KR102608485B1 - 작업 차량의 엔진 장치 - Google Patents

작업 차량의 엔진 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102608485B1
KR102608485B1 KR1020227001825A KR20227001825A KR102608485B1 KR 102608485 B1 KR102608485 B1 KR 102608485B1 KR 1020227001825 A KR1020227001825 A KR 1020227001825A KR 20227001825 A KR20227001825 A KR 20227001825A KR 102608485 B1 KR102608485 B1 KR 102608485B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
case
engine
exhaust gas
diesel engine
pipe
Prior art date
Application number
KR1020227001825A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220013458A (ko
Inventor
요시유키 산도우
토모유키 키무라
Original Assignee
얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤 filed Critical 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority to KR1020237041086A priority Critical patent/KR20230167152A/ko
Publication of KR20220013458A publication Critical patent/KR20220013458A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102608485B1 publication Critical patent/KR102608485B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • F01N13/1822—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration for fixing exhaust pipes or devices to vehicle body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K13/00—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units
    • B60K13/04—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning exhaust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0866—Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/04—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of an exhaust pipe, manifold or apparatus in relation to vehicle frame or particular vehicle parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/08—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for heavy duty applications, e.g. trucks, buses, tractors, locomotives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406—Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

엔진(1)이 내설되는 엔진룸(보닛)을 콤팩트하게 구성할 수 있음과 아울러, 외형상이 장척인 통 형상으로 형성되는 각 케이스(28, 29)의 장착 작업성 또는 메인터넌스 작업성 등을 향상시킬 수 있도록 한 작업 차량의 엔진 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다. 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 좌우의 주행 바퀴(53, 54)가 배치되는 주행 기체 프레임(120)에 엔진(1)을 탑재하는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 엔진(1)에 제 1 케이스(28)를 지지하는 구조로서, 주행 기체 프레임(120)에 지지체(121)를 통해서 제 2 케이스(29)를 부착한 것이다.

Description

작업 차량의 엔진 장치{ENGINE DEVICE FOR WORK VEHICLES}
본원 발명은 농업기계(트랙터, 콤바인) 또는 건설기계(불도저, 유압 굴착기, 로더) 등에 탑재하는 디젤 엔진 등의 엔진 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 배기가스 중에 포함된 입자상 물질(매연, 파티큘레이트), 또는 배기가스 중에 포함된 질소 산화물질(NOx) 등을 제거하는 배기가스 정화 장치가 탑재된 작업 차량의 엔진 장치에 관한 것이다.
트랙터 또는 휠 로더 등의 작업 차량에 있어서는 주행 기체의 전방부에 배치된 엔진의 메인터넌스 작업의 능률화를 위해서 엔진을 덮기 위한 보닛의 후방부에 개폐 지점축을 배치하고, 그 개폐 지점축 주위에서 보닛을 회동시키고 있었다. 또한, 종래부터 디젤 엔진의 배기 경로 중에 배기가스 정화 장치(배기가스 후처리 장치)로서 디젤 파티큘레이터 필터를 내설한 케이스(이하, DPF 케이스라고 함)와, 요소 선택 환원형 촉매를 내설한 케이스(이하, SCR 케이스라고 함)를 설치하고, DPF 케이스와 SCR 케이스에 배기가스를 도입하여 디젤 엔진으로부터 배출된 배기가스를 정화 처리하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1~3 참조).
일본 특허공개 2009-74420호 공보 일본 특허공개 2012-21505호 공보 일본 특허공개 2012-177233호 공보
특허문헌 1 또는 2와 같이 엔진에 대하여 이간시켜서 DPF 케이스와 SCR 케이스를 장착할 경우, 엔진으로부터 DPF 케이스 또는 SCR 케이스에 공급되는 배기가스의 온도가 저하되어 디젤 파티큘레이터 필터의 재생, 또는 선택 촉매 환원 작용 등의 화학반응이 불완전해져 질소 산화물의 정화 효율이 나빠지기 때문에, SCR 케이스 내의 배기가스의 온도를 고온으로 유지하는 특별한 장치가 필요하게 되는 등의 문제가 있다.
한편, 특허문헌 3과 같이 엔진에 DPF 케이스와 SCR 케이스를 장착할 경우, 엔진으로부터 SCR 케이스에 공급되는 배기가스의 온도 저하를 저감하여 SCR 케이스 내의 배기가스의 온도를 고온으로 유지하기 쉽지만, 엔진룸 내에 DPF 케이스와 SCR 케이스용 설치 공간을 확보할 필요가 있어 엔진룸을 콤팩트하게 구성하기 어려움과 아울러, DPF 케이스 또는 SCR 케이스 등을 간단하게 지지할 수 없는 등의 문제가 있다. 또한, 협소한 엔진룸에서는 DPF 케이스 또는 SCR 케이스 등의 장착 작업성 또는 메인터넌스 작업성 등을 향상시킬 수 없는 등의 문제도 있다.
그래서, 본원 발명은 이것들의 현재 상태를 검토해서 개선을 실시한 작업 차량의 엔진 장치를 제공하려고 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 의한 발명의 작업 차량의 엔진 장치는 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 제 2 케이스를 구비하고, 좌우의 주행 바퀴가 배치되는 주행 기체 프레임에 상기 엔진을 탑재하는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 또는 상기 주행 기체 프레임 중 어느 한쪽에 상기 제 1 케이스를 지지하는 구조로서, 상기 주행 기체 프레임에 지지체를 통해서 상기 제 2 케이스를 부착한 것이다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서 상기 엔진 후방부의 일측방의 상기 주행 기체 프레임에 지지체를 통해서 상기 제 2 케이스를 세로로 긴 자세로 부착한 것이다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서 상기 엔진 후방부의 일측방의 상기 주행 기체 프레임에 지지체를 통해서 상기 제 2 케이스를 가로로 긴 자세로 부착한 것이다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서 상기 엔진이 내설된 보닛의 후방에 오퍼레이터가 탑승하는 운전부를 배치한 작업 차량으로서, 상기 운전부의 하부에 설치한 연료 탱크와 상기 엔진 사이에 배기가스 정화용 요소수 탱크를 설치함과 아울러 상기 엔진 후방부의 일측방에 상기 제 2 케이스를 배치하고, 상기 엔진 후방부의 타측방에 상기 요소수 탱크를 배치한 것이다.
