KR101802223B1 - 엔진 - Google Patents

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히로야스 니시카와
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

본원 발명은 배기계(71)로부터의 배기가스의 일부를 EGR 가스로서 흡기계(73)에 환류시키는 EGR 장치(91)를 구비한 엔진(70)에 있어서, 상기 흡기계(73)의 흡기압과 상기 배기계(71)의 배기압의 차압을 검출하는 차압 검출 수단(163)의 조립 작업성을 개선하는 것을 목적으로 하고 있다. 본원 발명의 엔진(70)에서는 실린더 헤드(72)의 상방을 덮는 헤드 커버(160)에 차압 검출 수단(163)을 장착한다. 상기 실린더 헤드(72)에는 상기 흡기계(73)에 연통되는 흡기압 인출 통로(166)를 형성한다. 상기 헤드 커버(160)에는 상기 차압 검출 수단(163)에 연결되는 흡기압 도입 통로(169)를 형성한다. 상기 흡기압 인출 통로(166)와 상기 흡기압 도입 통로(169)가 서로 연통되도록 구성한다. 이렇게 구성하면, 상기 차압 검출 수단(163)을 장착하기 위한 전용 스테이나, 상기 차압 검출 수단(163)에 흡기압을 도입하기 위한 외부 장착 배관이 불필요하게 된다.

Description

엔진{ENGINE}
본원 발명은 배기계로부터의 배기가스의 일부를 EGR 가스로서 흡기계에 환류시키는 EGR 장치(배기가스 재순환 장치)를 구비한 엔진에 관한 것이다.
종래로부터, 디젤 엔진 등의 배기가스 대책으로서 배기계로부터의 배기가스의 일부를 흡기계에 환류시키는 EGR 장치(배기가스 재순환 장치)에 의해 연소 온도를 낮게 억제하여 배기가스 중의 NOx(질소산화물)량을 저감시킨다고 하는 기술이 알려져 있다. 또한, 이러한 종류의 EGR 장치를 구비한 엔진에 있어서 배기계와 흡기계를 연결시키는 환류 관로 내에 있는 EGR 밸브의 개방도를 흡기압과 배기압의 압력차(흡배기의 차압)에 의거해 보정한다고 하는 기술도 이미 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 및 2 등 참조).
일본 실용신안공개 평 2-43447호 공보 일본 특허공개 2010-59916호 공보
그런데, 흡배기의 압력차를 검출하는 차압 센서는 고정용 스테이를 통하여 엔진에 지지되는 것이 일반적이다. 이 경우, 엔진에 고정된 스테이에 차압 센서가 볼트 체결된다. 그리고, 흡기 매니폴드와 차압 센서가 흡기압 인출 배관에 의해 연통 접속됨과 아울러 배기 매니폴드와 차압 센서가 배기압 인출 배관에 의해 연통 접속된다.
그러나, 엔진의 주위에는 차압 센서 이외에 많은 보조기기, 배관 및 배선 등이 존재하기 때문에 이것들을 피하면서 스테이 및 차압 센서의 조립 작업을 하는 것은 매우 번거로워 조립 작업성의 점에서 개선의 여지가 있었다. 또한, 조립 공수나 부품 점수의 점에서도 비용이 비싸진다고 하는 문제를 초래하고 있었다.
본원 발명은 이러한 현재의 상태를 검토해서 개선을 실시한 엔진을 제공하는 것을 제 1 기술적 과제로 하고 있다.
한편, 작업기에 탑재되는 엔진에 있어서는 크랭크축의 회전에 따라 크랭크각 센서로부터 출력되는 크랭크각 신호와, 캠축의 회전에 따라 캠각 센서로부터 출력되는 캠각 신호의 조합으로 기통 판별을 하고, 상기 기통 판별 결과에 의거하여 기통마다의 연료 분사 및 점화를 실행하도록 구성되어 있다. 이러한 기통마다의 연료 분사 및 점화에 의해 엔진을 구동시키고 있다(예를 들면 일본 특허공개 2004-44440호 공보 등 참조). 여기에서, 기통 판별이란 엔진에 있어서의 1사이클(720°CA)에서의 크랭크축의 크랭크각(회전 위치)을 특정하는 것을 의미하고 있다.
이러한 종류의 엔진에서는 크랭크축 방향의 일측면부(설명의 편의상 엔진의 후면측이라고 칭한다)에 크랭크축과 일체 회전하는 플라이휠이 배치되어 있다. 플라이휠에 장착된 크랭크축용 펄서의 외주측에 크랭크각 센서가 근접 배치되어 있다. 크랭크축의 회전에 따라 크랭크축용 펄서의 피검출부가 크랭크각 센서의 근방을 통과함으로써 크랭크각 센서가 크랭크각 신호를 출력하도록 구성되어 있다.
또한, 엔진의 전면측(크랭크축 방향의 타측부)에는 크랭크축에 고정된 크랭크기어와, 캠축에 고정된 캠기어가 배치되어 있다. 크랭크기어에 연동해서 캠기어 및 캠축을 회전시키고, 캠축에 관련시킨 밸브 기구를 구동시킴으로써 엔진의 흡기 밸브나 배기 밸브가 개폐 작동하도록 구성되어 있다. 캠기어에 장착된 캠축용 펄서의 외주측에 회전각 검출 수단으로서의 캠각 센서가 근접 배치되어 있다. 캠축의 회전에 따라 캠축용 펄서의 피검출부가 캠각 센서의 근방을 통과함으로써 캠각 센서가 캠각 신호를 출력하도록 구성되어 있다.
캠축 및 캠기어는 엔진의 기어 트레인을 구성하는 요소이고, 기어 트레인은 엔진의 전면측에 고정된 기어 케이스 내에 수용되어 있다. 캠기어(캠축이라고 해도 된다)의 회전각을 검출하는 캠각 센서는 캠축용 펄서에 임하도록 기어 케이스의 외면측에 형성된 관통 구멍에 끼워넣어 장착되어 있다. 이 때문에, 캠각 센서의 기부(하니스와 접속되는 부분)는 기어 케이스의 외측에 노출된 상태로 되어 있다.
그러나, 상기 종래의 구성에서는 캠각 센서의 기부가 기어 케이스의 외측에 노출된 상태로 되어 있기 때문에, 예를 들면 작업기의 주행 중에 지면으로부터 튀어오른 돌이나 먼지와 같은 이물이 캠각 센서의 기부에 부딪혀 캠각 센서의 고장이나 파손을 초래한다고 하는 문제가 있었다.
또한, 작업기에 탑재되는 엔진 또는 엔진룸에는, 예를 들면 소음 억제라고 하는 목적으로 차음 커버체가 장착되어 있다. 차음 커버체를 엔진에 직접 장착하는 경우에는 엔진의 상면측에 차음 커버체를 씌우거나, 엔진의 기어 트레인을 수용하는 기어 케이스의 외면측에 차음 커버체를 겹쳐서 고정하거나 하는 경우가 많다.
본원 발명은 차음 커버체의 존재에 착안하여 기어 케이스에 장착되는 회전각 검출 수단을 보호할 수 있게 개선을 실시한 엔진을 제공하는 것을 제 2 기술적 과제로 하고 있다.
