP5987927B2 - Work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、農業用、建築用、運搬用等の作業機を連結した作業車両、特にトラクタなどの排ガス処理装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus such as a work vehicle, particularly a tractor, to which work machines for agriculture, construction, transportation and the like are connected.
トラックなどの大型車両では、窒素酸化物(以下、NOxと言う)の排出規制が問題になっているが、農業分野においても、今後排ガス規制によりNOx規制の強化が予想されるため、排ガス処理装置の搭載位置を検討しなくてはならない状況となってきた。トラクタや乗用型芝刈り機、コンバインなどの作業車両には、エンジンの排気ガスを還元雰囲気で浄化する排気装置を設けており、排気装置としては下記特許文献1、作業車両としては下記特許文献2などがある。 In large vehicles such as trucks, nitrogen oxide (hereinafter referred to as NOx) emission regulations are a problem, but in the agricultural field, exhaust gas regulations are expected to strengthen NOx regulations. It has become a situation that must consider the mounting position of. A working vehicle such as a tractor, a riding lawn mower, or a combiner is provided with an exhaust device that purifies the exhaust gas of the engine in a reducing atmosphere. and so on.
下記特許文献1には、排ガス中のNOxを効率よく浄化還元するために、排ガス中に尿素水などの還元剤を噴射する還元剤噴射装置を設け、更に尿素水の蒸発を促進する分散剤を設けた構成が開示されている。
また、下記特許文献2には、ディーゼルエンジンをステップの近傍に配置し、ステップの下面に排ガス浄化装置を設けたコンバインが開示されている。
In Patent Document 1 below, in order to efficiently purify and reduce NOx in the exhaust gas, a reducing agent injection device for injecting a reducing agent such as urea water into the exhaust gas is provided, and a dispersant that further promotes evaporation of the urea water is provided. The provided arrangement is disclosed.
Patent Document 2 below discloses a combine in which a diesel engine is disposed in the vicinity of a step and an exhaust gas purifying device is provided on the lower surface of the step.
特許文献1に記載の還元剤噴射装置では、排気通路内に均一なアンモニアを生成することで排ガスを浄化できるが、農作業用の作業車両に排気浄化装置を設ける場合は、そのための設置スペースが必要となり、作業車両自体の大型化を招いてしまう。 In the reducing agent injection device described in Patent Document 1, exhaust gas can be purified by generating uniform ammonia in the exhaust passage. However, when an exhaust purification device is provided in a work vehicle for farm work, an installation space for that purpose is required. This leads to an increase in the size of the work vehicle itself.
特許文献2に記載の構成では、ステップの下面に排ガス浄化装置を設けることで、ステップ下面側のスペースを有効利用している。コンバインなどの大型の作業車両では、ステップ下面にスペースがあることが多いが、トラクタや芝刈り機などの比較的小型の作業車両では、そのようなスペースがない場合もある。また、圃場の凹凸などがあると機体が傾くため、排気浄化装置を機体に強固に支持する必要もある。 In the configuration described in Patent Document 2, an exhaust gas purifying device is provided on the lower surface of the step, thereby effectively utilizing the space on the lower surface side of the step. A large work vehicle such as a combine often has a space on the lower surface of the step, but a relatively small work vehicle such as a tractor or a lawn mower may not have such a space. In addition, since the airframe tilts when there are irregularities in the field, it is also necessary to firmly support the exhaust purification device on the airframe.
本発明の課題は、強固に機体に支持され、排気浄化装置のレイアウトを工夫したコンパクトな構成の作業車両を提供することである。 An object of the present invention is to provide a work vehicle having a compact configuration that is firmly supported by the airframe and devised the layout of the exhaust emission control device.
本発明の上記課題は次の解決手段により解決される。
請求項1記載の発明は、下部にシリンダブロック(7)を上部にシリンダヘッド(6)を有するエンジン(E)と、
左右一対の走行装置(17,18)と、
該左右の走行装置(17,18)間に設けられ、前記エンジン(E)の回転動力を変速して前記走行装置(17,18)に伝達する変速装置(15)を内部に備えたミッションケース(16)と、
操縦席(22)を覆うキャビン(19)と、
前記エンジン(E)から発生する排ガスを浄化するための尿素水溶液を貯留する尿素水溶液タンク(38b)と該尿素水溶液タンク(38b)内の尿素水溶液を排ガスに注入する噴射装置(38a)とを備えたSCR装置(38)を備えたトラクタにおいて、
前記エンジン(E)上部に搭載したDOC装置(45)とエンジン(E)の排気マニホールド(33)の間を第1排気管(41)で連結し、前記キャビン(19)の前方でエンジン(E)を覆うボンネット(26)の右側下方にSCR装置(38)を設け、該SCR装置(38)と前記DOC装置(45)の間を第2排気管(42)で連結する構成とし、
前記DOC装置(45)とSCR装置(38)で浄化された排ガスを排出する配管(39)をキャビン(19)の前側フレーム(19a)に沿って配置して構成し、
前記シリンダブロック(7)の前記配管(39)側の側面に固定されるブラケット(53)と、
前記ミッションケース(16)の前記配管(39)側の側面に配置されるマウントブラケット(50)と、
前記マウントブラケット(50)とブラケット(53)との間に設けた中間ブラケット(55)と、
マウントブラケット(50)とブラケット(53)と中間ブラケット(55)とを固定する固定手段(57)と
を備え、
前記尿素水溶液タンク(38b)をマウントブラケット(50)に設けて前記ブラケット(53)とマウントブラケット(50)とにより尿素水溶液タンク(38b)を支持する構成とし、
前記尿素水溶液タンク(38b)の上面は前記キャビン(19)のフロア(48)と同じ高さに構成し、さらに、前輪(17)との干渉を防ぐために尿素水溶液タンク(38b)の一部を切り欠く構成としたことを特徴とするトラクタである。
The above-described problems of the present invention are solved by the following solution means.