또한, [1] 본원 발명은 엔진과 배기 정화 장치를 구비한 트랙터에 있어서, 상기 배기 정화 장치는, 상기 엔진의 상방에 배치되고, 상기 엔진의 배기 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스와, 배기 중의 질소 산화물을 환원하는 제 2 케이스를 구비하고, 상기 제 2 케이스는, 상하 방향으로 연장된 세로로 긴 형상으로 구성되고, 캐빈의 폭 방향의 일단측의 전방에 형성되는 트랙터를 제공할 수 있다.
[2] 본원 발명은 [1] 에 있어서, 상기 제 2 케이스는, 상기 캐빈에 지지되는 트랙터를 제공할 수 있다.
[3] 본원 발명은 [1] 에 있어서, 상기 제 2 케이스의 적어도 일부는, 상기 제 1 케이스보다 낮은 위치에 배치되는 트랙터를 제공할 수 있다.
[4] 본원 발명은 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 상기 캐빈의 폭 방향의 타단측에 요소수 탱크가 형성되는 트랙터를 제공할 수 있다.
[5] 본원 발명은 [4] 에 있어서, 스텝과 앞바퀴 사이에, 상기 요소수 탱크와 연료 탱크가 나란히 배치되는 트랙터를 제공할 수 있다.
청구항 1에 의한 발명에 따르면, 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 제 2 케이스를 구비하고, 좌우의 주행 바퀴가 배치되는 주행 기체 프레임에 상기 엔진을 탑재하는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서 상기 엔진 또는 상기 주행 기체 프레임 중 어느 한쪽에 상기 제 1 케이스를 지지하는 구조로서, 상기 주행 기체 프레임에 지지체를 통해서 상기 제 2 케이스를 부착한 것이기 때문에 상기 주행 기체 프레임에 상기 제 2 케이스를 간단하게 지지할 수 있고, 외형상이 장척인 통 형상으로 형성되는 상기 각 케이스의 장착 작업성 또는 메인터넌스 작업성 등을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 케이스의 배기가스 출구와 제 2 케이스의 배기가스 입구를 요소의 혼합에 필요한 간격으로 이간할 수 있어, 상기 제 2 케이스에 이르는 배기가스 중에 있어서의 암모니아의 발생을 촉진할 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 상기 엔진 후방부의 일측방의 상기 주행 기체 프레임에 지지체를 통해서 상기 제 2 케이스를 세로로 긴 자세로 부착한 것이기 때문에, 상기 엔진의 후방부 부근(보닛과 운전부의 접합각 모서리 부근)에 외형상이 장척인 통 형상으로 형성되는 상기 제 2 케이스를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴를 목시하기 위해 보닛의 좌우 폭이 제한되는 구조여도, 운전부로부터의 오퍼레이터의 전방 시계를 용이하게 확보할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 상기 엔진 후방부의 일측방의 상기 주행 기체 프레임에 지지체를 통해서 상기 제 2 케이스를 가로로 긴 자세로 부착한 것이기 때문에, 상기 엔진 후방부의 낮은 위치에 외형상이 장척인 통 형상으로 형성되어 상기 제 2 케이스를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴를 목시하기 위해 보닛의 좌우 폭이 제한되는 구조여도, 상기 엔진이 내설되는 보닛 후방부의 우외측 중 운전부 앞면측의 낮은 위치에 상기 제 2 케이스를 용이하게 배치할 수 있어, 운전부로부터의 오퍼레이터의 전방 시계를 용이하게 확보할 수 있다.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 상기 엔진이 내설된 보닛의 후방에 오퍼레이터가 탑승하는 운전부를 배치한 작업 차량으로서, 상기 운전부의 하부에 설치한 연료 탱크와 상기 엔진 사이에 배기가스 정화용 요소수 탱크를 설치함과 아울러 상기 엔진 후방부의 일측방에 상기 제 2 케이스를 배치하고, 상기 엔진 후방부의 타측방에 상기 요소수 탱크를 배치한 것이기 때문에 상기 연료 탱크의 급유구와 상기 요소수 탱크의 급수구를 근접시켜서 배치할 수 있고, 연료의 급유 작업과 요소수 용액의 급수 작업을 동일 작업 장소에서 실행할 수 있어 상기 엔진용 연료 또는 배기가스 정화용 요소수 용액의 보급 작업성을 향상시킬 수 있는 것이면서, 상기 제 2 케이스와 상기 요소수 탱크의 설치 스페이스로서 상기 엔진 후방부의 양측방(상기 운전부 전방측 하부)을 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 상기 엔진과 연료 탱크의 열 배출에 의해 상기 요소수 탱크를 가온할 수 있어 상기 요소수 탱크 내의 수용액 온도를 소정 이상으로 유지할 수 있고, 한냉지 등에 있어서 상기 제 2 케이스의 배기가스 정화 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태를 나타내는 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 2는 동 우측면도이다.
도 3은 동 정면도이다.
도 4는 디젤 엔진을 탑재한 트랙터의 좌측면도이다.
도 5는 동 평면도이다.
도 6은 배기가스 정화 장치의 좌측면도이다.
도 7은 동 우측면도이다.
도 8은 동 평면도이다.
도 9는 도 8의 확대 설명도이다.
도 10은 SCR 입구관과 요소 혼합관 연결부의 확대도이다.
도 11은 배기가스 정화 케이스의 설명도이다.
도 12는 제 2 실시형태를 나타내는 트랙터의 엔진부의 사시도이다.
도 13은 제 3 실시형태를 나타내는 트랙터의 엔진부의 사시도이다.
도 14는 제 4 실시형태를 나타내는 트랙터의 엔진부의 사시도이다.
이하에, 본 발명을 구체화한 제 1 실시형태를 도면(도 1~도 13)에 의거하여 설명한다. 도 1은 디젤 엔진의 배기 매니폴드가 설치된 좌측면도, 도 2는 디젤 엔진의 흡기 매니폴드가 설치된 우측면도, 도 3은 디젤 엔진의 냉각팬이 설치된 정면도이다. 도 1~도 3을 참조하면서 디젤 엔진(1)의 전체 구조에 대하여 설명한다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)의 일측면에는 흡기 매니폴드(3)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(2)는 엔진 출력축(4)(크랭크축)과 피스톤(도시 생략)이 내장된 실린더 블록(5) 위에 적재되어 있다. 실린더 헤드(2)의 타측면에 배기 매니폴드(6)가 배치되어 있다. 실린더 블록(5)의 앞면과 뒷면으로부터 엔진 출력축(4)의 전단과 후단을 돌출시키고 있다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(5)의 뒷면에 플라이휠 하우징(8)을 고착하고 있다. 플라이휠 하우징(8) 내에 플라이휠(도시 생략)을 설치한다. 엔진 출력축(4)의 후단측에 상기 플라이휠을 축지지시키고 있다. 상기 플라이휠을 통해서 디젤 엔진(1)의 동력을 인출하도록 구성하고 있다. 또한, 실린더 블록(5)의 하면에는 오일팬(11)이 배치되어 있다.
