KR20110074740A - 주행 차량 탑재용 엔진 장치 - Google Patents

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KR20110074740A
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KR1020117005603A
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토모유키 키무라
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

엔진의 구성 부품의 하나로서 엔진에 파티큘레이트 필터를 고강성으로 배치할 수 있고, 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 하며, 엔진의 범용성을 향상할 수 있게 한 주행 차량 탑재용 엔진 장치를 제공하는 것이다. 주행기체(102)에 탑재되고 또한 보닛(106)에 의해 덮여진 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서, 엔진(70)에 급기하는 에어 클리너(88)와 엔진(70)의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터(1)를 구비하고, 엔진(70) 상면 일측의 흡기 매니폴드(73)의 상방에 에어 클리너(88)를 배치하고, 엔진(70) 상면 타측의 배기 매니폴드(71)의 상방에 가스 정화 필터(1)를 배치한 것이다.

Description

주행 차량 탑재용 엔진 장치{ENGINE DEVICE FOR MOUNTING ON TRAVELING VEHICLE}
본 발명은 디젤 엔진 등의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비한 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 가스 중에 함유된 입자상 물질(매연, 미립자), 또는 NOx(질소산화물) 등을 제거하는 가스 정화 필터를 구비한 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 관한 것이다.
종래, 주행기체 등에 탑재되는 디젤 엔진의 배기 가스 배출 경로 중에 디젤 파티큘레이트 필터(diesel particulate filter)(또는 NOx 촉매) 등이 설치되어 디젤 엔진으로부터 배출된 배기 가스가 디젤 파티큘레이트 필터(또는 NOx 촉매) 등에 의해 정화 처리되도록 한 기술이 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3). 또한, 케이싱(외측 케이스) 내에 필터 케이스(내측 케이스)를 설치하여 필터 케이스 내에 파티큘레이트 필터를 배치하는 기술도 이미 알려져 있다(특허문헌 4 참조).
일본 특허 공개 제 2000-145430 호 공보 일본 특허 공개 제 2003-27922 호 공보 일본 특허 공개 제 2008-82201 호 공보 일본 특허 공개 제 2001-173429 호 공보
디젤 엔진의 배기 가스 배출 경로 중에 파티큘레이트 필터를 배치한 구조에 있어서 디젤 엔진으로부터 이간시켜서 파티큘레이트 필터를 맞붙인 경우, 디젤 엔진이 탑재된 차량 등의 기기마다 파티큘레이트 필터를 설치할 필요가 있다. 예컨대, 디젤 엔진과 파티큘레이트 필터를 각각 별도로 차량 등의 기기에 맞붙임으로써 디젤 엔진의 배기 가스 대책이 차량 등의 기기마다 다른 등의 문제가 있다. 또한, 디젤 엔진에 탑재하고 있었던 소음기 대신에 디젤 엔진에 파티큘레이트 필터를 탑재했을 경우, 소음기에 비해서 파티큘레이트 필터가 무거워지므로, 소음기의 지지구조를 이용한 것만으로는 파티큘레이트 필터를 맞붙일 수 없는 등의 문제가 있다.
본 발명의 목적은 엔진의 구성 부품의 하나로서 엔진에 파티큘레이트 필터를 고강성으로 배치할 수 있고, 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 하며, 엔진의 범용성을 향상할 수 있게 한 주행 차량 탑재용 엔진 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항1에 의한 발명은 주행기체에 탑재되고 또한 보닛에 의해 덮여진 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서 상기 엔진에 급기하는 에어 클리너와 상기 엔진의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비하고, 상기 엔진 상면 일측의 흡기 매니폴드의 상방에 상기 에어 클리너를 배치하고, 상기 엔진의 상면의 타측의 배기 매니폴드의 상방에 상기 가스 정화 필터를 배치한 것이다.
청구항2에 기재된 발명은 청구항1에 기재된 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서, 상기 가스 정화 필터를 상기 에어 클리너보다 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근에 오프셋시켜서 배치한 것이다.
청구항3에 기재된 발명은 청구항2에 기재된 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서, 상기 에어 클리너와 상기 가스 정화 필터 사이의 간극보다 상기 보닛의 내면과 상기 가스 정화 필터 사이의 간극이 커지도록 구성한 것이다.
청구항4에 기재된 발명은 청구항1에 기재된 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서, 상기 보닛의 내면과 상기 에어 클리너 사이의 간극보다 상기 보닛의 내면과 상기 가스 정화 필터 사이의 간극이 커지도록 구성한 것이다.
청구항5에 기재된 발명은 청구항2에 기재된 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서, 상기 배기 매니폴드에 상기 가스 정화 필터를 연통시키는 배기 접속관과 상기 엔진의 배기압을 조절하는 배기 스로틀 장치를 구비하고, 상기 배기 접속관을 상향으로 연장시켜 상기 배기 접속관의 상단측에 상기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구를 연결하는 구조로서, 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근으로 상기 배기 접속관의 상단측을 절곡해서 연장시키고, 상기 배기 접속관의 상단측과 상기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구의 접속부에 상기 배기 스로틀 장치를 설치한 것이다.
청구항6에 기재된 발명은 청구항2에 기재된 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 실린더 헤드의 전방부에 상기 가스 정화 필터의 일단측을 지지시키는 전방부 필터 브래킷과 상기 엔진의 실린더 헤드의 후방부에 상기 가스 정화 필터의 타단측을 지지시키는 후방부 필터 브래킷을 구비하고, 상기 실린더 헤드의 대략 전후 폭 내에 상기 가스 정화 필터가 지지되도록 구성한 것이다.
<발명의 효과>
청구항1에 기재된 발명에 의하면, 주행기체에 탑재되고 또한 보닛에 의해 덮여진 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서 상기 엔진에 급기하는 에어 클리너와 상기 엔진의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비하고, 상기 엔진 상면 일측의 흡기 매니폴드의 상방에 상기 에어 클리너를 배치하고, 상기 엔진의 상면의 타측의 배기 매니폴드의 상방에 상기 가스 정화 필터를 배치한 것이므로, 상기 엔진의 상면측의 공간을 유효하게 활용해서 상기 엔진의 상면과 상기 보닛의 하면 사이에 상기 에어 클리너와 상기 가스 정화 필터를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 예컨대, 외형이 원통 형상인 상기 가스 정화 필터의 축심선과, 외형이 원통 형상인 상기 에어 클리너의 축심선과, 상기 엔진의 크랭크형 출력축의 축심선을 상면으로부터 바라봐서 평행 형상으로 배치함으로써 상면으로부터 바라봐서 상기 엔진의 사각 외형 내에 상기 가스 정화 필터와 상기 에어 클리너를 설치할 수 있다. 즉, 상기 엔진의 상면 외형(사각 외형), 및 상기 가스 정화 필터와 상기 에어 클리너의 상면 외형(사각 외형)을 대략 동일 크기로 형성할 수 있으므로, 상기 엔진을 내장시키기 위해 필요한 크기의 엔진룸을 간단하게 확보할 수 있다. 상기 보닛을 대형으로 형성하지 않고 상기 보닛 내의 높은 위치에 상기 가스 정화 필터와 상기 에어 클리너를 근접시켜 맞붙일 수 있다.