The invention according to claim 1 is an engine (E) having a cylinder block (7) in the lower part and a cylinder head (6) in the upper part,
A pair of left and right traveling devices (17, 18);
A transmission case having a transmission (15) provided between the left and right traveling devices (17, 18) for shifting the rotational power of the engine (E) and transmitting it to the traveling devices (17, 18). (16) and
A cabin (19) covering the cockpit (22);
And a jetting device (38a) for injecting a urea solution in said engine (E) urea aqueous solution tank for storing the urea solution for purifying exhaust gas generated from (38b) and said urea aqueous solution tank (38b) in the exhaust gas In a tractor equipped with an SCR device (38)
A DOC device (45) mounted on the engine (E) and an exhaust manifold (33) of the engine (E) are connected by a first exhaust pipe (41), and the engine (E The SCR device (38) is provided on the lower right side of the hood (26) covering the hood, and the SCR device (38) and the DOC device (45) are connected by the second exhaust pipe (42).
A pipe (39) for discharging the exhaust gas purified by the DOC device (45) and the SCR device (38) is arranged along the front frame (19a) of the cabin (19) ,
A bracket (53) fixed to the side surface of the cylinder block (7) on the pipe (39) side;
A mounting bracket (50) disposed on a side surface of the transmission case (16) on the pipe (39) side;
An intermediate bracket (55) provided between the mounting bracket (50) and the bracket (53);
Fixing means (57) for fixing the mounting bracket (50), the bracket (53) and the intermediate bracket (55);
With
The urea aqueous solution tank (38b) is provided on the mounting bracket (50), and the urea aqueous solution tank (38b) is supported by the bracket (53) and the mounting bracket (50).
The upper surface of the urea aqueous solution tank (38b) is configured at the same height as the floor (48) of the cabin (19), and a part of the urea aqueous solution tank (38b) is provided to prevent interference with the front wheel (17). The tractor is characterized by a cut-out configuration .
請求項2記載の発明は、前記トラクタに装着した作業機に動力伝達するPTOクラッチ(28)を設け、前記尿素水溶液タンク(38b)内の尿素水溶液量を検出する尿素水センサ(54)を設け、該尿素水センサ(54)が所定量以下の尿素水溶液量を検出すると、前記PTOクラッチ(28)の入りを牽制し、前記走行装置(17,18)へのエンジン(E)からの伝動は継続する構成としたことを特徴とする請求項1記載のトラクタである。 According to a second aspect of the invention, prior Symbol a PTO clutch (28) provided for power transmission to a working machine attached to the tractor, the urea sensor for detecting the urea solution amount in the aqueous urea solution tank (38b) and (54) When the urea water sensor (54) detects a urea aqueous solution amount equal to or less than a predetermined amount, the PTO clutch (28) is restrained from entering and the traveling device (17, 18) is transmitted from the engine (E). The tractor according to claim 1, wherein the tractor is configured to continue .
請求項1記載の発明によれば、SCR装置(38)を有効配置できる。また、尿素水溶液タンク(38b)は安定して機体に固定され、強固に支持可能となる。
また、尿素水溶液タンク(38b)の上面はキャビン(19)のフロア(48)と同じ高さに構成したので、作業時の作物の畝などが見やすくなり、作業性が向上する。また、前輪(17)との干渉を防ぐために尿素水溶液タンク(38b)の一部を切り欠く構成としたので、大きい前輪を取り付けることができる。
According to invention of Claim 1, an SCR apparatus (38) can be arranged effectively. The urea aqueous solution tank (38b) is stably fixed to the airframe and can be supported firmly.
In addition, since the upper surface of the urea aqueous solution tank (38b) is configured to be the same height as the floor (48) of the cabin (19), it is easy to see the culm of crops during the work, and the workability is improved. Moreover, since it was set as the structure which notched a part of urea aqueous solution tank (38b) in order to prevent interference with a front wheel (17), a big front wheel can be attached.
請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、尿素水溶液量が所定値以下になると作業機を動かさないことで、NOx低減効果が向上する。作業機は動かないが、走行装置へのエンジンからの伝動は継続するので、移動はできる。 According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the NOx reduction effect is improved by not moving the work implement when the amount of the urea aqueous solution becomes a predetermined value or less. Although the work machine does not move, transmission from the engine to the traveling device continues, so movement is possible.
