JP7035146B2 - Engine equipment - Google Patents

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Description

本願発明は、過給機を備えたエンジン装置に関するものである。 The present invention relates to an engine device including a supercharger.

従来から、エンジン出力の向上や燃費改善を目的として、エンジンのシリンダ内の空気密度を増大させるべく、排気エネルギーにより新気を圧縮させる過給機がエンジン装置に搭載される(特許文献1参照)。ディーゼルエンジンにおいては、高密度の空気を大量にシリンダ内に供給することで多量の燃料を燃焼させて、エンジン出力やエンジントルクを増大させるだけでなく、燃料と空気の混合を促進させることにより予混合燃焼を抑制して、NOx排出量の低減も図れる。 Conventionally, for the purpose of improving engine output and fuel efficiency, a supercharger that compresses fresh air with exhaust energy is mounted on the engine device in order to increase the air density in the cylinder of the engine (see Patent Document 1). .. In a diesel engine, a large amount of high-density air is supplied into the cylinder to burn a large amount of fuel, which not only increases engine output and engine torque, but also promotes the mixing of fuel and air. It is also possible to suppress mixed combustion and reduce NOx emissions.

また、1台の過給機による単段過給機では、高出力エンジンにおける要求に対して限界があるため、2台の過給機を高圧段と低圧段とで直列に連結させた二段過給機を搭載させたエンジンが提案されている(特許文献2参照)。 In addition, a single-stage turbocharger with one turbocharger has a limit to the requirements of a high-power engine, so two turbochargers are connected in series with a high-pressure stage and a low-pressure stage. An engine equipped with a turbocharger has been proposed (see Patent Document 2).

特許第4517550号公報Japanese Patent No. 4517550 特許第5237785号公報Japanese Patent No. 5237785

ところで、ディーゼルエンジンの搭載スペースは搭載対象の作業車両(建設機械や農作業機等)によって様々だが、近年は、軽量化・コンパクト化の要請で、搭載スペースに制約がある(狭小である)ことが多い。このため、ディーゼルエンジンの構成部品をコンパクトにレイアウトする必要がある。また、搭載スペースの制約という問題もさることながら、EGR装置やターボ過給機などの部品をシリンダヘッドに連結して支持させるため、シリンダヘッドにおいては剛性の高い構造が要求される。 By the way, the mounting space of the diesel engine varies depending on the work vehicle (construction machine, agricultural work machine, etc.) to be mounted, but in recent years, the mounting space is limited (narrow) due to the demand for weight reduction and compactness. many. Therefore, it is necessary to lay out the components of the diesel engine compactly. In addition to the problem of limited mounting space, the cylinder head is required to have a highly rigid structure in order to connect and support parts such as an EGR device and a turbocharger to the cylinder head.

また、特許文献2のエンジン装置のように、二段過給機における高圧段と低圧段それぞれの過給機を排気マニホールドから離間した位置で上下に配置した場合、二段過給機を支持する排気マニホールド出口にかかるモーメントが大きくなり、結果的に、二段過給機の支持剛性が低くなる。また、高圧段のタービン側に設けたバイパス経路を外部配管とするため、二段過給機における配管構造が複雑になり、エンジン装置への組付けが煩雑になる。 Further, when the high-pressure stage and low-pressure stage superchargers in the two-stage turbocharger are arranged vertically at positions separated from the exhaust manifold as in the engine device of Patent Document 2, the two-stage turbocharger is supported. The moment applied to the exhaust manifold outlet becomes large, and as a result, the support rigidity of the two-stage turbocharger becomes low. Further, since the bypass path provided on the turbine side of the high-pressure stage is used as an external pipe, the piping structure of the two-stage turbocharger becomes complicated and the assembly to the engine device becomes complicated.

本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供することを技術的課題としている。 It is a technical subject of the present invention to provide an engine device which has been improved by examining the above-mentioned current situation.

本願発明は、シリンダヘッドに配置される排気マニホールド及び吸気マニホールドと、前記排気マニホールドから排出される排気ガスの流体エネルギーにより前記吸気マニホールドに流入させる新気を圧縮させる過給機とを備えるエンジン装置であって、前記過給機は、前記排気マニホールドと連結した高圧過給機と、該高圧過給機と連結した低圧過給機とによる二段過給機で構成されており、前記低圧過給機の低圧コンプレッサは、新気入口が新気出口よりも前記シリンダヘッド側に設けられるものである。 The present invention is an engine device including an exhaust manifold and an intake manifold arranged on a cylinder head, and a supercharger that compresses fresh air flowing into the intake manifold by the fluid energy of exhaust gas discharged from the exhaust manifold. The supercharger is composed of a high-pressure turbocharger connected to the exhaust manifold and a low-pressure turbocharger connected to the high-pressure turbocharger, and is composed of a two-stage turbocharger. In the low-pressure compressor of the machine, the fresh air inlet is provided on the cylinder head side of the fresh air outlet.

上記エンジン装置において、前記新気出口は、前記低圧コンプレッサの左右一側方から突出して設けられるようにしてもよい。 In the engine device, the fresh air outlet may be provided so as to project from the left and right sides of the low pressure compressor.

上記エンジン装置において、前記低圧コンプレッサは、前記新気入口及び前記新気出口が前後一側方に向いているものとしてもよい。 In the engine device, the low-pressure compressor may have the fresh air inlet and the fresh air outlet facing one side in the front-rear direction.

上記エンジン装置において、前記高圧過給機の高圧コンプレッサの新気入口が、前記前後一側方に向いているものとしてもよい。 In the engine device, the fresh air inlet of the high-pressure compressor of the high-pressure turbocharger may be directed to one side in the front-rear direction.

上記エンジン装置において、前記高圧過給機が前記排気マニホールドの左右一側方に配置されるとともに、前記低圧過給機が前記排気マニホールド上方に配置されているものとしてもよい。 In the engine device, the high-pressure turbocharger may be arranged on the left and right sides of the exhaust manifold, and the low-pressure turbocharger may be arranged above the exhaust manifold.

本願発明によると、低圧過給機の新気入口が、低圧過給機の新気出口とシリンダヘッドとで囲まれた空間に配置されることとなるため、エンジン装置の小型化に貢献できるだけでなく、不図示のエアクリーナと連結する樹脂管との連結部分における外力に基づく破損などを防止できる。 According to the present invention, since the fresh air inlet of the low-pressure turbocharger is arranged in the space surrounded by the fresh air outlet of the low-pressure turbocharger and the cylinder head, it can only contribute to the miniaturization of the engine device. It is possible to prevent damage due to external force at the connecting portion between the air cleaner and the resin pipe connected to the air cleaner (not shown).

エンジンの正面図である。It is a front view of an engine. エンジンの背面図である。It is a rear view of an engine. エンジンの左側面図である。It is a left side view of the engine. エンジンの右側面図である。It is a right side view of an engine. エンジンの平面図である。It is a plan view of an engine. エンジンの底面図である。It is a bottom view of an engine. エンジンを斜め前方から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the engine diagonally from the front. エンジンを斜め後方から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the engine diagonally from the rear. シリンダヘッドを吸気マニホールド側から見た拡大斜視図である。It is an enlarged perspective view which looked at the cylinder head from the intake manifold side. シリンダヘッドを排気マニホールド側から見た分解斜視図である。It is an exploded perspective view which looked at the cylinder head from the exhaust manifold side. シリンダヘッドを吸気マニホールド側から見た分解斜視図である。It is an exploded perspective view which looked at the cylinder head from the intake manifold side. シリンダヘッドの平面図である。It is a top view of a cylinder head. シリンダヘッドの正面図である。It is a front view of a cylinder head. シリンダヘッド及びEGR装置の断面斜視図である。It is sectional drawing from the cylinder head and EGR apparatus. シリンダヘッド及び排気マニホールドの断面斜視図である。It is sectional drawing of the cylinder head and the exhaust manifold. シリンダヘッドにおけるEGRクーラとの連結部分の断面斜視図である。It is sectional drawing of the connection part with EGR cooler in a cylinder head. EGR装置の断面斜視図である。It is sectional drawing from the EGR apparatus. EGR装置の平面図である。It is a top view of the EGR apparatus. EGR装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the EGR apparatus. シリンダヘッドにおけるEGRクーラとの連結部分の分解図である。It is an exploded view of the connection part with an EGR cooler in a cylinder head. シリンダヘッドにおけるEGRクーラとの連結部分の断面図である。It is sectional drawing of the connection part with EGR cooler in a cylinder head. 二段過給機の配置を説明するためのエンジンの左側面図である。It is a left side view of an engine for demonstrating the arrangement of a two-stage turbocharger. エンジンの背面拡大図である。It is a rear view enlarged view of an engine. エンジンの正面拡大図である。It is a front enlarged view of an engine. 二段過給機の左側面図である。It is a left side view of a two-stage turbocharger. 二段過給機の斜視図である。It is a perspective view of a two-stage turbocharger. 二段過給機の右側面図である。It is a right side view of a two-stage turbocharger. 冷却水ポンプの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a cooling water pump. 冷却水ポンプ取り付け部分の一部断面図である。It is a partial sectional view of the cooling water pump mounting part.

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1~図8を
参照しながら、ディーゼルエンジン(エンジン装置)1の全体構造について説明する。なお、以下の説明では、クランク軸5と平行な両側部(クランク軸5を挟んで両側の側部)を左右、フライホイールハウジング7設置側を前側、冷却ファン9設置側を後側と称して、これらを便宜的に、ディーゼルエンジン1における四方及び上下の位置関係の基準としている。
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall structure of the diesel engine (engine device) 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 8. In the following description, both sides parallel to the crank shaft 5 (sides on both sides of the crank shaft 5) are referred to as left and right, the flywheel housing 7 installation side is referred to as the front side, and the cooling fan 9 installation side is referred to as the rear side. For the sake of convenience, these are used as the reference for the positional relationship between the four sides and the top and bottom of the diesel engine 1.

図1~図8に示す如く、ディーゼルエンジン1におけるクランク軸5と平行な一側部に吸気マニホールド3を、他側部に排気マニホールド4を配置している。実施形態では、シリンダヘッド2の右側面に吸気マニホールド3がシリンダヘッド2と一体に成形されており、シリンダヘッド2の左側面に排気マニホールド4が設置されている。シリンダヘッド2は、クランク軸5とピストン(図示省略)が内蔵されたシリンダブロック6上に搭載されている。 As shown in FIGS. 1 to 8, the intake manifold 3 is arranged on one side of the diesel engine 1 parallel to the crank shaft 5, and the exhaust manifold 4 is arranged on the other side. In the embodiment, the intake manifold 3 is integrally formed with the cylinder head 2 on the right side surface of the cylinder head 2, and the exhaust manifold 4 is installed on the left side surface of the cylinder head 2. The cylinder head 2 is mounted on a cylinder block 6 in which a crank shaft 5 and a piston (not shown) are built.

シリンダブロック6の前後両側面から、クランク軸5の前後先端側を突出させている。ディーゼルエンジン1におけるクランク軸5と交差する一側部(実施形態ではシリンダブロック6の前側面側)に、フライホイールハウジング7が固着されている。フライホイールハウジング7内にフライホイール8が配置されている。フライホイール8はクランク軸5の前端側に軸支されていて、クランク軸5と一体的に回転するように構成されている。作業機械(例えば油圧ショベルやフォークリフト等)の作動部に、フライホイール8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されている。ディーゼルエンジン1におけるクランク軸5と交差する他側部(実施形態ではシリンダブロック6の後側面側)に、冷却ファン9が設けられている。クランク軸5の後端側からVベルト10を介して冷却ファン9に回転力を伝達するように構成されている。 The front and rear tip sides of the crank shaft 5 are projected from both front and rear surfaces of the cylinder block 6. The flywheel housing 7 is fixed to one side of the diesel engine 1 that intersects with the crank shaft 5 (in the embodiment, the front side surface side of the cylinder block 6). The flywheel 8 is arranged in the flywheel housing 7. The flywheel 8 is pivotally supported on the front end side of the crank shaft 5 and is configured to rotate integrally with the crank shaft 5. The operating portion of a work machine (for example, a hydraulic excavator, a forklift, etc.) is configured to take out the power of the diesel engine 1 via the flywheel 8. A cooling fan 9 is provided on the other side of the diesel engine 1 that intersects with the crank shaft 5 (in the embodiment, the rear side surface side of the cylinder block 6). It is configured to transmit a rotational force from the rear end side of the crank shaft 5 to the cooling fan 9 via the V-belt 10.

シリンダブロック6の下面にはオイルパン11を配置する。オイルパン11内には潤滑油が貯留されている。オイルパン11内の潤滑油は、シリンダブロック6のフライホイールハウジング7との連結部分であってシリンダブロック6の右側面側に配置されたオイルポンプ(図示省略)にて吸引され、シリンダブロック6の右側面に配置されたオイルクーラ13並びにオイルフィルタ14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。各潤滑部に供給された潤滑油は、その後オイルパン11に戻される。オイルポンプ(図示省略)はクランク軸5の回転にて駆動するように構成されている。 An oil pan 11 is arranged on the lower surface of the cylinder block 6. Lubricating oil is stored in the oil pan 11. The lubricating oil in the oil pan 11 is sucked by an oil pump (not shown) which is a connecting portion of the cylinder block 6 with the flywheel housing 7 and is arranged on the right side surface side of the cylinder block 6, and is sucked by the cylinder block 6. It is supplied to each lubricating portion of the diesel engine 1 via an oil cooler 13 and an oil filter 14 arranged on the right side surface. The lubricating oil supplied to each lubricating portion is then returned to the oil pan 11. The oil pump (not shown) is configured to be driven by the rotation of the crank shaft 5.

シリンダブロック6のフライホイールハウジング7との連結部分に、燃料を供給するための燃料供給ポンプ15が取り付けられ、燃料供給ポンプ15がEGR装置24下方に配置される。コモンレール16が、シリンダヘッド2の吸気マニホールド3下側でシリンダブロック6側面に固定されており、燃料供給ポンプ15上方に配置されている。ヘッドカバー18で覆われているシリンダヘッド2上面部に、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブを有する4気筒分の各インジェクタ(図示省略)が設けられている。 A fuel supply pump 15 for supplying fuel is attached to a connecting portion of the cylinder block 6 with the flywheel housing 7, and the fuel supply pump 15 is arranged below the EGR device 24. The common rail 16 is fixed to the side surface of the cylinder block 6 on the lower side of the intake manifold 3 of the cylinder head 2 and is arranged above the fuel supply pump 15. On the upper surface of the cylinder head 2 covered with the head cover 18, each injector (not shown) for four cylinders having an electromagnetic open / close control type fuel injection valve is provided.

各インジェクタが、燃料供給ポンプ15及び円筒状のコモンレール16を介して、作業車両に搭載される燃料タンク(図示省略)が接続されている。燃料タンクの燃料が燃料供給ポンプ15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からディーゼルエンジン1の各気筒に噴射される。 Each injector is connected to a fuel tank (not shown) mounted on a work vehicle via a fuel supply pump 15 and a cylindrical common rail 16. The fuel in the fuel tank is pumped from the fuel supply pump 15 to the common rail 16, and the high-pressure fuel is stored in the common rail 16. By controlling the opening and closing of the fuel injection valve of each injector, the high-pressure fuel in the common rail 16 is injected from each injector into each cylinder of the diesel engine 1.

シリンダヘッド2上面部に設ける吸気弁及び排気弁(図示省略)などを覆うヘッドカバー18上面に、ディーゼルエンジン1の燃焼室などからシリンダヘッド2上面側に漏れ出たブローバイガスを取入れるブローバイガス還元装置19が設けられている。ブローバイガス還元装置19のブローバイガス出口が、還元ホース68を介して、二段過給機30の吸気部に連通される。ブローバイガス還元装置19内にて潤滑油成分が除去されたブローバイガスは、二段過給機30を介して、吸気マニホールド3に還元される。 A blow-by gas reduction device that takes in blow-by gas leaked from the combustion chamber of the diesel engine 1 to the upper surface side of the cylinder head 2 on the upper surface of the head cover 18 that covers the intake valve and the exhaust valve (not shown) provided on the upper surface of the cylinder head 2. 19 is provided. The blow-by gas outlet of the blow-by gas reduction device 19 is communicated with the intake portion of the two-stage turbocharger 30 via the reduction hose 68. The blow-by gas from which the lubricating oil component has been removed in the blow-by gas reducing device 19 is reduced to the intake manifold 3 via the two-stage turbocharger 30.

フライホイールハウジング7にエンジン始動用スタータ20が取り付けられ、エンジン始動用スタータ20が排気マニホールド4下方に配置される。エンジン始動用スタータ20は、シリンダブロック6とフライホイールハウジング7との連結部下方となる位置で、フライホイールハウジング7に取り付けられる。 The engine starting starter 20 is attached to the flywheel housing 7, and the engine starting starter 20 is arranged below the exhaust manifold 4. The engine starting starter 20 is attached to the flywheel housing 7 at a position below the connection portion between the cylinder block 6 and the flywheel housing 7.

シリンダブロック6の後面左寄りの部位には、冷却水潤滑用の冷却水ポンプ21が冷却ファン9の下方に配置されている。クランク軸5の回転にて、冷却ファン駆動用Vベルト10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(図示省略)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、シリンダヘッド2及びシリンダブロック6に冷却水が供給され、ディーゼルエンジン1を冷却する。 A cooling water pump 21 for lubricating cooling water is arranged below the cooling fan 9 at a portion on the left side of the rear surface of the cylinder block 6. The rotation of the crank shaft 5 drives the cooling water pump 21 together with the cooling fan 9 via the cooling fan driving V-belt 10. The cooling water in the radiator (not shown) mounted on the work vehicle is supplied to the cooling water pump 21 by driving the cooling water pump 21. Then, cooling water is supplied to the cylinder head 2 and the cylinder block 6 to cool the diesel engine 1.