청구항2에 기재된 발명에 의하면, 상기 가스 정화 필터를 상기 에어 클리너보다 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근에 오프셋시켜서 배치한 것이므로, 상기 에어 클리너보다 질량이 큰 상기 가스 정화 필터를 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근의 위치에서 지지할 수 있다. 상기 엔진의 기계 진동이나 소음 등의 발생을 저감할 수 있다. 따라서, 상기 엔진의 기관 다리의 방진 고무 구조 등을 간단하게 구성할 수 있다.
청구항3에 기재된 발명에 의하면, 상기 에어 클리너와 상기 가스 정화 필터 사이의 간극보다 상기 보닛의 내면과 상기 가스 정화 필터 사이의 간극이 커지도록 구성한 것이므로, 상기 에어 클리너에 근접해서 배치된 상기 가스 정화 필터의 열에 의해 상기 에어 클리너를 용이하게 가온할 수 있다. 또한, 상기 가스 정화 필터와 상기 보닛의 내면의 공간의 단열 작용에 의해 배기 가스의 정화에 필요한 온도로 상기 가스 정화 필터의 온도를 간단하게 유지할 수 있다. 상기 가스 정화 필터의 비교적 고온의 열 배출에 의해 상기 보닛이 과열되는 것을 방지할 수 있다.
청구항4에 기재된 발명에 의하면, 상기 보닛의 내면과 상기 에어 클리너 사이의 간극보다 상기 보닛의 내면과 상기 가스 정화 필터 사이의 간극이 커지도록 구성한 것이므로, 상기 에어 클리너보다 질량이 큰 상기 가스 정화 필터를 상기 엔진의 중심 부근에 지지시켜서 상기 엔진의 기계 진동이나 소음 등의 발생을 저감할 수 있다. 따라서, 상기 엔진의 기관 다리의 방진 고무 구조 등을 간단하게 구성할 수 있다.
청구항5에 기재된 발명에 의하면, 상기 배기 매니폴드에 상기 가스 정화 필터를 연통시키는 배기 접속관과 상기 엔진의 배기압을 조절하는 배기 스로틀 장치를 구비하고, 상기 배기 접속관을 상향으로 연장시켜 상기 배기 접속관의 상단측에 상기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구를 연결하는 구조로서, 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근으로 상기 배기 접속관의 상단측을 절곡해서 연장시키고, 상기 배기 접속관의 상단측과 상기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구의 접속부에 상기 배기 스로틀 장치를 설치한 것이므로, 상기 배기 매니폴드의 구조에 제한되지 않고 상기 에어 클리너보다 질량이 큰 상기 가스 정화 필터를 상기 엔진의 중심 부근에 간단하게 지지시킬 수 있다. 따라서, 상기 엔진의 기계 진동이나 소음 등의 발생을 저감할 수 있고, 상기 엔진의 기관 다리의 방진 고무 구조 등을 간단하게 구성할 수 있다. 또한, 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근으로 절곡한 상기 배기 접속관의 상단측에 상기 배기 스로틀 장치를 맞붙이므로, 상기 엔진의 설치 공간(엔진의 외형 치수 = 엔진의 좌우 폭 치수) 내에 상기 배기 스로틀 장치를 콤팩트하게 지지시킬 수 있다. 상기 엔진의 일측면으로부터 외향으로 상기 배기 스로틀 장치가 돌출되지 않는다. 즉, 상기 배기 스로틀 장치가 배치된 상기 엔진의 측면보다 안쪽에 상기 배기 스로틀 장치를 배치할 수 있다. 상기 엔진의 맞붙임 또는 유지 보수 작업 등에 있어서 상기 배기 스로틀 장치가 장해물에 충돌해서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
청구항6에 기재된 발명에 의하면, 상기 엔진의 실린더 헤드의 전방부에 상기 가스 정화 필터의 일단측을 지지시키는 전방부 필터 브래킷과 상기 엔진의 실린더 헤드의 후방부에 상기 가스 정화 필터의 타단측을 지지시키는 후방부 필터 브래킷을 구비하고, 상기 실린더 헤드의 대략 전후 폭 내에 상기 가스 정화 필터가 지지되도록 구성한 것이므로, 상기 배기 매니폴드의 구조에 제한되지 않고 상기 에어 클리너보다 질량이 큰 상기 가스 정화 필터를 상기 엔진의 전후 폭 내에 간단하게 지지시킬 수 있다. 상기 보닛을 대형으로 형성하지 않고 상기 엔진을 내장시키기 위해 필요한 크기의 엔진룸을 간단하게 확보할 수 있다. 상기 보닛 내의 높은 위치에 상기 가스 정화 필터와 상기 에어 클리너를 콤팩트하게 맞붙일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 배기 가스 정화 장치의 정면으로부터 바라본 단면도이다.
도 2는 동 외관 저면도이다.
도 3은 동 배기 가스 유입측으로부터 바라본 좌측면도이다.
도 4는 동 배기 가스 배출측으로부터 바라본 우측 단면도이다.
도 5는 도 1의 정면으로부터 바라본 분해 단면도이다.
도 6은 동 배기 가스 배출측의 정면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 7은 동 배기 가스 배출측의 측면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 8은 동 배기 가스 유입측의 확대 저면도이다.
도 9는 동 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 10은 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 11은 디젤 엔진의 평면도이다.
도 12는 디젤 엔진의 정면도이다.
도 13은 디젤 엔진의 배면도이다.
도 14는 디젤 엔진의 우측면도이다.
도 15는 디젤 엔진을 좌후방으로부터 바라본 사시도이다.
도 16은 트랙터의 측면도이다.
도 17은 트랙터의 평면도이다.
도 18은 트랙터의 평면도이다.
도 19는 보닛 내에서의 디젤 엔진의 배치를 나타내는 정면도이다.
이하에, 본 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은 배기 가스 정화 장치의 정면으로부터 바라본 단면도, 도 2는 동 외관 저면도, 도 3은 동 배기 가스 유입측으로부터 바라본 좌측면도, 도 4는 동 배기 가스 배출측으로부터 바라본 우측 단면도, 도 5는 도 1의 정면으로부터 바라본 분해 단면도, 도 6은 동 배기 가스 배출측의 정면으로부터 바라본 확대 단면도, 도 7은 동 배기 가스 배출측의 측면으로부터 바라본 확대 단면도, 도 8은 동 배기 가스 유입측의 확대 저면도, 도 9는 동 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면서 배기 가스 정화 장치의 전체 구조에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 배기 가스 유입측을 단지 좌측이라고 칭하고, 동일하게 배기 가스 배출측을 단지 우측이라고 칭한다.
도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 배기 가스 정화 장치로서의 연속 재생식의 디젤 파티큘레이트 필터(1)(이하, DPF라고 함)를 설치하고 있다. DPF(1)는 배기 가스 중의 입자상 물질(PM) 등을 물리적으로 포집하기 위한 것이다. DPF(1)는 이산화질소(NO2)를 생성하는 백금 등의 디젤 산화 촉매(2)와, 포집한 입자상 물질(PM)을 비교적 저온에서 연속적으로 산화 제거하는 벌집 구조의 수트 필터(3)를 배기 가스의 이동 방향(도 1의 좌측으로부터 우측 방향)으로 직렬로 나열한 구조로 되어 있다. DPF(1)는 수트 필터(3)가 연속적으로 재생되도록 구성되어 있다. DPF(1)에 의해 배기 가스 중의 입자상 물질(PM)의 제거에 추가해서, 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)를 저감할 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조해서 디젤 산화 촉매(2)의 설치 구조를 설명한다. 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2)는 내열 금속 재료제의 대략 통형의 촉매 내측 케이스(4)에 내장시키고 있다. 촉매 내측 케이스(4)는 내열 금속 재료제의 대략 통형의 촉매 외측 케이스(5)에 내장시키고 있다. 즉, 디젤 산화 촉매(2)의 외측에 매트 형상의 세라믹 파이버제 촉매 단열재(6)를 통해서 촉매 내측 케이스(4)를 피감(被嵌)시키고 있다. 또한, 촉매 내측 케이스(4)의 외측에 끝면 I자 형상의 박판제 지지체(7)를 통해서 촉매 외측 케이스(5)를 피감시키고 있다. 또한, 촉매 단열재(6)에 의해 디젤 산화 촉매(2)가 보호된다. 촉매 내측 케이스(4)에 전달되는 촉매 외측 케이스(5)의 응력(변형력)을 박판제 지지체(7)에 의해 저감시킨다.
도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 좌측 단부에 원판 형상의 좌측 덮개체(8)를 용접으로 고착하고 있다. 좌측 덮개체(8)에 좌판체(9)를 통해서 센서 접속 플러그(10)를 고착하고 있다. 디젤 산화 촉매(2)의 좌측 끝면(2a)과 좌측 덮개체(8)를 가스 유입 공간용 일정 거리(L1)만큼 이간시켜서 대향시킨다. 디젤 산화 촉매(2)의 좌측 끝면(2a)과 좌측 덮개체(8) 사이에 배기 가스 유입 공간(11)을 형성하고 있다. 또한, 센서 접속 플러그(10)에는 도시하지 않은 입구측 배기 가스 압력 센서나 입구측 배기 가스 온도 센서 등이 접속된다.
도 1, 도 5, 도 9에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 유입 공간(11)이 형성된 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 좌측 단부에 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)를 개구시키고 있다. 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)는 배기 가스 이동 방향[상기 케이스(4,5)의 중심선 방향]을 길이가 짧은 직경으로 하고, 배기 가스 이동 방향[상기 케이스(4,5)의 원주 방향]과 직교하는 방향을 길이가 긴 직경으로 형성하고 있다. 촉매 내측 케이스(4)의 개구 가장자리(13)와 촉매 외측 케이스(5)의 개구 가장자리(14) 사이에 폐색 링체(15)를 협지 형상으로 고착하고 있다. 촉매 내측 케이스(4)의 개구 가장자리(13)와 촉매 외측 케이스(5)의 개구 가장자리(14) 사이의 간극이 폐색 링체(15)에 의해 폐쇄된다. 촉매 내측 케이스(4)와 촉매 외측 케이스(5) 사이에 배기 가스가 유입되는 것을 폐색 링체(15)에 의해 방지하고 있다.
도 1, 도 3, 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 유입구(12)가 형성된 촉매 외측 케이스(5)의 외측면에 배기 가스 입구관(16)을 배치하고 있다. 배기 가스 입구관(16)의 소경측의 진원형의 개구 단부(16a)에 배기 접속 플랜지체(17)를 용접하고 있다. 배기 접속 플랜지체(17)는 볼트(18)를 통해서 후술하는 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 체결되어 있다. 배기 가스 입구관(16)의 대경측의 진원형의 개구 단부(16b)는 촉매 외측 케이스(5)의 외측면에 용접되어 있다. 배기 가스 입구관(16)은 소경측의 진원형의 개구 단부(16a)로부터 대경측의 진원형의 개구 단부(16b)를 향해서 점점 퍼지는 형상(나팔 형상)으로 형성되어 있다.
도 1, 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5)의 외측면 중 촉매 외측 케이스(5)의 개구 가장자리(14)의 좌측 단부의 외측면에 대경측의 진원형의 개구 단부(16b)의 좌측 단부가 용접되어 있다. 즉, 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)에 대해서 배기 가스 입구관(16)[대경측의 진원형의 개구 단부(16b)]이 배기 가스 이동 하류측[촉매 외측 케이스(5)의 우측]에 오프셋되어서 배치되어 있다. 즉, 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)는 배기 가스 입구관(16)[대경측의 진원형의 개구 단부(16b)]에 대해서 배기 가스 이동 상류측[촉매 외측 케이스(5)의 좌측]에 오프셋되어서 촉매 외측 케이스(5)에 형성되어 있다.
상기 구성에 의해, 엔진(70)의 배기 가스가 배기 매니폴드(71)로부터 배기 가스 입구관(16)으로 들어가고, 배기 가스 입구관(16)으로부터 배기 가스 유입구(12)를 통해서 배기 가스 유입 공간(11)으로 들어가며, 디젤 산화 촉매(2)에 이 좌측 끝면(2a)으로부터 공급된다. 디젤 산화 촉매(2)의 산화 작용에 의해 이산화질소(NO2)가 생성된다. 또한, 후술하는 디젤 엔진(70)에 지지 다리체(19)를 통해서 DPF(1)를 고착시킨다.
도 1 및 도 5를 참조해서 수트 필터(3)의 설치 구조를 설명한다. 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 수트 필터(3)는 내열 금속 재료제의 대략 통형의 필터 내측 케이스(20)에 내장시키고 있다. 내측 케이스(4)는 내열 금속 재료제의 대략 통형의 필터 외측 케이스(21)에 내장시키고 있다. 즉, 수트 필터(3)의 외측에 매트 형상의 세라믹 파이버제 필터 단열재(22)를 통해서 필터 내측 케이스(20)를 피감시키고 있다. 또한, 필터 단열재(22)에 의해 수트 필터(3)가 보호된다.
도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부에 촉매측 플랜지(25)를 용접한다. 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 방향의 중간과 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부에 필터측 플랜지(26)를 용접한다. 촉매측 플랜지(25)와 필터측 플랜지(26)를 볼트(27) 및 너트(28)에 의해 착탈 가능하게 체결하고 있다. 또한, 원통형의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수와 원통형의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수가 대략 동일 치수이다. 또한, 원통형의 촉매 외측 케이스(5)의 직경 치수와 원통형의 필터 외측 케이스(21)의 직경 치수가 대략 동일 치수이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 촉매측 플랜지(25)와 필터측 플랜지(26)를 통해서 촉매 외측 케이스(5)에 필터 외측 케이스(21)가 연결된 상태에서는 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부에 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 센서 부착용 일정 간격(L2)만큼 이간되어 대치된다. 즉, 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부와 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부 사이에 센서 설치 공간(29)이 형성된다. 센서 설치 공간(29) 위치의 촉매 외측 케이스(5)에 센서 접속 플러그(50)를 고착하고 있다. 센서 접속 플러그(50)에는 도시하지 않은 필터 입구측 배기 가스 압력 센서나 필터 입구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등이 접속된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L3)보다 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L4)를 길게 형성하고 있다. 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L5)보다 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L6)를 짧게 형성하고 있다. 센서 설치 공간(29)의 일정 간격(L2)과 촉매 내측 케이스(4)의 원통 길이(L3)와 필터 내측 케이스(20)의 원통 길이(L5)를 가산한 길이(L2+L3+L5)가 촉매 외측 케이스(5)의 원통 길이(L4)와 필터 외측 케이스(21)의 원통 길이(L6)를 가산한 길이(L4+L6)와 대략 같게 되도록 구성하고 있다. 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부로부터 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 이들의 길이의 차(L7=L5-L6)만큼 돌출된다. 즉, 촉매 외측 케이스(5)에 필터 외측 케이스(21)를 연결했을 경우, 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 오버랩 치수(L7)만큼 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 하류측(우측)에 내삽된다.
상기 구성에 의해, 디젤 산화 촉매(2)의 산화 작용에 의해 생성된 이산화질소(NO2)가 수트 필터(3)에 이 좌측 끝면(3a)으로부터 공급된다. 수트 필터(3)에 포집된 디젤 엔진(70)의 배기 가스 중의 포집 입상 물질(PM)이 이산화질소(NO2)에 의해 비교적 저온에서 연속적으로 산화 제거된다. 디젤 엔진(70)의 배기 가스 중의 입상 물질(PM)의 제거에 추가해서, 디젤 엔진(70)의 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)가 저감된다.
또한, 상기한 바와 같이, 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서 디젤 산화 촉매(2) 및 수트 필터(3)를 설치했지만, 디젤 산화 촉매(2) 및 수트 필터(3) 대신에 요소(환원제)의 첨가에 의해 발생된 암모니아(NH3)에 의해 엔진(70)의 배기 가스 중의 질소산화물(NOx)을 환원하는 NOx 선택 환원 촉매(NOx 제거 촉매)와 NOx 선택 환원 촉매로부터 배출되는 잔류 암모니아를 제거하는 암모니아 제거 촉매를 설치해도 좋다.
상기한 바와 같이, 가스 정화 필터로서 촉매 내측 케이스(4)에 NOx 선택 환원 촉매(NOx 제거 촉매)를 설치하고, 필터 내측 케이스(20)에 암모니아 제거 촉매를 설치했을 경우, 엔진이 배출한 배기 가스 중의 질소산화물(NOx)이 환원되어 무해한 질소 가스(N2)로서 배출할 수 있다.
도 1 내지 도 3, 및 도 5 내지 도 7을 참조해서 소음기(30)의 설치 구조를 설명한다. 도 1 내지 도 3, 도 5에 나타내는 바와 같이, 엔진이 배출한 배기 가스 소리를 감쇠시키는 소음기(30)는 내열 금속 재료제의 대략 통형의 소음 내측 케이스(31)와, 내열 금속 재료제의 대략 통형의 소음 외측 케이스(32)와, 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)의 우측 단부에 용접에 의해 고착한 원판 형상의 우측 덮개체(33)를 갖는다. 소음 외측 케이스(32)에 소음 내측 케이스(31)를 내장시키고 있다. 또한, 원통형의 촉매 외측 케이스(5)의 직경 치수와 원통형의 필터 외측 케이스(21)의 직경 치수와 원통형의 소음 외측 케이스(32)가 대략 동일 치수이다. 원통형의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수와 원통형의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수와 원통형의 소음 내측 케이스(31)가 대략 동일 치수이다. 또한, 원통형의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수와 원통형의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수와 원통형의 소음 내측 케이스(31)가 동일 치수가 아니어도 좋다.
도 4 내지 도 7에 나타내는 바와 같이, 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)에 배기 가스 출구관(34)을 관통시키고 있다. 배기 가스 출구관(34)의 일단측이 출구 덮개체(35)에 의해 폐색되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 내부에 있어서의 배기 가스 출구관(34) 전체에 다수의 배기 구멍(36)이 형성되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 내부가 다수의 배기 구멍(36)을 통해서 배기 가스 출구관(34)에 연통되어 있다. 도시하지 않은 소음기나 테일 파이프가 배기 가스 출구관(34)의 타단측에 접속된다.