本発明の実施の形態について以下図面と共に説明する。なお、本明細書では車両の前進方向に向かって左右をそれぞれ左、右といい、前後をそれぞれ前、後ということにする。ここで、本明細書において左右の走行車軸とは、作業車両の進行方向を向いて左右方向の走行車軸をいう。そして、本発明の実施の形態によれば、作業車両の一例であるトラクタを例として以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, left and right are respectively referred to as left and right in the forward direction of the vehicle, and front and rear are referred to as front and rear, respectively. Here, the left and right traveling axles in the present specification refer to traveling axles in the left and right direction facing the traveling direction of the work vehicle. And according to embodiment of this invention, it demonstrates below by taking as an example the tractor which is an example of a working vehicle.
図1には、本発明の実施形態のトラクタ1の左側面図を示し、図2には図1のトラクタの正面図(右側部分)を示している。また、図3には、図2のボンネット26を外した場合の正面図を示し、図4には、エンジンE付近の右側面図を示す。更に、図5には、図4のマウントブラケット付近の斜視図を示し、図6には、図1のトラクタ1の操縦席付近の上面図を示す。
FIG. 1 shows a left side view of a tractor 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a front view (right side portion) of the tractor of FIG. 3 shows a front view when the
トラクタ1は、機体前部のボンネット26内にエンジンEを搭載し、このエンジンEの回転動力をミッションケース16内のトランスミッション15(変速装置)に伝え、このトランスミッション15で減速された回転動力を走行装置である前輪17と後輪18とに伝えるようにしている。機体上の操縦席22の周りはキャビン19で覆われており、キャビン19の前方左右両側に設けたステップ10から作業者はトラクタ1に乗り降りする。
The tractor 1 has an engine E mounted in a
キャビン19の内部で操縦席22前側のメータパネル117を設けたダッシュボード13からステアリングハンドル20を立設し、その左側には、トラクタ1の前進と後進の切り替えを行う前後進レバー120(図6)や駐車ブレーキ122、PTOチェンジレバー124(2速−N(中立)−1速にチェンジ可能)等を配置している。PTOチェンジレバー124でPTO変速を決め、PTO入り切りスイッチ(PTOクラッチの入り切りスイッチ)126でPTO軸(図示せず)の回転と停止を行う。
A steering handle 20 is erected from the
このエンジンEは、シリンダへの吸気を加圧するターボチャージャー3を備えたディーゼルエンジンであり、上面にシリンダヘッド6(図8)が締結されたシリンダブロック7(図8)を備えている。また、エンジンEの空冷用の冷却ファン27(図4)が配置されている。図4に示すように、シリンダヘッド6には、ターボチャージャー3が取り付けられている。左右の後輪18,18の間にはヒッチ21と三点リンク(図示省略)を設けてロータリ等の作業機を装着するように構成している。
The engine E is a diesel engine including a
そして、エンジンEには排気装置を接続している。排気装置は、エンジンEの排気マニホールド33(図8)に接続した排気管41に排気浄化装置35を設けて構成している。
An exhaust device is connected to the engine E. The exhaust device is configured by providing an
排気浄化装置35はDPF(Diesel Particulate Filter)装置36やSCR(Selective Catalytic Reduction)装置38などから構成される。なお、DPFはディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質(以下、PMと言う)を減少させる装置(フィルター)であり、 SCRとは排ガス中の窒素酸化物を浄化する選択性還元NOx触媒である。
The
SCR装置38は触媒となる尿素水溶液の尿素水溶液噴射装置(例えば、インジェクタ)38aと、尿素水溶液噴射装置38aに供給する尿素水溶液を貯留するタンク38bからなる。なお、触媒は尿素に限られない。
The
エンジンEの各気筒から排気マニホールド33に排出された排気ガスは、第1排気管41を介してDPF装置36に送られる。DPF装置36によってPMが捕集された後、排気ガスはSCR装置38に第2排気管42を介して送られる。SCR装置38によって窒素酸化物が無害化された排気ガスは、ミッションケース16の右側のテールパイプ39によってトラクタ1の上方に向けて放出される。
Exhaust gas discharged from each cylinder of the engine E to the
SCR装置38の尿素水溶液タンク38bは、エンジンEのシリンダブロック7側部の車体フレーム8に取り付けられたブラケット53により支持している。図7に示すように、左右の車体フレーム8,8の間にエンジンEのシリンダブロック7の下部が入り込んでおり、ブラケット53は車体フレーム8を介して貫通したボルト(固定手段の一例)でシリンダブロック7に固定されている。
The urea
尿素水溶液タンク38bをシリンダブロック7の右側面に設けたブラケット53により支持することで、すなわちシリンダブロック7は強度が大きいため、この部分に尿素水溶液タンク38bをボルト57などの固定手段で取り付けると、尿素水溶液タンク38bが安定してトラクタ1に固定される。
By supporting the urea
そして、更にミッションケース16の右側面にマウントブラケット50を連結して、このマウントブラケット50によっても尿素水溶液タンク38bを支持する構成としている。ミッションケース16の右側面にはテールパイプ39が位置しており、テールパイプ39側に尿素水溶液タンク38bを配置することで、エンジンEからの排ガスの配管が短くなる。
Further, the mounting
トラクタや芝刈り機などの比較的小型の作業車両では、スペースがない場合もあり、新規に何らかの部材(尿素水溶液タンク等)を搭載する場合、場所がないため何らかの工夫が必要となる。本実施形態では、シリンダブロック7とミッションケース16からブラケット53やマウントブラケット50等を介して尿素水溶液タンク38bを取り付ける。本構成により、圃場の凹凸などがあって機体が傾いても、尿素水溶液タンク38bを強固に支持できるため安全である。
In relatively small work vehicles such as tractors and lawn mowers, there are cases where there is no space, and when a new member (such as a urea aqueous solution tank) is newly mounted, there is no place, so some contrivance is required. In this embodiment, the urea
マウントブラケット50は、側面視で階段状(Z型に曲がった形状)であり、下段50aの平面上に尿素水溶液タンク38bを載置し、鉛直面50bに沿って尿素水溶液タンク38bから取り付けステー40を出して取り付けると良い。
The
なお、マウントブラケット50に直接尿素水溶液タンク38bを設けずに、マウントブラケット50に更に補助ブラケット(図示せず)を設け、この補助ブラケットに尿素水溶液タンク38bを設ける構成でも良い。
Alternatively, the mounting
トラクタ1に装備する装置の大きさや種類、またレイアウトによってはマウントブラケット50に直接尿素水溶液タンク38bを設けることが難しい場合もあるため、補助ブラケットを設けることで、汎用的に富み、確実に尿素水溶液タンク38bを固定できる。
また、ブラケットが二重構成になることで、強固に支持できる。
Since it may be difficult to directly provide the urea
Moreover, it can support firmly because a bracket becomes a double structure.