도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이, 흡기 매니폴드(3)에는 재순환용 배기가스를 도입하는 배기가스 재순환 장치(EGR)(15)를 배치한다. 도 4에 나타내는 에어 클리너(16)가 흡기 매니폴드(3)에 접속된다. 에어 클리너(16)에 의해 제진·정화된 외부 공기는 흡기 매니폴드(3)로 이송되어 디젤 엔진(1)의 각 기통에 공급되도록 구성하고 있다.
상기 구성에 의해, 디젤 엔진(1)으로부터 배기 매니폴드(6)로 배출된 배기가스의 일부가 배기가스 재순환 장치(15)를 통해서 흡기 매니폴드(3)로부터 디젤 엔진(1)의 각 기통으로 환류됨으로써 디젤 엔진(1)의 연소 온도가 하강하여 디젤 엔진(1)으로부터의 질소 산화물(NOx)의 배출량이 저감되고, 또한 디젤 엔진(1)의 연비가 향상된다.
또한, 실린더 블록(5) 내와 도 4에 나타내는 라디에이터(19)에 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프(21)를 구비한다. 디젤 엔진(1)의 냉각팬(24) 설치측에 냉각수 펌프(21)를 배치한다. 엔진 출력축(4)에 V벨트(22) 등을 통해서 냉각수 펌프(21) 및 냉각팬(24)을 연결하고, 냉각수 펌프(21) 및 냉각팬(24)을 구동한다. 냉각수 펌프(21)로부터 배기가스 재순환 장치(15)의 EGR 쿨러(18)를 통해서 실린더 블록(5) 내에 냉각수를 송입하는 한편, 냉각팬(24) 바람으로 디젤 엔진(1)을 냉각시키도록 구성하고 있다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 디젤 엔진(1)의 각 기통으로부터 배출된 배기가스를 정화하기 위한 배기가스 정화 장치(27)로서, 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 디젤 파티큘레이터 필터(DPF)로서의 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 요소 선택 촉매 환원(SCR) 시스템으로서의 제 2 케이스(29)를 구비한다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스(28)에는 산화 촉매(30), 수트 필터(31)가 내설된다. 제 2 케이스(29)에는 요소 선택 촉매 환원용 SCR 촉매(32), 산화 촉매(33)가 내설된다.
디젤 엔진(1)의 각 기통으로부터 배기 매니폴드(6)로 배출된 배기가스는 배기가스 정화 장치(27) 등을 경유해서 외부로 방출된다. 배기가스 정화 장치(27)에 의해 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 일산화탄소(CO)나, 탄화수소(HC)나, 입자상 물질(PM)이나, 질소 산화물질(NOx)을 저감하도록 구성하고 있다.
제 1 케이스(28)는 평면에서 볼 때 디젤 엔진(1)의 출력축(크랭크축)(4)과 평행인 방향으로 길게 연장된 가로로 긴 장척 원통 형상으로 구성되어 있다. 제 1 케이스(28)의 통 형상 양측(배기가스 이동 방향 일단측과 동 타단측)에는 배기가스를 도입하는 DPF 입구관(34)과, 배기가스를 배출하는 DPF 출구관(35)을 설치하고 있다. 한편, 제 2 케이스(29)는 상하 방향으로 길게 연장된 세로로 긴 장척 원통 형상으로 구성되어 있다. 제 2 케이스(29)의 양측(배기가스 이동 방향 일단측과 동 타단측)에는 배기가스를 도입하는 SCR 입구관(36)과, 배기가스를 배출하는 SCR 출구관(37)을 설치하고 있다.
또한, 배기 매니폴드(6)의 배기가스 출구에, 디젤 엔진(1)에 공기를 강제적으로 송입하는 과급기(38)를 배치하고 있다. 배기 매니폴드(6)에 과급기(38)를 통해서 DPF 입구관(34)을 연통시켜 디젤 엔진(1)의 배기가스를 제 1 케이스(28) 내로 도입하는 한편, 요소 혼합관(39)을 통해서 DPF 출구관(35)에 SCR 입구관(36)을 접속시켜 제 1 케이스(28)의 배기가스를 제 2 케이스(29) 내에 도입하도록 구성하고 있다. 또한, DPF 출구관(35)과, 요소 혼합관(39)은 절곡 및 신축 가능한 주름상자 형상 연결 파이프(41)에 접속되어 있다. 또한, SCR 입구관(36)과, 요소 혼합관(39)은 파이프 브래킷(40)으로 착탈 가능하게 고착되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(1)의 다기통분의 각 인젝터(도시 생략)에 도 4에 나타내는 연료 탱크(45)를 접속하는 연료 펌프(42)와, 커먼 레일(43)을 구비한다. 실린더 헤드(2)의 흡기 매니폴드(3) 설치측에 커먼 레일(43)과 연료 필터(44)를 배치하고, 흡기 매니폴드(3) 하방의 실린더 블록(5)에 연료 펌프(42)를 배치하고 있다. 또한, 상기 각 인젝터는 전자 개폐 제어형의 연료 분사 밸브(도시 생략)를 갖는다.
연료 탱크(45) 내의 연료가 연료 필터(44)를 통해서 연료 펌프(42)로 빨아들여지는 한편, 연료 펌프(42)의 토출측에 커먼 레일(43)이 접속되고, 원통 형상의 커먼 레일(43)이 디젤 엔진(1)의 각 인젝터에 각각 접속되어 있다. 또한, 연료 펌프(42)로부터 커먼 레일(43)로 압송되는 연료 중 잉여분은 연료 탱크(45)로 되돌아가서 고압의 연료가 커먼 레일(43) 내에 일시 저류되고, 커먼 레일(43) 내의 고압 연료가 디젤 엔진(1)의 각 기통(실린더) 내부로 공급된다.
상기 구성에 의해, 상기 연료 탱크(45)의 연료가 연료 펌프(42)에 의해 커먼 레일(43)로 압송되어 고압의 연료가 커먼 레일(43)에 축적됨과 아울러, 상기 각 인젝터의 연료 분사 밸브가 각각 개폐 제어됨으로써 커먼 레일(43) 내의 고압의 연료가 디젤 엔진(1)의 각 기통으로 분사된다. 즉, 상기 각 인젝터의 연료 분사 밸브를 전자 제어함으로써 연료의 분사 압력, 분사 시기, 분사 기간(분사량)을 고정밀도로 컨트롤할 수 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)으로부터 배출되는 질소 산화물(NOx)을 저감할 수 있다.