도 6, 도 7에 나타내는 바와 같이, 소음 내측 케이스(31)에는 다수의 소음 구멍(37)이 형성되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 내부가 다수의 소음 구멍(37)을 통해서 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이에 연통되어 있다. 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이의 공간은 우측 덮개체(33)와 박판제 지지체(38)에 의해 폐색되어 있다. 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이에 세라믹 파이버제 소음재(39)가 충전되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 박판제 지지체(38)를 통해서 소음 외측 케이스(32)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부에 연결되어 있다.
상기 구성에 의해, 소음 내측 케이스(31) 내로부터 배기 가스 출구관(34)을 통해서 배기 가스가 배출된다. 또한, 소음 내측 케이스(31)의 내부에 있어서 다수의 소음 구멍(37)으로부터 소음재(39)에 배기 가스 소리(주로 고주파대의 소리)가 흡음된다. 배기 가스 출구관(34)의 출구측으로부터 배출되는 배기 가스의 소음이 감쇠된다.
도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 필터 내측 케이스(20)와 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부에 필터측 출구 플랜지(40)를 용접한다. 소음 외측 케이스(32)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부에 소음측 플랜지(41)를 용접한다. 필터측 출구 플랜지(40)와 소음측 플랜지(41)를 볼트(42) 및 너트(43)에 의해 착탈 가능하게 체결하고 있다. 또한, 필터 내측 케이스(20)와 필터 외측 케이스(21)에 센서 접속 플러그(44)를 고착하고 있다. 센서 접속 플러그(44)에는 도시하지 않은 출구측 배기 가스 압력 센서나 출구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등이 접속된다.
도 10 내지 도 15를 참조해서 디젤 엔진(70)에 상기 DPF(1)를 설치한 구조를 설명한다. 도 10 내지 도 15에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)의 실린더 헤드(72)의 좌측면에 배기 매니폴드(71)가 배치되어 있다. 디젤 엔진(70)의 실린더 헤드(72)의 우측면에 흡기 매니폴드(73)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(72)는 엔진 출력축(74)(크랭크축)과 피스톤(도시 생략)을 갖는 실린더 블록(75) 상에 적재되어 있다. 실린더 블록(75)의 전면과 후면으로부터 엔진 출력축(74)의 전단과 후단을 돌출시키고 있다. 실린더 블록(75)의 전방 측방에 냉각 팬(76)을 설치한다. 엔진 출력축(74)의 전단측으로부터 V 벨트(77)를 통해서 냉각 팬(76)에 회전력이 전달되도록 구성하고 있다.
도 10, 도 11, 도 13에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(75)의 후면에 플라이휠 하우징(78)을 고착하고 있다. 플라이휠 하우징(78) 내에 플라이휠(79)을 설치한다. 엔진 출력축(74)의 후단측에 플라이휠(79)을 축지지시키고 있다. 후술하는 농작업용 트랙터(100)의 작동부(차륜, 작업용 PTO 축)에 플라이휠(79)을 통해서 디젤 엔진(70)의 동력을 인출하도록 구성하고 있다.
도 10, 도 11, 도 15에 나타내는 바와 같이, 필터 외측 케이스(21)의 외측면에는 제 1 지지 다리체(19a)의 일단측이 용접 고정되어 있다. 제 1 지지 다리체(19a)의 타단측은 제 2 지지 다리체(19b)의 상단측에 볼트(131a)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 실린더 헤드(72)에 있어서의 냉각 팬(76) 부근의 개소에 제 2 지지 다리체(19b)가 볼트(131b)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 촉매 외측 케이스(5)에 있어서의 배기 가스 유입구(12)측의 측단면에는 제 3 지지 다리체(19c)의 일단측(상단측)이 볼트(132)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 제 3 지지 다리체(19c)의 타단측(하단측)은 실린더 헤드(72)에 있어서의 플라이휠 하우징(78)측의 측단면에 볼트(134)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 제 1 지지 다리체(19a) 및 제 2 지지 다리체(19b)는 DPF(1)를 지지하는 전방부 필터 브래킷(필터 지지체)에 상당하고, 제 3 지지 다리체(19c)는 DPF(1)를 지지하는 후방부 필터 브래킷(필터 지지체)에 상당한 것이다.
도 13 내지 도 15에 나타내는 바와 같이, 배기 매니폴드(71)의 배기 매니폴드 출구관(71a)을 상향으로 개구시키고 있다. 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 연통시키는 배기 접속관(84)과 디젤 엔진(70)의 배기압을 조절하는 배기 스로틀 장치(85)를 구비하고 있다. 배기 매니폴드 출구관(71a)에 배기 접속관(84)의 하단측을 연결한다. 배기 접속관(84)의 상단측을 상향으로 연장시켜 배기 접속관(84)의 상단측에 DPF(1)의 배기 가스 입구관(16)을 연결한다. 또한, 디젤 엔진(70)의 좌우 폭의 중심 부근을 향해서 배기 접속관(84)의 상단측을 절곡해서 연장시키고 있다. 배기 접속관의 상단측과 DPF(1)의 배기 가스 입구관(16)의 접속부에 배기 스로틀 장치(85)를 설치하고 있다.
상기 구성에 의해, DPF(1)의 배기 가스 정화에 의해 포집된 매연이 수트 필터(3)에 퇴적했을 때에 배기 스로틀 장치(85)를 제어해서 디젤 엔진(70)의 배기압을 높게 하고, 디젤 엔진(70)의 배기 가스의 온도를 고온으로 함으로써 수트 필터(3)에 퇴적된 매연이 연소되어 수트 필터(3)가 재생된다. 따라서, 부하가 작아 배기 가스의 온도가 낮아지기 쉬운 작업(매연이 퇴적되기 쉬운 작업)을 계속해서 행하여도 수트 필터(3)의 재생에 의해 DPF(1)의 배기 가스 정화 능력을 적절하게 유지할 수 있다. 또한, 수트 필터(3)에 퇴적된 매연을 연소시키기 위한 버너 등이 불필요하다.
도 11 내지 도 15에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)에 급기하는 에어 클리너(88)를 구비한다. 디젤 엔진(70) 상면 일측의 흡기 매니폴드(73)의 상방에 에어 클리너(88)를 배치하고 있다. 에어 클리너(88)의 흡기 출구관(89)에 흡기 접속관(90)을 통해서 흡기 매니폴드(73)의 흡기 도입관(91)이 연결되어 있다. 에어 클리너(88)는 클리너 지지 다리(92)를 통해서 실린더 헤드(72)에 설치되어 있다. 즉, 에어 클리너(88)에 의해 정화된 공기가 흡기 출구관(89), 흡기 접속관(90), 흡기 도입관(91)을 통해서 흡기 매니폴드(73)에 공급된다.
도 10 내지 도 15에 나타내는 바와 같이, DPF(1)와 에어 클리너(88)는 엔진 출력축(74)을 따라 긴 원통 형상으로 형성되어 있고 디젤 엔진(70)의 상면측에 배치되어 있다. 실린더 헤드(72)에 있어서의 흡기 매니폴드(73)측은 외측 방향으로 노출되어 있어 유지 보수 작업을 하기 쉬운 상태로 되어 있다. 또한, DPF(1)에 있어서의 길이 방향 일단측과 길이 방향 타단측에는 배기 가스 입구관(16)과 배기 가스 출구관(34)(배기 가스 유출구)이 좌우 나누어져 배치되어 있다.
이상의 구성으로부터 명확해지는 바와 같이, DPF(1)는 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 연결됨과 아울러 복수의 필터 지지체[지지 다리체(19a~19c)]를 통해서 실린더 헤드(72)에 연결되어 있다. 이 때문에, 디젤 엔진(70)의 구성 부품의 하나로서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 고강성으로 배치할 수 있고, 작업 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 하며, 디젤 엔진(70)의 범용성을 향상시킬 수 있다. 즉, 디젤 엔진(70)의 고강성 부품인 실린더 헤드(72)의 이용에 의해 DPF(1)와 에어 클리너(88)를 고강성으로 지지해서 진동 등에 의한 DPF(1)와 에어 클리너(88)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(70)의 제조 장소에서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)와 에어 클리너(88)를 조립해서 출하하는 것이 가능하게 되고, 디젤 엔진(70)과 DPF(1)와 에어 클리너(88)를 통합해서 콤팩트하게 구성할 수 있다.
또한, DPF(1)의 길이 방향 일단측이 제 1 및 제 2 지지 다리체(19a,19b)를 통해서 실린더 헤드(72)에 연결되고, DPF(1)의 길이 방향 타단측이 제 3 지지 다리체(19c)를 통해서 실린더 헤드(72)에 연결되어 있다. 그리고, DPF(1)의 길이 방향 중간부는 배기 매니폴드(71)에 연결되어 있다. 따라서, 배기 매니폴드(71) 및 지지 다리체(19a~19c)를 이용한 3점 지지에 의해 DPF(1)를 디젤 엔진(70) 상에 고강성으로 연결할 수 있다.
도 16 내지 도 19를 참조해서 주행 차량으로서의 트랙터(101)에 상기 디젤 엔진(70)을 탑재한 구조를 설명한다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 캐빈이 부착된 주행 차량으로서의 트랙터(101)는 주행기체(102)를 좌우 1쌍 전방 차륜(103)과 동일하게 좌우 1쌍의 후방 차륜(104)으로 지지하고, 상기 주행기체(102)의 전방부에 탑재한 엔진(70)에 의해 후방 차륜(104) 및 전방 차륜(103)을 구동함으로써 전후진 주행하도록 구성된다. 이 경우, 주행기체(102)의 진행 방향 좌측에 위치하는 전후 차륜(103,104)의 세트와 진행 방향 우측에 위치하는 전후 차륜(103,104)의 세트에 의해서 좌우 1쌍의 주행부가 구성되어 있다.
엔진(70)은 보닛(106)에 의해 덮여진다. 또한, 상기 주행기체(102)의 상면에는 캐빈(107)이 설치되고, 상기 캐빈(107)의 내부에는 작업자가 착석하는 조종 좌석(108)과, 이 조종 좌석(108)의 전방에 위치하는 조향 수단으로서의 조종 핸들(109)(둥근 핸들)이 설치되어 있다. 조종 좌석(108)에 착석한 작업자가 조종 핸들(109)을 회동 조작함으로써 그 조작량(회동량)에 따라 좌우 전방 차륜(103)의 조타 각(조향 각도)이 변경되도록 구성되어 있다. 캐빈(107)의 좌우 외측부에는 작업자가 승강하기 위한 좌우 1쌍의 스텝(110)이 설치되고, 상기 스텝(110)보다 내측이고 또한 캐빈(107)의 저부보다 하측에는 엔진(70)에 연료를 공급하는 연료 탱크(111)가 설치되어 있다.
또한, 상기 주행기체(102)는 전방 범퍼(112) 및 전방 차축 케이스(113)를 갖는 엔진 프레임(114)과, 엔진 프레임(114)의 후방부에 볼트(115)에 의해 착탈 가능하게 고정되는 좌우의 기체 프레임(116)으로 구성된다. 기체 프레임(16)의 후방부에는 상기 엔진(70)으로부터의 출력을 적절하게 변속해서 후방 차륜(104)[전방 차륜(103)]에 전달하기 위한 미션 케이스(117)가 연결되어 있다. 이 경우, 후방 차륜(104)은 상기 미션 케이스(117)에 대해서 상기 미션 케이스(117)의 외측면으로부터 외향으로 돌출되도록 장착된 후방 차축 케이스(118), 및 이 후방 차축 케이스(118)의 외측단에 장착된 파이널 기어 케이스(119)를 통해서 설치되어 있다.
상기 미션 케이스(117)의 후방부에 있어서의 상면에는 경운기 등의 작업기(도시 생략)를 승강 이동시키기 위한 유압식의 작업기용 승강 기구(120)가 착탈 가능하게 설치되어 있다. 경운기 등의 작업기는 미션 케이스(117)의 후방부에 로어 링크(lower link)(121) 및 톱 링크(도시 생략)를 통해서 승강 이동 가능하게 연결된다. 또한, 미션 케이스(117)의 후방 측면에 상기 작업기를 구동하는 PTO 축(123)이 설치되어 있다.
상기 엔진(70)의 후방 측면에는 엔진 출력축(74)이 뒤쪽으로 돌출되고, 엔진 출력축(74)에는 플라이휠(79)을 직결하고 있다. 상세하게는 도시하고 있지 않지만, 플라이휠(79)로부터 뒤쪽으로 돌출되는 주동축과 미션 케이스(117)의 앞면으로부터 앞쪽으로 돌출되는 주변속 입력축은 양단에 플렉시블 커플링을 구비하고 또한 신축 가능한 동력 전달축을 통해서 연결되어 있다. 상기 엔진(70)의 회전 동력을 주변속 입력축에 전달하고, 이어서, 유압 무단 변속기와 주행 부변속 기어 기구에 의해 적절하게 변속해서 차동 기어 기구를 통하여 후방 차륜(104)에 이 구동력을 전달하도록 구성하고 있다. 또한, 주행 부변속 기어 기구에 의해 적절하게 변속한 엔진(70)의 회전을 전방 차륜 구동 케이스와 전방 차축 케이스(113)의 차동 기어 기구를 통해서 전방 차륜(103)에 전달하도록 구성하고 있다.
이어서, 엔진(70) 및 보닛(106)의 설치 구조에 대해서 상세히 설명한다. 엔진 프레임(114)에 방진 고무(148)를 통해서 엔진(70)을 연결한다. 방진 고무(148)에 의해 엔진(70)이 주행기체(102)에 지지된다. 보닛(106)의 전방부 하측에 프론트 그릴(106a)을 일체적으로 연결한다. 엔진 프레임(114)에 지지한 좌우의 엔진 커버(149)와 보닛(106)에 의해서 엔진(70)의 좌우 및 전방 및 상방을 덮는다. 프론트 그릴(106a)의 하단측을 록킹/이탈 가능하게 록킹하기 위한 보닛 록킹 기구(151)를 구비한다. 프론트 그릴(106a)의 하방의 엔진 프레임(114)에 보닛 록킹 기구(151)를 배치한다. 보닛 록킹 기구(151)에 의해 엔진(70)의 전방 및 상방을 덮는 자세로 보닛(106)을 지지한다. 또한, 엔진(70)의 전방에 배치한 배터리(226) 및 라디에이터(227) 등의 엔진 부설 부품은 보닛(106) 및 프론트 그릴(106a)에 의해 덮여진다. 또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 보닛(106)의 후방부 내측에 보닛 개폐 지점축(150)을 배치한다. 보닛 록킹 기구(151)를 이탈 조작하고, 또한 보닛(106)의 전방부를 상방으로 들어올림 조작함으로써 보닛(106)의 후방부의 보닛 개폐 지점축(150) 주위로 보닛(106)의 전방부를 상방 이동시켜 엔진(70)의 전방 및 상방을 크게 개방한다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 보닛(106)의 하면측에 고착한 보닛측 힌지(171)와 주행기체측에 설치한 보닛 개폐 지점축(150)에 가스 스프링(93a,93b)을 연결하고 있다. 가스 스프링(93a,93b)에 의해 주행기체측에 보닛(106)을 회동 가능하게 연결한다. 가스 스프링(93a,93b)의 팽창 작용에 의해 보닛(106)이 개방 이동된 위치에 지지되어 엔진룸(154)의 상면측 및 전방이 개방된다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 우측의 가스 스프링(93a)은 DPF(1)와 보닛(106) 사이의 간극(A)을 이용해서 전후 방향으로 연장되어 있다. 좌측의 가스 스프링(93b)은 에어 클리너(88)와 보닛(106) 사이의 간극(B)을 이용해서 전후 방향으로 연장되어 있다.
상기 구성에 의해 엔진 프레임(114)에 보닛 록킹 기구(151)를 통해서 프론트 그릴(106a)의 하단측을 록킹하고, 도 16에 실선으로 나타내는 폐쇄 위치에 보닛(106)을 지지함으로써 보닛(106)에 의해 엔진(70)의 상방 및 전방이 덮여진다. 작업자가 보닛 록킹 기구(151)의 록킹을 해제 조작해서 보닛(106)의 전방부를 들어 올림으로써 보닛 개폐 지점축(150) 주위로 보닛(106)을 개방 이동시켜 엔진(70)의 유지 보수 작업 등을 실행할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시형태는 주행기체(102)에 탑재되고 또한 보닛(106)에 의해 덮여진 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서 엔진(70)에 급기하는 에어 클리너(88)와 엔진(70)의 배기 가스를 정화하는 DPF(1)를 구비하고, 엔진(70) 상면 일측의 흡기 매니폴드(73)의 상방에 에어 클리너(88)를 배치하고, 엔진(70)의 상면의 타측의 배기 매니폴드(71)의 상방에 DPF(1)를 배치한 것이므로, 엔진(70)의 상면측의 공간을 유효하게 활용해서 엔진(70)의 상면과 보닛(106)의 하면 사이에 에어 클리너(88)와 DPF(1)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 예컨대, 외형이 원통 형상인 DPF(1)의 축심선과, 외형이 원통 형상인 에어 클리너(88)의 축심선과, 엔진의 크랭크형 출력축(74)의 축심선을 상면으로부터 바라봐서 평행 형상으로 배치함으로써 상면으로부터 바라봐서 엔진(70)의 사각 외형 내에 DPF(1)와 에어 클리너(88)를 설치할 수 있다. 즉, 엔진(70)의 상면 외형(사각 외형)과 DPF(1)와 에어 클리너(88)의 상면 외형(사각 외형)을 대략 동일 크기로 형성할 수 있으므로, 엔진(70)을 내장시키기 위해 필요한 크기의 엔진룸을 간단하게 확보할 수 있다. 보닛(106)을 대형으로 형성하지 않고 보닛(106) 내의 높은 위치에 DPF(1)와 에어 클리너(88)를 근접시켜서 맞붙일 수 있다.