청구항 1의 발명은 배기계로부터의 배기가스의 일부를 EGR 가스로서 흡기계에 환류시키는 EGR 장치를 구비하고 있는 엔진으로서, 실린더 헤드의 상방을 덮는 헤드 커버에 상기 흡기계의 흡기압과 상기 배기계의 배기압의 차압을 검출하는 차압 검출 수단이 장착되어 있고, 상기 실린더 헤드에는 상기 흡기계에 연통되는 흡기압 인출 통로가 형성되어 있고, 상기 헤드 커버에는 상기 차압 검출 수단에 연결되는 흡기압 도입 통로가 형성되어 있고, 상기 흡기압 인출 통로와 상기 흡기압 도입 통로를 서로 연통시키고 있다는 것이다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재한 엔진에 있어서 상기 흡기압 도입 통로는 상기 헤드 커버의 측벽부에 형성된 세로 방향의 세로 도입 통로와, 상기 헤드 커버의 상벽부에 형성된 가로 방향의 가로 도입 통로를 구비하고 있고, 상기 가로 도입 통로는 상기 헤드 커버에 형성된 브리더 관로와 평행 형상으로 연장되도록 하고, 캐스팅에 의해 형성되어 있다는 것이다.
청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재한 엔진에 있어서 상기 차압 검출 수단과 상기 배기계는 외부 장착된 배기압 인출 배관을 통하여 연통되어 있고, 실린더 블록의 일측면부에 배치된 냉각팬에 임하도록 상기 배기압 인출 배관이 에워싸여 있다는 것이다.
청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재한 엔진에 있어서 상기 차압 검출 수단은 상기 헤드 커버의 상면 중 상기 냉각팬 부근의 부위에 탑재되어 있다는 것이다.
청구항 5의 발명은, 청구항 1에 기재한 엔진에 있어서 실린더 블록에 있어서의 크랭크축 방향의 일측면부에 기어 트레인을 수용하는 기어 케이스가 장착되어 있고, 상기 기어 트레인을 구성하는 회전 기어의 회전각을 검출하는 회전각 검출 수단을 구비하고 있고, 상기 기어 케이스의 외면측에는 소음 억제용 차음 커버체가 장착되어 있는 한편, 상기 차음 커버체에는 상기 기어 케이스로부터 멀어지는 방향으로 팽출되는 팽출부가 형성되어 있고, 상기 기어 케이스와 상기 팽출부로 둘러싸인 수용 공간 내에 상기 회전각 검출 수단이 배치되어 있다는 것이다.
청구항 6의 발명은, 청구항 5에 기재한 엔진에 있어서 상기 차음 커버체의 상기 팽출부는 상방을 향해서 개방되어 있다는 것이다.
청구항 7의 발명은, 청구항 5 또는 6에 기재한 엔진에 있어서 상기 실린더 블록의 일측면부 중 상기 기어 케이스의 상방에는 냉각팬을 회전 가능하게 축지지하는 팬축이 설치되어 있고, 상기 크랭크축의 일단측은 상기 기어 케이스로부터 외측을 향하여 돌출되어 있고, 상기 팬축과 상기 크랭크축의 일단측 사이에 상기 차음 커버체의 상기 팽출부를 위치시키고 있다는 것이다.
청구항 8의 발명은, 청구항 7에 기재한 엔진에 있어서 상기 팬축의 측방에 배치된 얼터네이터와 상기 냉각팬에 무단 벨트를 통하여 상기 크랭크축으로부터의 회전력을 전달하도록 구성되어 있고, 상기 차음 커버체 중 상기 무단 벨트로 둘러싸인 영역 내에 상기 팽출부를 위치시키고 있다는 것이다.
(발명의 효과)
청구항 1의 발명에 의하면, 배기계로부터의 배기가스의 일부를 EGR 가스로서 흡기계에 환류시키는 EGR 장치를 구비하고 있는 엔진으로서, 실린더 헤드의 상방을 덮는 헤드 커버에 상기 흡기계의 흡기압과 상기 배기계의 배기압의 차압을 검출하는 차압 검출 수단이 장착되어 있고, 상기 실린더 헤드에는 상기 흡기계에 연통되는 흡기압 인출 통로가 형성되어 있고, 상기 헤드 커버에는 상기 차압 검출 수단에 연결되는 흡기압 도입 통로가 형성되어 있고, 상기 흡기압 인출 통로와 상기 흡기압 도입 통로를 서로 연통시키고 있기 때문에 상기 차압 검출 수단을 장착하기 위한 전용 스테이나, 상기 차압 검출 수단에 흡기압을 도입하기 위한 외부 장착 배관이 불필요(배관레스)하게 된다. 이 때문에, 차압 검출을 위한 부품 점수를 저감할 수 있어 비용 개선에 기여한다. 또한, 부품 점수가 적어지기 때문에 조립 공수를 적게 할 수 있어 조립 작업성의 향상도 도모된다. 상기 헤드 커버 주변의 배관 구조의 간소화도 가능하게 된다.
청구항 2의 발명에 의하면, 청구항 1에 기재한 엔진에 있어서 상기 흡기압 도입 통로는 상기 헤드 커버의 측벽부에 형성된 세로 방향의 세로 도입 통로와, 상기 헤드 커버의 상벽부에 형성된 가로 방향의 가로 도입 통로를 구비하고 있고, 상기 가로 도입 통로는 상기 헤드 커버에 형성된 브리더 관로와 평행 형상으로 연장되도록 하고, 캐스팅으로 형성되어 있기 때문에 상기 헤드 커버를 다이캐스팅 가공 등의 주조 가공으로 형성하는데 있어서 상기 브리더 관로와 같은 각도로 상기 가로 도입 통로를 캐스팅해서 형성할 수 있게 된다. 이 때문에, 이형(mold releasing)이 용이하여 다이캐스팅 금형 등의 주조용 금형의 구조를 간소화할 수 있다. 상기 흡기압 도입 통로가 형성된 상기 헤드 커버의 성형을 용이하게 할 수 있다.
청구항 3의 발명에 의하면, 청구항 1 또는 2에 기재한 엔진에 있어서, 상기 차압 검출 수단과 상기 배기계는 외부 장착된 배기압 인출 배관을 통하여 연통되어 있고, 실린더 블록의 일측면부에 배치된 냉각팬에 임하도록 상기 배기압 인출 배관이 에워싸여 있기 때문에 상기 배기계로부터 인출된 배기가스를 상기 배기압 인출 배관 내에 있는 동안에 상기 냉각팬으로부터의 냉각풍으로 식히는 것이 가능하게 된다. 따라서, 허용값을 초과하는 고온의 배기가스를 상기 차압 검출 수단에 공급할 우려를 현격하게 줄일 수 있기 때문에 고온 배기가스에 의한 상기 차압 검출 수단의 이상이나 고장의 발생을 억제할 수 있다.
청구항 4의 발명에 의하면, 청구항 3에 기재한 엔진에 있어서, 상기 차압 검출 수단은 상기 헤드 커버의 상면 중 상기 냉각팬 부근의 부위에 탑재되어 있기 때문에 상기 배기압 인출 배관뿐만 아니라 상기 차압 검출 수단 자체도 상기 냉각팬으로부터의 냉각풍으로 식힐 수 있게 된다. 이 때문에, 고온 배기가스에 의한 상기 차압 검출 수단의 이상이나 고장의 발생을 한층더 효과적으로 방지할 수 있다.