冷却水ポンプ21は、排気マニホールド4下方に配置されており、ラジエータの冷却水出口と連通される冷却水入口管22が、シリンダブロック6の左側面であって冷却水ポンプ21と同一高さ位置に固設される。一方、ラジエータの冷却水入口と連通される冷却水出口管23が、シリンダヘッド2の後面上方に固設されている。シリンダヘッド2は、吸気マニホールド3後方に突設させた冷却水排水部35を有しており、当該冷却水排水部35上面に冷却水出口管23が設置される。 The cooling water pump 21 is arranged below the exhaust manifold 4, and the cooling water inlet pipe 22 communicating with the cooling water outlet of the radiator is located on the left side surface of the cylinder block 6 at the same height as the cooling water pump 21. It is fixed in. On the other hand, the cooling water outlet pipe 23 that communicates with the cooling water inlet of the radiator is fixedly installed above the rear surface of the cylinder head 2. The cylinder head 2 has a cooling water drainage portion 35 projecting from the rear of the intake manifold 3, and a cooling water outlet pipe 23 is installed on the upper surface of the cooling water drainage portion 35.

吸気マニホールド3の入口側は、後述するEGR装置24(排気ガス再循環装置)のコレクタ(EGR本体ケース)25を介してエアクリーナ(図示省略)に連結されている。エアクリーナに吸い込まれた新気(外部空気)は、当該エアクリーナにて除塵・浄化されたのち、コレクタ25を介して吸気マニホールド3に送られ、そして、ディーゼルエンジン1の各気筒に供給される。実施形態では、EGR装置24のコレクタ25が、シリンダヘッド2と一体成形されてシリンダヘッド2の右側面を構成している吸気マニホールド3の右側方に連結している。すなわち、シリンダヘッド2の右側面に設けられる吸気マニホールド3の入口開口部に、EGR装置24のコレクタ25の出口開口部が連結されている。なお、本実施形態では、後述するように、EGR装置24のコレクタ25は、インタークーラ(図示省略)及び二段過給機30を介して、エアクリーナに連結している。 The inlet side of the intake manifold 3 is connected to an air cleaner (not shown) via a collector (EGR main body case) 25 of an EGR device 24 (exhaust gas recirculation device) described later. The fresh air (external air) sucked into the air cleaner is dust-removed and purified by the air cleaner, then sent to the intake manifold 3 via the collector 25, and supplied to each cylinder of the diesel engine 1. In the embodiment, the collector 25 of the EGR device 24 is integrally molded with the cylinder head 2 and connected to the right side of the intake manifold 3 forming the right side surface of the cylinder head 2. That is, the outlet opening of the collector 25 of the EGR device 24 is connected to the inlet opening of the intake manifold 3 provided on the right side surface of the cylinder head 2. In this embodiment, as will be described later, the collector 25 of the EGR device 24 is connected to the air cleaner via an intercooler (not shown) and a two-stage turbocharger 30.

EGR装置24は、ディーゼルエンジン1の再循環排気ガス(排気マニホールド4からのEGRガス)と新気(エアクリーナからの外部空気)とを混合させて吸気マニホールド3に供給する中継管路としてのコレクタ25と、エアクリーナにコレクタ25を連通させる吸気スロットル部材26と、排気マニホールド4にEGRクーラ27を介して接続する還流管路の一部となる再循環排気ガス管28と、再循環排気ガス管28にコレクタ25を連通させるEGRバルブ部材29とを有している。 The EGR device 24 is a collector 25 as a relay line that mixes the recirculated exhaust gas (EGR gas from the exhaust manifold 4) of the diesel engine 1 and fresh air (external air from the air cleaner) and supplies the exhaust gas to the intake manifold 3. To the intake throttle member 26 that communicates the collector 25 to the air cleaner, the recirculation exhaust gas pipe 28 that is a part of the recirculation pipeline connected to the exhaust manifold 4 via the EGR cooler 27, and the recirculation exhaust gas pipe 28. It has an EGR valve member 29 through which the collector 25 is communicated.

EGR装置24は、シリンダヘッド2における吸気マニホールド3の右側方に配置されている。すなわち、EGR装置24は、シリンダヘッド2の右側面に固定され、シリンダヘッド2内の吸気マニホールド3と連通されている。EGR装置24は、コレクタ25がシリンダヘッド2右側面の吸気マニホールド3に連結するとともに、再循環排気ガス管28のEGRガス入口がシリンダヘッド2右側面の吸気マニホールド3前方部分と連結して固定される。また、コレクタ25の前後それぞれにEGRバルブ部材29及び吸気スロットル部材26が連結され、EGRバルブ部材29の後端に再循環排気ガス管28のEGRガス出口が連結される。 The EGR device 24 is arranged on the right side of the intake manifold 3 in the cylinder head 2. That is, the EGR device 24 is fixed to the right side surface of the cylinder head 2 and communicates with the intake manifold 3 in the cylinder head 2. In the EGR device 24, the collector 25 is connected to the intake manifold 3 on the right side surface of the cylinder head 2, and the EGR gas inlet of the recirculation exhaust gas pipe 28 is connected to and fixed to the front portion of the intake manifold 3 on the right side surface of the cylinder head 2. Cylinder. Further, the EGR valve member 29 and the intake throttle member 26 are connected to the front and rear of the collector 25, respectively, and the EGR gas outlet of the recirculation exhaust gas pipe 28 is connected to the rear end of the EGR valve member 29.

EGRクーラ27は、シリンダヘッド2の前側面に固定されており、シリンダヘッド2
内を流れる冷却水とEGRガスがEGRクーラ27に流出入し、EGRクーラ27においてEGRガスが冷却される。シリンダヘッド2の前側面は、その左右位置にEGRクーラ27を連結するEGRクーラ連結台座33,34を突設し、連結台座33,34にEGRクーラ27が連結されている。すなわち、EGRクーラ27は、EGRクーラ27後端面とシリンダヘッド2の前側面とが離間するようにして、フライホイールハウジング7上方位置であってシリンダヘッド2前方位置に配置されている。
The EGR cooler 27 is fixed to the front side surface of the cylinder head 2 and is fixed to the cylinder head 2.
The cooling water and the EGR gas flowing inside flow in and out of the EGR cooler 27, and the EGR gas is cooled in the EGR cooler 27. The front side surface of the cylinder head 2 projects EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 connecting the EGR coolers 27 to the left and right positions thereof, and the EGR cooler 27 is connected to the connecting pedestals 33 and 34. That is, the EGR cooler 27 is arranged above the flywheel housing 7 and at the front position of the cylinder head 2 so that the rear end surface of the EGR cooler 27 and the front side surface of the cylinder head 2 are separated from each other.

排気マニホールド4の側方(実施形態では左側方)に、二段過給機30が配置されている。二段過給機30は、高圧過給機51と低圧過給機52とを備える。高圧過給機51が、タービンホイール(図示省略)を内蔵した高圧タービン53とブロアホイール(図示省略)を内蔵した高圧コンプレッサ54とを有するとともに、低圧過給機52が、タービンホイール(図示省略)を内蔵した低圧タービン55とブロアホイール(図示省略)を内蔵した低圧コンプレッサ56とを有する。 A two-stage turbocharger 30 is arranged on the side of the exhaust manifold 4 (on the left side in the embodiment). The two-stage turbocharger 30 includes a high-pressure turbocharger 51 and a low-pressure turbocharger 52. The high-pressure turbocharger 51 has a high-pressure turbine 53 having a built-in turbine wheel (not shown) and a high-pressure compressor 54 having a built-in blower wheel (not shown), and the low-pressure turbocharger 52 has a turbine wheel (not shown). It has a low-pressure turbine 55 with a built-in blower wheel and a low-pressure compressor 56 with a built-in blower wheel (not shown).

排気マニホールド4に高圧タービン53の排気入口57を連結させ、高圧タービン53の排気出口58に高圧排気ガス管59を介して低圧タービン55の排気入口60を連結させ、低圧タービン55の排気出口61に排気ガス排出管(図示省略)の排気ガス取入れ側端部を連結させている。一方、低圧コンプレッサ56の新気取入れ口(新気入口)63に給気管62を介してエアクリーナ(図示省略)の新気供給側(新気出口側)を接続し、低圧コンプレッサ56の新気供給口(新気出口)64に低圧新気通路管65を介して高圧コンプレッサ54の新気取入れ口66を連結させ、高圧コンプレッサ54の新気供給口67に高圧新気通路管71を介してインタークーラ(図示省略)の新気取り込み側を接続させる。 The exhaust inlet 57 of the high pressure turbine 53 is connected to the exhaust manifold 4, the exhaust inlet 60 of the low pressure turbine 55 is connected to the exhaust outlet 58 of the high pressure turbine 53 via the high pressure exhaust gas pipe 59, and the exhaust outlet 61 of the low pressure turbine 55 is connected. The exhaust gas intake side end of the exhaust gas discharge pipe (not shown) is connected. On the other hand, the fresh air supply side (fresh air outlet side) of the air cleaner (not shown) is connected to the fresh air intake port (fresh air inlet) 63 of the low pressure compressor 56 via the air supply pipe 62 to supply the fresh air of the low pressure compressor 56. The fresh air intake port 66 of the high pressure compressor 54 is connected to the port (fresh air outlet) 64 via the low pressure fresh air passage pipe 65, and the fresh air supply port 67 of the high pressure compressor 54 is connected to the fresh air passage pipe 71 via the high pressure fresh air passage pipe 71. Connect the fresh air intake side of the cooler (not shown).

高圧過給機51が排気マニホールド4の排気出口58に連結して、排気マニホールド4の左側方に固定される一方、低圧過給機52が高圧排気ガス管59及び低圧新気通路管65を介して高圧過給機51と連結して、排気マニホールド4の上方に固定される。すなわち、小径となる高圧過給機51と排気マニホールド4とが、大径となる低圧過給機52下方で左右に並設されることで、二段過給機30が排気マニホールド4の左側面及び上面を囲うように配置される。すなわち、排気マニホールド4と二段過給機30とが、背面視(正面視)で矩形状に配置されるようにして、シリンダヘッド2左側面にコンパクトに固定されている。 The high-pressure turbocharger 51 is connected to the exhaust outlet 58 of the exhaust manifold 4 and fixed to the left side of the exhaust manifold 4, while the low-pressure turbocharger 52 passes through the high-pressure exhaust gas pipe 59 and the low-pressure fresh air passage pipe 65. It is connected to the high-pressure turbocharger 51 and fixed above the exhaust manifold 4. That is, the high-pressure turbocharger 51 having a small diameter and the exhaust manifold 4 are arranged side by side below the low-pressure turbocharger 52 having a large diameter, so that the two-stage turbocharger 30 is placed on the left side surface of the exhaust manifold 4. And are arranged so as to surround the upper surface. That is, the exhaust manifold 4 and the two-stage turbocharger 30 are compactly fixed to the left side surface of the cylinder head 2 so as to be arranged in a rectangular shape in a rear view (front view).

次いで、シリンダヘッド2の構成について、図9~図16を参照して、以下に説明する。図9~図16に示す如く、シリンダヘッド2は、複数の吸気ポート(図示省略)に新気を導入させる複数の吸気流路36と複数の排気ポートから排気ガスを導出させる複数の排気流路37とが形成されている。そして、複数の吸気流路36を集合する吸気マニホールド3が、シリンダヘッド2の右側部に一体に形成されている。シリンダヘッド2と吸気マニホールド3とを一体に構成することで、吸気マニホールド3から吸気流路36に対する気体シール性を向上させるとともに、シリンダヘッド2の剛性を高めることができる。 Next, the configuration of the cylinder head 2 will be described below with reference to FIGS. 9 to 16. As shown in FIGS. 9 to 16, the cylinder head 2 has a plurality of intake flow paths 36 for introducing fresh air into a plurality of intake ports (not shown) and a plurality of exhaust flow paths for drawing exhaust gas from the plurality of exhaust ports. 37 is formed. An intake manifold 3 that gathers a plurality of intake flow paths 36 is integrally formed on the right side portion of the cylinder head 2. By integrally configuring the cylinder head 2 and the intake manifold 3, it is possible to improve the gas sealing property from the intake manifold 3 to the intake flow path 36 and to increase the rigidity of the cylinder head 2.

シリンダヘッド2は、吸気マニホールド3が構成される右側面と逆側となる左側面に排気マニホールド4が連結され、左右側面と隣接する前側面(フライホイールハウジング7側側面)にEGRクーラ27が連結される。そして、EGRクーラ27と連結する連結台座(EGRクーラ連結台座)33,34がシリンダヘッド2の前側面より突出して形成され、連結台座33,34内にEGRガス流路(EGRガス中継流路)31,32と冷却水流路(冷却水中継流路)38,39とが形成されている。 In the cylinder head 2, the exhaust manifold 4 is connected to the left side surface opposite to the right side surface on which the intake manifold 3 is configured, and the EGR cooler 27 is connected to the front side surface (side surface on the flywheel housing 7 side) adjacent to the left and right side surfaces. Will be done. Then, a connecting pedestal (EGR cooler connecting pedestal) 33, 34 connected to the EGR cooler 27 is formed so as to project from the front side surface of the cylinder head 2, and an EGR gas flow path (EGR gas relay flow path) is formed in the connecting pedestal 33, 34. 31 and 32 and cooling water flow paths (cooling water relay flow paths) 38 and 39 are formed.

EGRクーラ27の連結する連結台座33,34にEGRガス中継流路31,32及び冷却水流路38,39を構成することで、EGRクーラ27とシリンダヘッド2との間に
冷却水用配管及びEGRガス用配管を設ける必要がない。そのため、EGRガスや冷却水による配管の伸縮などに影響されることなく、EGRクーラ27との連結部分におけるシール性を確保できるだけでなく、熱や振動などによる外部からの変動要素に対する耐性(構造安定性)が向上する上に、コンパクトに構成できる。
By configuring the EGR gas relay flow paths 31 and 32 and the cooling water flow paths 38 and 39 on the connecting pedestals 33 and 34 to which the EGR cooler 27 is connected, the cooling water piping and the EGR are connected between the EGR cooler 27 and the cylinder head 2. There is no need to install gas piping. Therefore, it is not affected by the expansion and contraction of the pipe due to EGR gas and cooling water, and not only the sealing property at the connecting portion with the EGR cooler 27 can be ensured, but also the resistance to external fluctuation elements due to heat, vibration, etc. (structural stability). In addition to improving the property), it can be configured compactly.

シリンダヘッド2は、左側面前方部分から前側面に連通する上流側EGRガス中継流路31を備えており、排気マニホールド4前端側に設けられたEGRガス出口41が上流側EGRガス中継流路31と連通している。また、シリンダヘッド2は、右側面前方部分(吸気マニホールド3前方)から前側面に連通する下流側EGRガス中継流路32を備えており、再循環排気ガス管28のEGRガス入口が下流側EGRガス中継流路32と連通している。シリンダヘッド2は、その前側面の左右両縁側(シリンダヘッド2の前左隅部分及び前右隅部分)を前方に突設されたEGRクーラ連結台座33,34を備えている。そして、連結台座33内に上流側EGRガス中継流路31が設けられ、連結台座34内に下流側EGRガス中継流路32が設けられている。 The cylinder head 2 is provided with an upstream EGR gas relay flow path 31 that communicates from the front portion of the left side surface to the front side surface, and the EGR gas outlet 41 provided on the front end side of the exhaust manifold 4 is the upstream side EGR gas relay flow path 31. It communicates with. Further, the cylinder head 2 is provided with a downstream EGR gas relay flow path 32 communicating from the front portion on the right side surface (front of the intake manifold 3) to the front side surface, and the EGR gas inlet of the recirculation exhaust gas pipe 28 is the downstream side EGR. It communicates with the gas relay flow path 32. The cylinder head 2 includes EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 having both left and right edge sides (front left corner portion and front right corner portion of the cylinder head 2) projecting forward on the front side surface thereof. An upstream EGR gas relay flow path 31 is provided in the connecting pedestal 33, and a downstream EGR gas relay flow path 32 is provided in the connecting pedestal 34.

EGR装置24が、シリンダヘッド2の右側面で突設されている吸気マニホールド3と連結している。吸気マニホールド3は、シリンダヘッド2右側面後方(冷却ファン9側)寄りに設けられており、シリンダヘッド2右側面下側部分を右側方に突設して構成されており、その前後中心位置に吸気入口40を有している。EGR装置24のコレクタ25における吸気出口83が、シリンダヘッド2右側面に突設された吸気マニホールド3の吸気入口40と連結し、シリンダヘッド2の右側方にEGR装置24が固定される。 The EGR device 24 is connected to an intake manifold 3 projecting from the right side surface of the cylinder head 2. The intake manifold 3 is provided near the rear of the right side surface of the cylinder head 2 (cooling fan 9 side), and is configured such that the lower portion of the right side surface of the cylinder head 2 is projected to the right side and is located at the center position in the front and rear thereof. It has an intake inlet 40. The intake outlet 83 in the collector 25 of the EGR device 24 is connected to the intake inlet 40 of the intake manifold 3 projecting from the right side surface of the cylinder head 2, and the EGR device 24 is fixed to the right side of the cylinder head 2.

