JP6051078B2 - Engine equipment - Google Patents
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Description
本願発明は、排気ガス浄化装置を設けた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、例えばホイルローダ又はバックホウ又はフォークリフトカーなどの作業機械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 such as a diesel engine provided with an exhaust gas purification device, and more particularly to an engine device mounted on a work machine such as a wheel loader, a backhoe or a forklift car.
従来より、エンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置(ディーゼルパティキュレートフィルタ)を設け、排気ガス浄化装置の酸化触媒又はスートフィルタ等によって、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を開発されている(例えば特許文献1参照)。また、近年では、環境対策のため、建設機械や農業機械などの作業機械の分野においても、その機械に使用されるディーゼルエンジンに、排気ガス浄化装置を設けることが求められている(例えば特許文献2参照)。 Conventionally, an exhaust gas purification device (diesel particulate filter) is provided in an exhaust path of an engine, and a technology for purifying exhaust gas discharged from a diesel engine by an oxidation catalyst or a soot filter of the exhaust gas purification device. It has been developed (see, for example, Patent Document 1). Further, in recent years, in the field of work machines such as construction machines and agricultural machines, it is required to provide an exhaust gas purifying device in a diesel engine used in the machine for environmental measures (for example, Patent Documents). 2).
ところで、排気ガス浄化装置を設けた場合、エンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置を消音器(マフラ)に代えて単に配置したのでは、消音器に比べて排気ガス浄化装置が格段に重い。そのため、特許文献2に開示される建設機械における消音器の支持構造を、排気ガス浄化装置の支持構造に流用したとしても、排気ガス浄化装置を安定的に組付けできないという問題がある。特にホイルローダのような作業機械では、周囲との接触防止のために旋回半径を小さくするべく、走行機体自体のコンパクト化が求められ、エンジン搭載スペースに制約がある。
By the way, when the exhaust gas purification device is provided, if the exhaust gas purification device is simply arranged in the exhaust path of the engine instead of the silencer (muffler), the exhaust gas purification device is much heavier than the silencer. . Therefore, even if the silencer support structure in the construction machine disclosed in
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、走行機体の後部に設けたボンネット上に操縦座席を配置し且つ前記ボンネット内にエンジンを配置した作業機械に搭載されるエンジン装置であって、前記作業機械が、前記エンジンの後方において前記エンジンに設けた冷却ファンと対向する位置に設けられた熱交換器を有し、該熱交換器が、前記走行機体の機体フレームの左右側壁間を架橋する支持部材によって支持されており、前記エンジンの左右一側面に設けられるとともに、上方に排気ガス出口を備えた排気マニホールドと、該排気マニホールド上方で支持されるとともに、該排気マニホールドの排気ガス出口側に排気ガス入口側が連結されて前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、を備え、前記排気ガス浄化装置を、前記エンジンのヘッドカバーと前記ボンネットの左右内側面の一方との間で、前記エンジンの左右一側面に対して平行に配置し、前記エンジンにおいて前記ボンネットの左右内側面の他方に向いた吸気口に、前記エンジンの後方に向けて延びる吸気管を介してエアクリーナを連結し、前記排気ガス浄化装置の一部が前記支持部材の上端よりも上方に配される一方、前記エアクリーナは前記支持部材の上端よりも下方に配置され、前記エアクリーナは、前記エンジンを挟んで前記排気ガス浄化装置の反対側で且つ前記エンジンの後方に位置しているものである。 The invention of the present application is an engine device mounted on a work machine in which a control seat is arranged on a bonnet provided at a rear portion of a traveling machine body and an engine is arranged in the bonnet, and the work machine is located behind the engine. A heat exchanger provided at a position facing a cooling fan provided in the engine, and the heat exchanger is supported by a support member that bridges between the left and right side walls of the body frame of the traveling aircraft, An exhaust manifold provided on the left and right side surfaces of the engine and having an exhaust gas outlet on the upper side, and supported above the exhaust manifold, and an exhaust gas inlet side connected to the exhaust gas outlet side of the exhaust manifold. An exhaust gas purifying device for purifying the exhaust gas of the engine, the exhaust gas purifying device, the head cover of the engine and the front Between one of the left and right inner surfaces of the bonnet, it is arranged in parallel to the left and right side surfaces of the engine, and toward the other side of the left and right inner surfaces of the bonnet in the engine, facing the rear of the engine An air cleaner is connected via an extending intake pipe, and a portion of the exhaust gas purification device is disposed above the upper end of the support member, while the air cleaner is disposed below the upper end of the support member, The air cleaner is located on the opposite side of the exhaust gas purification device and behind the engine with the engine interposed therebetween.
上記エンジン装置において、前記排気ガス浄化装置が、前記エンジンのシリンダヘッドに連結された支持体により支持される構成としたものとしてもよい。 In the engine device, the exhaust gas purifier may be those configured to be supported by the linked support on the cylinder head of the engine.
上記エンジン装置において、前記支持体が、前記エンジンの冷却ファン側で固定された第1ブラケット脚と、前記エンジンのフライホイールハウジング側で固定された第2ブラケット脚とであって、前記第1ブラケット脚が前記排気ガス浄化装置における排気ガス移動方向の上流側を支持するとともに、前記第2ブラケット脚が前記排気ガス浄化装置における排気ガス移動方向の下流側を支持する構成としたものとしてもよい。 In the engine apparatus, the support body includes a first bracket leg fixed on a cooling fan side of the engine and a second bracket leg fixed on a flywheel housing side of the engine, and the first bracket with legs for supporting the upstream side of the exhaust gas moving direction of the exhaust gas purifier may be those wherein the second bracket leg is configured to support the downstream side of the exhaust gas moving direction in the exhaust gas purifying device.
上記エンジン装置において、前記排気ガス浄化装置が、前記第1ブラケット脚と前記第2ブラケット脚の間となる位置で前記排気マニホールドと連結する構成としたものとしてもよい。 In the engine device, the exhaust gas purifier may be those configured for coupling to the exhaust manifold in position between the said first bracket leg the second bracket leg.
上記エンジン装置において、前記排気ガス浄化装置が、前記エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化体と、前記ガス浄化体を収容する浄化ケーシングと、前記浄化ケーシングの排気ガス流入口に連通するとともに前記排気マニホールドの排気ガス出口側と連結される排気ガス入口管と、前記浄化ケーシングの排気ガス流出口に連通する排気ガス出口管とを備え、前記排気ガス入口管の管壁のうち前記浄化ケーシングに沿って延びる部分を、前記排気ガス入口管の排気ガス入口側から排気ガス出口側に向かうに連れて、前記浄化ケーシングの外側面に近付くように傾斜させている構成としたものとしてもよい。 In the engine device, the exhaust gas purification device communicates with a gas purification body that purifies exhaust gas discharged from the engine, a purification casing that houses the gas purification body, and an exhaust gas inlet of the purification casing. An exhaust gas inlet pipe connected to the exhaust gas outlet side of the exhaust manifold, and an exhaust gas outlet pipe communicating with the exhaust gas outlet of the purification casing, wherein the purification casing of the pipe wall of the exhaust gas inlet pipe It is good also as a structure which was made to incline so that the part extended along may approach the outer side surface of the said purification | cleaning casing as it goes to the exhaust gas exit side from the exhaust gas inlet side of the said exhaust gas inlet pipe.