そして、マウントブラケット50はブラケット53にスペーサとなる中間ブラケット55を介して取り付けても良い。マウントブラケット50とブラケット53の間に中間ブラケット55を挟んで、ボルト57などの固定手段で固定することで、強固にマウントブラケット50をブラケット53に固定、支持させることができる。したがって、尿素水溶液タンク38bをトラクタ1に安定して支持でき、より強固に支持可能となる。
The
また、この中間ブラケット55の素材や形状を工夫することで、中間ブラケット55は防振材として機能する。防振材とは、運転する機器、装置の振動を吸収するものであり、天然ゴム、シリコン、ウレタン、合成ゴムなどの弾性材を素材として用いたり、スポンジ素材としたりすれば良い。
中間ブラケット55が防振材を兼ねることで、トラクタ1の作業時や走行時の振動を吸収し、作業者にも不快感を与えないため作業性が向上する。
Further, by devising the material and shape of the
Since the
そして、図3に示すように尿素水溶液タンク38bをテールパイプ39の下面に設け、尿素水溶液タンク38bの上面に尿素水溶液のインジェクタ38aを設けると、テールパイプ39内に臨むようにインジェクタ38aを配置できる。なお、インジェクタ38aは尿素水溶液タンク38bの上面ではなく、側面でも良い。
As shown in FIG. 3, when the urea
テールパイプ39と尿素水溶液タンク38bを近接に配置して、尿素水溶液タンク38bに設けたインジェクタ38aからテールパイプ39内に尿素水溶液を噴射することで、尿素水溶液タンク38bから噴射位置までの距離が短く、コンパクトな構成となる。また、尿素水溶液タンク38bから尿素水溶液の配管を設ける必要もなく、コストも低減され、配管の接続部から尿素水溶液が漏れるなどの不具合も生じない。
なお、本実施形態では、機体の右側に尿素水溶液タンク38bを設けた例を示しているが、テールパイプ39が機体の左側にある場合は、尿素水溶液タンク38bも同様に左側に設けると良い。
By arranging the
In this embodiment, an example in which the urea
図8には、図1のトラクタの尿素水溶液タンク38bの位置を変えた場合の前方部分の左側面図を示す。なお、以下の説明の中で、尿素水溶液タンク38bの位置がエンジンEのシリンダブロック7及びミッションケース16の側方ではない場合は参考例とする。
また、図9(a)には、図8のエンジンE付近の右側面図を示し、図9(b)には図9(a)のブラケット58の拡大図(斜視図)を示し、図10には、図9の背面図を示す。
FIG. 8 is a left side view of the front portion when the position of the urea
9A is a right side view of the vicinity of the engine E in FIG. 8, FIG. 9B is an enlarged view (perspective view) of the
参考例として、エンジンEのシリンダブロック7の後部にブラケット58を設け、このブラケット58に尿素水溶液タンク38bを支持しても良い。なお、尿素水溶液タンク38bを支持できれば形状はどのようなものでも良い。
As a reference example, a
シリンダブロック7は強度が大きいため、この部分から後方にステー(図示せず)を出して尿素水溶液タンク38bをボルトなどの固定手段で取り付けると、尿素水溶液タンク38bが安定してトラクタ1に固定される。エンジンEとトラクタ1のキャビン19との間には空間部があるため、この空間を利用することで、尿素水溶液タンク38bをコンパクトに配置できる。
Since the
また、図9(b)に示すように、ブラケット58にシリンダブロック7への取り付け穴58aとミッションケース16への取り付け穴58bを設けて、ブラケット58をシリンダブロック7とミッションケース16に取り付け、シリンダブロック7の後方で且つミッションケース16の上面に尿素水溶液タンク38bを設けると、尿素水溶液タンク38bの周囲が構造体によって囲まれるため、更に安定してトラクタ1に固定される。
Also, as shown in FIG. 9B, the
図11には、図9(a)の平面図(一部追加した図)を示す。
テールパイプ39はミッションケース16の右側にあるため、この場合は直接尿素水溶液タンク38bに、テールパイプ39内に尿素水溶液を吹き込むインジェクタ38aを設けることができない。したがって、尿素水溶液タンク38bに尿素水溶液噴射ライン(管、チューブなどで良い)52を接続し、尿素水溶液噴射ライン52内の尿素水溶液をインジェクタ38aによってテールパイプ39内に噴射する構成とすれば良い。
FIG. 11 shows a plan view (partially added view) of FIG.