이어서, 도 4~도 9를 참조하여 상기 디젤 엔진(1)을 탑재한 트랙터(51)에 대하여 설명한다. 도 4~도 9에 나타내는 작업 차량으로서의 트랙터(51)는 도시하지 않은 경전 작업기 등을 장착하고, 포장을 하는 경전 작업 등을 행하도록 구성되어 있다. 도 4는 농작업용 트랙터의 측면도, 도 5는 동 평면도, 도 6은 엔진부의 좌측면도, 도 7은 동 부의 우측면도, 도 8은 동 부의 평면도, 도 9는 도 8의 확대 평면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 트랙터의 전진 방향을 향해서 좌측을 단지 좌측이라고 칭하고, 마찬가지로 전진 방향을 향해서 우측을 단지 우측이라고 칭한다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 작업 차량으로서의 농작업용 트랙터(51)는 주행 기체(52)를 좌우 한쌍의 앞바퀴(53)와 좌우 한쌍의 뒷바퀴(54)로 지지하고, 주행 기체(52)의 전방부에 상기 디젤 엔진(1)을 탑재하고, 디젤 엔진(1)에 의해 뒷바퀴(54) 및 앞바퀴(53)를 구동함으로써 전후진 주행하도록 구성되어 있다. 디젤 엔진(1)의 상면측 및 좌우측면측은 개폐 가능한 보닛(56)으로 덮여있다.
또한, 상기 주행 기체(52)의 상면 중, 보닛(56)의 후방에는 오퍼레이터가 탑승하는 운전부로서의 운전 캐빈(57)이 설치되어 있다. 그 캐빈(57)의 내부에는 오퍼레이터가 착좌하는 조종 좌석(58)과, 조향 수단으로서의 조종 핸들(59) 등의 조종 기기가 설치되어 있다. 또한, 캐빈(57)의 좌우 외측부에는 오퍼레이터가 승강하기 위한 좌우 한쌍의 스텝(60)이 설치되고, 그 스텝(60)보다 내측이고 또한 캐빈(57)의 저부보다 하측에는 디젤 엔진(1)에 연료를 공급하는 연료 탱크(45)가 설치되어 있다.
또한, 상기 주행 기체(52)는 디젤 엔진(1)으로부터의 출력을 변속해서 뒷바퀴(54)[앞바퀴(53)]에 전달하기 위한 미션 케이스(61)를 구비한다. 미션 케이스(61)의 후방부에는 로어 링크(62)와 톱 링크(63) 및 리프트 암(64) 등을 통해서 도시하지 않은 경전 작업기 등이 승강 이동 가능하게 연결된다. 또한, 미션 케이스(61)의 후방측면에 상기 경전 작업기 등을 구동하는 PTO축(65)이 설치되어 있다. 또한, 트랙터(51)의 주행 기체(52)는 디젤 엔진(1)과, 미션 케이스(61)와, 그것들을 연결하는 클러치 케이스(66) 등으로 구성된다.
또한, 도 4~도 7에 나타내는 바와 같이, 과급기(38)의 배기가스 출구관(80)에 DPF 입구관(34)을 착탈 가능하게 볼트 체결한다. 또한, 제 1 케이스(28)의 외주면 중, DPF 출구관(35)측의 단부의 외주면에 DPF 지지 다리체(81)의 상단측을 체결 고정함과 아울러, 실린더 헤드(2)의 측면 또는 배기 매니폴드(6)의 상면에 DPF 지지 다리체(81)의 하단측을 착탈 가능하게 볼트(82) 체결한다. 즉, 배기가스 출구관(80)과 DPF 지지 다리체(81)를 통해서 디젤 엔진(1)의 상면측에 제 1 케이스(28)를 부착한다. 디젤 엔진(1)의 전후 방향으로 원통 형상의 제 1 케이스(28)의 길이 방향을 향해서 배기 매니폴드(6)와 평행으로 제 1 케이스(28)를 지지시킨다.
도 1, 도 2, 도 6~도 9에 나타내는 바와 같이, 캐빈(57)을 구성하는 주행 기체 프레임(120)에 제 2 케이스(29)를 지지시키고 있다. 주행 기체 프레임(120)에 좌우 한쌍의 정화 케이스 지지체(121)를 일체적으로 용접 고정함과 아울러, 주행 기체 프레임(120)으로부터 전방을 향해서 좌우 한쌍의 정화 케이스 지지체(121)를 돌출시킨다. 배기가스 정화용 제 2 케이스(29)의 외주면 중, 제 2 케이스(29)의 배면측에 배면 지지 브래킷(122)을 일체적으로 용접 고정함과 아울러, 제 2 케이스(29)의 상하 폭 중간부로부터 후방을 향해서 배면 지지 브래킷(122)을 돌출시킨다. 좌우 한쌍의 정화 케이스 지지체(121) 사이에 배면 지지 브래킷(122)을 감착시키고, 좌우 한쌍의 정화 케이스 지지체(121)와 배면 지지 브래킷(122)의 좌우측면에 좌우 방향으로부터 나사 부착 조작하는 상볼트(126a)와 하볼트(126b)에 의해, 정화 케이스 지지체(121)에 배면 지지 브래킷(122)을 착탈 가능하게 체결하고 있다.
도 7, 도 9에 나타내는 바와 같이, 정화 케이스 지지체(121)의 맞물림 노치(121a)에 상볼트(126a)를 록킹/언록킹 가능하게 록킹시킴과 아울러, 정화 케이스 지지체(121)의 위치 조절용 장공(121b)에 하볼트(126b)를 관통시킨다. 즉, 제 2 케이스(29)를 장착할 경우, 배면 지지 브래킷(122)에 상볼트(126a)를 임시 고정 체결시켜 정화 케이스 지지체(121)의 부착 위치에 제 2 케이스(29)를 근접시키고, 정화 케이스 지지체(121)의 맞물림 노치(121a)에 상볼트(126a)를 맞물리게 해서 정화 케이스 지지체(121)에 제 2 케이스(29)를 임시 고정 지지시킨다. 그 후, 정화 케이스 지지체(121)의 위치 조절용 장공(121b)에 하볼트(126b)를 관통시켜 배면 지지 브래킷(122)에 하볼트(126b)를 체결함과 아울러, 배면 지지 브래킷(122)에 상볼트(126a)도 체결하여 각 볼트(126a, 126b)를 통해서 정화 케이스 지지체(121)에 배면 지지 브래킷(122)을 착탈 가능하게 고착하고, 주행 기체 프레임(120)을 통해서 캐빈(57)(운전부) 앞면측에 제 2 케이스(29)를 장착하도록 구성하고 있다. 따라서, 제 1 케이스(28)가 디젤 엔진(1)의 상면측에 전후 방향으로 수평(가로로 긴 자세)으로 배치되는 한편, 디젤 엔진(1) 후방부의 우측에 제 2 케이스(29)가 세로로 긴 자세로 위치한다.