本願発明によると、走行機体の後部に設けたボンネット上に操縦座席を配置し且つ前記ボンネット内にエンジンを配置した作業機械に搭載されるエンジン装置であって、前記エンジンの左右一側面に設けられるとともに、上方に排気ガス出口を備えた排気マニホールドと、該排気マニホールド上方で支持されるとともに、該排気マニホールドの排気ガス出口側に排気ガス入口側が連結されて前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、を備え、前記排気ガス浄化装置を、前記エンジンのヘッドカバーと前記ボンネットの左右内側面の一方との間で、前記エンジンの左右一側面に対して平行に配置し、前記エンジンにおいて前記ボンネットの左右内側面の他方に向いた吸気口に、前記エンジンの後方に向けて延びる吸気管を介してエアクリーナを連結し、前記エアクリーナは、前記エンジンを挟んで前記排気ガス浄化装置の反対側で且つ前記エンジンの後方に位置しているものであるから、前記エンジンの構成部品の一つとして、高剛性部品である前記排気マニホールドに前記排気ガス浄化装置を強固に連結でき、前記エンジンの振動による前記排気ガス浄化装置の損傷を防止できる。そして、前記エンジンの前記排気マニホールドに前記排気ガス浄化装置を至近距離で連通できるから、前記排気ガス浄化装置を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能を維持できる。また、前記エンジンの前記ヘッドカバーと前記ボンネットの左右一内側面との間のデッドスペースを前記排気ガス浄化装置の配置空間として有効利用でき、前記ボンネット内部スペースの利用効率を向上できる。更に、前記エンジンの製造場所で前記排気ガス浄化装置を前記エンジンに組み込んで出荷できる。 According to the present invention, there is provided an engine device mounted on a work machine in which a control seat is disposed on a hood provided at a rear portion of a traveling machine body and an engine is disposed in the bonnet. And an exhaust manifold having an exhaust gas outlet on the upper side, and an exhaust gas that is supported above the exhaust manifold and that is connected to an exhaust gas outlet side of the exhaust manifold to purify the exhaust gas of the engine A purification device, wherein the exhaust gas purification device is disposed in parallel with the left and right side surfaces of the engine between the head cover of the engine and one of the left and right inner surfaces of the bonnet. An intake pipe extending toward the rear of the engine is connected to the intake port facing the other of the left and right inner surfaces of the bonnet. Since an air cleaner is connected and the air cleaner is located on the opposite side of the exhaust gas purification device and behind the engine with the engine in between, it is highly rigid as one of the components of the engine. The exhaust gas purification device can be firmly connected to the exhaust manifold, which is a component, and damage to the exhaust gas purification device due to vibration of the engine can be prevented. Since the exhaust gas purification device can communicate with the exhaust manifold of the engine at a close distance, it is easy to maintain the exhaust gas purification device at an appropriate temperature, and high exhaust gas purification performance can be maintained. In addition, a dead space between the head cover of the engine and the left and right inner surfaces of the bonnet can be effectively used as an arrangement space for the exhaust gas purification device, and the utilization efficiency of the bonnet internal space can be improved. Furthermore, the exhaust gas purifying device can be incorporated into the engine and shipped at the production site of the engine.
本願発明によると、前記排気ガス浄化装置が、前記エンジンのシリンダヘッドに連結された支持体により支持される構成としたものであるから、前記排気ガス浄化装置が高剛性部品である前記排気マニホールド及び前記シリンダヘッドに安定的に連結支持されることになる。従って、前記エンジンの振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷抑制を図れる。 According to the present invention, since the exhaust gas purification device is configured to be supported by a support body connected to the cylinder head of the engine, the exhaust gas purification device is a highly rigid component, and the exhaust manifold and The cylinder head is stably connected and supported. Therefore, it is possible to suppress damage to the exhaust gas purification device due to vibration of the engine or the like.
本願発明によると、前記支持体が、前記エンジンの冷却ファン側で固定された第1ブラケット脚と、前記エンジンのフライホイールハウジング側で固定された第2ブラケット脚とであって、前記第1ブラケット脚が前記排気ガス浄化装置における排気ガス移動方向の上流側を支持するとともに、前記第2ブラケット脚が前記排気ガス浄化装置における排気ガス移動方向の下流側を支持する構成としたものであるから、前記排気ガス浄化装置の上流側と下流側を高剛性部品である前記シリンダヘッドによる支持を安定的に行える。すなわち、その排気ガス移動方向を長手方向とする円筒形の前記排気ガス浄化装置において、その長手方向の両端部分が前記第1及び第2ブラケット脚により支持されるため、前記エンジンに対して安定度の高い前記排気ガス浄化装置の配置が実現できる。 According to the present invention, the support is a first bracket leg fixed on the cooling fan side of the engine and a second bracket leg fixed on the flywheel housing side of the engine, and the first bracket Since the leg supports the upstream side in the exhaust gas movement direction in the exhaust gas purification device, the second bracket leg is configured to support the downstream side in the exhaust gas movement direction in the exhaust gas purification device. The upstream side and the downstream side of the exhaust gas purification device can be stably supported by the cylinder head, which is a highly rigid component. That is, in the cylindrical exhaust gas purifying apparatus whose longitudinal direction is the exhaust gas movement direction, both end portions in the longitudinal direction are supported by the first and second bracket legs, so that the stability to the engine is improved. The arrangement of the exhaust gas purification device having a high height can be realized.
本願発明によると、前記排気ガス浄化装置が、前記第1ブラケット脚と前記第2ブラケット脚の間となる位置で前記排気マニホールドと連結する構成としたものであるから、前記排気ガス浄化装置を、その排気ガス移動方向に対して三点で支持できる。従って、その排気ガス移動方向を長手方向とする円筒形の前記排気ガス浄化装置において、前記エンジンに対してより安定度の高い連結固定が実現できる。 According to the present invention, the exhaust gas purifying device is configured to be connected to the exhaust manifold at a position between the first bracket leg and the second bracket leg. It can be supported at three points in the exhaust gas movement direction. Therefore, in the cylindrical exhaust gas purification apparatus whose longitudinal direction is the exhaust gas movement direction, it is possible to realize connection and fixation with higher stability to the engine.
本願発明によると、前記排気ガス浄化装置が、前記エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化体と、前記ガス浄化体を収容する浄化ケーシングと、前記浄化ケーシングの排気ガス流入口に連通するとともに前記排気マニホールドの排気ガス出口側と連結される排気ガス入口管と、前記浄化ケーシングの排気ガス流出口に連通する排気ガス出口管とを備え、前記排気ガス入口管の管壁のうち前記浄化ケーシングに沿って延びる部分を、前記排気ガス入口管の排気ガス入口側から排気ガス出口側に向かうに連れて、前記浄化ケーシングの外側面に近付くように傾斜させている構成としたものであるから、前記排気ガス入口管内(前記導入通路内)の排気ガスによって前記浄化ケーシングを加温でき、前記浄化ケーシング内を通過する排気ガス温度の低下を抑制することが可能になる。従って、排気ガス浄化装置の排気ガス浄化性能を向上できる。前記管壁のうち前記浄化ケーシングに沿って延びる部分の傾斜形状を、排気ガスを排気ガス流入口に送る案内面にできる。前記排気ガス入口管を前記浄化ケーシングの強度メンバーとして利用でき、前記浄化ケーシングを厚肉化したり部品点数を極端に増やしたりすることなく、簡単な構成で前記浄化ケーシングの剛性向上を図れるものでありながら、前記管壁のうち前記浄化ケーシングに沿って延びる部分の傾斜形状によって、エンジンからの排気ガスを前記浄化ケーシング内にスムーズに案内できる。前記浄化ケーシング内の前記ガス浄化体の広域に排気ガスを供給でき、前記ガス浄化体を効率よく活用するのに寄与する。 According to the present invention, the exhaust gas purification device communicates with a gas purification body that purifies the exhaust gas discharged from the engine, a purification casing that houses the gas purification body, and an exhaust gas inlet of the purification casing. An exhaust gas inlet pipe connected to the exhaust gas outlet side of the exhaust manifold, and an exhaust gas outlet pipe communicating with the exhaust gas outlet of the purification casing, wherein the purification casing of the pipe wall of the exhaust gas inlet pipe Since the portion extending along the direction from the exhaust gas inlet side of the exhaust gas inlet pipe toward the exhaust gas outlet side is inclined so as to approach the outer surface of the purification casing, The exhaust casing can be heated by the exhaust gas in the exhaust gas inlet pipe (in the introduction passage) and passes through the purification casing. It is possible to suppress a decrease in temperature. Therefore, the exhaust gas purification performance of the exhaust gas purification device can be improved. The inclined shape of the portion extending along the purification casing in the pipe wall can be a guide surface for sending exhaust gas to the exhaust gas inlet. The exhaust gas inlet pipe can be used as a strength member of the purification casing, and the purification casing can be improved in rigidity with a simple configuration without increasing the thickness of the purification casing or extremely increasing the number of parts. However, the exhaust gas from the engine can be smoothly guided into the purification casing by the inclined shape of the portion extending along the purification casing in the pipe wall. Exhaust gas can be supplied to a wide area of the gas purification body in the purification casing, contributing to efficient use of the gas purification body.