또한, 본 실시형태는 DPF(1)를 에어 클리너(88)보다 엔진(70)의 좌우 폭의 중심 부근에 오프셋시켜서 배치한 것이므로, 에어 클리너(88)보다 질량이 큰 DPF(1)를 엔진(70)의 좌우 폭의 중심 부근의 위치에서 지지할 수 있다. 엔진(70)의 기계 진동이나 소음 등의 발생을 저감할 수 있다. 따라서, 엔진(70)의 기관 다리의 방진 고무 구조 등을 간단하게 구성할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 에어 클리너(88)와 DPF(1) 사이의 간극보다 보닛(106)의 내면과 DPF(1) 사이의 간극이 커지도록 구성한 것이므로, 에어 클리너(88)에 근접해서 배치된 DPF(1)의 열에 의해 에어 클리너(88)를 용이하게 가온할 수 있다. 또한, DPF(1)와 보닛(106)의 내면의 공간의 단열 작용에 의해 배기 가스의 정화에 필요한 온도로 DPF(1)의 온도를 간단하게 유지할 수 있다. DPF(1)의 비교적 고온의 열 배출에 의해 보닛(106)이 과열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 보닛(106)의 내면과 에어 클리너(88) 사이의 간극보다 보닛(106)의 내면과 DPF(1) 사이의 간극이 커지도록 구성한 것이므로, 에어 클리너(88)보다 질량이 큰 DPF(1)를 엔진(70)의 중심 부근에 지지시켜서 엔진(70)의 기계 진동이나 소음 등의 발생을 저감할 수 있다. 따라서, 엔진(70)의 기관 다리의 방진 고무 구조 등을 간단하게 구성할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 연통시키는 배기 접속관(84)과 엔진의 배기압을 조절하는 배기 스로틀 장치(85)를 구비하고, 배기 접속관(84)을 상향으로 연장시켜 배기 접속관(84)의 상단측에 DPF(1)의 배기 가스 유입구(12)[배기 가스 입구관(16)]을 연결하는 구조로서, 엔진(70)의 좌우 폭의 중심 부근에 배기 접속관(84)의 상단측을 절곡해서 연장시키고, 배기 접속관(84)의 상단측과 DPF(1)의 배기 가스 유입구(12)[배기 가스 입구관(16)]의 접속부에 배기 스로틀 장치(85)를 설치한 것이므로, 배기 매니폴드(71)의 구조에 제한되지 않고 에어 클리너(88)보다 질량이 큰 DPF(1)를 엔진(70)의 중심 부근에 간단하게 지지시킬 수 있다. 따라서, 엔진(70)의 기계 진동이나 소음 등의 발생을 저감할 수 있고, 엔진(70)의 기관 다리의 방진 고무 구조 등을 간단하게 구성할 수 있다. 또한, 엔진(70)의 좌우 폭의 중심 부근으로 절곡한 배기 접속관(84)의 상단측에 배기 스로틀 장치(85)를 맞붙이므로, 엔진(70)의 설치 공간(엔진의 외형 치수 = 엔진의 좌우 폭 치수) 내에 배기 스로틀 장치(85)를 콤팩트하게 지지시킬 수 있다. 엔진(70)의 일측면으로부터 외향으로 배기 스로틀 장치(85)가 돌출되지 않는다. 즉, 배기 스로틀 장치(85)가 배치된 엔진(70)의 측면보다 안쪽에 배기 스로틀 장치(85)를 배치할 수 있다. 엔진(70)의 맞붙이기 또는 유지 보수 작업 등에 있어서 배기 스로틀 장치(85)가 장해물에 충돌해서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 엔진(70)의 실린더 헤드(72)의 전방부에 DPF(1)의 일단측을 지지시키는 전방부 필터 브래킷(19a,19b)과 엔진(70)의 실린더 헤드(72)의 후방부에 DPF(1)의 타단측을 지지시키는 후방부 필터 브래킷(19c)을 구비하고, 실린더 헤드(72)의 대략 전후 폭 내에 DPF(1)가 지지되도록 구성한 것이므로, 배기 매니폴드(71)의 구조에 제한되지 않고 에어 클리너(88)보다 질량이 큰 DPF(1)를 엔진(70)의 전후 폭 내에 간단하게 지지시킬 수 있다. 보닛(106)을 대형으로 형성하지 않고 엔진(70)을 내장시키기 위해 필요한 크기의 엔진룸(154)을 간단하게 확보할 수 있다. 보닛(106) 내의 높은 위치에 DPF(1)와 에어 클리너(88)를 콤팩트하게 맞붙일 수 있다.
1 : DPF(디젤 파티큘레이트 필터)(가스 정화 필터)
2 : 디젤 산화 촉매(가스 정화 필터) 3 : 수트 필터(가스 정화 필터)
12 : 배기 가스 유입구 70 : 엔진
71 : 배기 매니폴드 73 : 흡기 매니폴드
84 : 배기 접속관 85 : 배기 스로틀 장치
88 : 에어 클리너 101 : 트랙터
106 : 보닛

Claims (6)

  1. 주행기체에 탑재되고 또한 보닛에 의해 덮여진 주행 차량 탑재용 엔진 장치에 있어서:
    상기 엔진에 급기하는 에어 클리너와 상기 엔진의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비하고, 상기 엔진 상면 일측의 흡기 매니폴드의 상방에 상기 에어 클리너를 배치하고, 상기 엔진의 상면의 타측의 배기 매니폴드의 상방에 상기 가스 정화 필터를 배치한 것을 특징으로 하는 주행 차량 탑재용 엔진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 정화 필터를 상기 에어 클리너보다 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근에 오프셋시켜서 배치한 것을 특징으로 하는 주행 차량 탑재용 엔진 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 클리너와 상기 가스 정화 필터 사이의 간극보다 상기 보닛의 내면과 상기 가스 정화 필터 사이의 간극이 커지도록 구성한 것을 특징으로 하는 주행 차량 탑재용 엔진 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보닛의 내면과 상기 에어 클리너 사이의 간극보다 상기 보닛의 내면과 상기 가스 정화 필터 사이의 간극이 커지도록 구성한 것을 특징으로 하는 주행 차량 탑재용 엔진 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 배기 매니폴드에 상기 가스 정화 필터를 연통시키는 배기 접속관과 상기 엔진의 배기압을 조절하는 배기 스로틀 장치를 구비하고, 상기 배기 접속관을 상향으로 연장시켜 상기 배기 접속관의 상단측에 상기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구를 연결하는 구조로서, 상기 엔진의 좌우 폭의 중심 부근으로 상기 배기 접속관의 상단측을 절곡해서 연장시키고, 상기 배기 접속관의 상단측과 상기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구의 접속부에 상기 배기 스로틀 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 주행 차량 탑재용 엔진 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 엔진의 실린더 헤드의 전방부에 상기 가스 정화 필터의 일단측을 지지시키는 전방부 필터 브래킷과 상기 엔진의 실린더 헤드의 후방부에 상기 가스 정화 필터의 타단측을 지지시키는 후방부 필터 브래킷을 구비하고, 상기 실린더 헤드의 대략 전후 폭 내에 상기 가스 정화 필터가 지지되도록 구성한 것을 특징으로 하는 주행 차량 탑재용 엔진 장치.
KR1020117005603A 2008-10-20 2009-09-17 주행 차량 탑재용 엔진 장치 KR20110074740A (ko)

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