Since the
図12には、図11のトラクタ1のDPF装置36の配置を変えた場合の平面図を示す。エンジンEの各気筒から排気マニホールド33に排出された排気ガスは、第1排気管41を介してDPF装置36に送られる。通常、DPF装置36は機体の左右中心線Cに沿って真っ直ぐに設けられており、第1排気管41の長さを調節してDPF装置36に配管を繋いでいる。
FIG. 12 shows a plan view when the arrangement of the
第1排気管41の長さが長いと、排ガスの流路が長くなってカーブ(曲線部分)が形成されるためガス流の抵抗が生じて排ガスが流れにくくなったり、詰まりやすくなったりしてしまう。
If the length of the
そこで、排気マニホールド33の出口とDPF装置36の入口間の距離が短くなるように、DPF装置36を左右中心線Cに対して斜めに傾けて配置すると良い。図12の例では、DPF装置36の後部に排ガスの入口があるため、後部が排気マニホールド33側(図示例では左側)に向くように傾ける。なお、図11のように排気マニホールド33が機体の左側にあってDPF装置36の左側面に排ガスの入口がある場合は、第1排気管41の長さを比較的短くできるが、この場合も図12のように傾けることで、より一層第1排気管41の長さを短くできる。
Therefore, the
第1排気管41の長さをできるだけ短くすることで、排気マニホールド33に排出された排気ガスはスムーズにDPF装置36に流れるため、排ガスの浄化効率も向上する。
By reducing the length of the
以上の構成は、排気浄化装置35としてDPF装置36やSCR装置38を設けた場合であるが、それ以外にDOC(Diesel Oxidation Catalyst)装置45を設けても良い。DOCは炭化水素と一酸化炭素を除去する酸化触媒である。DOCは、SOF(Soluble Organic Fraction:有機性可溶成分)の酸化性能も有する。DOC装置45は、DPF装置36の前流に設けることで、まずDOCの触媒作用によってHCは水とCO2に、COはCO2に酸化される。また、NOxのうち、NOはNO2に酸化される。NO2はDPFに堆積したPMと接触してPMを酸化(燃焼)させる。また、DOC装置45をSCR装置38の前後に設ける場合もある。
The above configuration is a case where the
なお、トラクタ1にこれらDOC装置45、DPF装置36、SCR装置38を全て搭載する必要はなく、排ガス規制が達成されていれば、燃費やコストなどの点から任意の組み合わせで良い。
Note that it is not necessary to mount all of the
また、図13には、DOC装置45を搭載したトラクタ1を、向かって左前方から見た場合の斜視図(前側部分のみの簡略図)を示す。この図に示すトラクタ1はDOC装置45とSCR装置38を搭載しており、DPF装置36を設けていない。
FIG. 13 shows a perspective view of the tractor 1 on which the
そして、SCR装置38の尿素水溶液タンク38bの上面がキャビン19のフロア48(図1)と同じ高さになるように尿素水溶液タンク38bを設けると、尿素水溶液タンク38bが邪魔にならず機体の前方及び前輪17付近の視界が良好となり、作業時の作物の畝などが見やすくなるため、作業性に優れる。
Then, if the urea
また、DOC装置45とSCR装置38の尿素水溶液タンク38bを連結する第2排気管42は、柔軟で自由自在に曲げることができるフレキシブルパイプ(フレキシブルホース、フレキシブルチューブラセン管ともいう)で構成しても良い。DOC装置45とSCR装置38とで異なる振動数の振動が生じた場合でも、そのような振動を吸収でき、応力がかかって排気管が破損するようなことを防止できる。
The
また、テールパイプ39を前側フレーム19aに図示しない固定手段により取り付けて固定し、SCR装置38の尿素水溶液タンク38bとテールパイプ39の間に上記のようなフレキシブルの継ぎ手(図示せず)を設けると、テールパイプ39をキャビン19側で固定でき、テールパイプ39も安定し、強固な取り付け構造となると共に機体の振動にも強い。
Further, when the
また、尿素水溶液タンク38bを支持するマウントブラケット50はミッションケースの側面で、且つキャビン19の前方下部に設けても良い。この場合も、従来からあるキャビン19の前方下部を利用して取り付けることで、特別な支持部材を設ける必要がなく安価に製造できる。
Further, the
そして、尿素水溶液タンク38bをキャビン19の前方下部に設けた場合は、前輪17との干渉を防ぐために尿素水溶液タンク38bの前部を一部切り欠いた形状(図13の丸枠Xで示す)としても良い。尿素水溶液タンク38bの前部を切り欠くことで、前輪17との間に隙間が確保でき、前輪17を大きく設定できる。
When the urea
図14には、DOC装置45を搭載したトラクタの平面図を示す。この例では、尿素水溶液タンク38bをエンジンEの後方に設けている(参考例)。
排気ガスは排気マニホールド33から第1排気管41を通り、DOC装置45に送られて炭化水素、一酸化炭素、SOFなどが除去される。更に、第2排気管42を介してSCR装置38に送られて窒素酸化物が無害化された排気ガスは、テールパイプ39によってトラクタ1上方に向けて放出される。テールパイプ39はキャビン19の前側フレーム19aに沿ってルーフ方向に伸びている。
このような配管構造とすることで、エンジンEから大気中に排出するまでの排気管の長さが総合的にみて短くなるため、安価に製造できる。
In FIG. 14, the top view of the tractor carrying the
The exhaust gas passes from the
By adopting such a piping structure, the length of the exhaust pipe from the engine E until it is discharged into the atmosphere is shortened comprehensively, so that it can be manufactured at low cost.