청구항 5의 발명에 의하면, 청구항 1에 기재한 엔진에 있어서, 실린더 블록에 있어서의 크랭크축 방향의 일측면부에 기어 트레인을 수용하는 기어 케이스가 장착되어 있고, 상기 기어 트레인을 구성하는 회전 기어의 회전각을 검출하는 회전각 검출 수단을 구비하고 있고, 상기 기어 케이스의 외면측에는 소음 억제용 차음 커버체가 장착되어 있는 한편, 상기 차음 커버체에는 상기 기어 케이스로부터 멀어지는 방향으로 팽출되는 팽출부가 형성되어 있고, 상기 기어 케이스와 상기 팽출부로 둘러싸인 수용 공간 내에 상기 회전각 검출 수단이 배치되어 있기 때문에 상기 차음 커버체의 존재에 의해 상기 엔진으로부터의 소음을 억제하면서, 지면으로부터 튀어오른 돌이나 먼지와 같은 이물로부터 상기 회전각 검출 수단을 보호할 수 있다. 따라서, 튀어오른 돌 등에 기인한 상기 회전각 검출 수단의 고장·파손을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 차음 커버체가 원래의 소음 억제 기능과 상기 회전각 검출 수단 보호 기능의 양쪽을 겸비하게 되기 때문에 상기 차음 커버체의 다기능화를 도모할 수 있어 부품 점수를 억제해서 비용 개선에 효과를 발휘할 수 있다는 이점도 있다.
청구항 6의 발명에 의하면, 청구할 5에 기재한 엔진에 있어서 상기 차음 커버체의 상기 팽출부는 상방을 향해서 개방되어 있기 때문에 상기 회전각 검출 수단의 하측은 상기 팽출부로 덮이게 된다. 이 때문에, 밑에서부터 위로 튀어오르는 돌 등에 대하여 상기 회전각 검출 수단을 보호하기 쉽다고 하는 효과를 얻는다. 또한, 상기 회전각 검출 수단에 하니스를 접속시킬 때는 상술한 개방 부분으로부터 하방을 향하게 하니스를 삽입하게 되기 때문에 배선 작업성도 좋은 것이다.
청구항 7의 발명에 의하면 청구항 5 또는 6에 기재한 엔진에 있어서, 상기 실린더 블록의 일측면부 중 상기 기어 케이스의 상방에는 냉각팬을 회전 가능하게 축지지하는 팬축이 설치되어 있고, 상기 크랭크축의 일단측은 상기 기어 케이스로부터 외측을 향하여 돌출되어 있고, 상기 팬축과 상기 크랭크축의 일단측 사이에 상기 차음 커버체의 상기 팽출부를 위치시키고 있기 때문에, 상기 팬축과 상기 크랭크축의 일단측 사이의 데드스페이스를 유효하게 이용하여 상기 냉각팬 등과의 간섭을 피하면서 외측을 향하여 돌출된 상기 팽출부를 배치할 수 있다. 또한, 상기 냉각팬 등을 피하면서 상기 회전각 검출 수단으로의 하니스를 끌어올 수 있어 배선 작업성의 향상에도 기여한다.
청구항 8의 발명에 의하면, 청구항 7에 기재한 엔진에 있어서 상기 팬축의 측방에 배치된 얼터네이터와 상기 냉각팬에 무단 벨트를 통하여 상기 크랭크축으로부터의 회전력을 전달하도록 구성되어 있고, 상기 차음 커버체 중 상기 무단 벨트로 둘러싸인 영역 내에 상기 팽출부를 위치시키고 있기 때문에 상기 무단 벨트로 둘러싸인 데드스페이스를 상기 팽출부의 배치 공간으로서 유효하게 이용할 수 있어 공간 절약화를 도모할 수 있다는 효과를 얻는다.
도 1은 제 1 실시형태에 있어서의 엔진의 외관 사시도이다.
도 2는 엔진의 흡기 매니폴드 설치측의 측면도이다.
도 3은 엔진의 배기 매니폴드 설치측의 측면도이다.
도 4는 엔진의 플라이휠 설치측의 측면도이다.
도 5는 엔진의 냉각팬 설치측의 측면도이다.
도 6은 엔진의 평면도이다.
도 7은 엔진의 연료계통 설명도이다.
도 8은 차압 센서의 배관 구조를 나타내는 엔진 상부의 일부 절개 단면 사시도이다.
도 9는 차압 센서의 배관 구조를 나타내는 엔진 상부의 사시도이다.
도 10은 엔진 상부의 확대 외관 사시도이다.
도 11은 제 2 실시형태에 있어서의 엔진의 외관 사시도이다.
도 12는 엔진의 흡기 매니폴드 설치측의 측면도이다.
도 13은 엔진의 배기 매니폴드 설치측의 측면도이다.
도 14는 엔진의 플라이휠 설치측의 측면도이다.
도 15는 엔진의 냉각팬 설치측의 측면도이다.
도 16은 엔진의 평면도이다.
도 17은 엔진의 연료계통 설명도이다.
도 18은 엔진의 기어 케이스를 나타내는 측면도이다.
도 19는 엔진의 기어 케이스를 나타내는 외관 사시도이다.
도 20은 엔진의 기어 트레인을 나타내는 측면도이다.
도 21은 플라이휠의 확대 정면도이다.
이하에, 본원 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 엔진에 관한 설명에 있어서는 흡기 매니폴드 설치측을 「우측」, 배기 매니폴드 설치측을 「좌측」이라고 칭하고, 이것들을 편의적으로 엔진에 있어서의 사방 및 상하의 위치 관계의 기준으로 하고 있다.
1. 제 1 실시형태
1-1. 엔진의 전체 구조
도 1~도 10은 본원 발명의 제 1 실시형태를 나타내고 있다. 우선, 주로 도 1~도 6을 참조하면서 제 1 실시형태에 있어서의 엔진(70)의 전체 구조에 대하여 설명한다. 실시형태의 엔진(70)은 3기통형의 디젤 엔진이고, 엔진(70)에 있어서의 실린더 헤드(72)의 좌측면에 배기 매니폴드(71)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(72)의 우측면에는 흡기 매니폴드(73)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(72)는 크랭크축 및 피스톤(모두 도시 생략)이 내장된 실린더 블록(75) 상에 탑재되어 있다. 실린더 블록(75)의 전후 양측면으로부터 크랭크축의 전후 선단부를 각각 돌출시키고 있다. 실린더 블록(75)의 전면측에는 냉각팬(76)이 설치되어 있다. 냉각팬(76)의 좌측방에는 엔진(70)의 동력으로 발전하는 발전기로서의 얼터네이터(86)가 배치되어 있다. 크랭크축의 전단측으로부터 무단 벨트로서의 V벨트(77)를 통하여 냉각팬(76) 및 얼터네이터(86)에 회전력을 전달하도록 구성되어 있다.
도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(75)의 후면에는 플라이휠 하우징(78)이 고착되어 있다. 플라이휠 하우징(78) 내에는 플라이휠(79)이 배치되어 있다. 플라이휠(79)은 크랭크축의 후단측에 축지지되어 있다. 플라이휠(79)은 크랭크축과 일체적으로 회전하도록 구성되어 있다. 예를 들면 백호(backhoe)나 포크리프트와 같은 작업기의 구동부에 플라이휠(79)을 통하여 엔진(70)의 동력을 인출하도록 구성되어 있다.
플라이휠 하우징(78)의 좌측에는 출력축에 피니언기어(도시 생략)를 갖는 스타터(모터)(138)가 장착되어 있다. 스타터(138)의 피니언기어는 플라이휠(79)의 링기어(도시 생략)에 맞물려 있다. 엔진(70)의 시동시에 스타터(138)의 회전 동력으로 플라이휠(79)의 링기어를 회전시킴으로써 크랭크축이 회전 개시하도록(소위 크랭킹을 실행하도록) 구성되어 있다.