以下、図1〜図10を参照して、本願発明のエンジン装置及び当該エンジン装置を備える作業機械の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、本実施形態における作業機械として、ローダ装置を作業部として備えるホイルローダを一例に挙げ、その構成の詳細を説明する。 Hereinafter, an embodiment of an engine device of the present invention and a work machine including the engine device will be described with reference to the drawings with reference to FIGS. In the following, a wheel loader including a loader device as a working unit is taken as an example of the working machine in the present embodiment, and the details of the configuration will be described.
図1〜図3に示すホイルローダ211は、左右一対の前輪213及び後輪214を有する走行機体216を備えている。走行機体216には、操縦部217とエンジン1とが搭載されている。走行機体216の前側部には、作業部であるローダ装置212を装着し、ローダ作業を行うことが可能に構成されている。操縦部217には、オペレータが着座する操縦座席219と、操縦ハンドル218と、エンジン1等を出力操作する操作手段や、ローダ装置212用の操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。
The
ホイルローダ211の前部であって前輪213の上方には、前述したように、作業部であるローダ装置212を備えている。ローダ装置212は、走行機体216の左右両側に配置されたローダポスト222と、各ローダポスト222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223と、左右リフトアーム223の先端部に上下揺動可能に連結されたバケット224とを有している。
As described above, the
各ローダポスト222とこれに対応したリフトアーム223との間には、リフトアーム223を上下揺動させるためのリフトシリンダ226がそれぞれ設けられている。左右リフトアーム223とバケット224との間には、バケット224を上下揺動させるためのバケットシリンダ228が設けられている。この場合、操縦座席219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、リフトシリンダ226やバケットシリンダ228が伸縮作動し、リフトアーム223やバケット224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
このホイルローダ211において、エンジン1は、操縦座席219の下側で、フライホイールハウジング10が走行機体216の前部側に位置するように配置される。すなわち、エンジン1は、エンジン出力軸の向きがローダ装置212とカウンタウェイト215とが並ぶ前後方向に沿うように、エンジン1が配置されている。そして、このエンジン1の右側方上部に、連続再生式の排気ガス浄化装置2(ディーゼルパティキュレートフィルタ)が配置される。
In the
すなわち、排気ガス浄化装置2は、エンジン1の出力軸(クランク軸)と平行な前後方向に長く延びた略円筒形状に構成されるとともに、エンジン1の排気マニホールド7(図4参照)上に配置される。この排気ガス浄化装置2の後側端面に一方の端部が接続される排気管72が、エンジン1の後方でエンジン1下方に向かって屈曲された構成を有し、カウンタウェイト215の下側に配置されるテールパイプ135と他方の端部で接続する。
That is, the exhaust
また、エンジン1は、その左側方で、新気(外部空気)を吸引するエアクリーナ32と連結する。すなわち、エアクリーナ32は、エンジン1を間に挟んで排気ガス浄化装置2の逆側となる位置に配置され、エアクリーナ32と排気ガス浄化装置2が離間した位置に配置されることとなる。したがって、樹脂成型品などで構成されて熱的に弱いエアクリーナ32が、排気ガス浄化装置2からの排熱による、変形などといった影響が及ぶことを抑制できる。
The
このように、操縦座席219下側後方に配置される、エンジン1、排気ガス浄化装置2、ラジエータ24及びエアクリーナ32は、カウンタウェイト215の上側に配置されるボンネット220によって覆われる。このボンネット220は、操縦部217の後方部分が開閉可能に構成されるとともに、操縦部217内の部分が、操縦部217の床面から突起したシートフレーム221として構成される。
As described above, the
ボンネット220のシートフレーム221の上側には、操縦座席219が着脱可能に設置される。これにより、シートフレーム221から操縦座席219を離脱したときに、シートフレーム221上面が開放されるため、シートフレーム221下側のエンジン1等について、メンテナンスが可能となる。なお、操縦座席219を着脱可能とする構成に限定されるものではなく、操縦座席219がシートフレーム221の上方で前側に傾動することで、シートフレーム221上面を開放させるものとしてもよい。このとき、図3に示す例のように、操縦座席219が固設されたシートフレーム221自体が、前側に傾動することで、エンジン1等の上側が開放されるものとしてもよい。
A
エンジン1は、フライホイールハウジング10の前面側にミッションケース132が連結されている。エンジン1からフライホイール11を経由した動力は、ミッションケース132にて適宜変速され、前輪213及び後輪214やリフトシリンダ226及びバケットシリンダ228等の油圧駆動源133に伝達されることになる。
In the
次に、図4〜図8を参照して、本願発明のエンジン装置について、上記ホイルローダ211等の作業機械に原動機として搭載されるディーゼルエンジン1を例に挙げて、以下に説明する。上記したように、ディーゼルエンジン1は、排気マニホールド7の排気出口に接続される排気ガス浄化装置2を備える。排気ガス浄化装置2は、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の粒子状物質(PM)の除去に加え、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を低減する作用を備える。
Next, the engine device of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 to 8 by taking the
ディーゼルエンジン1は、エンジン出力用クランク軸3とピストン(図示省略)を内蔵するシリンダブロック4を備える。シリンダブロック4にシリンダヘッド5を上載している。シリンダヘッド5の左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の右側面に排気マニホールド7を配置する。シリンダヘッド5の上側面にヘッドカバー8を配置する。シリンダブロック4の後側面に冷却ファン9を設ける。シリンダブロック4の前側面にフライホイールハウジング10を設ける。フライホイールハウジング10内にフライホイール11を配置する。
The
クランク軸3(エンジン出力軸)にフライホイール11を軸支する。作業車両(バックホウやフォークリフト等)の作動部に、クランク軸3を介してディーゼルエンジン1の動力を取出すように構成している。また、シリンダブロック4の下面にはオイルパン12を配置する。オイルパン12内の潤滑油は、シリンダブロック4の側面に配置されたオイルフィルタ13を介して、ディーゼルエンジン1の各潤滑部に供給される。
The
シリンダブロック4の側面のうちオイルフィルタ13の上方(吸気マニホールド6の下方)には、燃料を供給するための燃料供給ポンプ14を取付ける。電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ(図示省略)を有する4気筒分の各インジェクタ15をディーゼルエンジン1に設ける。各インジェクタ15に、燃料供給ポンプ14及び円筒状のコモンレール16及び燃料フィルタ(図示省略)を介して、作業車両に搭載される燃料タンク(図示省略)を接続する。
A
前記燃料タンクの燃料が燃料供給ポンプ14からコモンレール16に圧送され、高圧の燃料がコモンレール16に蓄えられる。各インジェクタ15の燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール16内の高圧の燃料が各インジェクタ15からディーゼルエンジン1の各気筒に噴射される。
Fuel in the fuel tank is pumped from the
シリンダブロック4の前面左寄りの部位には、冷却水循環用の冷却水ポンプ21が冷却ファン9のファン軸と同軸状に配置されている。クランク軸3の回転にて、冷却ファン駆動用Vベルト22を介して、冷却ファン9と共に冷却水ポンプ21が駆動される。作業車両に搭載されるラジエータ24内の冷却水が、冷却水ポンプ21の駆動にて、冷却水ポンプ21に供給される。そして、シリンダブロック4及びシリンダヘッド5に冷却水が供給され、ディーゼルエンジン1を冷却する。なお、冷却水ポンプ21の左側方にはオルタネータ23が設けられている。
A cooling
シリンダブロック4の左右側面に機関脚取付け部19がそれぞれ設けられている。各機関脚取付け部19には、防振ゴム35を有するとともに機体フレーム94の左右側壁に連結された機関脚体34がそれぞれボルト締結される。ディーゼルエンジン1は、各機関脚体34を介して、上記ホイルローダ211等の作業車両における走行機体216の機体フレーム94に防振支持される。これにより、ディーゼルエンジン1の振動が、機体フレーム94へ伝達することを抑止できる。