또한, 제 1 케이스(28)에 평행하게 요소 혼합관(39)을 배치한다. 디젤 엔진(1)의 상면에 있어서의 냉각팬(24)의 냉각 풍로보다 고위치에 제 1 케이스(28)와 요소 혼합관(39)이 지지된다. 요소 혼합관(39) 내의 배기가스 온도가 저하되어, 요소 혼합관(39) 내에 공급되는 요소수가 결정화되는 것을 방지한다. 또한, 요소 혼합관(39) 내에 공급되는 요소수가 제 1 케이스(28)로부터 제 2 케이스(29)에 이르는 배기가스 중에 암모니아로서 혼합되도록 구성하고 있다.
도 4~도 9에 나타내는 바와 같이, 캐빈(57)의 앞면 중 캐빈(57) 우측각 모서리 앞면에 테일 파이프(91)를 세워서 설치시키고, 제 2 케이스(29)의 하단측을 향해서 테일 파이프(91)의 하단측을 연설시키고, 제 2 케이스(29) 하단측의 SCR 출구관(37)에 테일 파이프(91)의 하단측을 접속시켜서 제 2 케이스(29)에서 정화된 배기가스가 테일 파이프(91)로부터 캐빈(57)의 상방을 향해서 배출된다. 또한, 캐빈(57)의 앞면 중, 테일 파이프(91)가 배치된 우측부와 반대측의 보닛(56)의 좌측부에 요소수 탱크(71)를 설치한다. 즉, 보닛(56) 후방부의 우측부에 테일 파이프(91)를 배치하고, 보닛(56) 후방부의 좌측부에 요소수 탱크(71)를 배치한다.
또한, 보닛(56) 좌측 후방부의 주행 기체(52)[캐빈(57)이 지지되는 주행 기체 프레임(120)]에 요소수 탱크(71)를 탑재한다. 캐빈(57) 좌측의 앞면 하부에 연료 탱크(45)의 주유구(46)와, 요소수 탱크(71)의 주수구(72)를 인접시켜서 설치한다. 오퍼레이터의 승강 빈도가 낮은 캐빈(57) 우측 앞면에 테일 파이프(91)가 배치되는 한편, 오퍼레이터의 승강 빈도가 높은 캐빈(57) 좌측 앞면에 주유구(46)와 주수구(72)가 배치된다. 또한, 캐빈(57)은 좌측 또는 우측 중 어느 하나로부터라도 오퍼레이터가 조종 좌석(58)에 승강 가능하게 구성되어 있다.
또한, 요소수 탱크(71) 내의 요소수 용액을 압송하는 요소수 분사 펌프(73)와, 요소수 분사 펌프(73)를 구동하는 전동 모터(74)와, 요소수 분사 펌프(73)에 요소수 분사관(75)을 통해서 접속시키는 요소수 분사 노즐(76)을 구비한다. 요소 혼합관(39)에 분사 대좌(77)를 통해서 요소수 분사 노즐(76)을 부착하고, 요소 혼합관(39)의 내부에 요소수 분사 노즐(76)로부터 요소수 용액을 분무한다.
상기 구성에 의해, 제 1 케이스(28) 내의 산화 촉매(30) 및 수트 필터(31)에 의해 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 일산화탄소(CO)나, 탄화수소(HC)가 저감된다. 이어서, 요소 혼합관(39)의 내부에서 디젤 엔진(1)으로부터의 배기가스에 요소수 분사 노즐(7)로부터의 요소수가 혼합된다. 그리고, 제 2 케이스(29) 내의 SCR 촉매(32), 산화 촉매(33)에 의해 요소수가 암모니아로서 혼합된 배기가스 중의 질소 산화물질(NOx)이 저감되어, 테일 파이프(91)로부터 기체 밖으로 방출된다.
이어서, 도 10에 나타내는 바와 같이 SCR 입구관(36)과 요소 혼합관(39)을 연결하는 파이프 브래킷(40)은 SCR 입구관(36)의 배기가스 입구측에 배치하는 입구측 플랜지체(92)와, 요소 혼합관(39)의 배기가스 출구측에 배치하는 출구측 플랜지체(93)를 갖는다. 이중관 구조의 SCR 입구관(36)의 외관(86)과 내관(87)의 배기가스 입구측 단부를 외측을 향해서 절곡해서 그들 배기가스 입구측 단부에 링 형상의 협지편부(86c, 87c)를 형성함과 아울러, 마찬가지로 이중관 구조의 요소 혼합관(39)의 외관(88)과 내관(89)의 배기가스 출구측 단부를 외측을 향해서 절곡해서 그들 배기가스 출구측 단부에 링 형상의 협지편부(88c, 89c)를 형성한다.
입구측 플랜지체(92)와 출구측 플랜지체(93)로 각 협지편부(86c, 87c, 88c, 89c)와 개스킷(90)을 끼우고 볼트(94) 및 너트(95)로 입구측 플랜지체(92)와 출구측 플랜지체(93)를 체결 고정하고, 입구측 플랜지체(92)와 출구측 플랜지체(93) 사이에 각 협지편부(86c, 87c, 88c, 89c)와 개스킷(90)을 협지 고정하여 SCR 입구관(36)과 요소 혼합관(39)을 연결한다. 또한, SCR 입구관(36)의 외관(86)과 요소 혼합관(39)의 외관(88)을 동일 지름의 파이프로 형성함과 아울러, SCR 입구관(36)의 내관(87)과 요소 혼합관(39)의 내관(89)도 동일 지름의 파이프로 형성한다. 각 외관(86, 88)의 파이프 두께에 비해서 각 내관(87, 89)의 파이프 두께를 얇게 형성한다.