실린더 블록(75)의 하면에는 오일팬(81)이 배치되어 있다. 실린더 블록(75)의 좌우 측면과 플라이휠 하우징(78)의 좌우 측면에는 기관 레그 장착부(82)가 각각 설치되어 있다. 각 기관 레그 장착부(82)에는 방진 고무를 갖는 기관 레그체(83)가 볼트 체결되어 있다. 엔진(70)은 각 기관 레그체(83)를 통하여, 예를 들면 백호나 포크리프트와 같은 작업기의 엔진 지지 섀시(84)(도 2 및 도 3 참조)에 방진 지지된다.
흡기 매니폴드(73)의 입구측에는 EGR 장치(91)(배기가스 재순환 장치)를 구성하는 컬렉터(92)(도 1, 도 2, 도 4 및 도 6 참조)를 통하여 에어 클리너(도시 생략)가 연결된다. 에어 클리너에서 제진·정화된 외기는 EGR 장치(91)의 컬렉터(92)를 통하여 흡기 매니폴드(73)로 이송되고, 그리고 엔진(70)의 각 기통에 공급된다. 도 1, 도 2, 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이, EGR 장치(91)는 엔진(70)의 재순환 배기가스[EGR 가스, 배기 매니폴드(71)로부터 배출되는 배기가스의 일부]와 신기(新氣)(에어 클리너로부터의 외부 공기)를 혼합시켜서 흡기 매니폴드(73)에 공급하는 컬렉터(EGR 본체 케이스)(92)와, 배기 매니폴드(71)에 EGR 쿨러(94)를 통하여 접속되는 재순환 배기가스관(95)과, 재순환 배기가스관(95)에 컬렉터(92)를 연통시키는 EGR 밸브(96)를 구비하고 있다.
상기 구성에 있어서, 에어 클리너로부터 컬렉터(92) 내에 외부 공기를 공급하는 한편, 배기 매니폴드(71)로부터 EGR 밸브(96)를 통하여 컬렉터(92) 내에 EGR 가스를 공급한다. 에어 클리너로부터의 외부 공기와 배기 매니폴드(71)로부터의 EGR 가스가 컬렉터(92) 내에서 혼합된 후 컬렉터(92) 내의 혼합 가스가 흡기 매니폴드(73)에 공급된다. 즉, 엔진(70)으로부터 배기 매니폴드(71)로 배출된 배기가스의 일부가 흡기 매니폴드(73)로부터 엔진(70)으로 환류됨으로써 고부하 운전시의 최고 연소 온도가 내려가고, 엔진(70)으로부터의 NOx(질소산화물)의 배출량이 저감된다.
도면에 나타내는 것은 생략하지만, 실린더 헤드(72)의 좌측면에 장착된 배기 매니폴드(71)에는 머플러 또는 디젤 파티큘레이트 필터 등을 통하여 테일 파이프가 접속된다. 즉, 엔진(70)의 각 기통으로부터 배기 매니폴드(71)로 배출된 배기가스는 머플러 또는 디젤 파티큘레이트 필터 등을 경유하여 테일 파이프로부터 외부로 방출된다.
1-2. 커먼레일 시스템 및 엔진의 연료계통 구조
이어서, 도 1~도 7을 참조하면서 커먼레일 시스템(117) 및 엔진(70)의 연료계통 구조에 대하여 설명한다. 도 2 및 도 7에 나타내는 바와 같이 엔진(70)에 설치된 3기통분의 각 인젝터(115)에 커먼레일 시스템(117) 및 연료 공급 펌프(116)를 통하여 연료 탱크(118)가 접속되어 있다. 각 인젝터(115)는 전자 개폐 제어형 연료 분사 밸브(119)를 구비하고 있다. 커먼레일 시스템(117)은 원통 형상의 커먼레일(120)을 구비하고 있다.
도 1, 도 2, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 연료 공급 펌프(116)의 흡입측에는 연료 필터(121) 및 저압관(122)을 통하여 연료 탱크(118)가 접속된다. 연료 탱크(118) 내의 연료가 연료 필터(121) 및 저압관(122)을 통하여 연료 공급 펌프(116)에 흡입된다. 실시형태의 연료 공급 펌프(116)는 흡기 매니폴드(73)의 근방에 배치되어 있다. 구체적으로는 실린더 블록(75)의 우측면측[흡기 매니폴드(73) 설치측]이고 또한 흡기 매니폴드(73)의 하방에 설치되어 있다. 한편, 연료 공급 펌프(116)의 토출측에는 고압관(123)을 통하여 커먼레일(120)이 접속된다. 또한, 커먼레일(120)에는 3개의 연료 분사관(126)을 통하여 3기통분의 각 인젝터(115)가 각각 접속되어 있다.
상기 구성에 있어서, 연료 탱크(118)의 연료가 연료 공급 펌프(116)에 의해 커먼레일(120)에 압송되고, 고압의 연료가 커먼레일(120)에 비축된다. 각 연료 분사 밸브(119)가 각각 개폐 제어됨으로써 커먼레일(120) 내의 고압의 연료가 각 인젝터(115)로부터 엔진(70)의 각 기통으로 분사된다. 즉, 각 연료 분사 밸브(119)를 전자 제어함으로써 각 인젝터(115)로부터 공급되는 연료의 분사 압력, 분사 시기, 분사 기간(분사량)이 고정밀도로 컨트롤된다. 따라서, 엔진(70)으로부터 배출되는 질소산화물(NOx)을 저감할 수 있음과 아울러 엔진(70)의 소음 진동을 저감할 수 있다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이 연료 탱크(118)에는 연료 복귀관(129)을 통하여 연료 공급 펌프(116)가 접속되어 있다. 원통 형상의 커먼레일(120)의 길이 방향의 단부에 커먼레일(120) 내의 연료의 압력을 제한하는 복귀관 커넥터(130)를 통하여 커먼레일 복귀관(131)이 접속되어 있다. 즉, 연료 공급 펌프(116)의 잉여 연료와 커먼레일(120)의 잉여 연료가 연료 복귀관(129) 및 커먼레일 복귀관(131)을 통하여 연료 탱크(118)로 회수되게 된다.
1-3. 엔진 상부의 차압 센서 장착 구조
이어서, 도 1, 도 3, 도 6 및 도 8~도 10 등을 참조하면서 엔진(70) 상부에 있는 차압 센서(163) 장착 구조에 대하여 설명한다. 엔진(70)에 있어서의 실린더 헤드(72)의 상면은 헤드 커버(160)로 덮여 있다. 헤드 커버(160)는 다이캐스팅 가공에 의해 제조된 것이다. 물론, 다이캐스팅 가공 이외의 주조에 의해 헤드 커버(160)를 제조할 수도 있다. 헤드 커버(160)는 실린더 헤드(72)의 상면에 볼트 체결되어 있다. 헤드 커버(160) 내부의 공간은 밸브 암실(valve arm chamber)을 형성하고 있다. 헤드 커버(160)의 우측면측에는 엔진(70) 내부의 블로바이 가스(blow-by gas)를 제거하기 위한 브리더 관로(161)가 외측을 향하여 돌출되어 있다. 브리더 관로(161)는 브리더 호스(162)를 통하여 흡기 매니폴드(73)에 연통 접속되어 있다. 엔진(70) 내부의 블로바이 가스는 브리더 관로(161)로부터 브리더 호스(162)를 경유해서 흡기 매니폴드(73)로 돌아가고, 재연소하게 된다.
도 1, 도 3 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 헤드 커버(160)의 상면에는 흡기 매니폴드(73)의 흡기압과 배기 매니폴드(71)의 배기압의 차압(압력차)을 검출하는 차압 검출 수단으로서의 차압 센서(163)가 장착되어 있다. 실시형태의 차압 센서(163)는 헤드 커버(160)의 상면 중 냉각팬(76) 부근의 부위에 탑재되어 있다. 차압 센서(163)에서 검출된 차압에 의거하여 EGR 밸브(96)의 개방도를 조절함으로써 흡기압 및 배기압의 변동에 기인한 EGR 가스 공급량(EGR 가스 환류량)의 변동이 억제된다. 그 결과, 엔진(70)으로부터의 NOx 배출량 저감 효과가 보다 높아지게 된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 실린더 헤드(72)에는 흡기 매니폴드(73)에 연통되는 흡기압 인출 통로(166)가 형성되어 있다. 흡기압 인출 통로(166)는 흡기 매니폴드(73)의 내부를 향해서 개구된 가로 방향의 가로 인출 통로(167)와, 후술하는 흡기압 도입 통로(169)를 향해서 개구된 세로 방향의 세로 인출 통로(168)에 의하여 단면 대략 L자 형상으로 형성되어 있다.
헤드 커버(160)에는 차압 센서(163)로부터 하방을 향하여 돌출된 1쌍의 검출부(164, 165) 중 흡기압 검출부(164)에 연결되는 흡기압 도입 통로(169)와, 다른 한쪽의 배기압 검출부(165)에 연결되는 배기압 도입 통로(173)가 형성되어 있다. 흡기압 도입 통로(169)는 헤드 커버(160)의 우측벽부(160a)에 형성된 세로 방향의 세로 도입 통로(170)와, 헤드 커버(160)의 상벽부(160b)에 형성된 가로 방향의 가로 도입 통로(171)와, 헤드 커버(160)의 상벽부(160b)로부터 상방을 향해서 개구된 흡기측 검출부 통로(172)에 의하여 단면 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 실린더 헤드(72) 상에 헤드 커버(160)를 장착한 상태에서는 흡기압 인출 통로(166)와 흡기압 도입 통로(169)가 서로 연통되게 된다.
배기압 도입 통로(173)는 헤드 커버(160)의 상벽부로부터 상방을 향해서 개구된 배기측 검출부 통로(174)와, 배기압 도입 조인트(178)가 삽입 고정되는 연통 구멍(175)을 구비하고 있다. 헤드 커버(160)의 상면에 차압 센서(163)를 장착한 상태에서는 흡기압 검출부(164)가 흡기측 검출부 통로(172)에 상방으로부터 끼워지고, 배기압 검출부(165)가 배기측 검출부 통로(174)에 상방으로부터 끼워지게 된다. 배기압 도입 통로(173)의 연통 구멍(175)에 삽입 고정된 배기압 도입 조인트(178)에는 연결 고무관(179)의 일단측이 피감되어 있다. 연결 고무관(179)의 타단측에는 외부 장착된 배기압 인출 배관(176)의 일단측이 삽입 장착되어 있다. 즉, 배기압 도입 조인트(178)와 배기압 인출 배관(176)의 일단측은 연결 고무관(179)을 통하여 연통 접속되어 있다. 도 1 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 배기압 인출 배관(176)의 타단측은 배기 매니폴드(71)에 연통 접속되어 있다. 도 1, 도 3 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 실시형태의 배기압 인출 배관(176)은 실린더 블록(75)의 전면측에 설치된 냉각팬(76)에 임하도록 에워싸여 있다.
차압 센서(163)의 흡기압 검출부(164)는 흡기 매니폴드(73)로부터 흡기압 인출 통로(166) 및 흡기압 도입 통로(169)를 경유한 흡기 가스의 압력을 검출하고, 배기압 검출부(165)는 배기 매니폴드(71)로부터 배기압 인출 배관(176), 배기압 도입 조인트(178) 및 배기압 도입 통로(173)를 경유한 배기가스의 압력을 검출하게 된다.
헤드 커버(160)측에 있는 흡기압 도입 통로(169) 및 배기압 도입 통로(173)는 다이캐스팅 가공(주조)의 캐스팅에 의해 형성되어 있다. 특히, 흡기압 도입 통로(169)의 가로 도입 통로(171)는 헤드 커버(160)의 우측면에 돌출된 브리더 관로(161)와 평행 형상으로 연장되도록 캐스팅으로 형성되어 있다. 가로 도입 통로(171) 중 헤드 커버(160)의 우측면으로부터 외측을 향하여 개구된 개구 구멍에는 이것을 폐쇄하기 위한 플러그(177)가 장착되어 있다.
1-4. 제 1 실시형태의 정리
상기 기재 및 도 1, 도 3, 도 6 및 도 8~도 10으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 배기계(71)로부터의 배기가스의 일부를 EGR 가스로서 흡기계(73)에 환류시키는 EGR 장치(91)를 구비하고 있는 엔진(70)으로서, 실린더 헤드(72)의 상방을 덮는 헤드 커버(160)에 상기 흡기계(73)의 흡기압과 상기 배기계(71)의 배기압의 차압을 검출하는 차압 검출 수단(163)이 장착되어 있고, 상기 실린더 헤드(72)에는 상기 흡기계(73)에 연통되는 흡기압 인출 통로(166)가 형성되어 있고, 상기 헤드 커버(160)에는 상기 차압 검출 수단(163)에 연결되는 흡기압 도입 통로(169)가 형성되어 있고, 상기 흡기압 인출 통로(166)와 상기 흡기압 도입 통로(169)를 서로 연통시키고 있기 때문에 상기 차압 검출 수단(163)을 장착하기 위한 전용 스테이나, 상기 차압 검출 수단(163)에 흡기압을 도입하기 위한 외부 장착 배관이 불필요하게 된다(배관레스로 된다). 이 때문에, 차압 검출을 위한 부품 점수를 저감할 수 있고, 비용 개선에 기여한다. 또한, 부품 점수가 적어지기 때문에 조립 공수를 적게 할 수 있어 조립 작업성의 향상도 도모된다. 상기 헤드 커버(160) 주변의 배관 구조의 간소화도 가능하게 된다.
상기 기재 및 도 1, 도 3, 도 6 및 도 8~도 10으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 상기 흡기압 도입 통로(166)는 상기 헤드 커버(160)의 측벽부(160a)에 형성된 세로 방향의 세로 도입 통로(170)와, 상기 헤드 커버(160)의 상벽부(160b)에 형성된 가로 방향의 가로 도입 통로(171)를 구비하고 있고, 상기 가로 도입 통로(171)는 상기 헤드 커버(160)에 형성된 브리더 관로(161)와 평행 형상으로 연장되도록 하고, 캐스팅으로 형성되어 있기 때문에 상기 헤드 커버(160)를 다이캐스팅 가공 등의 주조 가공으로 형성하는데 있어서 상기 브리더 관로(161)와 같은 각도로 상기 가로 도입 통로(171)를 캐스팅해서 형성할 수 있게 된다. 이 때문에, 이형이 용이하여 다이캐스팅 금형 등의 주조용 금형의 구조를 간소화할 수 있다. 상기 흡기압 도입 통로(166)가 형성된 상기 헤드 커버(160)의 성형을 용이하게 할 수 있다.
상기 기재 및 도 1, 도 3, 도 6 및 도 8~도 10으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 상기 차압 검출 수단(163)과 상기 배기계(71)는 외부 장착된 배기압 인출 배관(176)을 통하여 연통되어 있고, 실린더 블록(75)의 일측면부에 배치된 냉각팬(76)에 임하도록 상기 배기압 인출 배관(176)이 에워싸여 있기 때문에 상기 배기계(71)로부터 인출된 배기가스를 상기 배기압 인출 배관(176) 내에 있는 동안에 상기 냉각팬(76)으로부터의 냉각풍으로 식히는 것이 가능하게 된다. 따라서, 허용값을 초과하는 고온의 배기가스를 상기 차압 검출 수단(163)에 공급할 우려를 현격하게 줄일 수 있기 때문에 고온 배기가스에 의한 상기 차압 검출 수단(163)의 이상이나 고장의 발생을 억제할 수 있다.
상기 기재 및 도 1, 도 3, 도 6 및 도 8~도 10으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 상기 차압 검출 수단(163)은 상기 헤드 커버(160)의 상면 중 상기 냉각팬(76) 부근의 부위에 탑재되어 있기 때문에 상기 배기압 인출 배관(176)뿐만 아니라 상기 차압 검출 수단(163) 자체도 상기 냉각팬(76)으로부터의 냉각풍으로 식힐 수 있게 된다. 이 때문에, 고온 배기가스에 의한 상기 차압 검출 수단(163)의 이상이나 고장의 발생을 한층더 효과적으로 방지할 수 있다.
2. 제 2 실시형태
도 11~도 21은 본원 발명의 제 2 실시형태를 나타내고 있다. 제 2 실시형태에서는 기통의 수, EGR 장치(91) 및 터보 과급기(100)의 배치 등이 제 1 실시형태와 다르지만 기본적으로 제 1 실시형태와 같은 구성이다. 이하에는 주로 제 1 실시형태와의 차이점을 설명한다.
2-1. 엔진의 전체 구조
주로 도 11~도 16을 참조하면서 제 2 실시형태에 있어서의 엔진(70)의 전체 구조에 대하여 설명한다. 실시형태의 엔진(70)은 4기통형 디젤 엔진이고, 엔진(70)에 있어서의 실린더 헤드(72)의 좌측면에 배기 매니폴드(71)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(72)의 우측면에 흡기 매니폴드(73)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(72)는 크랭크축(74)과 피스톤(도시 생략)을 내장한 실린더 블록(75) 상에 탑재되어 있다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 플라이휠(79)의 외주측에는 환상의 크랭크축용 펄서(134)와, 스타터(모터)(138)용 링기어(135)가 끼워넣어져 고정되어 있다. 크랭크축용 펄서(134)의 외주면에는 소정의 크랭크각(회전각)마다 배열되는 피검출부로서의 출력 돌기(134a)가 형성되어 있다. 크랭크축용 펄서(134)의 외주면 중 예를 들면 제 1 기통 또는 제 4 기통의 상사점(TDC)에 대응하는 부분에는 결치부(缺齒部)(134b)가 형성되어 있다. 크랭크축용 펄서(134)의 외주측에는 출력 돌기(134a) 및 결치부(134b)에 대치하도록 크랭크각 검출 수단으로서의 크랭크각 센서(136)가 근접 배치되어 있다. 크랭크각 센서(136)는 크랭크축(74)의 크랭크각(회전각)을 검출하기 위한 것이고, 크랭크축(74)의 회전에 따라 크랭크축용 펄서(134)의 출력 돌기(134a)가 그 근방을 통과함으로써 크랭크각 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 실시형태의 크랭크각 센서(136)는 플라이휠 하우징(78)의 상부 우측에 형성된 센서 삽입부(137)에 착탈 가능하게 장착되어 있다.
또한, 커먼레일 시스템(117) 및 엔진(70)의 연료계통 구조는 기통수의 차이에 의거하는 점 이외에 제 1 실시형태와 같은 구성이다(도 11, 도 12, 도 16 및 도 17 참조).
2-2. 엔진의 기어 트레인 구조 및 기통 판별 구조
이어서, 도 15 및 도 18~도 20을 참조하면서 엔진(70)의 기어 트레인 구조 및 기통 판별 구조에 대하여 설명한다. 도 15 및 도 18~도 20에 나타내는 바와 같이 실린더 블록(75)의 전면측에는 케이스 덮개(141)와 케이스 본체(142)로 이루어지는 2분할 형상의 기어 케이스(140)가 고정되어 있다. 실시형태의 기어 케이스(140)는 냉각팬(75)을 회전 가능하게 축지지하는 팬축(85)의 하방에 위치하고 있다.
실린더 블록(75)의 전면으로부터 돌출된 크랭크축(74)의 전단측은 기어 케이스(140)의 케이스 본체(142)를 관통하고 있다. 크랭크축(74)의 전방 선단부에 크랭크기어(143)가 고착되어 있다. 실린더 블록(75) 내에는 크랭크축(74)의 회전 축심과 평행 형상으로 연장되는 캠축(144)이 회전 가능하게 축지지되어 있다. 실시형태의 캠축(144)은 실린더 블록(75) 내부 중 좌측면[배기 매니폴드(71) 설치측]에 가까운 쪽에 근접되어 배치되어 있다. 캠축(144)의 전단측은 크랭크축(74)과 마찬가지로 기어 케이스(140)의 케이스 본체(142)를 관통하고 있다. 캠축(144)의 전방 선단부에 캠기어(145)가 고착되어 있다.
엔진(70)의 우측면측에 설치된 연료 공급 펌프(116)는 크랭크축(74)의 회전 축심과 평행 형상으로 연장되는 회전축으로서의 펌프축(146)을 구비하고 있다. 펌프축(146)의 전단측은 크랭크축(74) 및 캠축(144)과 마찬가지로 기어 케이스(140)의 케이스 본체(142)를 관통하고 있다. 펌프축(146)의 전방 선단부에 펌프기어(147)가 고착되어 있다.
케이스 본체(142) 중 크랭크축(74), 캠축(144) 및 펌프축(146)으로 둘러싸인 부분에는 크랭크축(74)의 회전 축심과 평행 형상으로 연장되는 아이들축(148)이 배치되어 있다. 실시형태의 아이들축(148)은 케이스 본체(142)를 관통해서 실린더 블록(75)의 전면에 고정되어 있다. 아이들축(148)에는 아이들기어(149)가 회전 가능하게 축지지되어 있다. 아이들기어(149)는 크랭크기어(143), 캠기어(145) 및 펌프기어(147)의 3개에 맞물려 있다. 크랭크축(74)의 회전 동력은 크랭크기어(143)로부터 아이들기어(149)를 통하여 캠기어(145) 및 펌프기어(147)의 양쪽에 전달된다. 이 때문에, 캠축(144) 및 펌프축(146)은 크랭크축(74)에 연동해서 회전하게 된다. 실시형태에서는 크랭크축(74)의 2회전에 대하여 캠축(144) 및 펌프축(146)이 1회전하도록 각 기어(143, 145, 147, 149)간의 기어비가 설정되어 있다. 크랭크기어(143), 캠기어(145), 펌프기어(147) 및 아이들기어(149)는 기어 케이스 내에 수용되어 있다. 따라서, 이들 기어(143, 145, 147, 149)군이 엔진(70)의 기어 트레인을 구성하고 있다.