図15には、図14とは尿素水溶液タンク38bの位置を変えた場合の平面図を示す。そして、図15に示すように、尿素水溶液タンク38bをDOC装置45やターボチャージャー3から離れた位置に設けると、尿素水溶液タンク38b内の尿素水溶液が高温になることを防止でき、尿素水溶液タンク38bを断熱材で覆う必要がなくなるため、安価に設置できる。
なお、尿素水溶液タンク38bの位置は、DOC装置45から比較的離れれば、図13に示す位置でも良い。
FIG. 15 is a plan view when the position of the urea
The urea
そして、テールパイプ39を尿素水溶液タンク38bに連結させなくても、尿素水溶液タンク38bに尿素水溶液噴射ライン52を接続し、尿素水溶液噴射ライン52内の尿素水溶液をインジェクタ38aによって第1排気管41内に噴射する構成としても良い。この場合は尿素水溶液タンク38bの機体からの取り外しが容易に行え、メンテナンス性にも優れると共に、尿素水溶液噴射ライン52からの尿素水溶液の噴射位置も適宜変更できるため、尿素水溶液タンク38bの位置の自由度が向上する。
Even if the
また、DOC装置45の前流のみならず、DOC装置45の後流にも尿素水溶液を注入しても良い。この場合は、尿素水溶液タンク38bに設けたインジェクタ38aからテールパイプ39内に尿素水溶液を噴射する構成とすれば良い。
なお、図16のように、尿素水溶液タンク38bをDOC装置45の後方に設けた場合(図14の構成)は、尿素水溶液噴射ライン52の距離を短くできる。
Further, the urea aqueous solution may be injected not only in the upstream flow of the
As shown in FIG. 16, when the urea
一方、トラクタ1にはロータリ等の作業機を装着するが、PTO入り切りスイッチ126の切り換えによってPTOクラッチ28(油圧クラッチ)を入り切りすることで、エンジンEから作業機への動力の伝達を行っている。 On the other hand, a working machine such as a rotary is mounted on the tractor 1, and power is transmitted from the engine E to the working machine by turning on and off the PTO clutch 28 (hydraulic clutch) by switching the PTO on / off switch 126. .
図17には、本実施形態のトラクタ1の制御ブロック図を示す。
尿素水溶液タンク38b内の尿素水溶液が少なくなると、SCR装置38による排気ガス中の窒素酸化物の処理能力が低下するため、作業を続けることは好ましくない。
In FIG. 17, the control block diagram of the tractor 1 of this embodiment is shown.
If the urea aqueous solution in the urea
そこで、尿素水溶液タンク38b内の尿素水溶液の残量が少ないこと(例えば、ほぼゼロ)を検出する尿素水センサ54を尿素水溶液タンク38b内に設ける。本機のコントローラ(制御装置)100aに尿素水センサ54からの信号が入力され、尿素水溶液タンク38b内の液量が一定量以下の場合に、PTOのコントローラ100bに信号が出力されることで、PTOクラッチ28のソレノイド56への電流を断ちPTOクラッチ28を切りにする。すなわち、尿素水センサ54によって検出される尿素水溶液タンク38b内の尿素水溶液の残量とPTOクラッチ28の切り動作が連動した構成である。なお、PTOクラッチ28を入りにしようとした場合は、入りを牽制する。
Therefore, a
PTOクラッチ28が切りとなった場合は尿素水溶液が補給されるまで作業を続行できないが、前輪17や後輪18などの走行系へのエンジンEからの伝動は継続されるため、移動可能である。
If the PTO clutch 28 is disengaged, the operation cannot be continued until the urea aqueous solution is replenished, but the transmission from the engine E to the traveling system such as the
なお、エンジン回転数(rpm)は、エンジン回転数センサ60によって検出される。エンジン回転数センサ60はエンジンEのクランクシャフトの回転を検出するもので、エンジンEの種類によりエンジン回転数センサ60の位置はいろいろとある。
The engine speed (rpm) is detected by the
また、トラクタ1のメータパネル117付近に警告装置59を設け、作業者に警告を発する構成でも良い。PTOクラッチ28を切りにすると同時に警告装置59を作動させる構成でも良いし、警告装置59を作動させた後、尿素水溶液噴射装置38aによる噴射を継続している場合に(タイマで計測しても良い)PTOクラッチ28を切りにする構成としても良い。尿素水溶液噴射装置38aはコントローラ100aからの信号によって噴射量が制御されている。NOxは、基本的には燃料噴射量と酸素との関係で変化するため、シリンダ内に噴射される燃料量及び酸素量とを監視してNOx値を算出し、尿素の量を制御するが、他の方法でも良い。警告装置59としては、音声を発するブザー、視覚で認識可能なランプ、モニタなどがある。
Alternatively, a
図18には、DPF装置36の配置を変えた場合のエンジンE付近の側面図を示す。
エンジンEのシリンダブロック7の側面に取り付け用のボス70を設け、このボス70を利用してDPF装置36を取り付けた構成である。強度の大きいシリンダブロック7にDPF装置36を設けることで、機体に安定して固定され、強固な構造体となる。
DPF装置36は重量が重いため、機体の振動とともに取り付けられる部分も振動する。このため、強度の強いシリンダブロック7に取り付ける。
FIG. 18 shows a side view of the vicinity of the engine E when the arrangement of the
A
Since the
図18に示すように、DPF装置36の排気導入側の第一排気管41はエンジンEと排気マニホールド33の側に配置し、排気出口側の第2排気管42はエンジンEの側部に配置することで、第一排気管41と第2排気管42の管長を短くできる。
As shown in FIG. 18, the
大型のトラックなどでは、キャビン19の下方にエンジンEがあり、そのエンジンEから機体後方に向かって排気管が伸びているため、その排気管の途中(荷台の下方あたり)にDPF装置36を設けている。しかし、小型のトラクタでは、スペースの余裕がないため、DPF装置36はボンネット26で覆われるエンジンルーム内に配置される。
In large trucks, etc., there is an engine E below the
図19(a)には、エンジンE付近の側面図を示し(図4の左側面図に相当する)、図19(b)には、図19(a)のDPF部分の断面を前から見た図を示す。
DPF装置36をエンジンEの上部後方に設けた場合に、キャビン19の隔壁19bとエンジンEとの間に更に隔壁72を設けると、DPF装置36の熱がキャビン19側に伝わりにくくなる。したがって、キャビン19内やキャビン19前面のガラスなどに熱がこもることを防止でき、またDPF装置36やエンジンEなどから発生する騒音も伝わりにくくなることから防音効果もある。本構成により、作業者が不快な思いをすることなく快適に作業ができるため、作業性が向上する。
図19に示すように、DPF装置36やエンジンEから発生する熱風はファン27によって図19の矢印B方向に流れ、隔壁72に当たった後、トラクタ1の外部に排出される。
FIG. 19A shows a side view of the vicinity of the engine E (corresponding to the left side view of FIG. 4), and FIG. 19B shows a cross section of the DPF portion of FIG. The figure is shown.
When the
As shown in FIG. 19, hot air generated from the
また、隔壁72の下に導風板74を設けると、熱風は導風板74に沿って効果的に横方向(左右方向外側)に排出でき、作物への熱や風による埃の舞い上げを防止できる。導風板74はDPF装置36の左右方向外側に正面視(背面視)でハの字状となるように左右対称に設けることで、熱風はDPF装置36の左右方向外側で且つ下方に向かって流れる。
隔壁72の上部はボンネット26の内面に沿うように形成し、隔壁72の下部にはサイドネット(図1)に風が抜けるように導風板74を設けることで、効果的に熱を逃がすことができる。
In addition, when the
The upper part of the
図20には、DPF装置36の配置を変えた場合のエンジンE付近の側面図を示す。
排気マニホールド33とターボチャージャー3を繋ぐブラケット76を設け、ターボチャージャー3に直接取り付けたDPF装置36をブラケット76で固定すると、排気圧損を低減できる。DPF装置36に流れる排ガス流によってDPF装置36が不安定になるが、ブラケット76で固定することで安定的に固定支持され、また、ターボチャージャー3とDPF装置36との間に配管がないことで、全体的に排気の圧損(圧力損失)が減る。排気管の長さが短いほど排気圧損が減り、エンジン馬力の低下が抑制される。
FIG. 20 shows a side view of the vicinity of the engine E when the arrangement of the
When the
ブラケット76は、排気マニホールド33の上面に鉛直方向に延びる鉛直ブラケット76aとDPF装置36の下面を支持する連結ブラケット76bから構成される。鉛直ブラケット76aと連結ブラケット76bとの間に弾性体77を設けると、DPF装置36の振動を吸収できる。DPF装置36はマフラーなどに比べて重量が重いので、取り付け部の振動を抑える必要がある。
The
図21(a)には、DPF装置36の配置を変えた場合のエンジンE付近の側面図を示し、図21(b)には、図21(a)の平面図を示す。
エンジンEの上部後方に、エンジンEと連結したボンネット26の回動支点78aを持つブラケット78を設け、そのブラケット78にDPF装置36を固定する。ボンネット26の回動支点78aを持つブラケット78を利用して取り付けることで、別の支持部材が不要となる。
FIG. 21 (a) shows a side view of the vicinity of the engine E when the arrangement of the
A
ブラケット78はエンジンEに固定され、ブラケット78とDPF装置36との間に弾性体80を介しても良い。ブラケット78とDPF装置36との間に弾性体80を設けることで、重量の重いDPF装置36の振動を吸収できる。
The
本発明は、SCR装置を搭載した作業車両に利用可能である。 The present invention can be used for a work vehicle equipped with an SCR device.
E エンジン
1 トラクタ
3 ターボチャージャー
6 シリンダヘッド
7 シリンダブロック
8 車体フレーム
10 ステップ
13 ダッシュボード
15 トランスミッション
16 ミッションケース
17 前輪
18 後輪
19 キャビン
19a 前側フレーム
20 ステアリングハンドル
22 操縦席
26 ボンネット
27 冷却ファン
28 PTOクラッチ
33 排気マニホールド
35 排気浄化装置
36 DPF装置
38 SCR装置
38a 噴射装置
38b 尿素水溶液タンク
39 テールパイプ(配管)
41 第1排気管
42 第2排気管
45 DOC装置
48 フロア
50 マウントブラケット
52 尿素水溶液噴射ライン
53 ブラケット
54 尿素水センサ
55 中間ブラケット
56 ソレノイド
57 ボルト(固定手段)
58 ブラケット
59 警告装置
60 エンジン回転数センサ
62 コモンレール
64 ブラケット
67 マウント
70 ボス
72 隔壁
74 導風板
76 ブラケット
77 弾性体
78 ブラケット
80 弾性体
82 プレート
84 ブラケット
100 コントローラ
117 メータパネル
120 前後進レバー
122 駐車ブレーキ
124 PTOチェンジレバー
126 PTO入り切りスイッチ
130 サイドネット
E Engine 1 Tractor
3 Turbocharger 6
41
48
58
Claims (2)
左右一対の走行装置(17,18)と、
該左右の走行装置(17,18)間に設けられ、前記エンジン(E)の回転動力を変速して前記走行装置(17,18)に伝達する変速装置(15)を内部に備えたミッションケース(16)と、
操縦席(22)を覆うキャビン(19)と、
前記エンジン(E)から発生する排ガスを浄化するための尿素水溶液を貯留する尿素水溶液タンク(38b)と該尿素水溶液タンク(38b)内の尿素水溶液を排ガスに注入する噴射装置(38a)とを備えたSCR装置(38)を備えたトラクタにおいて、
前記エンジン(E)上部に搭載したDOC装置(45)とエンジン(E)の排気マニホールド(33)の間を第1排気管(41)で連結し、前記キャビン(19)の前方でエンジン(E)を覆うボンネット(26)の右側下方にSCR装置(38)を設け、該SCR装置(38)と前記DOC装置(45)の間を第2排気管(42)で連結する構成とし、
前記DOC装置(45)とSCR装置(38)で浄化された排ガスを排出する配管(39)をキャビン(19)の前側フレーム(19a)に沿って配置して構成し、
前記シリンダブロック(7)の前記配管(39)側の側面に固定されるブラケット(53)と、
前記ミッションケース(16)の前記配管(39)側の側面に配置されるマウントブラケット(50)と、
前記マウントブラケット(50)とブラケット(53)との間に設けた中間ブラケット(55)と、
マウントブラケット(50)とブラケット(53)と中間ブラケット(55)とを固定する固定手段(57)と
を備え、
前記尿素水溶液タンク(38b)をマウントブラケット(50)に設けて前記ブラケット(53)とマウントブラケット(50)とにより尿素水溶液タンク(38b)を支持する構成とし、
前記尿素水溶液タンク(38b)の上面は前記キャビン(19)のフロア(48)と同じ高さに構成し、さらに、前輪(17)との干渉を防ぐために尿素水溶液タンク(38b)の一部を切り欠く構成としたことを特徴とするトラクタ。 An engine (E) having a cylinder block (7) at the bottom and a cylinder head (6) at the top;
A pair of left and right traveling devices (17, 18);
A transmission case having a transmission (15) provided between the left and right traveling devices (17, 18) for shifting the rotational power of the engine (E) and transmitting it to the traveling devices (17, 18). (16) and
A cabin (19) covering the cockpit (22);
And a jetting device (38a) for injecting a urea solution in said engine (E) urea aqueous solution tank for storing the urea solution for purifying exhaust gas generated from (38b) and said urea aqueous solution tank (38b) in the exhaust gas In a tractor equipped with an SCR device (38)
A DOC device (45) mounted on the engine (E) and an exhaust manifold (33) of the engine (E) are connected by a first exhaust pipe (41), and the engine (E The SCR device (38) is provided on the lower right side of the hood (26) covering the hood, and the SCR device (38) and the DOC device (45) are connected by the second exhaust pipe (42).
A pipe (39) for discharging the exhaust gas purified by the DOC device (45) and the SCR device (38) is arranged along the front frame (19a) of the cabin (19) ,
A bracket (53) fixed to the side surface of the cylinder block (7) on the pipe (39) side;
A mounting bracket (50) disposed on a side surface of the transmission case (16) on the pipe (39) side;
An intermediate bracket (55) provided between the mounting bracket (50) and the bracket (53);
Fixing means (57) for fixing the mounting bracket (50), the bracket (53) and the intermediate bracket (55);
With
The urea aqueous solution tank (38b) is provided on the mounting bracket (50), and the urea aqueous solution tank (38b) is supported by the bracket (53) and the mounting bracket (50).
The upper surface of the urea aqueous solution tank (38b) is configured to have the same height as the floor (48) of the cabin (19). A tractor characterized by a notch configuration .
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