Engine
さらに、EGR装置26(排気ガス再循環装置)を説明する。上向きに突出する吸気マニホールド6の入口部に、EGR装置26(排気ガス再循環装置)を介してエアクリーナ32を連結する。新気(外部空気)が、エアクリーナ32から、EGR装置26を介して吸気マニホールド6に送られる。
Further, the EGR device 26 (exhaust gas recirculation device) will be described. An
EGR装置26は、ディーゼルエンジンの排気ガスの一部(排気マニホールドからのEGRガス)と新気(エアクリーナ80からの外部空気)とを混合させて吸気マニホールド6に供給するEGR本体ケース27(コレクタ)と、エアクリーナ32に吸気管33を介してEGR本体ケース27を連通させる吸気スロットル部材28と、排気マニホールド7にEGRクーラ29を介して接続される還流管路としての再循環排気ガス管30と、再循環排気ガス管30にEGR本体ケース27を連通させるEGRバルブ部材31とを備えている。
The
すなわち、吸気マニホールド6と新気導入用の吸気スロットル部材28とがEGR本体ケース27を介して接続されている。そして、EGR本体ケース27には、排気マニホールド7から延びる再循環排気ガス管30の出口側が連通している。EGR本体ケース27は長筒状に形成されている。吸気スロットル部材28は、EGR本体ケース27の長手方向の一端部にボルト締結されている。EGR本体ケース27の下向きの開口端部が、吸気マニホールド6の入口部に着脱可能にボルト締結されている。
That is, the
また、再循環排気ガス管30の出口側が、EGRバルブ部材31を介してEGR本体ケース27に連結されている。再循環排気ガス管30の入口側は、EGRクーラ29を介して排気マニホールド7の下面側に連結されている。EGRバルブ部材31内のEGRバルブ(図示省略)の開度を調節することにより、EGR本体ケース27へのEGRガスの供給量を調節する。
Further, the outlet side of the recirculation
上記の構成により、エアクリーナ32から吸気スロットル部材28を介してEGR本体ケース27内に新気(外部空気)を供給する一方、排気マニホールド7からEGRバルブ部材31を介してEGR本体ケース27内にEGRガス(排気マニホールドから排出される排気ガスの一部)を供給する。エアクリーナ32からの新気と、排気マニホールド7からのEGRガスとが、EGR本体ケース27内で混合された後、EGR本体ケース27内の混合ガスが吸気マニホールド6に供給される。すなわち、ディーゼルエンジン1から排気マニホールド7に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド6からディーゼルエンジン1に還流されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、ディーゼルエンジン1からのNOx(窒素酸化物)の排出量が低減される。
With the above configuration, fresh air (external air) is supplied from the
上記のようにEGRクーラ29が配置されるとき、排気マニホールド7にEGRガス取出し管61を一体的に形成する。また、排気マニホールド7に管継ぎ手部材62をボルト締結する。EGRクーラ29のEGRガス入口部をEGRガス取出し管61にて支持すると共に、再循環排気ガス管30を接続する管継ぎ手部材62にて、EGRクーラ29のEGRガス出口部を支持することにより、EGRクーラ29はシリンダブロック4(具体的には左側面)から離間して配置される。
When the
また、排気マニホールド7の排気出口を上向きに開口し、排気マニホールド7の下方に、EGRガス冷却用のEGRクーラ29を配置している。したがって、エンジン1の一側面に沿わせて、排気マニホールド7とEGRクーラ29をコンパクトに設置できる。そして、ディーゼルエンジン1の右側方(排気マニホールド7側)に、EGRクーラ29に冷却水ポンプ21を接続する冷却水配管経路を設ける。これにより、冷却水ポンプ21からの冷却水は、ディーゼルエンジン1の水冷部に供給されるだけでなく、その一部をEGRクーラ29に送るように構成されている。
Further, an exhaust outlet of the
すなわち、冷却水ポンプ21と連結する戻りホース75に合金製中間パイプ76の一端側を接続し、合金製中間パイプ76の他端側に可とう性ホース76aを介して接続される。そして、EGRクーラ29の冷却水取入れ口が冷却水取出しホース79を介してシリンダブロック4に接続されている。従って、冷却水ポンプ21からの冷却水の一部が、シリンダブロック4からEGRクーラ29に供給され、循環する。
That is, one end side of the alloy
ラジエータ24は、ディーゼルエンジン1の後方において、冷却ファン9と対向する位置に、ファンシュラウド(図示省略)を介して配置される。このラジエータ24は、その上側が防振ゴム59を有する上部支持ブラケット57を介して機体フレーム94の左右側壁部と連結されて、防振支持される。すなわち、上部支持ブラケット57が、機体フレーム94の左右側壁部に固着された支持部材95,96とボルト締結され、機体フレーム94の左右側壁部の上側を架橋するように固定される。ラジエータ24は、その上面が上部支持ブラケット57に接続されることで、防振ゴム59を介して防振支持される。また、ラジエータ24の前面には、冷却ファン9と対向するよう、オイルクーラ25が配置される。
The
このように、ラジエータ24及びオイルクーラ25は、ディーゼルエンジン1の後方の冷却ファン9に対向する位置において、その放熱量が小さい順に、冷却風の吐き出し方向に向けて一列に配置される。したがって、冷却ファン9が回転駆動することで、ディーゼルエンジン1後方から外気を吸引することにより、熱交換器であるラジエータ24及びオイルクーラ25はそれぞれ、外気(冷却風)が吹き付けられ、空冷されることになる。
In this manner, the
エアクリーナ32は、その一端側が吸気スロットル部材28の吸気口と連結する吸気管33の他端側と連結する。この吸気管33がディーゼルエンジン1の後方に向かって延設されることで、エアクリーナ32は、ディーゼルエンジン1の左側後方に配置される。すなわち、エアクリーナ32は、ディーゼルエンジン1の後方に配置されるラジエータ24の左側に配置されることとなる。
One end of the
次いで、図4〜図10を参照して、排気ガス浄化装置2について説明する。排気ガス浄化装置2は、ディーゼルエンジン1の出力軸(クランク軸)と平行な前後方向に長く延びた略円筒形状に構成され、排気マニホールド7上に配置される。排気ガス浄化装置2の前後両側(排気ガス移動方向上流側と下流側)には、浄化入口管(排気ガス入口管)36と浄化出口管(排気ガス出口管)37とが、ディーゼルエンジン1の前後に振り分けて設けられている。そして、排気ガス浄化装置2の排気ガス取入れ側である浄化入口管36が、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド7に着脱可能にボルト締結され、排気ガス浄化装置2の排気ガス排出側である浄化出口管37には排気管72を介してテールパイプ135が接続される。
Next, the exhaust
図9に示す如く、排気ガス浄化装置2は、耐熱金属材料製である浄化ケーシングとしての排気ガス浄化ケース(DPFケーシング)38に、円筒型の内側ケース304,320を介して、例えば白金等のディーゼル酸化触媒39とハニカム構造のスートフィルタ40とを直列に並べて収容した構造になっている。そして、排気ガス浄化ケース38の後側部分を消音器41にて形成し、消音器41には、その後側端面において、浄化出口管37が排気管72と連結される。
As shown in FIG. 9, the exhaust
また、図4〜図8に示すように、排気ガス浄化装置2は、支持体としてのフランジ側ブラケット脚80(第1ブラケット脚)及びケーシング側ブラケット脚81(第2ブラケット脚)を介して、ディーゼルエンジン1のシリンダヘッド5及び排気マニホールド7に取り付けられている。この場合、フランジ側ブラケット脚80の基端側は、排気ガス浄化ケース38の外周側にある出口挟持フランジ353に着脱可能にボルト締結されている。また、ケーシング側ブラケット脚81の基端側は、排気ガス浄化ケース38の触媒外蓋体309に着脱可能にボルト締結されている。
As shown in FIGS. 4 to 8, the exhaust
そして、フランジ側ブラケット脚80は、その先端側において、シリンダヘッド5における排気マニホールド7側の側面にボルト締結されるとともに、補助ブラケット80aを介して、シリンダヘッド5における冷却ファン9側の側面にもボルト締結される。これにより、フランジ側ブラケット80の先端側は、シリンダヘッド5における冷却ファン9側の側面及び排気マニホールド7側の側面に着脱可能にボルト締結されている。このとき、フランジ側ブラケット80は、補助ブラケット80aと一体に構成されるものであっても構わない
The flange
また、ケーシング側ブラケット脚81の先端側は、補助ブラケット81aを介して、シリンダヘッド5におけるフライホイールハウジング10側の側面に着脱可能にボルト締結されている。このとき、ケーシング側ブラケット脚81は、フランジ側ブラケット脚80と同様、補助ブラケット81aと一体に構成されるものであっても構わない。
Moreover, the front end side of the casing