상세는 생략하지만 크랭크축(74)과 함께 회전하는 크랭크기어(143)에 연동해서 캠기어(145) 및 캠축(144)을 회전시키고, 캠축(144)에 관련해서 설치된 밸브 기구를 구동시킴으로써 실린더 헤드(72)에 설치된 흡기 밸브나 배기 밸브가 개폐 작동하도록 구성되어 있다. 또한, 크랭크기어(143)에 연동해서 펌프기어(147) 및 펌프축(146)을 회전시켜 연료 공급 펌프(116)를 구동시킴으로써 연료 탱크(118)의 연료를 커먼레일(120)에 압송하여 고압의 연료를 커먼레일(120)에 비축하도록 구성되어 있다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 캠기어(145)에 있어서의 케이스 덮개(141) 부근의 측면에는 회전각 검출 수단으로서의 캠축용 펄서(150)가 캠기어(145)[나아가서는 캠축(144)]와 일체 회전하도록 볼트 체결되어 있다. 실시형태의 캠축용 펄서(150)는 도넛반과 같은 형상으로 형성되어 있다. 캠축용 펄서(150)의 외주면에는 90°마다(180° 크랭크각마다) 피검출부로서의 출력 돌기(150a)가 형성되어 있다. 그리고, 캠축용 펄서(150)의 원주면 중 예를 들면 제 1 기통의 상사점에 대응하는 출력 돌기(150a)의 직전(회전 상류측)에 여분 톱니(150b)가 형성되어 있다. 캠축용 펄서(150)의 외주측에는 출력 돌기(150a) 및 여분 톱니(150b)에 대치하도록 회전각 검출 수단으로서의 캠축 회전각 센서(151)가 근접 배치되어 있다. 캠축 회전각 센서(151)는 캠축(144)(캠기어라고 해도 된다)의 회전각을 검출하기 위한 것이고, 캠축(144)의 회전에 따라 캠축용 펄서(150)의 출력 돌기(150a) 및 여분 톱니(150b)가 그 근방을 통과함으로써 회전각 신호를 출력하도록 구성되어 있다.
크랭크축(74)의 회전에 따라 크랭크각 센서(136)로부터 출력되는 크랭크각 신호와, 캠축(144)의 회전에 따라 캠축 회전각 센서(151)로부터 출력되는 회전각 신호는 컨트롤러(도시 생략)에 입력된다. 컨트롤러는 상술한 각 신호로부터 기통 판별 및 크랭크각을 연산하고, 연산 결과에 의거하여 각 연료 분사 밸브(119)를 전자 제어한다(기통마다의 연료 분사 및 점화를 실행한다). 그 결과, 각 인젝터(115)로부터 공급되는 연료의 분사 압력, 분사 시기, 분사 기간(분사량)이 고정밀도로 컨트롤되게 된다.
회전각 검출 수단으로서의 캠축 회전각 센서(151)는 케이스 덮개(141)의 중앙 상측에 형성된 관통 구멍(도시 생략)에 끼워넣어 장착되어 있다. 실시형태에서는 케이스 덮개(141)에 형성된 관통 구멍을 캠축용 펄서(150)의 피검출부[출력 돌기(150a), 여분 톱니(150b)]에 임하게 하고 있다. 이 때문에, 관통 구멍에 끼워넣어 장착된 캠축 회전각 센서(151)의 선단측은 캠축용 펄서(150)의 피검출부에 대치하여 상기 피검출부의 통과를 검출할 수 있다. 캠축 회전각 센서(151)의 기부측은 케이스 덮개(141)의 외측으로 노출된다.
도 18 및 도 19에 나타내는 바와 같이, 기어 케이스(140)에 있어서의 케이스 덮개(141)의 외면측에는 엔진(70)으로부터의 소음 억제라는 목적으로 차음 커버체(153)가 상기 외면에 겹치도록 해서 장착되어 있다. 실시형태의 차음 커버체(153)는 불연성의 흡음재(154)에 외층재(155)를 접합하여 이루어지는 것이고, 흡음재(154)측을 케이스 덮개(141)의 외면에 밀착시킨 상태에서 케이스 덮개(141)에 볼트 체결되어 있다. 또한, 실시형태의 차음 커버체(153)는 케이스 덮개(141)의 외면 중 크랭크기어(143) 및 펌프기어(147)에 대응하는 부분을 제외한 광범위를 덮는 형상으로 형성되어 있다.
차음 커버체(153) 중 캠축 회전각 센서(151)에 덮이는 부분은 기어 케이스(140)[케이스 덮개(141)]로부터 멀어지는 방향으로 팽출된 팽출부(156)로 되어 있다. 팽출부(156)는 외층재(155)의 일부를 케이스 덮개(141)로부터 멀어지는 외측 방향으로 팽출 형성되어 이루어지는 것이고, 흡음재(154)에 있어서 팽출부(156)에 대응하는 부분은 절개되어 있다. 케이스 덮개(141)의 외면측에 차음 커버체(153)를 겹쳐서 장착한 상태에서는 케이스 덮개(141)와 팽출부(156) 사이에 수용 공간(간극)이 비게 된다. 상기 수용 공간에 캠축 회전각 센서(151)의 기부를 위치시키고 있다. 따라서, 엔진(70)을 냉각팬(76)측으로부터 보면 캠축 회전 센서(151)는 차음 커버체(153)의 팽출부(156)의 뒤로 가려지게 된다.
도 18 및 도 19에 나타내는 바와 같이, 차음 커버체(153)의 팽출부(156)는 상방을 향해서 개방되어 있다. 상기 개방 부분으로부터 하니스(도시 생략)를 삽입하여 캠축 회전각 센서(151)에 하니스를 접속시키게 된다. 실시형태에서는 캠축 회전각 센서(151)의 기부를 좌측으로 비스듬히 상방을 향하여 경사져 있는 관계에서 팽출부(156)를 좌고 우저 형상으로 경사지게 하고 있고, 상기 개방 부분은 좌측으로 비스듬히 상방을 향하고 있다.
또한, 실시형태에서는 도 18에 상세하게 나타내는 바와 같이, 팬축(85)과 크랭크축(74)의 전단측 사이에 차음 커버체(153)의 팽출부(156)를 위치시키고 있다. 보다 상세하게는 차음 커버체(153) 중 V벨트(77)로 둘러싸인 영역 내에 팽출부(156)를 위치시키고 있다. 즉, 팬축(85)과 크랭크축(74)의 전단측 사이의 데드스페이스[특히 차음 커버체(153) 중 V벨트(77)로 둘러싸인 데드스페이스]를 유효하게 이용하여 냉각팬(76)이나 V벨트(77)와의 간섭을 피하면서 차음 커버체(153)의 팽출부(156)를 배치하고 있다.