즉, 요소 혼합관(39) 내의 배기가스가 입구측 플랜지체(92) 또는 출구측 플랜지체(93)의 내공면에 접촉하지 않고 SCR 입구관(36)으로 이동하도록 구성하는 것으로, 예를 들면 방열되기 쉬운 입구측 플랜지체(92) 또는 출구측 플랜지체(93)의 내공면에 배기가스가 접촉했을 경우, 배기가스의 온도가 저하되어 배기가스 중의 요소 성분이 결정화되어 입구측 플랜지체(92) 또는 출구측 플랜지체(93)의 내공면에 부착되고, 입구측 플랜지체(92) 또는 출구측 플랜지체(93)의 내공면에 요소 성분의 결정 덩어리가 형성되어 배기가스의 이동을 저해하는 문제가 발생하기 쉬워진다. 이것에 대하여, 도 10에 나타내는 바와 같이 입구측 플랜지체(92) 또는 출구측 플랜지체(93)의 내공면을 각 협지편부(86c, 87c, 88c, 89c)로 차폐함으로써 입구측 플랜지체(92) 또는 출구측 플랜지체(93)의 내공면에 배기가스가 접촉하는 것을 각 협지편부(87c, 89c)로 저지할 수 있고, 입구측 플랜지체(92) 또는 출구측 플랜지체(93)의 내공면에 요소 성분의 결정 덩어리가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 도 9, 도 11을 참조하여 요소 혼합관(39)부의 구조를 설명한다. 도 9, 도 11에 나타내는 바와 같이, 요소 혼합관(39)은 주름상자 형상 연결 파이프(41)에 접속시키는 엘보관부(39a)와, 파이프 브래킷(40)을 통해서 SCR 입구관(36)에 접속시키는 장척인 원통 형상의 직관부(39b)를 갖는다. 엘보관부(39a)와 직관부(39b)가 접합되는 부근의 엘보관부(39a)에 분사 대좌(77)를 용접 고정하고, 엘보관부(39a)측으로부터 직관부(39b)의 내공을 향해서 요소수 분사 노즐(76)을 개구시킨다.
또한, 도 11에 나타내는 바와 같이 원통 형상의 직관부(39b)의 원통 축심선(111)[직관부(39b) 내의 배기가스 흐름 방향]에 대하여, 요소수 분사 노즐(76)의 요소수 분사 방향(112)을 엘보관부(39a)의 배기가스 아래쪽으로 소정 경사 각도(113)(약 2~20도, 예를 들면 약 12도, 약 8도, 약 4도 등)만큼 경사지게 한다. 즉, 직관부(39b)의 내벽면(114) 중, 엘보관부(39a)의 만곡 내경측의 내벽면(114a)측을 향해서 요소수 분사 노즐(76)로부터 요소수가 분사된다. 요소수 분사 노즐(76)로부터 분사된 요소수는 엘보관부(39a)로부터 직관부(39b)로 이동하는 배기가스의 배출 압력에 의해 직관부(39b)의 내벽면(114) 중 엘보관부(39a)의 만곡 외경측의 내벽면(114b)측을 향해서 확산되고, 배기가스 중에 암모니아로서 혼합된다.
또한, 직관부(39b)의 원통 축심선(111)에 대한 요소수 분사 노즐(76)의 경사 각도(113)[요소수 분사 방향(112)]는 엘보관부(39a) 및 직관부(39b)의 내경, 또는 표준 작업[디젤 엔진(1)의 정격 회전에 있어서의 운전]에서의 배기가스의 유속 등에 의거하여 결정된다. 예를 들면, 경사 각도(113)가 과대할 때에는 엘보관부(39a)의 만곡 내경측의 내벽면(114a)에 요소수가 부착되어, 만곡 내경측의 내벽면(114a)부에 있어서 요소가 결정화되기 쉬운 문제가 있다. 또한, 경사 각도(113)가 과소할 때에는 엘보관부(39a)의 만곡 외경측의 내벽면(114b)에 요소수가 부착되어, 만곡 외경측의 내벽면(114b)부에 있어서 요소가 결정화되기 쉬운 문제가 있다.
도 1~도 9에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 좌우의 주행 바퀴(53, 54)가 배치되는 주행 기체 프레임(120)에 디젤 엔진(1)을 탑재하는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 디젤 엔진(1)[또는 주행 기체 프레임(120)]에 제 1 케이스(28)를 지지하는 구조로서, 주행 기체 프레임(120)에 지지체(121)를 통해서 제 2 케이스(29)를 부착하고 있다. 따라서, 엔진룸[보닛(56)] 내에 제 2 케이스(29)용의 설치 공간을 확보할 필요가 없어 디젤 엔진(1)이 내설되는 보닛(56)(엔진룸)을 콤팩트하게 구성할 수 있음과 아울러 주행 기체 프레임(120)에 제 2 케이스(29)를 간단하게 지지할 수 있고, 외형상이 장척인 통 형상으로 형성되는 상기 각 케이스(28, 29)의 장착 작업성 또는 메인터넌스 작업성 등을 향상시킬 수 있다. 또한, 엔진(1)의 냉각풍에 의한 제 2 케이스(29)의 온도 저하를 억제할 수 있는 것이면서, 제 1 케이스(28)의 배기가스 출구와 제 2 케이스(29)의 배기가스 입구를 요소의 혼합에 필요한 간격으로 이간할 수 있어, 제 2 케이스(29)에 이르는 배기가스 중에 있어서의 암모니아의 발생을 촉진시킬 수 있다. 또한, 도 1~도 9에 있어서 디젤 엔진(1)에 제 1 케이스(28)를 지지했지만, 주행 기체 프레임(120)에 제 1 케이스(28)를 지지해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
도 1~도 9에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(1) 후방부의 일측방의 주행 기체 프레임(120)에 정화 케이스 지지체(121)를 통해서 제 2 케이스(29)를 세로로 긴 자세로 설치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 후방부 부근[보닛(56)과 운전부로서의 캐빈(57)의 접합각 모서리 부근]에 외형상이 장척인 통 형상으로 형성되는 제 2 케이스(29)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴를 목시하기 위해 보닛(56)의 좌우 폭이 제한되는 구조여도, 캐빈(57)(운전부)으로부터의 오퍼레이터의 전방 시계를 용이하게 확보할 수 있다.