シリンダヘッド2の右側面前方(フライホイールハウジング7側)に、EGRクーラ27と連結する連結台座34が前方に向かって突設されており、連結台座34右側面に下流側EGRガス中継流路32のEGRガス出口が開口している。そして、EGR装置24の再循環排気ガス管28の一端が連結台座34の右側面に連結することで、EGR装置24のコレクタ25が、再循環排気ガス管28及びEGRバルブ部材29を介して、シリンダヘッド2内の下流側EGRガス中継流路32と連通する。 A connecting pedestal 34 connected to the EGR cooler 27 is projected forward on the front right side of the cylinder head 2 (flywheel housing 7 side), and a downstream EGR gas relay flow path 32 is projected on the right side of the connecting pedestal 34. EGR gas outlet is open. Then, by connecting one end of the recirculation exhaust gas pipe 28 of the EGR device 24 to the right side surface of the connecting pedestal 34, the collector 25 of the EGR device 24 is connected to the recirculation exhaust gas pipe 28 and the EGR valve member 29. It communicates with the downstream EGR gas relay flow path 32 in the cylinder head 2.

シリンダヘッド2の右側面後方(冷却ファン9側)に、上面が開口して冷却水出口管(サーモスタットカバー)23と連通される冷却水排水部(サーモスタットケース)35が後方に向かって突設されており、その内部にサーモスタット(図示省略)が設置される。シリンダヘッド2の右側面後方でオフセットして冷却水排水部35が構成されるため、冷却ファン9が固定されるファンプーリ9aに巻回されるVベルト10を、冷却水排水部35の下側の空間に通すことができ、ディーゼルエンジン1の前後方向長さを短くできる。冷却水排水部35は、シリンダヘッド2右側面からも突出しており、シリンダヘッド2の右側面において、吸気マニホールド3と冷却水排水部35とが前後に並んで設けられている。 Behind the right side surface (cooling fan 9 side) of the cylinder head 2, a cooling water drainage section (thermostat case) 35 having an upper surface open and communicating with a cooling water outlet pipe (thermostat cover) 23 is projected rearward. A thermostat (not shown) is installed inside it. Since the cooling water drainage section 35 is configured by being offset behind the right side surface of the cylinder head 2, the V-belt 10 wound around the fan pulley 9a to which the cooling fan 9 is fixed is attached to the lower side of the cooling water drainage section 35. The length of the diesel engine 1 in the front-rear direction can be shortened. The cooling water drainage section 35 also protrudes from the right side surface of the cylinder head 2, and the intake manifold 3 and the cooling water drainage section 35 are provided side by side on the right side surface of the cylinder head 2.

シリンダヘッド2の左側面前方(フライホイールハウジング7側)に、EGRクーラ27と連結する連結台座33が前方に向かって突設されており、連結台座33左側面に上流側EGRガス中継流路31のEGRガス入口96が開口している。すなわち、シリンダヘッド2の左側面では、上流側EGRガス中継流路31のEGRガス入口96と複数の排気流路37の排気出口とが、前後方向に並んで開口している。一方、排気マニホールド4は、シリンダヘッド2左側面との連結面となる右側面に、上流側EGRガス中継流路31と連通するEGRガス出口41と、複数の排気流路37と連通する排気入口42とが、前後方向に並んで開口している。そのため、シリンダヘッド2の同一面にEGR入口及び排気出口を並べて設けるため、シリンダヘッド2と排気マニホールド4との連結部分は、1枚のガスケット45を狭持させることにより、容易に気密性(ガスシール性)を確保できる。 A connecting pedestal 33 connected to the EGR cooler 27 is projected forward on the front left side of the cylinder head 2 (flywheel housing 7 side), and an upstream EGR gas relay flow path 31 is projected on the left side of the connecting pedestal 33. EGR gas inlet 96 is open. That is, on the left side surface of the cylinder head 2, the EGR gas inlet 96 of the upstream EGR gas relay flow path 31 and the exhaust outlets of the plurality of exhaust flow paths 37 are opened side by side in the front-rear direction. On the other hand, the exhaust manifold 4 has an EGR gas outlet 41 communicating with the upstream EGR gas relay flow path 31 and an exhaust inlet communicating with a plurality of exhaust flow paths 37 on the right side surface serving as a connecting surface with the left side surface of the cylinder head 2. 42 and 42 are open side by side in the front-rear direction. Therefore, since the EGR inlet and the exhaust outlet are provided side by side on the same surface of the cylinder head 2, the connecting portion between the cylinder head 2 and the exhaust manifold 4 is easily airtight (gas) by narrowing one gasket 45. Sealability) can be ensured.

排気マニホールド4には、EGRガス出口41及び排気入口42と連通している排気集合部43が、前後方向を長手方向とするように内設されており、排気マニホールド4の後方左側面に、排気集合部43と連通する排気出口44が開口されている。排気マニホールド4は、シリンダヘッド2の排気流路37からの排気ガスが排気入口42を通じて排気集合部43に流れ込むと、排気ガスの一部がEGRガスとなり、EGRガス出口41からシリンダヘッド2の上流側EGRガス中継流路31に流れ込み、排気ガスの残りが排気出口44より二段過給機30に流れ込む。 The exhaust manifold 4 is internally provided with an exhaust collecting portion 43 communicating with the EGR gas outlet 41 and the exhaust inlet 42 so that the front-rear direction is the longitudinal direction, and the exhaust is exhausted on the rear left side surface of the exhaust manifold 4. The exhaust outlet 44 communicating with the collecting portion 43 is opened. In the exhaust manifold 4, when the exhaust gas from the exhaust flow path 37 of the cylinder head 2 flows into the exhaust collecting portion 43 through the exhaust inlet 42, a part of the exhaust gas becomes EGR gas and upstream of the cylinder head 2 from the EGR gas outlet 41. It flows into the side EGR gas relay flow path 31, and the rest of the exhaust gas flows into the two-stage supercharger 30 from the exhaust outlet 44.

シリンダヘッド2の前側面には、左右一対となるEGRクーラ連結台座33,34が、排気マニホールド4側及び吸気マニホールド3側それぞれに設けられている。そして、EGRクーラ連結台座33に、排気マニホールド4及びEGRクーラ27それぞれのEGRガス流路を連通させる上流側EGRガス中継流路31を設けている。一方、EGRクーラ連結台座34に、EGR装置24及びEGRクーラ27それぞれのEGRガス流路を連通させる下流側EGRガス中継流路32を設けている。また、EGRクーラ連結台座33に、EGRクーラ27から冷却水が排出される下流側冷却水流路38を設けている。一方、EGRクーラ連結台座34に、EGR装置24及びEGRクーラ27へ冷却水を供給する上流側冷却水流路39を設けている。 A pair of left and right EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 are provided on the front side surface of the cylinder head 2 on the exhaust manifold 4 side and the intake manifold 3 side, respectively. The EGR cooler connecting pedestal 33 is provided with an upstream EGR gas relay flow path 31 that allows the EGR gas flow paths of the exhaust manifold 4 and the EGR cooler 27 to communicate with each other. On the other hand, the EGR cooler connecting pedestal 34 is provided with a downstream EGR gas relay flow path 32 for communicating the EGR gas flow paths of the EGR device 24 and the EGR cooler 27, respectively. Further, the EGR cooler connecting pedestal 33 is provided with a downstream cooling water flow path 38 in which cooling water is discharged from the EGR cooler 27. On the other hand, the EGR cooler connecting pedestal 34 is provided with an upstream cooling water flow path 39 for supplying cooling water to the EGR device 24 and the EGR cooler 27.

EGRクーラ連結台座33,34を突設した構成とすることで、排気マニホールド4、EGRクーラ27、及びEGR装置24それぞれを連通させるEGRガス用の配管が不要となり、EGRガス流路における連結箇所が少なくなる。従って、EGRガスによるNOx低減を図るディーゼルエンジン1において、EGRガス漏れを低減できるだけでなく、配管の伸縮による応力変化などによる変形を抑制できる。また、EGRクーラ連結台座33,34にEGRガス中継流路31,32と冷却水流路38,39とを構成するため、シリンダヘッド2内に構成する各流路31,32,38,39の形状が単純化されることから、複雑な中子を用いることなく、シリンダヘッド2を容易に鋳造することができる。 By making the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 projecting, the EGR gas piping for communicating the exhaust manifold 4, the EGR cooler 27, and the EGR device 24 is not required, and the connecting points in the EGR gas flow path are eliminated. It will be less. Therefore, in the diesel engine 1 that reduces NOx by EGR gas, not only EGR gas leakage can be reduced, but also deformation due to stress change due to expansion and contraction of the pipe can be suppressed. Further, in order to form the EGR gas relay flow paths 31 and 32 and the cooling water flow paths 38 and 39 on the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34, the shapes of the flow paths 31, 32, 38 and 39 configured in the cylinder head 2 are formed. Since the above is simplified, the cylinder head 2 can be easily cast without using a complicated core.

吸気マニホールド3側のEGRクーラ連結台座33と、排気マニホールド4側のEGRクーラ連結台座34とが離間されているため、連結台座33,34それぞれにおける熱変形による相互の影響を抑制できる。従って、EGRクーラ連結台座33,34とEGRクーラ27との連結部分におけるガス漏れや破損を防止できるだけでなく、シリンダヘッド2の剛性バランスを保持できる。また、シリンダヘッド2前側面における容積を低減できることから、シリンダヘッド2の軽量化を図れる.更に、EGRクーラ27をシリンダヘッド2前側面より離間させて配置でき、EGRクーラ27の前後に空間を有する構成とできるため、EGRクーラ27の周辺に冷却空気を流すことができるため、EGRクーラ27における冷却効率を高めることができる。 Since the EGR cooler connecting pedestal 33 on the intake manifold 3 side and the EGR cooler connecting pedestal 34 on the exhaust manifold 4 side are separated from each other, mutual influences due to thermal deformation on the connecting pedestals 33 and 34 can be suppressed. Therefore, not only can gas leakage and breakage be prevented at the connecting portion between the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 and the EGR cooler 27, but also the rigidity balance of the cylinder head 2 can be maintained. Further, since the volume on the front side surface of the cylinder head 2 can be reduced, the weight of the cylinder head 2 can be reduced. Further, since the EGR cooler 27 can be arranged so as to be separated from the front side surface of the cylinder head 2 and have a space in front of and behind the EGR cooler 27, cooling air can flow around the EGR cooler 27, so that the EGR cooler 27 can flow. It is possible to increase the cooling efficiency in.

EGRクーラ連結台座33には、下流側冷却水流路38と上流側EGRガス中継流路31とが上下に配置されており、EGRクーラ連結台座34には、下流側EGRガス中継流路32と上流側冷却水流路39とが上下に配置されている。そして、下流側冷却水流路38の冷却水入口と下流側EGRガス中継流路32のEGRガス入口とが同一高さに配置される一方、上流側冷却水流路39の冷却水出口と下流側EGRガス中継流路32のEGRガス出口とが同一高さに配置される。 The downstream cooling water flow path 38 and the upstream EGR gas relay flow path 31 are vertically arranged on the EGR cooler connecting pedestal 33, and the downstream side EGR gas relay flow path 32 and the upstream side are arranged on the EGR cooler connecting pedestal 34. The side cooling water flow paths 39 are arranged vertically. The cooling water inlet of the downstream cooling water flow path 38 and the EGR gas inlet of the downstream EGR gas relay flow path 32 are arranged at the same height, while the cooling water outlet of the upstream cooling water flow path 39 and the downstream EGR. The EGR gas outlet of the gas relay flow path 32 is arranged at the same height.

分離して突設させたEGRクーラ連結台座33,34にEGRガス中継流路31,32及び冷却水流路38,39を内設した構成とすることで、EGRクーラ連結台座33,34双方における熱変形の影響が緩和される。また、EGRクーラ連結台座33,34内において、EGRガス中継流路31,32を流れるEGRガスが冷却水流路38,39を流れる冷却水による冷却され、EGRクーラ連結台座33,34における熱変形自体も抑制される。更に、EGRクーラ連結台座33,34それぞれにおいて、EGRガス中継流路
31,32と冷却水流路38,39とが、それぞれの上下高さ位置を置換して配置されている。そのため、EGRクーラ連結台座33,34における熱分布が上下逆方向となり、シリンダヘッド2における高さ方向の熱変形の影響を低減できる。
By configuring the EGR gas relay flow paths 31 and 32 and the cooling water flow paths 38 and 39 internally in the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 that are separately and projecting, the heat in both the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 is set. The effect of deformation is mitigated. Further, in the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34, the EGR gas flowing through the EGR gas relay channels 31 and 32 is cooled by the cooling water flowing through the cooling water channels 38 and 39, and the thermal deformation itself in the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 itself. Is also suppressed. Further, in each of the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34, the EGR gas relay flow paths 31 and 32 and the cooling water flow paths 38 and 39 are arranged so as to replace their respective vertical height positions. Therefore, the heat distribution in the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 is upside down, and the influence of thermal deformation in the height direction in the cylinder head 2 can be reduced.

シリンダヘッド2は、その上面周縁から上方向に向かって立設させた外周壁により、ヘッドカバー18下面周縁と連結する間座46を備えている。間座46は、右側面に複数の開口部47を備えており、当該開口部47には、シリンダヘッド2に設けられたインジェクタ(図示省略)とコモンレール16とを連結する燃料管48が通されている。シリンダヘッド2上方に間座46を一体に設けた構成とすることで、シリンダヘッド2の剛性を高めることとなり、シリンダヘッド2の自体の歪みを低減できるだけでなく、シリンダヘッド2に連結させる各部品を高剛性に支持できる。 The cylinder head 2 includes a spacer 46 that is connected to the lower peripheral edge of the head cover 18 by an outer peripheral wall that is erected upward from the upper peripheral edge thereof. The spacer 46 is provided with a plurality of openings 47 on the right side surface, through which the fuel pipe 48 connecting the injector (not shown) provided in the cylinder head 2 and the common rail 16 is passed. ing. By integrally providing the spacer 46 above the cylinder head 2, the rigidity of the cylinder head 2 can be increased, and not only the distortion of the cylinder head 2 itself can be reduced, but also each component connected to the cylinder head 2 can be reduced. Can be supported with high rigidity.

次いで、EGR装置24の構成について、図9~図11、図14、図15及び図17~図19を参照して、以下に説明する。図9~図11、図14、図15及び図17~図19に示す如く、EGR装置24は、新気とEGRガスを混合して吸気マニホールド3に供給するコレクタ(本体ケース)25を備えており、吸気マニホールド3と新気導入用の吸気スロットル部材26とがコレクタ25を介して連通接続されている。コレクタ25には、再循環排気ガス管28の出口側につながるEGRバルブ部材29が連通接続されている。 Next, the configuration of the EGR device 24 will be described below with reference to FIGS. 9 to 11, 14, 15, and 17 to 19. As shown in FIGS. 9 to 11, 14, 14, 15 and 17 to 19, the EGR device 24 includes a collector (main body case) 25 that mixes fresh air and EGR gas and supplies them to the intake manifold 3. The intake manifold 3 and the intake throttle member 26 for introducing fresh air are communicated with each other via the collector 25. An EGR valve member 29 connected to the outlet side of the recirculation exhaust gas pipe 28 is communicated with the collector 25.

コレクタ25内において、新気流れ方向とEGRガス流れ方向とが直交又は鈍角を形成して交わり、EGRガスと新気との混合ガスを吸気マニホールド3に吸気させる方向が新気流れ方向及びEGRガス流れ方向それぞれと交差する方向となる。また、新気が供給される新気入口81と、EGRガスが供給されるEGRガス入口82とが、コレクタ25の前後両側面に振り分けて開口され、吸気マニホールド3と連結する吸気出口83が、コレクタ25の左側面に開口されている。EGRガス入口82と吸気出口83とが同一高さ位置に配置されるとともに、新気入口81とEGRガス入口82が異なる高さ位置に配置されている。 In the collector 25, the fresh air flow direction and the EGR gas flow direction intersect at an orthogonal or blunt angle, and the direction in which the mixed gas of the EGR gas and the fresh air is taken into the intake manifold 3 is the fresh air flow direction and the EGR gas. The direction intersects each flow direction. Further, a fresh air inlet 81 to which fresh air is supplied and an EGR gas inlet 82 to which EGR gas is supplied are distributed and opened on both front and rear surfaces of the collector 25, and an intake outlet 83 connected to the intake manifold 3 is provided. It is opened on the left side surface of the collector 25. The EGR gas inlet 82 and the intake outlet 83 are arranged at the same height position, and the fresh air inlet 81 and the EGR gas inlet 82 are arranged at different height positions.

コレクタ25内において、吸気スロットル部材26から新気入口81に導入された新気が、前後方向から上下方向にL字状に屈曲して流れる一方、EGRバルブ部材29からEGRガス入口82に導入されたEGRガスが、斜め上方に向かって流れる。そのため、新気の流れる方向に向かうようにしてEGRガスが流れ込むこととなり、新気に対してEGRガスが混合しやすくなる。また、新気とEGRガスとの混合ガスが上下方向から左右方向にL字状に屈曲して流れ、吸気出口83から吸気マニホールド3に流入する。混合ガスの導出方向が、新気の導入方向及びEGRガスの導入方向だけでなく、コレクタ25内での新気及びEGRガスの流れる方向とも交差するため、EGRガスの新気への混合分布を均一化できる。 In the collector 25, the fresh air introduced from the intake throttle member 26 to the fresh air inlet 81 bends in an L shape from the front-rear direction to the vertical direction and flows, while being introduced from the EGR valve member 29 to the EGR gas inlet 82. The EGR gas flows diagonally upward. Therefore, the EGR gas flows in the direction in which the fresh air flows, and the EGR gas is easily mixed with the fresh air. Further, the mixed gas of fresh air and EGR gas bends in an L shape from the vertical direction to the left and right direction and flows, and flows into the intake manifold 3 from the intake outlet 83. Since the derivation direction of the mixed gas intersects not only the introduction direction of the fresh air and the introduction direction of the EGR gas but also the flow direction of the fresh air and the EGR gas in the collector 25, the mixed distribution of the EGR gas to the fresh air is changed. Can be made uniform.

上述のように、コレクタ25内では、新気流れ方向に対するEGRガス流れ方向が90°以上となって、新気流れとEGRガス流れが交差することで、新気に対するEGRガスの混合分布を一様なものとして、吸気マニホールド3内でのEGRガスの偏流を抑制できる。結果、シリンダヘッド2における複数の吸気流路36それぞれに供給される吸気のEGRガス濃度を均一化して、ディーゼルエンジン1における各気筒の燃焼作用のバラツキを抑制できる。その結果、黒煙の発生が抑制され、ディーゼルエンジン1の燃焼状態を良好に保ちながら、NOx量を低減できる。すなわち、特定の気筒で失火を招来することなく、EGRガスの還流による排気ガスの清浄化(クリーン化)を達成できるのである。 As described above, in the collector 25, the EGR gas flow direction with respect to the fresh air flow direction becomes 90 ° or more, and the fresh air flow and the EGR gas flow intersect, so that the mixture distribution of the EGR gas with respect to the fresh air is one. As such, the drift of EGR gas in the intake manifold 3 can be suppressed. As a result, the EGR gas concentration of the intake air supplied to each of the plurality of intake flow paths 36 in the cylinder head 2 can be made uniform, and the variation in the combustion action of each cylinder in the diesel engine 1 can be suppressed. As a result, the generation of black smoke is suppressed, and the amount of NOx can be reduced while maintaining a good combustion state of the diesel engine 1. That is, it is possible to achieve clean exhaust gas by refluxing EGR gas without causing a misfire in a specific cylinder.

コレクタ25は、新気入口81を有する上側ケース(第1ケース)84と、EGRガス入口82と吸気出口83とを有する下側ケース(第2ケース)85とが連結されて構成される。コレクタ25を、上側ケース84と下側ケース85とで上下分割可能な構成とする
ことで、EGRガス流れと新気流れとが90°以上で交差する混合流路をコレクタ25内に容易に構成できる。そのため、コレクタ25を剛性の高い鋳物で構成することができるだけでなく、アルミニウム系の鋳造物とすることで軽量化を図れる。
The collector 25 is configured by connecting an upper case (first case) 84 having a fresh air inlet 81 and a lower case (second case) 85 having an EGR gas inlet 82 and an intake outlet 83. By configuring the collector 25 so that the upper case 84 and the lower case 85 can be vertically divided, a mixing flow path in which the EGR gas flow and the fresh air flow intersect at 90 ° or more can be easily configured in the collector 25. can. Therefore, not only can the collector 25 be made of a highly rigid casting, but also the weight can be reduced by using an aluminum-based casting.

EGRガスが流れるEGRガス流路86の一部である下流側EGRガス流路(第1EGRガス流路)86aと、新気とEGRガスを混合する混合室87とが、上側ケース84に設けられている。下流側EGRガス流路86aとEGRガス入口82とを連通させる上流側EGRガス流路(第2EGRガス流路)86bと、新気とEGRガスが混合された混合ガスを混合室87から吸気マニホールド3に供給する混合ガス流路88とが、下側ケース85に設けられている。 A downstream EGR gas flow path (first EGR gas flow path) 86a, which is a part of the EGR gas flow path 86 through which EGR gas flows, and a mixing chamber 87 for mixing fresh air and EGR gas are provided in the upper case 84. ing. An upstream EGR gas flow path (second EGR gas flow path) 86b that communicates the downstream side EGR gas flow path 86a and the EGR gas inlet 82, and a mixed gas in which fresh air and EGR gas are mixed are introduced from the mixing chamber 87 to an intake manifold. The mixed gas flow path 88 to be supplied to 3 is provided in the lower case 85.

下側ケース85にEGRガス入口82が設けられる一方、上側ケース84に新気入口81と混合室87とが設けられるため、混合室87において、新気入口81から流れ込む新気と下側ケース85から流れ込むEGRガスとが、互いに交差するようにして流れることなり、新気とEGRガスが効率よく混合する。更に、下側ケース85に吸気出口83が設けられることにより、上側ケース84に流入した新気が下側ケース85に向かって流れようとすることで、上側ケース84に向かって流れるEGRガスの新気への混合が均一化される。また、EGRガス流路86、混合室87、及び混合ガス流路88それぞれをコレクタ25内にコンパクトに構成でき、コレクタ25の小型化が図れる。 The lower case 85 is provided with the EGR gas inlet 82, while the upper case 84 is provided with the fresh air inlet 81 and the mixing chamber 87. Therefore, in the mixing chamber 87, the fresh air flowing from the fresh air inlet 81 and the lower case 85 are provided. The EGR gas flowing from the EGR gas flows so as to intersect each other, and the fresh air and the EGR gas are efficiently mixed. Further, by providing the intake outlet 83 in the lower case 85, the fresh air flowing into the upper case 84 tends to flow toward the lower case 85, so that the new EGR gas flowing toward the upper case 84 is new. Mixing into the air is homogenized. Further, each of the EGR gas flow path 86, the mixing chamber 87, and the mixed gas flow path 88 can be compactly configured in the collector 25, and the size of the collector 25 can be reduced.

平面視において、下流側EGRガス流路86aが混合室87の中心軸に対して吸気出口83の設けられた側面(左側面)と反対側の側面側(右側)にオフセットして連結し、下流側EGRガス流路86aと上流側EGRガス流路86bとが連通されて、EGRガス流路86が螺旋状に構成されている。すなわち、下流側EGRガス流路86aと上流側EGRガス流路86bによるEGRガス流路86が、平面視で吸気出口83と逆側(右側)に膨らむように湾曲させた形状となっている。そして、上流側EGRガス流路86bの底が、EGRガス入口82から上側ケース84に向かう傾斜面(後方上側への傾斜面)で構成される。 In a plan view, the downstream EGR gas flow path 86a is offset and connected to the central axis of the mixing chamber 87 on the side surface (left side) opposite to the side surface (left side) provided with the intake outlet 83, and downstream. The side EGR gas flow path 86a and the upstream side EGR gas flow path 86b are communicated with each other, and the EGR gas flow path 86 is formed in a spiral shape. That is, the EGR gas flow path 86 formed by the downstream side EGR gas flow path 86a and the upstream side EGR gas flow path 86b is curved so as to bulge to the opposite side (right side) of the intake outlet 83 in a plan view. The bottom of the upstream EGR gas flow path 86b is composed of an inclined surface (an inclined surface toward the rear upper side) from the EGR gas inlet 82 toward the upper case 84.

混合室87においてEGRガス流路86との連通箇所が、吸気出口83と逆側となるため、混合室87内に流入するEGRガスは新気の流れに誘導されて吸気出口83まで到達することとなり、新気に対してEGRガスを均一に混合させることができる。また、EGRガス流路86から混合室87に流れ込むEGRガスは、混合室87から混合ガス流路88に向かう流れに逆らう方向に流れるため、混合室87内において、新気とEGRガスとが互いに衝突するようにして流れることとなり、EGRガスが新気にスムーズに混合する。 In the mixing chamber 87, the communication point with the EGR gas flow path 86 is on the opposite side of the intake outlet 83, so that the EGR gas flowing into the mixing chamber 87 is guided by the flow of fresh air and reaches the intake outlet 83. Therefore, the EGR gas can be uniformly mixed with the fresh air. Further, since the EGR gas flowing from the EGR gas flow path 86 into the mixing chamber 87 flows in the direction opposite to the flow from the mixing chamber 87 toward the mixing gas flow path 88, the fresh air and the EGR gas flow into each other in the mixing chamber 87. The EGR gas flows smoothly as if colliding with each other.

更に、螺旋状のEGRガス流路86に沿ってEGRガスが流れているため、EGRガスは、時計回りの渦を形成する旋回流となって、混合室87内に流入することとなる。このように乱れたEGRガスが、新気ガスの流れに逆らう方向に流れ込むから、EGRガスは、混合室87内への流入と同時に、内部を流れる新気にスムーズに混合される。従って、コレクタ25内において、新気とEGRガスとを吸気マニホールド3に送り込む前に撹拌しながら効率よく混合でき(混合ガス中においてEGRガスをスムーズに分散でき)、コレクタ25内でのガス混合状態のバラツキ(ムラ)をより確実に抑制できる。その結果、ディーゼルエンジン1の各気筒にムラの少ない混合ガスを分配して、各気筒間のEGRガス量のバラツキを抑制できるため、黒煙の発生を抑制して、ディーゼルエンジン1の燃焼状態を良好に保ちながら、NOx量を低減できる。また、EGRガス流路86を螺旋状とすることで、混合室87内に流入させるEGRガスに十分な旋回性を与えるため、コレクタ25の前後方向長さを短く形成できる。 Further, since the EGR gas flows along the spiral EGR gas flow path 86, the EGR gas becomes a swirling flow forming a clockwise vortex and flows into the mixing chamber 87. Since the EGR gas turbulent in this way flows in the direction opposite to the flow of the fresh air gas, the EGR gas flows into the mixing chamber 87 and at the same time, the fresh air flowing inside is smoothly mixed. Therefore, in the collector 25, the fresh air and the EGR gas can be efficiently mixed while stirring before being sent to the intake manifold 3 (the EGR gas can be smoothly dispersed in the mixed gas), and the gas mixed state in the collector 25. It is possible to suppress the variation (unevenness) of the gas more reliably. As a result, the mixed gas with less unevenness can be distributed to each cylinder of the diesel engine 1 to suppress the variation in the amount of EGR gas between the cylinders, so that the generation of black smoke can be suppressed and the combustion state of the diesel engine 1 can be suppressed. The amount of NOx can be reduced while maintaining good quality. Further, by making the EGR gas flow path 86 spiral, the EGR gas flowing into the mixing chamber 87 is provided with sufficient swirlability, so that the length of the collector 25 in the front-rear direction can be shortened.

上側ケース84の下面フランジ84aと下側ケース85の上面フランジ85aとをボルト締結して、3方向(前後方向及び左方向)の開口部(新気入口81、EGRガス入口82、及び吸気出口83)を有するコレクタ25が構成される。上側ケース84は、新気入口81を開口した後面フランジ84bに、吸気スロットル部材26の新気出口がボルト締結されている。吸気スロットル部材26は、その内部にある吸気バルブ(バタフライ弁)26aの開度を調節することにより、コレクタ25への新気の供給量を調節する。 The lower surface flange 84a of the upper case 84 and the upper surface flange 85a of the lower case 85 are bolted together to provide openings (fresh air inlet 81, EGR gas inlet 82, and intake outlet 83) in three directions (front-rear direction and left direction). ) Is configured. In the upper case 84, the fresh air outlet of the intake throttle member 26 is bolted to the rear flange 84b that opens the fresh air inlet 81. The intake throttle member 26 adjusts the amount of fresh air supplied to the collector 25 by adjusting the opening degree of the intake valve (butterfly valve) 26a inside the intake throttle member 26.

下側ケース85は、EGRガス入口82を開口した前面フランジ85bに、矩形管状の中継フランジ89を介して、EGRバルブ部材29のEGRガス出口がボルト締結されている。EGRバルブ部材29は、その内部にあるEGRバルブ(図示省略)の開度を調節することにより、コレクタ25へのEGRガスの供給量を調節する。EGRガス入口82に挿入されるリードバルブ90が、下側ケース85の前面フランジ85b内側で固定されている。そして、前面フランジ85bにボルト締結される中継フランジ(間座)89が、リードバルブ90前方を覆うことで、コレクタ25は、EGRガス流路86のEGRガス入口82側にリードバルブ90を内設する。 In the lower case 85, the EGR gas outlet of the EGR valve member 29 is bolted to the front flange 85b that opens the EGR gas inlet 82 via a rectangular tubular relay flange 89. The EGR valve member 29 adjusts the supply amount of EGR gas to the collector 25 by adjusting the opening degree of the EGR valve (not shown) inside the EGR valve member 29. The reed valve 90 inserted into the EGR gas inlet 82 is fixed inside the front flange 85b of the lower case 85. Then, the relay flange (seat) 89 bolted to the front flange 85b covers the front of the reed valve 90, so that the collector 25 internally installs the reed valve 90 on the EGR gas inlet 82 side of the EGR gas flow path 86. do.

中継フランジ89は、コレクタ25と連結する後面にEGRガス入口82と連通するEGRガス出口89aが開口されている。中継フランジ89の前面は、EGRバルブ部材29と連結するバルブ連結座89b、89cが突設しており、バルブ連結座89b,89cの開口部がEGRバルブ部材29のEGRガス出口と連通している。中継フランジ89では、上下のバルブ連結座89b,89cにおけるEGRガス入口にEGRガスを合流させて、EGRガス入口82からリードバルブ90を介してコレクタ25内のEGRガス流路86へ流入させる。 The relay flange 89 has an EGR gas outlet 89a that communicates with the EGR gas inlet 82 opened on the rear surface connected to the collector 25. Valve connecting seats 89b and 89c connected to the EGR valve member 29 project from the front surface of the relay flange 89, and the openings of the valve connecting seats 89b and 89c communicate with the EGR gas outlet of the EGR valve member 29. .. In the relay flange 89, the EGR gas is merged with the EGR gas inlets at the upper and lower valve connecting seats 89b and 89c, and flows from the EGR gas inlet 82 to the EGR gas flow path 86 in the collector 25 via the reed valve 90.

EGRバルブ部材29は、バルブ本体29eに設けたEGRガス流路29fにEGRバルブ(図示省略)を内設し、当該EGRバルブの開度を調節するアクチュエータ29dをバルブ本体29e上方に設け、上下方向を長手方向として、中継フランジ89を介してコレクタ25前方に連結される。EGRバルブ部材29は、下側バルブ本体29eの後面において、中継フランジ89のバルブ連結座89b,89cそれぞれと連結する出口側フランジ29a,29bを上下に設けている。一方、EGRバルブ部材29の前面には、再循環排気ガス管28のEGRガス出口と連通するEGRガス入口を備えた入口側フランジ29cを備える。 The EGR valve member 29 has an EGR valve (not shown) internally provided in the EGR gas flow path 29f provided in the valve body 29e, and an actuator 29d for adjusting the opening degree of the EGR valve is provided above the valve body 29e in the vertical direction. Is connected to the front of the collector 25 via the relay flange 89 in the longitudinal direction. The EGR valve member 29 is provided with outlet side flanges 29a and 29b on the rear surface of the lower valve main body 29e, which are connected to the valve connecting seats 89b and 89c of the relay flange 89, respectively. On the other hand, on the front surface of the EGR valve member 29, an inlet side flange 29c provided with an EGR gas inlet communicating with the EGR gas outlet of the recirculation exhaust gas pipe 28 is provided.

EGRバルブ部材29は、EGRクーラ27で冷却されたEGRガスが、EGRクーラ連結台座34の下流側EGRガス中継流路32及び再循環排気ガス管28を介して、入口側フランジ29cのEGRガス入口に流入すると、バルブ本体29eのEGRガス流路29fを通じてEGRガスが上下に振り分けられる。そして、EGRガス流路29fにより上下に流れたEGRガスは、EGRバルブにより流量調整されて、上下の出口側フランジ29a,29bにおけるEGRガス出口より、中継フランジ89内に流れ込む。 In the EGR valve member 29, the EGR gas cooled by the EGR cooler 27 passes through the downstream side EGR gas relay flow path 32 and the recirculation exhaust gas pipe 28 of the EGR cooler connecting pedestal 34, and the EGR gas inlet of the inlet side flange 29c. The EGR gas is distributed up and down through the EGR gas flow path 29f of the valve body 29e. Then, the EGR gas flowing up and down by the EGR gas flow path 29f is adjusted in flow rate by the EGR valve, and flows into the relay flange 89 from the EGR gas outlets in the upper and lower outlet side flanges 29a and 29b.

再循環排気ガス管28は、平面視でL字状に屈曲したガス管部28aと、ガス管部28aの外壁内周側から突設させた平板状のリブ28bとを有している。また、再循環排気ガス管28は、EGRバルブ部材29の入口側フランジ29cと連結する出口側フランジ28cをガス管部28a一端(後端)に設ける一方、EGRクーラ連結台座34の右側面と連結する入口側フランジ28dをガス管部28a他端(左端)に設けている。更に、再循環排気ガス管28は、ガス管部28aの屈曲部分の上面に、EGRガス温度センサを取り付けるセンサ取り付け座28eが設けられている。 The recirculation exhaust gas pipe 28 has a gas pipe portion 28a bent in an L shape in a plan view and a flat plate-shaped rib 28b projecting from the inner peripheral side of the outer wall of the gas pipe portion 28a. Further, the recirculation exhaust gas pipe 28 is provided with an outlet side flange 28c connected to the inlet side flange 29c of the EGR valve member 29 at one end (rear end) of the gas pipe portion 28a, while is connected to the right side surface of the EGR cooler connecting pedestal 34. The inlet side flange 28d is provided at the other end (left end) of the gas pipe portion 28a. Further, the recirculation exhaust gas pipe 28 is provided with a sensor mounting seat 28e for mounting an EGR gas temperature sensor on the upper surface of the bent portion of the gas pipe portion 28a.

EGR装置24は、コレクタ25の長さを短く構成できるため、EGRバルブ部材29と吸気スロットル部材26との距離を短くでき、結果、EGR装置24の前後長さを短く
構成できる。また、EGRバルブ部材29は、アクチュエータ29dを上方に設けた構成とするため、EGRバルブ部材29、コレクタ25、及び吸気スロットル部材26それぞれの最上部を同一高さとできるため、EGR装置24の上下高さを低く構成できるだけでなく、EGR装置24の左右幅を狭く構成できる。従って、EGR装置24がコンパクトに構成されるため、吸気マニホールド3と一体形成されたシリンダヘッド2右側方向において、再循環排気ガス管28で調整するだけで容易に連結できるだけでなく、ディーゼルエンジン1の小型化に貢献する。
Since the EGR device 24 can be configured to have a short collector 25, the distance between the EGR valve member 29 and the intake throttle member 26 can be shortened, and as a result, the front-rear length of the EGR device 24 can be shortened. Further, since the EGR valve member 29 has the structure in which the actuator 29d is provided above, the uppermost portions of the EGR valve member 29, the collector 25, and the intake throttle member 26 can be set to the same height, so that the vertical height of the EGR device 24 can be set. Not only can the throttle be made low, but the left-right width of the EGR device 24 can be made narrow. Therefore, since the EGR device 24 is compactly configured, not only can it be easily connected by adjusting with the recirculation exhaust gas pipe 28 in the right direction of the cylinder head 2 integrally formed with the intake manifold 3, but also the diesel engine 1 can be connected. Contributes to miniaturization.

再循環排気ガス管28は、ガス管部28aの両端を繋ぐようにして平板状のリブ28bが連結された構成となるため、再循環排気ガス管28が高剛性に構成されるとともに、シリンダヘッド2に対してEGR装置24の前端側の支持強度をも高める。また、再循環排気ガス管28は、ガス管部28a内のEGRガス流路28fに沿って平板状のリブ28bを設けた構成となるため、リブ28bによりガス管部28aにおける放熱面積が広くなるため、EGRガス流路28fを流れるEGRガスの冷却効果を高めることとなる。その結果、EGR装置24で精製される混合ガスの冷却に寄与して、混合ガスによるNOx量低減効果を適正な状態に維持し易くなるという効果を奏する。 Since the recirculation exhaust gas pipe 28 has a configuration in which flat plate-shaped ribs 28b are connected so as to connect both ends of the gas pipe portion 28a, the recirculation exhaust gas pipe 28 is configured to have high rigidity and a cylinder head. The support strength on the front end side of the EGR device 24 is also increased with respect to 2. Further, since the recirculation exhaust gas pipe 28 is configured to have flat plate-shaped ribs 28b along the EGR gas flow path 28f in the gas pipe portion 28a, the ribs 28b increase the heat dissipation area in the gas pipe portion 28a. Therefore, the cooling effect of the EGR gas flowing through the EGR gas flow path 28f is enhanced. As a result, it contributes to the cooling of the mixed gas purified by the EGR device 24, and has the effect of facilitating the maintenance of the NOx amount reduction effect of the mixed gas in an appropriate state.

次いで、EGRクーラ27の構成について、図9~図11、図13~図16、及び図20~図21を参照して、以下に説明する。図9~図11、図13~図16、及び図20~図21に示す如く、EGRクーラ27は、冷却水流路とEGRガス流路とが交互に積層された熱交換部91と、熱交換部91の一側面における左右両端部分に設けられた左右一対のフランジ部92,93とを備える。そして、冷却水出口94及び冷却水入口95が左右のフランジ部92,93に振り分けて設けられる一方、EGRガス入口96及びEGRガス出口97が左右のフランジ部92,93に振り分けて設けられている。また、シリンダヘッド2の前側面に左右のフランジ部92,93が連結され、EGRクーラ27がシリンダヘッド2に固定される。 Next, the configuration of the EGR cooler 27 will be described below with reference to FIGS. 9 to 11, FIGS. 13 to 16, and FIGS. 20 to 21. As shown in FIGS. 9 to 11, FIGS. 13 to 16, and FIGS. 20 to 21, the EGR cooler 27 exchanges heat with the heat exchange unit 91 in which the cooling water flow path and the EGR gas flow path are alternately laminated. A pair of left and right flange portions 92, 93 provided at both left and right ends on one side surface of the portion 91 are provided. The cooling water outlet 94 and the cooling water inlet 95 are separately provided on the left and right flange portions 92 and 93, while the EGR gas inlet 96 and the EGR gas outlet 97 are separately provided on the left and right flange portions 92 and 93. .. Further, the left and right flange portions 92 and 93 are connected to the front side surface of the cylinder head 2, and the EGR cooler 27 is fixed to the cylinder head 2.

左右一対のフランジ部92,93それぞれに、冷却水用の開口部分とEGRガス用の開口部分を設けた構成とすることで、フランジ部92,93それぞれを共通の部材で構成できるだけでなく、フランジ部92,93にかかる材料コストを抑制できる。また、フランジ部92,93は、冷却水用及びEGRガス用それぞれの貫通穴94~97をシリンダヘッド2との連結用の平板に穿設して構成されるため、EGRクーラ27における製造が容易である。また、フランジ部92,93と熱交換部91との連結部分を最低限に構成できるため、熱交換部91に対するシリンダヘッド2からの熱の伝達量を低減でき、熱交換部91におけるEGRガスの冷却効果を高める。 By providing each of the pair of left and right flange portions 92 and 93 with an opening portion for cooling water and an opening portion for EGR gas, not only can the flange portions 92 and 93 be configured with common members, but also the flanges can be configured. The material cost for parts 92 and 93 can be suppressed. Further, since the flange portions 92 and 93 are configured by drilling through holes 94 to 97 for cooling water and EGR gas in a flat plate for connecting to the cylinder head 2, it is easy to manufacture in the EGR cooler 27. Is. Further, since the connecting portion between the flange portions 92 and 93 and the heat exchange portion 91 can be configured to the minimum, the amount of heat transferred from the cylinder head 2 to the heat exchange portion 91 can be reduced, and the EGR gas in the heat exchange portion 91 can be reduced. Increase the cooling effect.

EGRクーラ27は、フランジ部92,93を熱交換部91後面より突設した構成とすることで、熱交換部91とシリンダヘッド2の間に空間が構成される。従って、EGRクーラ27は、熱交換部91の前後面の広い範囲が外気に曝された状態となり、熱交換部91からも放熱されるため、EGRクーラ27におけるEGRガスの冷却効果が高くなる。従って、熱交換部91後面前面が取り付けられる場合に比べて、熱交換部91における積層数を減らすことができ、EGRクーラ27の前後長さを短くできるため、ディーゼルエンジン1の小型化をも図れる。 The EGR cooler 27 has a structure in which the flange portions 92 and 93 are projected from the rear surface of the heat exchange portion 91, so that a space is formed between the heat exchange portion 91 and the cylinder head 2. Therefore, in the EGR cooler 27, a wide range of the front and rear surfaces of the heat exchange unit 91 is exposed to the outside air, and heat is dissipated from the heat exchange unit 91, so that the cooling effect of the EGR gas in the EGR cooler 27 is enhanced. Therefore, the number of layers in the heat exchange unit 91 can be reduced and the front-rear length of the EGR cooler 27 can be shortened as compared with the case where the front surface of the rear surface of the heat exchange unit 91 is attached, so that the diesel engine 1 can be downsized. ..

左側フランジ部92に、冷却水出口94とEGRガス入口96が設けられる一方、右側フランジ部93に、冷却水入口95とEGRガス出口97が設けられる。そして、左側フランジ部92において、冷却水出口94とEGRガス入口96とが上下に設けられている一方、右側フランジ部93において、EGRガス出口97と冷却水入口95とが上下に設けられている。また、冷却水出口94とEGRガス出口97とが同一高さに配置される一方、冷却水入口95とEGRガス入口96とが同一高さに配置される。 The left flange portion 92 is provided with a cooling water outlet 94 and an EGR gas inlet 96, while the right flange portion 93 is provided with a cooling water inlet 95 and an EGR gas outlet 97. The left flange portion 92 is provided with the cooling water outlet 94 and the EGR gas inlet 96 at the top and bottom, while the right flange portion 93 is provided with the EGR gas outlet 97 and the cooling water inlet 95 at the top and bottom. .. Further, the cooling water outlet 94 and the EGR gas outlet 97 are arranged at the same height, while the cooling water inlet 95 and the EGR gas inlet 96 are arranged at the same height.

このとき、シリンダヘッド2前側面より突出して形成されたEGRクーラ連結台座33,34それぞれに、EGRクーラ27の左右フランジ部92,93が連結される。そして、左側EGRクーラ連結台座33における上流側EGRガス中継流路31及び下流側冷却水中継流路38それぞれが、左側フランジ部92のEGRガス入口96及び冷却水出口94と連通し、右側EGRクーラ連結台座34における下流側EGRガス中継流路32及び上流側冷却水中継流路39それぞれが、右側フランジ部93のEGRガス出口97及び冷却水入口95と連通する。 At this time, the left and right flange portions 92 and 93 of the EGR cooler 27 are connected to each of the EGR cooler connecting pedestals 33 and 34 formed so as to project from the front side surface of the cylinder head 2. The upstream EGR gas relay flow path 31 and the downstream side cooling water relay flow path 38 in the left EGR cooler connecting pedestal 33 communicate with the EGR gas inlet 96 and the cooling water outlet 94 of the left side flange portion 92, respectively, and the right side EGR cooler. The downstream EGR gas relay flow path 32 and the upstream cooling water relay flow path 39 in the connecting pedestal 34 communicate with the EGR gas outlet 97 and the cooling water inlet 95 of the right side flange portion 93, respectively.

EGRクーラ27のフランジ部92,93が連結される連結台座33,34にEGRガス中継流路31,32及び冷却水流路38,39を構成し、フランジ部92,93にEGRガス入口96及び出口97と冷却水出口94及び入口95と連通させている。そのため、EGRクーラ27とシリンダヘッド2との間に冷却水用配管及びEGRガス用配管を設ける必要がない。従って、EGRガスや冷却水による配管の伸縮などに影響されることなく、EGRクーラ27とシリンダヘッド2との連結部分におけるシール性を確保できる上、EGRクーラ27は、熱や振動などによる外部からの変動要素に対する耐性が向上し、シリンダヘッド2にコンパクトに設置できる。 The EGR gas relay flow paths 31 and 32 and the cooling water flow paths 38 and 39 are configured on the connecting pedestals 33 and 34 to which the flange portions 92 and 93 of the EGR cooler 27 are connected, and the EGR gas inlet 96 and the outlet are connected to the flange portions 92 and 93. The 97 is communicated with the cooling water outlet 94 and the inlet 95. Therefore, it is not necessary to provide a cooling water pipe and an EGR gas pipe between the EGR cooler 27 and the cylinder head 2. Therefore, the sealing property at the connecting portion between the EGR cooler 27 and the cylinder head 2 can be ensured without being affected by the expansion and contraction of the pipe due to the EGR gas and the cooling water, and the EGR cooler 27 is externally affected by heat, vibration, or the like. The resistance to the variable elements of the cylinder head 2 is improved, and the cylinder head 2 can be compactly installed.

フランジ部92に上下に冷却水出口94とEGRガス入口96を設ける一方で、フランジ部93に上下にEGRガス出口97と冷却水入口95を設ける構成としたため、同一形状となるフランジ部92及び93が、互いに上下反転させて熱交換部91に取り付けられることとなる。そのため、EGRクーラ27を構成する部品の種類が低減でき、EGRクーラ27の組み立て性が良くなるとともに、部品コストが低減される。 Since the flange portion 92 is provided with the cooling water outlet 94 and the EGR gas inlet 96 on the upper and lower sides, and the flange portion 93 is provided with the EGR gas outlet 97 and the cooling water inlet 95 on the upper and lower sides, the flange portions 92 and 93 have the same shape. However, they are flipped upside down and attached to the heat exchange unit 91. Therefore, the types of parts constituting the EGR cooler 27 can be reduced, the assembleability of the EGR cooler 27 is improved, and the cost of parts is reduced.

また、フランジ部92には、熱量の大きい冷却水又はEGRガスが通過する冷却水出口94とEGRガス入口96が設けられる一方、フランジ部93には、熱量の小さい冷却水又はEGRガスが通過する冷却水入口95とEGRガス出口97が設けられる。そのため、フランジ部92,93それぞれにおける熱変形による歪みが抑制されるだけでなく、フランジ部92,93が別体として構成されて、互いの熱変形による影響が少ないため、EGRクーラ27の破損や故障を防止できる。 Further, the flange portion 92 is provided with a cooling water outlet 94 and an EGR gas inlet 96 through which cooling water or EGR gas having a large amount of heat passes, while the flange portion 93 is provided with cooling water or EGR gas having a small amount of heat. A cooling water inlet 95 and an EGR gas outlet 97 are provided. Therefore, not only the distortion due to thermal deformation in each of the flange portions 92 and 93 is suppressed, but also the flange portions 92 and 93 are configured as separate bodies, and the influence of mutual thermal deformation is small, so that the EGR cooler 27 is damaged or damaged. You can prevent breakdowns.

EGRクーラ27は、背面視において、冷却水出口94と冷却水入口95とが対角に配置されるとともに、EGRガス入口96とEGRガス出口97とが対角に配置される。熱量の異なるEGRガス及び冷却水それぞれが、対角位置より供給又は排出されるため、EGRクーラ27とシリンダヘッド2との連結部分における熱変形を互いに緩和して、連結部分の撓みや緩みを抑制できる。従って、EGRクーラ27とシリンダヘッド2におけるEGRガスや冷却水の漏れを防止できるだけでなく、連結強度の低下をも防止できる。 In the EGR cooler 27, the cooling water outlet 94 and the cooling water inlet 95 are arranged diagonally, and the EGR gas inlet 96 and the EGR gas outlet 97 are arranged diagonally in the rear view. Since EGR gas and cooling water having different calories are supplied or discharged from diagonal positions, thermal deformation at the connecting portion between the EGR cooler 27 and the cylinder head 2 is alleviated, and bending and loosening of the connecting portion are suppressed. can. Therefore, not only can the leakage of EGR gas and cooling water in the EGR cooler 27 and the cylinder head 2 be prevented, but also a decrease in the connection strength can be prevented.

板状のガスケット98が、左右のフランジ部92,93を架設するようにして、シリンダヘッド2とフランジ部92,93との間に挟持されている。フランジ部92,93における冷却水出口94及び冷却水入口95それぞれと連通するシリンダヘッド2における冷却水入口及び冷却水出口それぞれにリング状のシール部材であるOリング99が埋設され、Oリング99がフランジ部92,93で覆われている。 A plate-shaped gasket 98 is sandwiched between the cylinder head 2 and the flange portions 92, 93 so as to erection the left and right flange portions 92, 93. An O-ring 99, which is a ring-shaped sealing member, is embedded in each of the cooling water inlet and the cooling water outlet in the cylinder head 2 communicating with the cooling water outlet 94 and the cooling water inlet 95 in the flange portions 92 and 93, and the O-ring 99 is formed. It is covered with flanges 92 and 93.

別体とされるフランジ部92,93が、シリンダヘッド2の連結台座33,34にガスケット98を介して連結されるため、シリンダヘッド2との連結部分における熱変形により、ガスケット98に張力が働く。そのため、EGRガス入口96及びEGRガス出口97それぞれの連結部分において、ガスケット98によるシール性(密封性)が向上することとなり、シリンダヘッド2とEGRクーラ27との間を行き来するEGRガスの漏れを防止できる。また、Oリング99が、シリンダヘッド2の連結台座33,34における冷却水入口及び冷却水出口とフランジ部92,93の後端面とで構成される空間に埋設されているため、冷却水が流れた際に、連結台座33,34及びフランジ部92,93の連通部分をOリング99に当接することとなり、冷却水出入口94,95における連結部分のシール性(密封性)を確保できる。従って、液体及び気体の流出入を行うEGRクーラ27をシリンダヘッド2に連結したとしても、液体及び気体それぞれにおけるシール性を確保でき、EGRガス及び冷却水それぞれの漏れを防止できる。 Since the flange portions 92 and 93, which are separate bodies, are connected to the connecting pedestals 33 and 34 of the cylinder head 2 via the gasket 98, tension acts on the gasket 98 due to thermal deformation at the connecting portion with the cylinder head 2. .. Therefore, the sealing property (sealing property) by the gasket 98 is improved at the connecting portion of each of the EGR gas inlet 96 and the EGR gas outlet 97, and the EGR gas leaking back and forth between the cylinder head 2 and the EGR cooler 27 is prevented from leaking. Can be prevented. Further, since the O-ring 99 is embedded in the space composed of the cooling water inlet and the cooling water outlet in the connecting pedestals 33 and 34 of the cylinder head 2 and the rear end faces of the flange portions 92 and 93, the cooling water flows. At that time, the communicating portions of the connecting pedestals 33 and 34 and the flange portions 92 and 93 come into contact with the O-ring 99, so that the sealing property (sealing property) of the connecting portions at the cooling water inlets and outlets 94 and 95 can be ensured. Therefore, even if the EGR cooler 27 that performs the inflow and outflow of the liquid and the gas is connected to the cylinder head 2, the sealing property of the liquid and the gas can be ensured, and the leakage of the EGR gas and the cooling water can be prevented.

フランジ部92,93の外周部であって外側位置に、ボルト締結用の貫通穴100が穿設されている。すなわち、左側フランジ部92は、上下及び左側に5つの貫通穴100を有しており、右側フランジ部93は、上下及び右側に5つの貫通穴100を有している。従って、左側フランジ部92は、冷却水出口94の上側、EGRガス入口96の下側、及び、冷却水出口94及びEGRガス入口96間の左側それぞれに貫通穴100が設けられることで、シリンダヘッド2の連結台座33とボルト締結した場合に、冷却水出口94及びEGRガス入口96におけるシール性が確保される。同様に、右側フランジ部93は、冷却水入口95の下側、EGRガス出口97の上側、及び、冷却水入口95及びEGRガス出口97間の右側それぞれに貫通穴100が設けられることで、シリンダヘッド2の連結台座34とボルト締結した場合に、冷却水入口95及びEGRガス出口97におけるシール性が確保される。 A through hole 100 for bolt fastening is formed at an outer peripheral portion of the flange portions 92 and 93 at an outer position. That is, the left flange portion 92 has five through holes 100 on the upper and lower sides and the left side, and the right side flange portion 93 has five through holes 100 on the upper and lower sides and the right side. Therefore, the left side flange portion 92 is provided with a through hole 100 on the upper side of the cooling water outlet 94, the lower side of the EGR gas inlet 96, and the left side between the cooling water outlet 94 and the EGR gas inlet 96, respectively, so that the cylinder head When bolted to the connecting pedestal 33 of No. 2, the sealing property at the cooling water outlet 94 and the EGR gas inlet 96 is ensured. Similarly, the right side flange portion 93 is provided with through holes 100 on the lower side of the cooling water inlet 95, the upper side of the EGR gas outlet 97, and the right side between the cooling water inlet 95 and the EGR gas outlet 97, respectively. When bolted to the connecting pedestal 34 of the head 2, the sealing property at the cooling water inlet 95 and the EGR gas outlet 97 is ensured.

ガスケット98は、貫通穴101~103を設けた2枚の板98a,98bを貼り合わせて構成されており、貫通穴(EGRガス用貫通穴)101をEGRガスが通過し、貫通穴(冷却水用貫通穴)102を冷却水が通過し、貫通穴(ボルト用貫通穴)103に締結用ボルトが挿入される。ガスケット98は、EGRガス用貫通穴101における内周縁が前後方向に反り返るように分岐させた形状を有しており、冷却水用貫通穴102の開口面積を冷却水出入口94,95の開口面積よりも広くなるように構成している。 The gasket 98 is configured by laminating two plates 98a and 98b provided with through holes 101 to 103, and the EGR gas passes through the through hole (through hole for EGR gas) 101 to pass through the through hole (cooling water). Cooling water passes through the through hole 102, and the fastening bolt is inserted into the through hole (through hole for bolt) 103. The gasket 98 has a shape in which the inner peripheral edge of the EGR gas through hole 101 is branched so as to warp in the front-rear direction, and the opening area of the cooling water through hole 102 is larger than the opening area of the cooling water inlets / outlets 94 and 95. Is also configured to be wide.

ガスケット98は、前側板98aのEGRガス用貫通穴101における内周縁を前側に反り返らせる一方で、後側板98bのEGRガス用貫通穴101における内周縁を後側に反り返らせおり、前側板98aと後側板98bを溶接により貼り合わせることで、EGRガス用貫通穴101における内周縁がY字状の断面となる。EGRガス用貫通穴101における内周縁が前後に反り返った形状とすることで、EGRガス用貫通穴101の内周縁における前後面を連結台座33,34及びフランジ部92,93それぞれの端面に密着させることとなり、十分な気密性を確保できる。 The gasket 98 bends the inner peripheral edge of the front side plate 98a in the EGR gas through hole 101 to the front side, while the inner peripheral edge of the rear side plate 98b in the EGR gas through hole 101 bends to the rear side. By bonding 98a and the rear side plate 98b by welding, the inner peripheral edge of the EGR gas through hole 101 has a Y-shaped cross section. By forming the inner peripheral edge of the EGR gas through hole 101 to be curved back and forth, the front and rear surfaces of the inner peripheral edge of the EGR gas through hole 101 are brought into close contact with the end faces of the connecting pedestals 33, 34 and the flange portions 92, 93, respectively. Therefore, sufficient airtightness can be ensured.

ガスケット98は、冷却水用貫通穴102の開口を冷却水出入口94,95よりも広くなるように構成することで、Oリング99が冷却水用貫通穴102に挿入される。すなわち、フランジ部92,93の冷却水出入口94,95と連結台座33,34内の冷却水中継流路38,39との連通部分が、ガスケット98の冷却水用貫通穴102に嵌合されたOリング99により密封される。 The gasket 98 is configured such that the opening of the cooling water through hole 102 is wider than the cooling water inlet / outlet ports 94 and 95, so that the O-ring 99 is inserted into the cooling water through hole 102. That is, the communication portion between the cooling water inlet / outlet ports 94 and 95 of the flange portions 92 and 93 and the cooling water relay flow paths 38 and 39 in the connecting pedestals 33 and 34 is fitted into the cooling water through hole 102 of the gasket 98. It is sealed by an O-ring 99.

また、シリンダヘッド2の連結台座33,34は、冷却水出入口94,95それぞれを段差付きで開口することで、連結台座33,34内の冷却水中継流路38,39の流路径よりも大きく開口させて、連結台座33,34の冷却水出入口94,95に対して、冷却水中継流路38,39の外周側にOリング99が嵌合される。すなわち、Oリング99は、ガスケット98に挿入されるとともに、連結台座33,34における冷却水出入口94,95の段差部分に嵌合されて、連結台座33,34及びフランジ部92,93により狭持される。従って、弾性材で構成されるOリング99の内側を冷却水が通過することにより、Oリング99が外側に広がるように変形し、連結台座33,34及びフランジ部92,93と密着することにより、冷却水のシール性を確保する。 Further, the connecting pedestals 33 and 34 of the cylinder head 2 are larger than the flow path diameters of the cooling water relay flow paths 38 and 39 in the connecting pedestals 33 and 34 by opening the cooling water inlets and outlets 94 and 95 with steps. The O-ring 99 is fitted to the outer peripheral side of the cooling water relay flow paths 38 and 39 with respect to the cooling water inlets and outlets 94 and 95 of the connecting pedestals 33 and 34. That is, the O-ring 99 is inserted into the gasket 98, fitted to the stepped portion of the cooling water inlet / outlet ports 94, 95 in the connecting pedestals 33, 34, and narrowed by the connecting pedestals 33, 34 and the flange portions 92, 93. Will be done. Therefore, when the cooling water passes through the inside of the O-ring 99 made of the elastic material, the O-ring 99 is deformed so as to spread outward, and is in close contact with the connecting pedestals 33, 34 and the flange portions 92, 93. , Ensuring the sealing performance of the cooling water.

リング状のOリング99は、内周部分が前後に膨らんだ形状を備えており、Oリング99の内周部分を通過する冷却水により押圧されることで、内周部分の前後縁が前後に突出するように変形する。これにより、Oリング99の内周部分が連結台座33,34及びフランジ部92,93と密着するため、シリンダヘッド2とEGRクーラ27との連結部分における冷却水のシール性を向上できる。 The ring-shaped O-ring 99 has a shape in which the inner peripheral portion bulges back and forth, and the front and rear edges of the inner peripheral portion are moved back and forth by being pressed by the cooling water passing through the inner peripheral portion of the O-ring 99. It deforms to protrude. As a result, the inner peripheral portion of the O-ring 99 is in close contact with the connecting pedestals 33, 34 and the flange portions 92, 93, so that the sealing property of the cooling water at the connecting portion between the cylinder head 2 and the EGR cooler 27 can be improved.

また、リング状のOリング99は、内周部分が前後に膨らんだ形状とした上で、その内周面に凹部を備えた形状を有している。すなわち、Oリング99の内周面を前後にそり返されたY字状の断面で構成することで、Oリング99の内周部分を通過する冷却水により押圧されて、内周部分の前後縁を前後に更に突出させることとなり、Oリング99の内周部分と連結台座33,34及びフランジ部92,93との密着性を高める、従って、シリンダヘッド2とEGRクーラ27との連結部分における冷却水のシール性を向上できる。 Further, the ring-shaped O-ring 99 has a shape in which the inner peripheral portion bulges back and forth and has a concave portion on the inner peripheral surface thereof. That is, by forming the inner peripheral surface of the O-ring 99 with a Y-shaped cross section curved back and forth, the front and rear edges of the inner peripheral portion are pressed by the cooling water passing through the inner peripheral portion of the O-ring 99. Is further projected back and forth to improve the adhesion between the inner peripheral portion of the O-ring 99 and the connecting pedestals 33, 34 and the flange portions 92, 93, and therefore, cooling at the connecting portion between the cylinder head 2 and the EGR cooler 27. The sealing property of water can be improved.

次いで、二段過給機30の構成について、図22~図27等を参照して、以下に説明する。図22~図27に示す如く、二段過給機30は、排気マニホールド4から排出される排気ガスの流体エネルギーによりシリンダヘッド2の吸気マニホールド3に流入させる新気を圧縮させる。二段過給機30は、排気マニホールド4と連結した高圧過給機51と、該高圧過給機51と連結した低圧過給機52とで構成されている。 Next, the configuration of the two-stage turbocharger 30 will be described below with reference to FIGS. 22 to 27 and the like. As shown in FIGS. 22 to 27, the two-stage turbocharger 30 compresses the fresh air flowing into the intake manifold 3 of the cylinder head 2 by the fluid energy of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 4. The two-stage turbocharger 30 is composed of a high-pressure turbocharger 51 connected to the exhaust manifold 4 and a low-pressure turbocharger 52 connected to the high-pressure turbocharger 51.

高圧過給機51が排気マニホールド4の左側方に配置されるとともに、低圧過給機52が排気マニホールド4上方に配置されている。すなわち、小容量の高圧過給機51を排気マニホールド4に対向して配置する一方で、大容量の低圧過給機52をシリンダヘッド2に対して左側方に突出させて設置した排気マニホールド4上方に配置される。従って、シリンダヘッド2左側方の空間に、排気マニホールド4と二段過給機30をコンパクトに配置できるだけでなく、二段過給機30の最上部位置をディーゼルエンジン1の最上部位置よりも低い位置とできる。そのため、ディーゼルエンジン1の小型化に貢献できるだけでなく、低圧過給機52をシリンダヘッド2寄りに配置して、二段過給機30を高剛性に固定できる。 The high-pressure turbocharger 51 is arranged on the left side of the exhaust manifold 4, and the low-pressure turbocharger 52 is arranged above the exhaust manifold 4. That is, while the small-capacity high-pressure turbocharger 51 is arranged facing the exhaust manifold 4, the large-capacity low-pressure turbocharger 52 is projected to the left side with respect to the cylinder head 2 and is installed above the exhaust manifold 4. Is placed in. Therefore, not only the exhaust manifold 4 and the two-stage turbocharger 30 can be compactly arranged in the space on the left side of the cylinder head 2, but also the uppermost position of the two-stage turbocharger 30 is lower than the uppermost position of the diesel engine 1. Can be a position. Therefore, not only can it contribute to the miniaturization of the diesel engine 1, but also the low-pressure turbocharger 52 can be arranged closer to the cylinder head 2 to fix the two-stage turbocharger 30 with high rigidity.

高圧過給機51は、排気マニホールド4の排気出口44と連通する高圧タービン53と、圧縮空気を吸気マニホールド3に供給する高圧コンプレッサ54とを備える。なお、高圧コンプレッサ54は、不図示のインタークーラを介して吸気スロットル部材26の新気入口81(図17等参照)と連通することで、EGR装置24を介して圧縮空気を吸気マニホールド3に供給する。一方、低圧過給機52は、高圧タービン53の排気出口と排気側中継管を介して排気入口が連通している低圧タービン55と、高圧コンプレッサ54の新気入口と新気側中継管を介して新気出口が連通している低圧コンプレッサ56とを備え、高圧タービン53上方に低圧コンプレッサ56が配置されるとともに、高圧タービン53の前後一側方に高圧コンプレッサ54が配置される一方で、低圧コンプレッサ56の前後他側方に低圧タービン55が配置される。 The high-pressure turbocharger 51 includes a high-pressure turbine 53 that communicates with the exhaust outlet 44 of the exhaust manifold 4, and a high-pressure compressor 54 that supplies compressed air to the intake manifold 3. The high-pressure compressor 54 supplies compressed air to the intake manifold 3 via the EGR device 24 by communicating with the fresh air inlet 81 (see FIG. 17 and the like) of the intake throttle member 26 via an intercooler (not shown). do. On the other hand, the low-pressure turbocharger 52 is via a low-pressure turbine 55 in which the exhaust inlet of the high-pressure turbine 53 and the exhaust inlet communicate with each other via the exhaust-side relay pipe, and the fresh air inlet and the fresh-air side relay pipe of the high-pressure compressor 54. It is equipped with a low-pressure compressor 56 through which a fresh air outlet communicates, and a low-pressure compressor 56 is arranged above the high-pressure turbine 53, and a high-pressure compressor 54 is arranged on one side in front of and behind the high-pressure turbine 53, while low pressure. A low-pressure turbine 55 is arranged on the front, rear, and other sides of the compressor 56.

排気マニホールド4は、排気ガスを排出する排気出口44を左右一側方に向けて開口させている。そして、高圧タービン53は、排気入口57を排気マニホールド4に向けて開口させる一方、前方に向けて排気出口58を開口させている。また、低圧タービン55は、排気入口60を下方に向けて開口させる一方、前方に向けて排気出口61を開口させている。 The exhaust manifold 4 has an exhaust outlet 44 for discharging exhaust gas open to the left and right sides. The high-pressure turbine 53 opens the exhaust inlet 57 toward the exhaust manifold 4, while opening the exhaust outlet 58 toward the front. Further, in the low pressure turbine 55, the exhaust inlet 60 is opened downward, while the exhaust outlet 61 is opened forward.

互いに対向する排気マニホールド4の排気出口44と高圧タービン53の排気入口57とをフランジでボルト連結して、高圧過給機51が排気マニホールド4の左側方で固定される。そして、高圧タービン53の排気出口58がL字状の高圧排気ガス管59(排気側中継管)の一端(後端)にフランジでボルト連結される一方、低圧タービン55の排気入口60が高圧排気ガス管59の他端(上端)にフランジでボルト連結されて、低圧過給機52が高圧過給機51上方で固定される。 The exhaust outlet 44 of the exhaust manifold 4 facing each other and the exhaust inlet 57 of the high-pressure turbine 53 are bolted together by a flange, and the high-pressure turbocharger 51 is fixed on the left side of the exhaust manifold 4. The exhaust outlet 58 of the high-pressure turbine 53 is bolted to one end (rear end) of the L-shaped high-pressure exhaust gas pipe 59 (exhaust side relay pipe) with a flange, while the exhaust inlet 60 of the low-pressure turbine 55 exhausts high pressure. The low-pressure turbocharger 52 is fixed above the high-pressure turbocharger 51 by being bolted to the other end (upper end) of the gas pipe 59 with a flange.

排気マニホールド4に高圧タービン53をフランジ結合により連結して、高圧過給機51を高剛性に支持した上で、高圧過給機51前方にフランジ結合で連結した高圧排気ガス管59上面に低圧タービン55をフランジ結合により連結することで、低圧過給機52を高圧過給機51により下側から支持できる。また、低圧過給機52が、排気マニホールド4上方寄りに設置されるため、低圧過給機52の重心位置が排気マニホールド4と高圧過給機51との連結位置の上方あたりに位置することとなる。従って、ディーゼルエンジン1周辺において、二段過給機30を高剛性で且つコンパクトに支持できる。 A high-pressure turbine 53 is connected to the exhaust manifold 4 by flange coupling to support the high-pressure turbocharger 51 with high rigidity, and then a low-pressure turbine is connected to the upper surface of the high-pressure exhaust gas pipe 59 connected to the front of the high-pressure turbocharger 51 by flange coupling. By connecting 55 by flange coupling, the low-pressure turbocharger 52 can be supported from below by the high-pressure turbocharger 51. Further, since the low-pressure turbocharger 52 is installed near the upper side of the exhaust manifold 4, the center of gravity of the low-pressure turbocharger 52 is located above the connection position between the exhaust manifold 4 and the high-pressure supercharger 51. Become. Therefore, the two-stage turbocharger 30 can be supported with high rigidity and compactly around the diesel engine 1.