2-3. 제 2 실시형태의 정리
상기 기재 및 도 18~도 20으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(75)에 있어서의 크랭크축(74) 방향의 일측면부에 기어 트레인(143, 145, 147, 149)을 수용하는 기어 케이스(140)가 장착되어 있고, 상기 기어 트레인(143, 145, 147, 149)을 구성하는 회전 기어(145)의 회전각을 검출하는 회전각 검출 수단(151)을 구비하고 있는 엔진(70)으로서, 상기 기어 케이스[140(141)]의 외면측에는 소음 억제용 차음 커버체(153)가 장착되어 있는 한편, 상기 차음 커버체(153)에는 상기 기어 케이스[140(141)]로부터 멀어지는 방향으로 팽출되는 팽출부(156)가 형성되어 있고, 상기 기어 케이스[140(141)]와 상기 팽출부(156)로 둘러싸인 수용 공간 내에 상기 회전각 검출 수단(151)이 배치되어 있기 때문에 상기 차음 커버체(153)의 존재에 의해 상기 엔진(70)으로부터의 소음을 억제하면서 지면으로부터 튀어오른 돌이나 먼지와 같은 이물로부터 상기 회전각 검출 수단(151)을 보호할 수 있다. 따라서, 튀어오른 돌 등에 기인한 상기 회전각 검출 수단(151)의 고장·파손을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 차음 커버체(153)가 원래의 소음 억제 기능과 상기 회전각 검출 수단(151) 보호 기능의 양쪽을 겸비하게 되기 때문에 상기 차음 커버체(153)의 다기능화를 도모할 수 있고, 부품 점수를 억제해서 비용 개선에 효과를 발휘할 수 있는 것이다.
상기 기재 및 도 18~도 20으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 상기 차음 커버체(153)의 상기 팽출부(156)는 상방을 향해서 개방되어 있기 때문에 상기 회전각 검출 수단(151)의 하측은 상기 팽출부(156)로 덮이게 된다. 이 때문에, 밑에서부터 위로 튀어오르는 돌 등에 대하여 상기 회전각 검출 수단(151)을 보호하기 쉽다. 또한, 상기 회전각 검출 수단(151)에 하니스를 접속시킬 때는 상술한 개방 부분으로부터 하방을 향하여 하니스를 삽입하게 되기 때문에 배선 작업성도 좋은 것이다.
상기 기재 및 도 18~도 20으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 상기 실린더 블록(75)의 일측면부 중 상기 기어 케이스(140)의 상방에는 냉각팬(76)을 회전 가능하게 축지지하는 팬축(85)이 설치되어 있고, 상기 크랭크축(74)의 일단측은 상기 기어 케이스(140)로부터 외측을 향하여 돌출되어 있고, 상기 팬축(85)과 상기 크랭크축(74)의 일단측 사이에 상기 차음 커버체(153)의 상기 팽출부(156)를 위치시키고 있기 때문에 상기 팬축(85)과 상기 크랭크축(74)의 일단측 사이의 데드스페이스를 유효 이용하여 상기 냉각팬(76) 등과의 간섭을 피하면서 외측을 향하여 돌출된 상기 팽출부(156)를 배치할 수 있다. 또한, 상기 냉각팬(76) 등을 피하면서 상기 회전각 검출 수단(151)으로 하니스를 끌어올 수 있어 배선 작업성의 향상에도 기여한다.
상기 기재 및 도 18~도 20으로부터 분명하게 나타내는 바와 같이, 상기 팬축(85)의 측방에 배치된 얼터네이터(86)와 상기 냉각팬(76)에 무단 벨트(77)를 통하여 상기 크랭크축(74)으로부터의 회전력을 전달하도록 구성되어 있고, 상기 차음 커버체(153) 중 상기 무단 벨트(77)로 둘러싸인 영역 내에 상기 팽출부(156)를 위치시키고 있기 때문에 상기 무단 벨트(77)로 둘러싸인 데드스페이스를 상기 팽출부(156)의 배치 공간으로서 유효하게 이용할 수 있어 공간 절약화를 도모할 수 있다.
3. 기타
본원 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 형태로 구체화할 수 있다. 예를 들면 제 2 실시형태의 회전각 검출 수단은 캠축 회전각 센서(151)에 한정되지 않고, 기어 케이스(140)의 외면측에 장착되는 것이면 된다. 회전각 검출 수단으로서는 펌프축(146)[펌프기어(147)]의 회전각을 검출하는 센서이어도 지장없다. 기타, 각 부의 구성은 도시한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본원 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.
70 : 디젤 엔진 72 : 실린더 헤드
73 : 흡기 매니폴드 75 : 실린더 블록
140 : 기어 케이스 141 : 케이스 덮개
144 : 캠축 145 : 캠기어
151 : 캠축 회전각 센서(회전각 검출 수단)
153 : 차음 커버체 156 : 팽출부
160 : 헤드 커버 161 : 브리더 관로
163 : 차압 센서(차압 검출 수단) 166 : 흡기압 인출 통로
169 : 흡기압 도입 통로 173 : 배기압 도입 통로
176 : 배기압 인출 배관

Claims (8)

  1. 배기계로부터의 배기가스의 일부를 EGR 가스로서 흡기계에 환류시키는 EGR 장치를 구비하고 있는 엔진으로서,
    실린더 헤드의 상방을 덮는 헤드 커버에 상기 흡기계의 흡기압과 상기 배기계의 배기압의 차압을 검출하는 차압 검출 수단이 장착되어 있고, 상기 실린더 헤드에는 상기 흡기계에 연통되는 흡기압 인출 통로가 형성되어 있고, 상기 헤드 커버에는 상기 차압 검출 수단에 연결되는 흡기압 도입 통로가 형성되어 있고, 상기 흡기압 인출 통로와 상기 흡기압 도입 통로를 서로 연통시키고 있고,
    상기 차압 검출 수단과 상기 배기계는 외부 장착된 배기압 인출 배관을 통하여 연통되어 있고, 실린더 블록의 일측면부에 배치된 냉각팬에 임하도록 상기 배기압 인출 배관이 에워싸여 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡기압 도입 통로는 상기 헤드 커버의 측벽부에 형성된 세로 방향의 세로 도입 통로와 상기 헤드 커버의 상벽부에 형성된 가로 방향의 가로 도입 통로를 구비하고 있고, 상기 가로 도입 통로는 상기 헤드 커버에 형성된 브리더 관로와 평행 형상으로 연장되도록 하여 캐스팅으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차압 검출 수단은 상기 헤드 커버의 상면 중 상기 냉각팬 부근의 부위에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  4. 제 1 항에 있어서,
    실린더 블록에 있어서의 크랭크축 방향의 일측면부에 기어 트레인을 수용하는 기어 케이스가 장착되어 있고, 상기 기어 트레인을 구성하는 회전 기어의 회전각을 검출하는 회전각 검출 수단을 구비하고 있으며,
    상기 기어 케이스의 외면측에는 소음 억제용 차음 커버체가 장착되어 있는 한편, 상기 차음 커버체에는 상기 기어 케이스로부터 멀어지는 방향으로 팽출되는 팽출부가 형성되어 있고, 상기 기어 케이스와 상기 팽출부로 둘러싸인 수용 공간 내에 상기 회전각 검출 수단이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 차음 커버체의 상기 팽출부는 상방을 향해서 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 실린더 블록의 일측면부 중 상기 기어 케이스의 상방에는 냉각팬을 회전 가능하게 축지지하는 팬축이 설치되어 있고, 상기 크랭크축의 일단측은 상기 기어 케이스로부터 외측을 향하여 돌출되어 있고, 상기 팬축과 상기 크랭크축의 일단측 사이에 상기 차음 커버체의 상기 팽출부를 위치시키고 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 팬축의 측방에 배치된 얼터네이터와 상기 냉각팬에 무단 벨트를 통하여 상기 크랭크축으로부터의 회전력을 전달하도록 구성되어 있고, 상기 차음 커버체 중 상기 무단 벨트로 둘러싸인 영역 내에 상기 팽출부를 위치시키고 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  8. 삭제
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