도 1~도 9에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(1)이 내설된 보닛(56)의 후방에 오퍼레이터가 탑승하는 운전부로서의 캐빈(57)을 배치한 작업 차량으로서, 캐빈(57)의 하부에 설치한 연료 탱크(45)와 디젤 엔진(1) 사이에 배기가스 정화용 요소수 탱크(71)를 설치함과 아울러, 디젤 엔진(1) 후방부의 일측방에 제 2 케이스(29)를 배치하고, 디젤 엔진(1) 후방부의 타측방에 요소수 탱크(71)를 배치하고 있다. 따라서, 연료 탱크(45)의 주유구(46)(급유구)과 요소수 탱크(71)의 주수구(72)(급수구)를 근접시켜서 배치할 수 있고, 연료의 급유 작업과 요소수 용액의 급수 작업을 동일 작업 장소에서 실행할 수 있어 디젤 엔진(1)용 연료 또는 배기가스 정화용의 요소수 용액의 보급 작업성을 향상시킬 수 있는 것이면서, 제 2 케이스(29)와 요소수 탱크(71)의 설치 스페이스로서 디젤 엔진(1) 후방부의 양측방[캐빈(57) 전방측 하부]을 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(1)과 연료 탱크(45)의 열 배출에 의해 요소수 탱크(71)를 가온할 수 있어 요소수 탱크(71) 내의 수용액 온도를 소정 이상으로 유지할 수 있고, 한냉지 등에 있어서 제 2 케이스(29)의 배기가스 정화 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 도 12를 참조하여 제 2 실시형태의 제 1 케이스(28) 및 제 2 케이스(29)의 배치 구조를 설명한다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(1)의 상면측에 DPF 지지 다리체(81)를 통해서 제 1 케이스(28)를 부착함과 아울러, 디젤 엔진(1)의 후측방 중 흡기 매니폴드(3)와 배기가스 재순환 장치(15) 및 연료 필터(44) 등이 설치된 측의 주행 기체 프레임(120)의 정화 케이스 지지체(121)에 제 2 케이스(29)를 착탈 가능하게 체결 고정하고 있다. 즉, 좌우 방향으로 길게 연장된 가로로 긴 장척 원통 형상으로 제 2 케이스(29)를 구성한다. 디젤 엔진(1) 후방부의 우측 하부의 주행 기체 프레임(120)에 제 2 케이스(29)를 가로로 긴 자세로 부착하고, 캐빈(57)의 우측 앞면과 오른쪽 앞바퀴(53) 사이에 가로로 긴 자세의 제 2 케이스(29)를 배치하고, 디젤 엔진(1)의 후방부에 요소 혼합관(39)을 연설시켜 제 2 케이스(29)의 좌단측에 요소 혼합관(39)을 접속시키고, 제 2 케이스(29)의 우단측에 테일 파이프(91)를 접속시키고 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(1) 후방부의 일측방의 주행 기체 프레임(120)에 정화 케이스 지지체(121)를 통해서 제 2 케이스(29)를 가로로 긴 자세로 부착한 것이기 때문에, 디젤 엔진(1) 후방부의 낮은 위치에 외형상이 장척인 통 형상으로 형성되어 제 2 케이스(29)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴(53)를 목시하기 위해 보닛(56)의 좌우 폭이 제한되는 구조여도, 보닛(56) 후방부의 우외측 중 캐빈(57) 앞면측의 낮은 위치에 제 2 케이스(29)를 용이하게 배치할 수 있어, 캐빈(57)으로부터의 오퍼레이터의 전방 시계를 용이하게 확보할 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하여 제 3 실시형태의 제 1 케이스(28) 및 제 2 케이스(29)의 배치 구조를 설명한다. 도 13에 나타내는 제 3 실시형태에서는 전후 방향으로 연설된 디젤 엔진(1)의 출력축(4)에 대하여, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 배기가스 이동 방향(원통 형상의 축심선)을 직교시키도록 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 좌우 방향으로 연설시키고 있다. 디젤 엔진(1)의 상면측 중 냉각팬(24) 설치부의 상면측에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)가 평행으로 배치되고, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이에 요소 혼합관(39)을 평행으로 연설시키고 있다. 또한, 디젤 엔진(1)의 냉각팬(24) 풍로보다 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고위치에 배치하고 있다.
이어서, 도 14를 참조하여 제 4 실시형태의 제 1 케이스(28) 및 제 2 케이스(29)의 배치 구조를 설명한다. 도 14에 나타내는 제 4 실시형태에서는, 에어 클리너(16)가 설치된 주행 기체(52)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 배치하고 있다. 라디에이터(19)보다 전방의 주행 기체(52)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 지지시킨다. 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)는 평면에서 볼 때 디젤 엔진(1)의 출력축(크랭크축)(4)과 평행인 방향으로 길게 연장된 장척 원통 형상으로 구성되어 있다. 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이에 요소 혼합관(39)을 그것들과 평행으로 배치하고 있다. 주행 기체(52)에 제 2 케이스(29)를 근접시켜서 부착할 수 있고, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 설치에 필요한 보닛 높이를 낮게 형성할 수 있다.
1 : 디젤 엔진 28 : 제 1 케이스
29 : 제 2 케이스 45 : 연료 탱크
53 : 앞바퀴(주행 바퀴) 54 : 뒷바퀴(주행 바퀴)
56 : 보닛 57 : 캐빈(운전부)
71 : 요소수 탱크 120 : 주행 기체 프레임
121 : 정화 케이스 지지체

Claims (5)

  1. 엔진과 배기 정화 장치를 구비한 트랙터에 있어서,
    상기 배기 정화 장치는,
    상기 엔진의 상방에 배치되고, 상기 엔진의 배기 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스와,
    배기 중의 질소 산화물을 환원하는 제 2 케이스를 구비하고,
    상기 제 2 케이스는, 상하 방향으로 연장된 세로로 긴 형상으로 구성되고, 캐빈의 폭 방향의 일단측의 전방에 형성되고,
    상기 제 2 케이스는, 상기 캐빈에 지지되고,
    상기 캐빈의 폭 방향의 타단측에 요소수 탱크가 형성되는 트랙터.
  2. 엔진과 배기 정화 장치를 구비한 트랙터에 있어서,
    상기 배기 정화 장치는,
    상기 엔진의 상방에 배치되고, 상기 엔진의 배기 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스와,
    배기 중의 질소 산화물을 환원하는 제 2 케이스를 구비하고,
    상기 제 2 케이스는, 상하 방향으로 연장된 세로로 긴 형상으로 구성되고, 캐빈의 폭 방향의 일단측의 전방에 형성되고,
    상기 제 2 케이스의 적어도 일부는, 상기 제 1 케이스보다 낮은 위치에 배치되고,
    상기 캐빈의 폭 방향의 타단측에 요소수 탱크가 형성되는 트랙터.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    스텝과 앞바퀴 사이에, 상기 요소수 탱크와 연료 탱크가 나란히 배치되는 트랙터.