高圧コンプレッサ54は、後方に向けて新気取入れ口63(新気入口)を開口させる一方、新気供給口64(新気出口)を下方に向けて開口させている。一方、低圧コンプレッサ56は、後方に向けて新気取入れ口66(新気入口)を開口させる一方、新気供給口67(新気出口)を左側方から突出させた後に後方に向けて構成している。そして、高圧コンプレッサ54の新気取入れ口63(新気入口)にU字状の低圧新気通路管65(新気側中継管)の一端が固定される一方、低圧新気通路管65の他端と低圧コンプレッサ56の新気供給口67(新気出口)とが連結される。 The high-pressure compressor 54 opens the fresh air intake port 63 (fresh air inlet) toward the rear, while opening the fresh air supply port 64 (fresh air outlet) downward. On the other hand, the low-pressure compressor 56 is configured to open the fresh air intake port 66 (fresh air inlet) toward the rear, while projecting the fresh air supply port 67 (fresh air outlet) from the left side and then toward the rear. ing. Then, while one end of the U-shaped low-pressure fresh air passage pipe 65 (fresh air side relay pipe) is fixed to the fresh air intake port 63 (fresh air inlet) of the high-pressure compressor 54, other than the low-pressure fresh air passage pipe 65. The end and the fresh air supply port 67 (fresh air outlet) of the low pressure compressor 56 are connected.

高圧コンプレッサ54と低圧コンプレッサ56とが後方のU字状の低圧新気通路管65で連結されて、排気マニホールド4により高剛性に支持された高圧過給機51に低圧過給機52の前方部位を固定できる。低圧コンプレッサ56は、新気取入れ口66と新気供給口67とを同一方向(後方)に向けて延設して、不図示のエアクリーナと連通する給気管62及び低圧新気通路管65それぞれと連結しやすい構成となっているため、組付け作業性の向上を図れる。 The high-pressure compressor 54 and the low-pressure compressor 56 are connected by a U-shaped low-pressure fresh air passage pipe 65 at the rear, and are supported by the exhaust manifold 4 with high rigidity to the high-pressure supercharger 51 at the front portion of the low-pressure supercharger 52. Can be fixed. The low-pressure compressor 56 extends the fresh air intake port 66 and the fresh air supply port 67 in the same direction (rearward), and communicates with an air cleaner (not shown) with a supply pipe 62 and a low-pressure fresh air passage pipe 65, respectively. Since the structure is easy to connect, it is possible to improve the workability of assembly.

低圧新気通路管65は、一端がフランジ連結により高圧コンプレッサ54の新気取入れ口66にボルト締結される金属管65aと、金属管65aの他端と低圧コンプレッサ56の新気供給口67とを連通させる樹脂管65bとによって構成される。これにより、低圧新気通路管65は、金属管65aが高圧コンプレッサ54に高剛性で固定される一方、樹脂管65bにより、低圧コンプレッサ56と金属管65aの組立誤差を緩和させて連通させることができる。 The low-pressure fresh air passage pipe 65 has a metal pipe 65a whose one end is bolted to the fresh air intake port 66 of the high-pressure compressor 54 by flange connection, and the other end of the metal pipe 65a and the fresh air supply port 67 of the low-pressure compressor 56. It is composed of a resin tube 65b to be communicated with. As a result, in the low-pressure fresh air passage pipe 65, the metal pipe 65a is fixed to the high-pressure compressor 54 with high rigidity, while the resin pipe 65b reduces the assembly error between the low-pressure compressor 56 and the metal pipe 65a and allows them to communicate with each other. can.

低圧コンプレッサ56の新気供給口67が、低圧コンプレッサ56の左側面から左側方に突出させた後に後方上側に向けて構成されているため、低圧新気通路管65(金属管65a)の屈曲部分の曲率を大きくなる。そのため、低圧新気通路管65内での乱流の発生を抑制して、低圧コンプレッサ56から排出される圧縮空気が、スムーズに高圧コンプレッサ54に供給される。 Since the fresh air supply port 67 of the low-pressure compressor 56 is configured to project from the left side surface of the low-pressure compressor 56 to the left side and then toward the rear upper side, the bent portion of the low-pressure fresh air passage pipe 65 (metal pipe 65a). Increases the curvature of. Therefore, the generated compressed air in the low-pressure fresh air passage pipe 65 is suppressed, and the compressed air discharged from the low-pressure compressor 56 is smoothly supplied to the high-pressure compressor 54.

ブローバイガスを取入れるブローバイガス還元装置19がシリンダヘッド2上に設置される。ブローバイガス還元装置19は、シリンダヘッド2上面を覆うヘッドカバー18上面に載置固定されている。ブローバイガス還元装置19の後方に設けたブローバイガス出口70が低圧コンプレッサ56の新気取入れ口66(新気入口)に連結する給気管62と還元ホース68を介して連結されている。また、給気管62が、低圧新気通路管65(新気側中継管)とシリンダヘッド2の間に配置されている。 A blow-by gas reduction device 19 that takes in blow-by gas is installed on the cylinder head 2. The blow-by gas reduction device 19 is placed and fixed on the upper surface of the head cover 18 that covers the upper surface of the cylinder head 2. A blow-by gas outlet 70 provided behind the blow-by gas reduction device 19 is connected to a supply pipe 62 connected to a fresh air intake port 66 (fresh air inlet) of the low-pressure compressor 56 via a reduction hose 68. Further, the air supply pipe 62 is arranged between the low pressure fresh air passage pipe 65 (fresh air side relay pipe) and the cylinder head 2.

給気管62が、二段過給機30上側の構成部品となる低圧過給機52後方に連結されるとともにシリンダヘッド2寄りに配置されるため、シリンダヘッド2上方に配置されたブローバイガス還元装置19と給気管62との距離を近づけることができる。そのため、還元ホース68を短尺化して、低温環境下における還元ホース68内の凍結を防止できる。給気管62が、低圧新気通路管65とシリンダヘッド2とで囲まれた空間に配置されることとなり、不図示のエアクリーナと連結する樹脂管との連結部分における外力に基づく破損などを防止できる。 Since the air supply pipe 62 is connected to the rear of the low-pressure turbocharger 52, which is a component on the upper side of the two-stage turbocharger 30, and is arranged closer to the cylinder head 2, a blow-by gas reduction device arranged above the cylinder head 2 The distance between 19 and the air supply pipe 62 can be reduced. Therefore, the reduction hose 68 can be shortened to prevent freezing in the reduction hose 68 in a low temperature environment. The air supply pipe 62 is arranged in the space surrounded by the low-pressure fresh air passage pipe 65 and the cylinder head 2, and it is possible to prevent damage due to external force at the connecting portion between the resin pipe connected to the air cleaner (not shown). ..

高圧過給機51は、高圧コンプレッサ54の下面におけるシリンダヘッド2側に、下方に向かって開口した新気供給口64を突設させている。高圧コンプレッサ54は、不図示のインタークーラと連通される高圧新気通路管71と連結しており、高圧新気通路管71を介して圧縮空気をインタークーラに供給する。高圧コンプレッサ54の下方には、左側方に向かって開口する冷却水入口管22が設けられている。不図示のラジエータと連通する冷却水配管とともに高圧新気通路管71をシリンダブロック6の後方左側面まで配管させることで、冷却水入口管22及び高圧コンプレッサ54の新気供給口64それぞれに連結できる。このため、冷却水配管及び高圧新気通路管71それぞれの配管の取り回しを集約できるため、ディーゼルエンジン1を搭載する本機側における配管構造を単純化できるだけでなく、組み付け作業やメンテナンス作業をし易い状態に構成できる。 The high-pressure turbocharger 51 projects a fresh air supply port 64 that opens downward on the cylinder head 2 side on the lower surface of the high-pressure compressor 54. The high-pressure compressor 54 is connected to a high-pressure fresh air passage pipe 71 that is communicated with an intercooler (not shown), and supplies compressed air to the intercooler via the high-pressure fresh air passage pipe 71. Below the high-pressure compressor 54, a cooling water inlet pipe 22 that opens toward the left side is provided. By connecting the high-pressure fresh air passage pipe 71 to the rear left side of the cylinder block 6 together with the cooling water pipe communicating with the radiator (not shown), the cooling water inlet pipe 22 and the fresh air supply port 64 of the high-pressure compressor 54 can be connected to each other. .. For this reason, the piping of the cooling water pipe and the high-pressure fresh air passage pipe 71 can be centralized, which not only simplifies the piping structure on the machine side on which the diesel engine 1 is mounted, but also facilitates assembly work and maintenance work. Can be configured in a state.

また、ディーゼルエンジン1は、シリンダヘッド2上方であって冷却ファン9側に、冷却水出口管23、給気管62、及び吸気スロットル部材26を配置している。そのため、ディーゼルエンジン1を搭載する本機側において、冷却ファン9の冷却風を利用するラジエータ(図示省略)、エアクリーナ(図示省略)、及びインタークーラ(図示省略)が冷却ファン9後方に配置される場合に、ラジエータと接続する冷却水配管や、エアクリーナ及びインタークーラと連通する新気用配管を短尺化できるだけでなく、その配管接続作業をまとめて行える。そのため、本機側における組付け作業性やメンテナンス作業性が容易になるばかりか、本機側において、ディーゼルエンジン1と連結させる各部品を効率的に配置できる。 Further, in the diesel engine 1, a cooling water outlet pipe 23, an air supply pipe 62, and an intake throttle member 26 are arranged above the cylinder head 2 and on the cooling fan 9 side. Therefore, on the machine side on which the diesel engine 1 is mounted, a radiator (not shown), an air cleaner (not shown), and an intercooler (not shown) that utilize the cooling air of the cooling fan 9 are arranged behind the cooling fan 9. In this case, not only the cooling water pipe connected to the radiator and the fresh air pipe connected to the air cleaner and the intercooler can be shortened, but also the pipe connection work can be performed collectively. Therefore, not only the assembly workability and maintenance workability on the machine side are facilitated, but also the parts to be connected to the diesel engine 1 can be efficiently arranged on the machine side.

高圧タービン53の排気出口58に、タービンホイール(図示省略)を回転させる排気ガスを排出させるタービン排気穴58aと、排気入口57と排気出口58とを連通させたバイパス穴58bと、バイパス穴58bを開閉するウエストゲートバルブ69とが設けられている。高圧タービン53の排気出口58にタービン排気穴58aとバイパス穴58bとを並設する構成とすることで、ディーゼルエンジン1の回転数に応じて高圧過給機51による圧縮動作の可否を設定できる。従って、二段過給機30において排気エネルギーを効率的に使用して、燃焼室に供給する新気量を安定化し、エンジン出力を増大させつつ、黒煙排出量を低減できる。 A turbine exhaust hole 58a for discharging exhaust gas that rotates a turbine wheel (not shown), a bypass hole 58b for communicating the exhaust inlet 57 and the exhaust outlet 58, and a bypass hole 58b are provided at the exhaust outlet 58 of the high-pressure turbine 53. A wastegate valve 69 that opens and closes is provided. By arranging the turbine exhaust hole 58a and the bypass hole 58b side by side at the exhaust outlet 58 of the high-pressure turbine 53, it is possible to set whether or not the compression operation by the high-pressure supercharger 51 is possible according to the rotation speed of the diesel engine 1. Therefore, the exhaust energy can be efficiently used in the two-stage turbocharger 30, the amount of fresh air supplied to the combustion chamber can be stabilized, the engine output can be increased, and the amount of black smoke emitted can be reduced.

また、排気マニホールド4から低圧タービン55へのバイパス経路が、高圧タービン53のバイパス穴58bを開放することで構成されるため、高圧タービン53と低圧タービン55とを連通させる高圧排気ガス管59のみを配管すればよく、排気マニホールド4と低圧タービン55とを連通させるバイパス用の配管が不要となる。従って、二段過給機30における配管構造が単純化されるだけでなく、二段過給機30周辺の空間を広げることができ、例えば、二段過給機30前側下方において、作業機用の油圧ポンプ(図示省略)をエンジン始動用スタータ20と上下に並設させることができる。 Further, since the bypass path from the exhaust manifold 4 to the low-pressure turbine 55 is configured by opening the bypass hole 58b of the high-pressure turbine 53, only the high-pressure exhaust gas pipe 59 that connects the high-pressure turbine 53 and the low-pressure turbine 55 is used. The piping may be sufficient, and the bypass piping for communicating the exhaust manifold 4 and the low-pressure turbine 55 becomes unnecessary. Therefore, not only the piping structure in the two-stage turbocharger 30 can be simplified, but also the space around the two-stage turbocharger 30 can be expanded. The hydraulic pump (not shown) can be installed side by side with the engine starting starter 20.

高圧過給機51は、高圧タービン53と高圧コンプレッサ54の連結部分であるセンタハウジング72の上下に、高圧用作動油供給管73及び高圧用作動油戻し管74が連結されている。同様に、低圧過給機52は、低圧タービン55と低圧コンプレッサ56の連結部分であるセンタハウジング75の上下に、低圧用作動油供給管76及び低圧用作動油戻し管77が連結されている。 In the high-pressure turbocharger 51, a high-pressure hydraulic oil supply pipe 73 and a high-pressure hydraulic oil return pipe 74 are connected above and below the center housing 72 which is a connecting portion between the high-pressure turbine 53 and the high-pressure compressor 54. Similarly, in the low-pressure turbocharger 52, a low-pressure hydraulic oil supply pipe 76 and a low-pressure hydraulic oil return pipe 77 are connected above and below the center housing 75, which is a connecting portion between the low-pressure turbine 55 and the low-pressure compressor 56.

高圧用作動油供給管73は、シリンダブロック6の左側面に設置された連結部材78に下端が接続される一方、上端が高圧過給機51のセンタハウジング72上面に連結されている。高圧過給機51のセンタハウジング72上面には、高圧用作動油供給管73上端と低圧用作動油供給管76下端とを連通させる連結継ぎ手79が設置されている。そして、低圧用作動油供給管76上端が、低圧過給機52のセンタハウジング75上面に連結されている。これにより、シリンダブロック6内の油路を流れる作動油が、高圧用作動油供給管73を通じて高圧過給機51のセンタハウジング72に供給されるとともに、高圧用作動油供給管73及び低圧用作動油供給管76を通じて低圧過給機52のセンタハウジング75に供給される。 The lower end of the high-pressure hydraulic oil supply pipe 73 is connected to the connecting member 78 installed on the left side surface of the cylinder block 6, while the upper end is connected to the upper surface of the center housing 72 of the high-pressure turbocharger 51. On the upper surface of the center housing 72 of the high-pressure turbocharger 51, a connecting joint 79 for communicating the upper end of the high-pressure hydraulic oil supply pipe 73 and the lower end of the low-pressure hydraulic oil supply pipe 76 is installed. The upper end of the low pressure hydraulic oil supply pipe 76 is connected to the upper surface of the center housing 75 of the low pressure turbocharger 52. As a result, the hydraulic oil flowing through the oil passage in the cylinder block 6 is supplied to the center housing 72 of the high-pressure turbocharger 51 through the high-pressure hydraulic oil supply pipe 73, and the high-pressure hydraulic oil supply pipe 73 and the low-pressure operation. It is supplied to the center housing 75 of the low-pressure turbocharger 52 through the oil supply pipe 76.

高圧用作動油供給管73は、シリンダヘッド2及びシリンダブロック6と高圧過給機51との間に通るとともに、排気マニホールド4の排気出口44後方を迂回させて、配管されている。また、低圧用作動油供給管76は、高圧過給機51上面と低圧過給機52のセンタハウジング75に沿うようにして、L字状に配管されている。このように、作動油供給管73,76を短尺化するとともに、高剛性部品である二段過給機30で囲むように配管することで、作動油を効率よく二段過給機30に供給できると同時に、外力による作動油供給管73,76の破損を防げる。 The high-pressure hydraulic oil supply pipe 73 passes between the cylinder head 2 and the cylinder block 6 and the high-pressure turbocharger 51, and is piped so as to bypass the rear of the exhaust outlet 44 of the exhaust manifold 4. Further, the low-pressure hydraulic oil supply pipe 76 is piped in an L shape along the upper surface of the high-pressure turbocharger 51 and the center housing 75 of the low-pressure turbocharger 52. In this way, the hydraulic oil supply pipes 73 and 76 are shortened, and the hydraulic oil is efficiently supplied to the two-stage turbocharger 30 by piping so as to surround the two-stage turbocharger 30, which is a highly rigid component. At the same time, it is possible to prevent damage to the hydraulic oil supply pipes 73 and 76 due to external force.

高圧用作動油戻し管74は、シリンダブロック6の左側面に設置された連結継ぎ手80の先端(左側先端)に一端(下端)が連結される一方、他端(上端)が高圧過給機51のセンタハウジング72下面に連結されている。また、低圧用作動油戻し管77は、連結継ぎ手80の分岐した上端に一端(下端)が連結される一方、他端(上端)が低圧過給機52のセンタハウジング75下面に連結されている。従って、高圧過給機51及び低圧過給機52それぞれを流れる作動油が、センタハウジング72,75下方の低圧用作動油戻し管74,77から連結継ぎ手80で合流されてシリンダブロック6内の油路に戻される。 One end (lower end) of the high-pressure hydraulic oil return pipe 74 is connected to the tip (left end) of the connecting joint 80 installed on the left side surface of the cylinder block 6, while the other end (upper end) is the high-pressure turbocharger 51. It is connected to the lower surface of the center housing 72 of. Further, the low pressure hydraulic oil return pipe 77 has one end (lower end) connected to the branched upper end of the connecting joint 80, while the other end (upper end) is connected to the lower surface of the center housing 75 of the low pressure turbocharger 52. .. Therefore, the hydraulic oil flowing through the high-pressure turbocharger 51 and the low-pressure turbocharger 52 is merged from the low-pressure hydraulic oil return pipes 74 and 77 below the center housings 72 and 75 by the connecting joint 80, and the oil in the cylinder block 6 is used. Returned to the road.

高圧用作動油戻し管74は、排気マニホールド4の排気出口44後方を迂回させて配管されている。また、低圧用作動戻し管77は、シリンダヘッド2及びシリンダブロック6と高圧過給機51との間に通るとともに、排気マニホールド4の排気出口44前方を迂回させて配管されている。このように、作動油戻し管74,77を短尺化するとともに、高剛性部品である二段過給機30で囲むように配管することで、作動油を効率よく二段過給機30に供給できると同時に、外力による作動油戻し管74,77の破損を防げる。 The high-pressure hydraulic oil return pipe 74 is piped so as to bypass the rear of the exhaust outlet 44 of the exhaust manifold 4. Further, the low-pressure operation return pipe 77 passes between the cylinder head 2 and the cylinder block 6 and the high-pressure turbocharger 51, and is piped so as to bypass the front of the exhaust outlet 44 of the exhaust manifold 4. In this way, the hydraulic oil return pipes 74 and 77 are shortened, and the hydraulic oil is efficiently supplied to the two-stage turbocharger 30 by piping so as to surround the two-stage turbocharger 30, which is a highly rigid component. At the same time, it is possible to prevent damage to the hydraulic oil return pipes 74 and 77 due to external force.

次いで、冷却水ポンプ21及び冷却水入口管22の構成について、図28及び図29等を参照して、以下に説明する。図28及び図29等に示す如く、シリンダブロック6の左側面における後側面寄りの部位に、冷却水ポンプ21(図2等参照)が取り付けられる冷却水ポンプ取付部319と、冷却水入口管22(図3等参照)が取り付けられる入口管取付座320が突設されている。冷却水ポンプ取付部319及び入口管取付座320はシリンダブロック6に一体成形されている。また、入口管取付座320の後側面側の部位は冷却水ポンプ取付部319に連結されている。冷却水ポンプ取付部319及び入口管取付座320は、クランク軸5から離れる方向に突設されており、シリンダブロック6の剛性、強度及び冷却効率を向上できる。 Next, the configurations of the cooling water pump 21 and the cooling water inlet pipe 22 will be described below with reference to FIGS. 28 and 29 and the like. As shown in FIGS. 28 and 29, the cooling water pump mounting portion 319 and the cooling water inlet pipe 22 to which the cooling water pump 21 (see FIG. 2 and the like) are mounted are located on the left side surface of the cylinder block 6 near the rear side surface. An inlet pipe mounting seat 320 to which (see FIG. 3 and the like) is mounted is provided so as to project. The cooling water pump mounting portion 319 and the inlet pipe mounting seat 320 are integrally molded with the cylinder block 6. Further, the portion on the rear side surface side of the inlet pipe mounting seat 320 is connected to the cooling water pump mounting portion 319. The cooling water pump mounting portion 319 and the inlet pipe mounting seat 320 are projected in a direction away from the crank shaft 5, and the rigidity, strength, and cooling efficiency of the cylinder block 6 can be improved.

シリンダブロック6の後側面312及び冷却水ポンプ取付部319に冷却水循環用の冷却水ポンプ21がボルト締結されている。冷却水ポンプ21は、大きく分けてベースプレート部331とカバープレート部332とポンプ用プーリ333により構成される。 A cooling water pump 21 for cooling water circulation is bolted to the rear side surface 312 of the cylinder block 6 and the cooling water pump mounting portion 319. The cooling water pump 21 is roughly divided into a base plate portion 331, a cover plate portion 332, and a pump pulley 333.

ベースプレート部331とカバープレート部332は、ベースプレート部331の周縁部に設けられた5か所の貫通ボルト孔と、その貫通ボルト孔に対応するカバープレート部332の貫通孔にカバープレート部332側からカバー用ボルト347がそれぞれ挿入及び締結されて、周縁部が互いに密着固定されている。 The base plate portion 331 and the cover plate portion 332 have five through bolt holes provided on the peripheral edge of the base plate portion 331 and the through holes of the cover plate portion 332 corresponding to the through bolt holes from the cover plate portion 332 side. The cover bolts 347 are inserted and fastened, respectively, and the peripheral edges are closely fixed to each other.

また、冷却水ポンプ21は、ベースプレート部331及びカバープレート部332の周縁部の9か所に設けられた貫通孔にそれぞれ装着用ボルト348が挿入されて、プレート部331,332が共締め状態でシリンダブロック6にボルト締結されている。装着用ボルト348の締め付けにより、ベースプレート部331とカバープレート部332の周縁部が互いに密着固定されるとともに、シリンダブロック6の冷却水通路出口327の周囲部と冷却水ポンプ21のポンプ吸入口334の周囲部が互いに密着固定され、さらにシリンダブロック6の冷却水導入口328の周囲部と冷却水ポンプ21のポンプ吐出口335の周囲部が互いに密着固定される。冷却水ポンプ21の周縁部に沿ったボルト347,348の配列において、隣り合うカバー用ボルト347,347の間には1つ又は2つの装着用ボルト348が配置されている。 Further, in the cooling water pump 21, mounting bolts 348 are inserted into the through holes provided at nine locations on the peripheral edges of the base plate portion 331 and the cover plate portion 332, respectively, and the plate portions 331 and 332 are fastened together. Bolted to the cylinder block 6. By tightening the mounting bolt 348, the peripheral portions of the base plate portion 331 and the cover plate portion 332 are closely fixed to each other, and the peripheral portion of the cooling water passage outlet 327 of the cylinder block 6 and the pump suction port 334 of the cooling water pump 21 are fixed. The peripheral portions are closely fixed to each other, and the peripheral portion of the cooling water introduction port 328 of the cylinder block 6 and the peripheral portion of the pump discharge port 335 of the cooling water pump 21 are closely fixed to each other. In an arrangement of bolts 347,348 along the peripheral edge of the cooling water pump 21, one or two mounting bolts 348 are arranged between adjacent cover bolts 347,347.

カバー用ボルト347によりベースプレート部331とカバープレート部332が連結されていることにより、冷却水ポンプ21を1部品として流通できるとともに、冷却水ポンプ21を装着用ボルト348によりシリンダブロック6に装着する際の取付け作業が容易になる。 Since the base plate portion 331 and the cover plate portion 332 are connected by the cover bolt 347, the cooling water pump 21 can be distributed as one component, and when the cooling water pump 21 is mounted on the cylinder block 6 by the mounting bolt 348. Installation work becomes easy.

ベースプレート部331は、例えば冷却水ポンプ取付部319の部位を含んでシリンダブロック6の後側面の左側寄りの部位に開口された冷却水通路出口327に接続されるポンプ吸入口334と、シリンダブロック6の後側面の左側寄りの部位に開口された冷却水導入口328に接続されるポンプ吐出口335を備えている。 The base plate portion 331 includes a pump suction port 334 connected to a cooling water passage outlet 327 opened in a portion on the left side of the rear side surface of the cylinder block 6 including a portion of the cooling water pump mounting portion 319, and a cylinder block 6 A pump discharge port 335 connected to a cooling water introduction port 328 opened at a portion on the left side of the rear side surface is provided.

ベースプレート部331とカバープレート部332は互いに周縁部が密着されてポンプ吸入口334とポンプ吐出口335を接続するポンプ内冷却水通路336を形成する。ベースプレート部331とカバープレート部332の密着部にはポンプ吸入口334、ポンプ吐出口335及びポンプ内冷却水通路336を囲う環状シール部材が配置される。カバープレート部332は、一端部に羽根車(インペラ)が固着されるポンプ軸337を回転自在に軸支する。ポンプ軸337の他端部にポンプ用プーリ333が固着される。 The peripheral portions of the base plate portion 331 and the cover plate portion 332 are brought into close contact with each other to form a cooling water passage 336 in the pump connecting the pump suction port 334 and the pump discharge port 335. An annular seal member surrounding the pump suction port 334, the pump discharge port 335, and the cooling water passage 336 in the pump is arranged in the close contact portion between the base plate portion 331 and the cover plate portion 332. The cover plate portion 332 rotatably supports a pump shaft 337 to which an impeller is fixed to one end portion. The pump pulley 333 is fixed to the other end of the pump shaft 337.

シリンダブロック6の左側面に冷却水通路入口329が開口されている。冷却水通路入口329は左側面に突設された入口管取付座320に開口されている。シリンダブロック6内部に、左側面に開口された冷却水通路入口329と後側面に開口された冷却水通路出口327を接続する略L字状のブロック内冷却水通路338(冷却水通路)が形成されている。 A cooling water passage inlet 329 is opened on the left side surface of the cylinder block 6. The cooling water passage inlet 329 is opened in the inlet pipe mounting seat 320 projecting from the left side surface. Inside the cylinder block 6, a substantially L-shaped cooling water passage 338 (cooling water passage) is formed in the block, which connects the cooling water passage inlet 329 opened on the left side surface and the cooling water passage outlet 327 opened on the rear side surface. Has been done.

入口管取付座320には冷却水通路入口329を挟んで一対のボルト孔が形成されており、冷却水入口339を有する冷却水入口管22(冷却水入口部材)が入口管取付座320に着脱可能にボルト締結される。冷却水入口管22にはラジエータの冷却水出口につながる配管が接続される。ラジエータからの冷却水は、エンジン1に冷却水入口管22から取り込まれ、ブロック内冷却水通路338及び冷却水ポンプ21を介して冷却水導入口328からシリンダブロック6内へ導入される。 A pair of bolt holes are formed in the inlet pipe mounting seat 320 with the cooling water passage inlet 329 interposed therebetween, and the cooling water inlet pipe 22 (cooling water inlet member) having the cooling water inlet 339 is attached to and detached from the inlet pipe mounting seat 320. Bolted as possible. A pipe connected to the cooling water outlet of the radiator is connected to the cooling water inlet pipe 22. The cooling water from the radiator is taken into the engine 1 from the cooling water inlet pipe 22, and is introduced into the cylinder block 6 from the cooling water introduction port 328 via the cooling water passage 338 in the block and the cooling water pump 21.

この実施形態のエンジン1では、冷却水入口339を有する冷却水入口管22が冷却水ポンプ21のポンプ吸入口334につながる冷却水通路入口329に着脱可能に取り付けられるので、冷却水入口管22の形状等を変更するだけで冷却水入口339の位置を変更することができる。これにより、冷却水ポンプ21の冷却水入口339の位置を簡便かつ大幅な設計変更や製造コスト増大を招くことなく変更できる。 In the engine 1 of this embodiment, since the cooling water inlet pipe 22 having the cooling water inlet 339 is detachably attached to the cooling water passage inlet 329 connected to the pump suction port 334 of the cooling water pump 21, the cooling water inlet pipe 22 The position of the cooling water inlet 339 can be changed only by changing the shape or the like. As a result, the position of the cooling water inlet 339 of the cooling water pump 21 can be easily changed without causing a significant design change or an increase in manufacturing cost.

また、ラジエータからの冷却水を冷却水ポンプ21に供給する冷却水通路出口327と、冷却水ポンプ21からの冷却水をシリンダブロック6内に導入する冷却水導入口328がシリンダブロック6の左右に振り分けて配置されている。さらに、冷却水通路出口327と冷却水導入口328を接続しているポンプ内冷却水通路336はシリンダブロック6の左側面寄りの部位から右側面寄りの部位にわたって配置されている。このような構成により、ポンプ内冷却水通路336内を通過する冷却水は、冷却水通路出口327から冷却水導入口328へ移動する間、冷却ファン9(図2参照)からの冷却風により冷却される。したがって、冷却水を冷却水導入口328からシリンダブロック6内に導入する前に冷却水ポンプ21内で冷却できるので、エンジン1の冷却効率を向上できる。 Further, a cooling water passage outlet 327 for supplying the cooling water from the radiator to the cooling water pump 21 and a cooling water introduction port 328 for introducing the cooling water from the cooling water pump 21 into the cylinder block 6 are located on the left and right sides of the cylinder block 6. They are sorted and arranged. Further, the cooling water passage 336 in the pump connecting the cooling water passage outlet 327 and the cooling water introduction port 328 is arranged from the portion closer to the left side to the portion closer to the right side of the cylinder block 6. With such a configuration, the cooling water passing through the cooling water passage 336 in the pump is cooled by the cooling air from the cooling fan 9 (see FIG. 2) while moving from the cooling water passage outlet 327 to the cooling water introduction port 328. Will be done. Therefore, since the cooling water can be cooled in the cooling water pump 21 before being introduced into the cylinder block 6 from the cooling water introduction port 328, the cooling efficiency of the engine 1 can be improved.

なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。 The configuration of each part in the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 エンジン
2 シリンダヘッド
3 吸気マニホールド
4 排気マニホールド
5 クランク軸
6 シリンダブロック
7 フライホイールハウジング
8 フライホイール
9 冷却ファン
51 高圧過給機
52 低圧過給機
53 高圧タービン
54 高圧コンプレッサ
55 低圧タービン
56 低圧コンプレッサ
57 排気入口
58 排気出口
58a タービン排気穴
58b バイパス穴
59 高圧排気ガス管
60 排気入口
61 排気出口
62 給気管
63 新気取入れ口
64 新気供給口
65 低圧新気通路管
65a 金属管
65b 樹脂管
66 新気取入れ口
67 新気供給口
68 還元ホース
69 ウエストゲートバルブ
70 ブローバイガス出口
71 高圧新気通路管
72 センタハウジング
73 高圧用作動油供給管
74 高圧用作動油戻し管
75 センタハウジング
76 低圧用作動油供給管
77 低圧用作動油戻し管
78 連結部材
79 連結継ぎ手
80 連結継ぎ手
1 Engine 2 Cylinder head 3 Intake manifold 4 Exhaust manifold 5 Crank shaft 6 Cylinder block 7 Fly wheel housing 8 Fly wheel 9 Cooling fan 51 High pressure supercharger 52 Low pressure supercharger 53 High pressure turbine 54 High pressure turbine 55 High pressure turbine 55 Low pressure turbine 56 Low pressure compressor 57 Exhaust inlet 58 Exhaust outlet 58a Turbine exhaust hole 58b Bypass hole 59 High-pressure exhaust gas pipe 60 Exhaust inlet 61 Exhaust outlet 62 Air supply pipe 63 Fresh air intake port 64 Fresh air supply port 65 Low-pressure fresh air passage pipe 65a Metal pipe 65b Resin pipe 66 New Air intake port 67 Fresh air supply port 68 Reduction hose 69 Westgate valve 70 Blow-by gas outlet 71 High-pressure fresh air passage pipe 72 Center housing 73 High-pressure hydraulic oil supply pipe 74 High-pressure hydraulic oil return pipe 75 Center housing 76 Low-pressure hydraulic oil Supply pipe 77 Low pressure hydraulic oil return pipe 78 Connecting member 79 Connecting joint 80 Connecting joint

Claims (5)

シリンダヘッドに配置される排気マニホールド及び吸気マニホールドと、前記排気マニホールドから排出される排気ガスの流体エネルギーにより前記吸気マニホールドに流入させる新気を圧縮させる過給機とを備えるエンジン装置であって、
前記過給機は、前記排気マニホールドと連結した高圧過給機と、該高圧過給機と連結した低圧過給機とによる二段過給機で構成されており、
前記高圧過給機は、前記排気マニホールドに対して前記シリンダヘッドとは反対側から対向する位置に配置され、
前記低圧過給機の低圧コンプレッサは、新気入口が新気出口よりも、平面視において、前記シリンダヘッド側に設けられ
前記低圧過給機の中心は、前記高圧過給機の中心よりも、平面視において、前記シリンダヘッド側に配置されることを特徴とするエンジン装置。
An engine device including an exhaust manifold and an intake manifold arranged on a cylinder head, and a supercharger that compresses fresh air flowing into the intake manifold by the fluid energy of exhaust gas discharged from the exhaust manifold.
The turbocharger is composed of a high-pressure turbocharger connected to the exhaust manifold and a two-stage turbocharger composed of a low-pressure turbocharger connected to the high-pressure turbocharger.
The high-pressure turbocharger is arranged at a position facing the exhaust manifold from the side opposite to the cylinder head.
In the low-pressure compressor of the low-pressure turbocharger, the fresh air inlet is provided on the cylinder head side of the fresh air outlet in a plan view.
An engine device characterized in that the center of the low-pressure turbocharger is arranged closer to the cylinder head side in a plan view than the center of the high-pressure turbocharger .
前記新気出口は、前記低圧コンプレッサの左右一側方から突出して設けられることを特徴とする請求項1に記載のエンジン装置。 The engine device according to claim 1, wherein the fresh air outlet is provided so as to project from the left and right sides of the low-pressure compressor. 前記低圧コンプレッサは、前記新気入口及び前記新気出口が前後一側方に向いていることを特徴とする請求項2に記載のエンジン装置。 The engine device according to claim 2, wherein the low-pressure compressor has the fresh air inlet and the fresh air outlet facing one side in the front-rear direction. 前記高圧過給機の高圧コンプレッサの新気入口が、前記前後一側方に向いている請求項3に記載のエンジン装置。 The engine device according to claim 3, wherein the fresh air inlet of the high-pressure compressor of the high-pressure turbocharger faces one side in the front-rear direction. 前記高圧過給機が前記排気マニホールドの左右一側方に配置されるとともに、前記低圧過給機が前記排気マニホールド上方に配置されていることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載のエンジン装置。 One of claims 1 to 4, wherein the high-pressure turbocharger is arranged on the left and right sides of the exhaust manifold, and the low-pressure turbocharger is arranged above the exhaust manifold. The engine device described in.
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