排気マニホールド7の出口部に浄化入口管36の入口フランジ体317を締結させることによって、排気マニホールド7に浄化入口管36を介して排気ガス浄化装置2を連通接続している。その結果、各ブラケット脚80,81によりディーゼルエンジン1に連結された排気ガス浄化装置2は、ディーゼルエンジン1の高剛性部品である排気マニホールド7及びシリンダヘッド5に安定的に連結支持されることになる。従って、振動等による排気ガス浄化装置2の損傷抑制を図れる。
By connecting the
上記の構成において、ディーゼルエンジン1の排気ガスは、ディーゼルエンジン1の排気マニホールド7から、排気ガス浄化ケース38内のディーゼル酸化触媒39側に流入し、ディーゼル酸化触媒39からスートフィルタ40側に移動して浄化処理される。排気ガス中の粒子状物質は、スートフィルタ40における各セル間の多孔質形状の仕切り壁を通り抜けできない。すなわち、排気ガス中の粒子状物質はスートフィルタ40に捕集される。その後、ディーゼル酸化触媒39及びスートフィルタ40を通過した排気ガスがテールパイプ135から放出される。
In the above configuration, the exhaust gas of the
排気ガスがディーゼル酸化触媒39及びスートフィルタ40を通過する際に、排気ガスの温度が再生可能温度(例えば約300℃程度)を超えていれば、ディーゼル酸化触媒39の作用によって、排気ガス中のNO(一酸化窒素)が不安定なNO2(二酸化窒素)に酸化される。そして、NO2がNOに戻る際に放出するO(酸素)によって、スートフィルタ40に捕集された粒子状物質が酸化除去される。なお、スートフィルタ40に粒子状物質が堆積した場合は、再生可能温度以上に排気ガス温度を保持すれば粒子状物質が酸化除去されるため、スートフィルタ40の粒子状物質の捕集能力が回復する(スートフィルタ40が再生する)ことになる。
When the exhaust gas passes through the
図9及び図10に示すように、ディーゼル酸化触媒39は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒内側ケース304内に設けられている。触媒内側ケース304は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒外側ケース305内に設けられている。すなわち、ディーゼル酸化触媒39の外側に、セラミックファイバー製でマット状の触媒断熱材306を介して、触媒内側ケース304を被嵌させている。ディーゼル酸化触媒39と触媒内側ケース304の間に触媒断熱材306を圧入して、ディーゼル酸化触媒39を保護している。また、触媒内側ケース304の外側に、断面略S字状の薄板製支持体307を介して触媒外側ケース305を被嵌させている。触媒外側ケース305は前述の排気ガス浄化ケース38を構成する要素の1つである。触媒内側ケース304に伝わる触媒外側ケース305の応力(機械振動や変形力)は、薄板製支持体307にて低減されることになる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
触媒内側ケース304及び触媒外側ケース305の一側端部に円板状の触媒内蓋体308を溶接にて固着し、この触媒内蓋体308の外面側に、触媒外蓋体9がボルト及びナットにて締結されている。そして、ディーゼル酸化触媒38のガス流入側端面38aと触媒内蓋体308とが、一定距離L1だけ離間させてあり、ガス流入側端面302aと触媒内蓋体308との間に排気ガス流入空間311が形成される。更に、触媒内側ケース304及び触媒外側ケース305には、排気ガス流入空間311に臨む排気ガス流入口312を開口させている。触媒外側ケース305における排気ガス流入口312の開口縁は、触媒内側ケース304に向けて折り曲げ形成している。前記折り曲げ縁によって、触媒内側ケース304の開口縁と触媒外側ケース305の開口縁の間の隙間を閉鎖しているから、触媒内側ケース304と触媒外側ケース305の間に排気ガスが流入するのを防止できる。
A disc-shaped catalyst
この排気ガス流入口312が形成された触媒外側ケース305の外側面に浄化入口管36を配置している。浄化入口管36は上向きに開口した半割筒型に形成されており、大径側である矩形状の上向き開口端部36bが、排気ガス流入口312を覆い且つ触媒外側ケース305の長手(左右)方向に延びるようにして触媒外側ケース305の外側面に溶接固定されている。従って、浄化入口管36の排気ガス出口側である上向き開口端部36bは、触媒外側ケース305の排気ガス流入口312に連通接続されている。浄化入口管36のうち触媒外側ケース305の長手中途部寄りにある右端部には、排気ガス入口側として、小径真円状の下向き開口端部36aを開口させている。下向き開口端部36aの外周部に入口フランジ体317が溶接固定されている。入口フランジ体317は、排気マニホールド7の排気ガス排出側に着脱可能にボルト締結されている。
A
浄化入口管36の左端部側が触媒外側ケース305の排気ガス流入口312を外側から覆っている。浄化入口管36の右端部に、排気ガス入口側としての下向き開口端部36aが形成されている。すなわち、排気ガス流入口312に対して浄化入口管36の下向き開口端部36aは、排気ガス浄化ケース38における排気ガス下流側にオフセットして設けられている(触媒外側ケース305の右側に位置をずらして設けられている)。また、浄化入口管36の上向き開口端部36bは、排気ガス流入口312を覆い且つ触媒外側ケース305の長手(前後)方向に延びるようにして触媒外側ケース305の外側面に溶接固定されている。このため、触媒外側ケース305の外側面と浄化入口管36の管壁201内側面とによって、排気ガスの導入通路200を形成している。
The left end side of the
その結果、浄化入口管36内(導入通路200内)の排気ガスによって排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)を加温でき、排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)内を通過する排気ガス温度の低下を抑制することが可能になる。従って、排気ガス浄化装置2の排気ガス浄化性能を向上できる。また、浄化入口管36を排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の強度メンバーとして利用でき、排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)を厚肉化したり部品点数を極端に増やしたりすることなく、簡単な構成で排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の剛性向上を図れる。
As a result, the exhaust gas purification case 38 (catalyst outer case 305) can be heated by the exhaust gas in the purification inlet pipe 36 (inside the introduction passage 200), and the exhaust gas passing through the exhaust gas purification case 38 (catalyst outer case 305). It is possible to suppress a decrease in gas temperature. Therefore, the exhaust gas purification performance of the exhaust
また、浄化入口管36の管壁201のうち排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)に沿って延びる部分を、浄化入口管36の排気ガス入口側(下向き開口端部36a)から排気ガス出口側(上向き開口端部36b)に向かうに連れて、排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の外側面に近付くように傾斜させた長手傾斜部202に形成している。換言すると、管壁201のうち排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)に沿って延びる部分は、側面視で角を斜めに切り落としたような形状の長手傾斜部202になっている。浄化入口管36の長手傾斜部202の内側面は、排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の排気ガス流入口312に被さっていて、排気マニホールド7から流入する排気ガスを排気ガス流入口312の方向に偏流させるように構成している。
Further, a portion of the
上記の構成において、排気マニホールド7から浄化入口管36に流入する排気ガスは、浄化入口管36の長手傾斜部202の内側面に衝突して排気ガス流入口312に向けて偏流し、排気ガス流入口312経由で排気ガス流入空間311内にスムーズに案内される。すなわち、浄化入口管36の長手傾斜部202の内側面を、排気ガスを排気ガス流入口312に送る案内面として用いて、浄化入口管36を排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の強度メンバーとして利用できる。
In the above configuration, the exhaust gas flowing into the
これにより、排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)を厚肉化したり部品点数を極端に増やしたりすることなく、簡単な構成で排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の剛性向上を図れるものでありながら、浄化入口管36の長手傾斜部202の内側面によって、排気マニホールド7からの排気ガスを排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)内にスムーズに案内できる。従って、DPFケーシング60(触媒外側ケース5)内のガス浄化体であるディーゼル酸化触媒39の広域に排気ガスを供給でき、ディーゼル酸化触媒39を効率よく活用するのに寄与する。
Thereby, the rigidity of the exhaust gas purification case 38 (catalyst outer case 305) can be improved with a simple configuration without increasing the thickness of the exhaust gas purification case 38 (catalyst outer case 305) or increasing the number of parts extremely. However, the exhaust gas from the
一方、浄化入口管36の管壁201のうち排気ガス流出口でもある浄化出口管37寄りの部分は、浄化入口管36の排気ガス入口側(下向き開口端部36a)から排気ガス出口側(上向き開口端部36b)に向かうに連れて、排気ガス入口側(下向き開口端部36a)の中心線Cから離れるように傾斜した短手傾斜部203に形成している。換言すると、管壁201のうち浄化出口管37寄りの略半部は、下向き開口端部36a上向き開口端部36bに向けて半径の広がるラッパ形状の短手傾斜部203になっている。
On the other hand, a portion of the
このように、管壁201に短手傾斜部203を構成することで、浄化入口管36の管壁201内側面のうち浄化出口管37寄りの部分では、排気ガスが排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の外側面に衝突するが、当該部分の容積が確保される。そのため、旋回流や乱流の形成が排気ガス流入口312より排気ガス上流側でも行えることになる。従って、ディーゼル酸化触媒39の排気ガス上流側の端面39a(ガス流入側端面39a)により一層確実に排気ガスを均等供給できる。
In this way, by forming the short
更に、排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)における排気ガス流入口312寄りの側端部のうち触媒内蓋体308の内面側に、外向きに凹む凹面部204を形成している。従って、触媒内蓋体308は凹面部204の存在によって内面側の略中央部を最も凹ませた椀形状になっている。このため、排気ガス浄化ケース38(触媒外側ケース305)の排気ガス流入口312から触媒内蓋体308の凹面部204に向けて排気ガスを供給でき、凹面部204による排気ガス拡散作用によって、ディーゼル酸化触媒39の排気ガス上流側(排気ガス流入空間311)において旋回流や乱流を簡単に形成できる。このため、ディーゼル酸化触媒39の排気ガス上流側の端面(ガス流入側端面39a)に排気ガスをできるだけ均等に供給できる。
Furthermore, a
上記の構成において、ディーゼルエンジン1の排気ガスが、排気マニホールド7から排気ガス入口管16に入り、浄化入口管36から排気ガス流入口312を介して排気ガス流入空間311に入り、ディーゼル酸化触媒39にこの前側のガス流入側端面39aから供給される。ディーゼル酸化触媒39の酸化作用によって二酸化窒素(NO2)が生成される。
In the above configuration, the exhaust gas of the
また、スートフィルタ40は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ内側ケース320内に設ける。フィルタ内側ケース320は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ外側ケース321内に設ける。すなわち、スートフィルタ40の外側に、セラミックファイバー製でマット状のフィルタ断熱材322を介して、フィルタ内側ケース320を被嵌させている。フィルタ外側ケース321は、触媒外側ケース305と共に、前述した排気ガス浄化ケース38を構成する要素の1つである。なお、スートフィルタ40とフィルタ内側ケース320の間にフィルタ断熱材322を圧入して、スートフィルタ40を保護している。
In addition, the
稜線が直線の円筒状に形成された触媒内側ケース304は、ディーゼル酸化触媒39を収容する上流側筒部304aと、フィルタ内側ケース320が挿入される下流側筒部304bとにより構成されている。なお、上流側筒部304aと下流側筒部304bとは略同一径の円筒であり、一体形状になっている。さらに、触媒内側ケース304の外周に溶接固定する薄板状リング形の触媒側接合フランジ325と、フィルタ内側ケース320の外周に溶接固定する薄板状リング形のフィルタ側接合フランジ326を備える。触媒側接合フランジ325とフィルタ側接合フランジ326とは、断面が略L字のドーナツ形状に形成されている。
The catalyst
触媒内側ケース304における下流側筒部304bの端部には、触媒側接合フランジ325の内周側を溶接固定している。触媒外側ケース305の外周側(放射方向)に向けて、触媒側接合フランジ325の外周側を突出させている。触媒側接合フランジ325の折り曲げ角部は、階段状の段部325aになっている。触媒外側ケース305における排気ガス下流側の端部が触媒側接合フランジ325の段部325aに溶接固定されている。
The inner peripheral side of the catalyst
一方、フィルタ内側ケース320の外周のうち長手中途部(排気ガス移動方向の中途部)に、フィルタ側接合フランジ326の内周側を溶接固定している。フィルタ外側ケース321の外周側(放射方向)に向けて、フィルタ側接合フランジ326の外周側を突出させている。フィルタ側接合フランジ326の折り曲げ角部も、階段状の段部326aになっている。フィルタ外側ケース321における排気ガス上流側の端部が、フィルタ側接合フランジ326の段部326aに溶接固定されている。なお、フィルタ内側ケース320は、稜線が直線の円筒状に形成されている。フィルタ内側ケース320の排気ガス上流側の端部と排気ガス下流側の端部とは略同一径の円筒であり、一体形状になっている。
On the other hand, the inner peripheral side of the filter-
ガスケット324を介して突き合わせた触媒側接合フランジ325とフィルタ側接合フランジ326とが、各外側ケース305,321の外周側を囲う一対の厚板状の中央挟持フランジ351,352によって、排気ガス移動方向の両側から挟まれた状態で、ボルト締結される。すなわち、ボルト327及びナット328で各中央挟持フランジ351,352を締結して、各中央挟持フランジ351,352が各接合フランジ325,326を挟持することで、触媒外側ケース305とフィルタ外側ケース321とが着脱可能に連結される。
The catalyst
そして、各中央挟持フランジ351,352及び各接合フランジ325,326を介して、触媒外側ケース305の排気ガス下流側の端部にフィルタ外側ケース321の排気ガス上流側の端部を連結した状態では、ディーゼル酸化触媒39とスートフィルタ40との間に触媒下流側空間329が形成される。すなわち、ディーゼル酸化触媒39のガス流出側端面39bと、スートフィルタ40(フィルタ内側ケース320)の取入れ側端面40aとが、センサ取付け用間隔L2だけ離れて対峙することになる。
In the state in which the exhaust gas upstream end of the filter
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内に一側端面(取入れ側端面40a)から供給される。ディーゼルエンジン1の排気ガス中に含まれた粒子状物質(PM)は、スートフィルタ40に捕集されて、二酸化窒素(NO2)によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン1の排気ガス中の粒状物質(PM)の除去に加え、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)の含有量が低減される。
In the above configuration, nitrogen dioxide (NO 2) generated by the oxidation action of the
また、ディーゼルエンジン1が排出した排気ガス音を減衰させる消音器41は、耐熱金属材料製で略円筒形の消音内側ケース331と、耐熱金属材料製で略円筒形の消音外側ケース332と、消音外側ケース332の排気ガス下流側の側端部に溶接にて固着した円板状の消音外蓋体333とを有する。消音外側ケース332内に消音内側ケース331を設ける。消音外側ケース332は、触媒外側ケース305及びフィルタ外側ケース231と共に、前述した排気ガス浄化ケース38を構成する。
The silencer 41 for attenuating the exhaust gas sound discharged from the
消音内側ケース331における排気ガス上流側の端部に円板状の消音内蓋体336が溶接にて固着されている。消音内側ケース331内には、排気ガス移動方向と平行状に延びる一対の排気ガス導入管338が設けられている。各排気ガス導入管38の排気ガス上流側は消音内蓋体336を貫通しているが、各排気ガス導入管338の排気ガス上流側の端部と、消音内側ケース331の排気ガス上流側の端部との位置は、側面断面視でほぼ一致している。各排気ガス導入管338における排気ガス上流側の端部はそのまま開口させている。各排気ガス導入管338には多数の連通穴339が形成されている。各排気ガス導入管338は連通穴339を介して膨張室345に連通している。膨張室345は、消音内側ケース331の内部(消音内蓋体336と消音外蓋体333との間)に形成されている。
A disk-shaped sound deadening
消音外側ケース332の消音外蓋体333には、各排気ガス導入管338の間に配置した排気ガス出口管334を貫通させている。排気ガス出口管334の排気ガス上流側は消音内蓋体336によって閉塞されている。排気ガス出口管334のうち消音内側ケース331内の箇所には、多数の排気穴346が形成されている。各排気ガス導入管338は、多数の連通穴339、膨張室345及び多数の排気穴46を介して、排気ガス出口管334に連通している。排気ガス出口管334の他端側にテールパイプ(図示省略)が接続される。上記の構成において、消音内側ケース331の両排気ガス導入管338内に入り込んだ排気ガスは、複数の連通穴339、膨張室345及び多数の排気穴346を介して排気ガス出口管334を通過し、テールパイプを介して消音器41外に排出されることになる。
Exhaust gas outlet pipes 334 disposed between the exhaust
フィルタ内側ケース320の排気ガス下流側の端部に、薄板状リング形のフィルタ出口側接合フランジ340の内径側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース321の外周側(半径外側、放射方向)に向けて、フィルタ出口側接合フランジ340の外径側を突出させている。フィルタ出口側接合フランジ340の外周側に、フィルタ外側ケース321の排気ガス下流側の端部が溶接固定されている。消音内側ケース331の排気ガス上流側の端部に、消音外側ケース332の外周側(半径外側)にはみ出る薄板状の消音側接合フランジ341が溶接固定されている。消音側接合フランジ341の外周側に、消音外側ケース332の排気ガス上流側の端部が溶接固定されている。
An inner diameter side of a thin plate-like ring-shaped filter outlet
ガスケット324を介して突き合わせたフィルタ出口側接合フランジ340と消音側接合フランジ341とが、各外側ケース321,332の外周側を囲う一対の厚板状の出口挟持フランジ353,354によって、排気ガス移動方向の両側から挟まれた状態で、ボルト締結される。すなわち、ボルト342及びナット343で各出口挟持フランジ353,354を締結して、各出口挟持フランジ353,354が各接合フランジ340,31を挟持することで、フィルタ外側ケース321と消音外側ケース332とが着脱可能に連結される。
Exhaust gas movement is performed by a pair of thick plate-like
このように構成される消音器41は、消音内側ケース331の排気ガス上流側の端部が、消音外側ケース332の排気ガス上流側の端部(接合フランジ341)から突出するよう構成されている。すなわち、フィルタ外側ケース321に消音外側ケース332を連結した状態では、消音内側ケース331の排気ガス上流側の端部が、フィルタ外側ケース321の排気ガス下流側の端部(フィルタ出口側接合フランジ340)内に形成されたフィルタ下流側空間349に挿入される。
The silencer 41 configured as described above is configured such that the end portion on the exhaust gas upstream side of the silencer
上記のように構成すると、各排気ガス導入管338の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、消音器41(消音外側ケース332)の排気ガス移動方向の長さを短縮できることになる。従って、消音器41を備えた排気ガス浄化装置2において、排気ガス浄化装置2全体としてのコンパクト化と、消音器41における消音機能の維持向上とを両立できる。
If comprised as mentioned above, the length of the exhaust gas movement direction of the silencer 41 (silencer outer case 332) can be shortened while ensuring the length of each exhaust
更に、この排気ガス浄化装置2に設置される上流側ガス温度センサ42及び下流側ガス温度センサの構成について、以下に説明する。触媒内側ケース304の外周面のうち上流側筒部304aと下流側筒部304bの間に、円筒状のセンサボス体49の一端側が溶接固定されている。触媒外側ケース305のセンサ取付け開口から、当該触媒外側ケース305の外側に向けて、放射方向にセンサボス体49の他端側を延長させている。すなわち、触媒内側ケース304の外周面のうちディーゼル酸化触媒39とスートフィルタ40との接続境界位置(触媒下流側空間329)の近傍に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体49が触媒外側ケース305を貫通するように設けられている。
Further, the configurations of the upstream
そして、センサボス体49の他端側にセンサ取付けボルト63を螺着する。センサ取付けボルト63に、例えばサーミスタ形の上流側ガス温度センサ42を貫通させ、センサボス体49にセンサ取付けボルト63を介して上流側ガス温度センサ49を支持させる。触媒下流側空間329内に上流側ガス温度センサ42の検出部分を突入させている。上記の構成において、ディーゼル酸化触媒39のガス流出側端面39bから排気ガスが排出された場合は、その排気ガス温度が上流側ガス温度センサ42にて検出される。
Then, the
排気ガス上流側のセンサボス体49は、ディーゼル酸化触媒39において排気ガス移動方向と直交するガス流出側端面39bの延長上で、且つ、スートフィルタ40において排気ガス移動方向と直交する取入れ側端面40aの延長上に位置している。この場合、ディーゼル酸化触媒39のガス流出側端面39b及びスートフィルタ40の取入れ側端面40aと、上流側ガス温度センサ42との配置間隔を極めて短く設定する(近接させる)ことが可能になるから、排気ガス浄化装置2全体のコンパクト化を図れると共に、上流側ガス温度センサ42の検出精度を向上でき、排気ガス浄化装置2に対する再生制御等の性能向上に寄与する。
The
また、フィルタ内側ケース320の外周面のうちフィルタ下流側空間349の近傍にも、円筒状のセンサボス体50の一端側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース21のセンサ取付け開口から、当該フィルタ外側ケース321の外側に向けて、放射方向にセンサボス体50の他端側を延長させている。すなわち、フィルタ内側ケース320の外周面のうちスートフィルタ40の接続境界位置の近傍に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体50がフィルタ外側ケース321を貫通するように設けられている。センサボス体50の他端側にセンサ取付けボルト64を螺着する。
One end side of the cylindrical
そして、センサ取付けボルト64に、例えばサーミスタ形の下流側ガス温度センサ43を貫通させ、センサボス体50にセンサ取付けボルト64を介して下流側ガス温度センサ43を支持させる。フィルタ下流側空間349内に下流側ガス温度センサ43の検出部分を突入させている。上記の構成において、スートフィルタ40の排出側端面40bから排気ガスが排出された場合は、その排気ガス温度が下流側ガス温度センサ43にて検出される。なお、詳細は図示していないが、両ガス温度センサ42,43に対するセンサボス体49,50と同様に、差圧センサのセンサボス体を構成できることは言うまでもない。
Then, for example, the thermistor type downstream
次に、図11及び図12を参照して、フォークリフトカー120に前記ディーゼルエンジン1を搭載した構造を説明する。図11及び図12に示す如く、フォークリフトカー120は、左右一対の前輪122及び後輪123を有する走行機体124を備えている。走行機体124には、操縦部125とディーゼルエンジン1とが搭載されている。走行機体124の前側部には、荷役作業のためのフォーク126を有する作業部127が設けられている。操縦部125には、オペレータが着座する操縦座席128と、操縦ハンドル129と、ディーゼルエンジン1等を出力操作する操作手段や、作業部127用の操作手段と
してのレバー又はスイッチ等が配置されている。
Next, a structure in which the
作業部127の構成要素であるマスト130には、フォーク126が昇降可能に配置されている。フォーク126を昇降動させて、荷物を積んだパレット(図示省略)をフォーク126に上載させ、走行機体124を前後進移動させて、前記パレットの運搬等の荷役作業を実行するように構成している。
A
このフォークリフトカー120において、ディーゼルエンジン1は、操縦座席128の下側に配置されるとともに、排気ガス浄化装置2がディーゼルエンジン1の右側方上側に配置される。そして、ディーゼルエンジン1の後方には冷却ファン9に対峙する位置に、ラジエータ24が配置され、ディーゼルエンジン1の後方左側に、エアクリーナ32が配置される。すなわち、エアクリーナ32は、ディーゼルエンジン1を挟んで排気ガス浄化装置2と反対側となる位置に配置される。
In the
ディーゼルエンジン1は、フライホイールハウジング10が走行機体124の前部側に位置するように配置されている。すなわち、エンジン出力軸74の向きが作業部127とカウンタウェイト131とが並ぶ前後方向に沿うように、ディーゼルエンジン1が配置されている。フライホイールハウジング10の前面側にはミッションケース132が連結されている。ディーゼルエンジン1からフライホイール11を経由した動力は、ミッションケース132にて適宜変速され、前輪122及び後輪123やフォーク126の油圧駆動源133に伝達されることになる。
The
なお、本願発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明に係るエンジン装置は、前述のようなフォークリフトカー120及びホイルローダ211に限らず、コンバイン、トラクタ等の農作業機やクレーン車等の特殊作業用車両のような各種作業機械に対して広く適用できる。また、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, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can be embodied in various aspects. For example, the engine device according to the present invention is not limited to the
1 ディーゼルエンジン
2 排気ガス浄化装置
5 シリンダヘッド
7 排気マニホールド
24 ラジエータ
25 オイルクーラ
32 エアクリーナ
80 フランジ側ブラケット脚(第1ブラケット脚)
81 ケーシング側ブラケット脚(第2ブラケット脚)
DESCRIPTION OF
81 Casing side bracket leg (second bracket leg)
Claims (5)
前記作業機械が、前記エンジンの後方において前記エンジンに設けた冷却ファンと対向する位置に設けられた熱交換器を有し、該熱交換器が、前記走行機体の機体フレームの左右側壁間を架橋する支持部材によって支持されており、
前記エンジンの左右一側面に設けられるとともに、上方に排気ガス出口を備えた排気マニホールドと、該排気マニホールド上方で支持されるとともに、該排気マニホールドの排気ガス出口側に排気ガス入口側が連結されて前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、を備え、
前記排気ガス浄化装置を、前記エンジンのヘッドカバーと前記ボンネットの左右内側面の一方との間で、前記エンジンの左右一側面に対して平行に配置し、
前記エンジンにおいて前記ボンネットの左右内側面の他方に向いた吸気口に、前記エンジンの後方に向けて延びる吸気管を介してエアクリーナを連結し、
前記排気ガス浄化装置の一部が前記支持部材の上端よりも上方に配される一方、前記エアクリーナは前記支持部材の上端よりも下方に配置され、
前記エアクリーナは、前記エンジンを挟んで前記排気ガス浄化装置の反対側で且つ前記エンジンの後方に位置している、
エンジン装置。 An engine device mounted on a work machine in which a control seat is disposed on a bonnet provided at a rear portion of a traveling machine body and an engine is disposed in the bonnet,
The work machine has a heat exchanger provided at a position facing a cooling fan provided in the engine behind the engine, and the heat exchanger bridges between the left and right side walls of the body frame of the traveling machine body. Supported by a supporting member
The exhaust manifold is provided on one side of the left and right sides of the engine and has an exhaust gas outlet on the upper side, and is supported above the exhaust manifold, and an exhaust gas inlet side is connected to the exhaust gas outlet side of the exhaust manifold, An exhaust gas purification device for purifying the exhaust gas of the engine,
The exhaust gas purification device is disposed between the engine head cover and one of the left and right inner surfaces of the bonnet in parallel to the left and right side surfaces of the engine,
In the engine, an air cleaner is connected to an intake port facing the other of the left and right inner side surfaces of the bonnet via an intake pipe extending toward the rear of the engine,
While a part of the exhaust gas purification device is disposed above the upper end of the support member, the air cleaner is disposed below the upper end of the support member,
The air cleaner is located on the opposite side of the exhaust gas purification device and behind the engine with the engine in between.
Engine equipment.
前記第1ブラケット脚が前記排気ガス浄化装置における排気ガス移動方向の上流側を支持するとともに、前記第2ブラケット脚が前記排気ガス浄化装置における排気ガス移動方向の下流側を支持することを特徴とする請求項2に記載のエンジン装置。 The support is a first bracket leg fixed on the cooling fan side of the engine and a second bracket leg fixed on the flywheel housing side of the engine,
The first bracket leg supports the upstream side in the exhaust gas movement direction in the exhaust gas purification apparatus, and the second bracket leg supports the downstream side in the exhaust gas movement direction in the exhaust gas purification apparatus. The engine device according to claim 2.
前記排気ガス入口管の管壁のうち前記浄化ケーシングに沿って延びる部分を、前記排気ガス入口管の排気ガス入口側から排気ガス出口側に向かうに連れて、前記浄化ケーシングの外側面に近付くように傾斜させていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジン装置。 The exhaust gas purification device communicates with a gas purification body that purifies the exhaust gas exhausted by the engine, a purification casing that houses the gas purification body, an exhaust gas inlet of the purification casing, and an exhaust gas of the exhaust manifold An exhaust gas inlet pipe connected to the gas outlet side, and an exhaust gas outlet pipe communicating with the exhaust gas outlet of the purification casing,
A portion of the pipe wall of the exhaust gas inlet pipe that extends along the purification casing approaches the outer surface of the purification casing as it goes from the exhaust gas inlet side to the exhaust gas outlet side of the exhaust gas inlet pipe. The engine device according to any one of claims 1 to 4, wherein the engine device is inclined to the angle.
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