  5. 삭제
KR1020227001825A 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치 KR102608485B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237041086A KR20230167152A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-069408 2013-03-28
JP2013069408A JP5956373B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 作業車両のエンジン装置
KR1020217007182A KR20210030499A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치
PCT/JP2014/058430 WO2014157285A1 (ja) 2013-03-28 2014-03-26 作業車両のエンジン装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217007182A Division KR20210030499A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237041086A Division KR20230167152A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220013458A KR20220013458A (ko) 2022-02-04
KR102608485B1 true KR102608485B1 (ko) 2023-11-30

Family

ID=51624250

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217007182A KR20210030499A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치
KR1020157023803A KR102228359B1 (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치
KR1020227001825A KR102608485B1 (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치
KR1020237041086A KR20230167152A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217007182A KR20210030499A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치
KR1020157023803A KR102228359B1 (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237041086A KR20230167152A (ko) 2013-03-28 2014-03-26 작업 차량의 엔진 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9534523B2 (ko)
EP (1) EP2980381B1 (ko)
JP (1) JP5956373B2 (ko)
KR (4) KR20210030499A (ko)
CN (1) CN105074154B (ko)
WO (1) WO2014157285A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6343119B2 (ja) * 2013-03-15 2018-06-13 ヤンマー株式会社 コンバインのエンジン装置
JP6066787B2 (ja) * 2013-03-15 2017-01-25 ヤンマー株式会社 コンバインのエンジン装置
JP6297905B2 (ja) * 2014-04-22 2018-03-20 日立建機株式会社 建設機械
JP6492921B2 (ja) 2015-04-20 2019-04-03 井関農機株式会社 トラクタ
JP6421084B2 (ja) * 2015-06-19 2018-11-07 株式会社クボタ 作業車両
CN208724407U (zh) * 2015-12-22 2019-04-12 株式会社久保田 收割机
WO2017110530A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社クボタ 収穫機
EP3936705A1 (en) * 2016-02-19 2022-01-12 Yanmar Power Technology Co., Ltd. Engine device
JP6518616B2 (ja) 2016-03-29 2019-05-22 株式会社Kcm 作業車両
JP6815255B2 (ja) * 2017-03-30 2021-01-20 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 トラクタ
CN108678844B (zh) * 2018-07-13 2024-05-17 三江瓦力特特种车辆有限公司 用于石油修井机的发动机scr后处理系统
JP6984691B2 (ja) * 2018-12-18 2021-12-22 井関農機株式会社 トラクタ
JP7243792B2 (ja) * 2018-12-18 2023-03-22 井関農機株式会社 トラクタ
JP2020059502A (ja) * 2019-12-17 2020-04-16 ヤンマー株式会社 トラクタ
JP7143365B2 (ja) * 2020-05-20 2022-09-28 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 トラクタ
JP7055854B2 (ja) * 2020-10-29 2022-04-18 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 トラクタ
JP2022081232A (ja) * 2020-11-19 2022-05-31 ヤンマーホールディングス株式会社 ディーゼルエンジン

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011127472A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Iseki & Co Ltd ディーゼルエンジン
JP2011156948A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Iseki & Co Ltd 作業車両
US20120042637A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Caterpillar Inc. Tall vertical scr
US20120174566A1 (en) * 2009-09-17 2012-07-12 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4462556B2 (ja) 2005-08-04 2010-05-12 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7717205B2 (en) * 2006-11-28 2010-05-18 Caterpillar Inc. Engine hood assembly enclosure with exhaust aftertreatment device integrated therein, and machine using same
JP4928398B2 (ja) 2007-09-20 2012-05-09 日野自動車株式会社 排気浄化装置
JP4900163B2 (ja) * 2007-09-26 2012-03-21 コベルコ建機株式会社 建設機械
JP5101324B2 (ja) * 2008-02-07 2012-12-19 日立建機株式会社 建設機械のＮＯｘ低減装置の配設構造
JP5224954B2 (ja) 2008-07-17 2013-07-03 ヤンマー株式会社 コンバイン
JP2010063417A (ja) 2008-09-11 2010-03-25 Yanmar Co Ltd コンバイン
GB2465151A (en) 2008-11-05 2010-05-12 Agco Sa Engine exhaust treatment unit
GB2466483A (en) 2008-12-19 2010-06-30 Agco Gmbh & Co A vertical exhaust system for a vehicle
GB0913581D0 (en) 2009-08-05 2009-09-16 Agco Gmbh Tractors
JP5279753B2 (ja) * 2010-04-15 2013-09-04 Ｕｄトラックス株式会社 排気浄化装置
WO2011152306A1 (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 株式会社小松製作所 作業車両
JP5714844B2 (ja) 2010-07-16 2015-05-07 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化装置
JP5658019B2 (ja) * 2010-12-14 2015-01-21 ヤンマー株式会社 農作業用トラクタ
JP5490739B2 (ja) 2011-02-25 2014-05-14 日立建機株式会社 建設機械
WO2012117753A1 (ja) 2011-02-28 2012-09-07 株式会社小松製作所 建設車両
JP2012219624A (ja) * 2011-04-04 2012-11-12 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械
US20130000281A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Caterpillar Inc. Def pump mounted to tank

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120174566A1 (en) * 2009-09-17 2012-07-12 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
JP2011127472A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Iseki & Co Ltd ディーゼルエンジン
JP2011156948A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Iseki & Co Ltd 作業車両
US20120042637A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Caterpillar Inc. Tall vertical scr

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014190321A (ja) 2014-10-06
KR20220013458A (ko) 2022-02-04
KR20230167152A (ko) 2023-12-07
WO2014157285A1 (ja) 2014-10-02
JP5956373B2 (ja) 2016-07-27
US20160040568A1 (en) 2016-02-11
KR102228359B1 (ko) 2021-03-15
KR20150135251A (ko) 2015-12-02
CN105074154B (zh) 2018-01-30
EP2980381B1 (en) 2017-09-13
EP2980381A1 (en) 2016-02-03
CN105074154A (zh) 2015-11-18
KR20210030499A (ko) 2021-03-17
EP2980381A4 (en) 2016-12-07
US9534523B2 (en) 2017-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102608485B1 (ko) 작업 차량의 엔진 장치
JP5918154B2 (ja) 作業車両のエンジン装置
US9556770B2 (en) Engine device
KR102138732B1 (ko) 작업 차량
JP6200682B2 (ja) トラクタ
KR20150090889A (ko) 엔진 장치
WO2015093375A1 (ja) 作業車両
JP5876851B2 (ja) エンジン装置
JP6091288B2 (ja) エンジン装置
JP6284281B2 (ja) トラクタ
JP6216413B2 (ja) トラクタ
JP6280536B2 (ja) トラクタ
JP6177005B2 (ja) 作業車両
JP6157966B2 (ja) トラクタ
JP2014190330A (ja) エンジン装置
JP2014190328A (ja) エンジン装置
JP2017008947A (ja) 作業車両
JP2016065542A (ja) 作業車両

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant