KR20160133408A - 엔진 장치 및 이것을 탑재한 정치형 작업기 - Google Patents

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Abstract

배기가스 정화 장치에 설치되는 전기 부품의 가열에 의한 고장을 방지할 수 있는 엔진 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 하고 있다. 엔진(1)은 배기가스를 처리하는 배기가스 정화 장치(2)를 구비하고 있다. 배기가스 정화 장치(2)는 상기 배기가스 정화 장치(2)의 상태를 검출하는 전기 부품(44, 51~53)을 구비한다. 엔진(1)은 엔진(1)용의 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 기구를 구비한다. 그리고, 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부가 전기 부품(44, 51~53)을 냉각한다.

Description

엔진 장치 및 이것을 탑재한 정치형 작업기{ENGINE DEVICE AND STATIONARY WORK MACHINE HAVING SAME MOUNTED}
본원발명은 배기가스 중에 포함된 입자상 물질(매연) 등을 제거하는 배기가스 정화 장치가 설치된 엔진 장치 및 이것을 구비한 정치형 작업기에 관한 것이다.
종래부터 엔진의 배기 경로 중에 배기가스 정화 장치(디젤 파티큘레이트 필터)를 설치하고, 배기가스 정화 장치의 산화 촉매 또는 매연 필터 등에 의해 디젤 엔진으로부터 배출된 배기가스를 정화 처리하는 기술이 개발되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또한, 최근에는 환경 대책을 위해서 건설 기계나 농업 기계 등의 작업 기계의 분야에 있어서도 그 기계에 사용되는 디젤 엔진에 배기가스 정화 장치를 설치하는 것이 요구되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
배기가스 정화 장치에 설치한 산화 촉매는 적정한 산화 처리를 행하기 위해서, 배기가스를 소정의 온도로 조정하기 위해서 배기가스 정화 장치 내의 배기가스 온도를 측정하고 있다. 또한, 매연 필터는 포집한 입자상 물질의 퇴적에 의한 막힘이 발생하기 때문에 배기가스 정화 장치에서는 상기 막힘을 배기가스 압력에 의해 감지하고, 퇴적한 입자상 물질을 강제적으로 연소시킨다. 그 때문에 배기가스 정화 장치에는 배기가스 온도 및 배기가스 압력 각각을 측정하는 온도 센서 및 압력 센서라는 전기 부품이 부착된다.
일본 특허공개 2000-145430호 공보 일본 특허공개 2007-182705호 공보 일본 특허공개 2010-043572호 공보
그런데, 배기가스 정화 장치를 설치했을 경우, 엔진의 배기 경로 중에 배기가스 정화 장치를 소음기(머플러) 대신에 단순히 배치한 것에서는 소음기에 비해 배기가스 정화 장치가 각별히 무겁다. 그 때문에 특허문헌 2에 개시되는 건설 기계에 있어서의 소음기의 지지 구조를 배기가스 정화 장치의 지지 구조에 유용했다고 해도 배기가스 정화 장치를 안정적으로 조립할 수 없다는 문제가 있다.
또한, 배기가스 정화 장치의 내측을 고온의 배기가스가 흐르기 때문에 배기가스 정화 케이스가 고온의 열원이 된다. 따라서, 배기가스 정화 장치에 설치하는 압력 센서나 온도 센서라는 전기 부품은 특허문헌 3에 개시되는 바와 같이 배기가스 정화 케이스 근방에 설치될 때, 배기가스 정화 장치로부터의 복사열의 영향을 받는다. 그 때문에 배기가스 정화 장치에 부속시키는 전기 부품은 배기가스 정화 장치나 엔진으로부터의 열에 의해 고장날 우려가 있다. 특히, 온도 센서 및 압력 센서의 고장이 발생했을 경우, 배기가스 정화 장치의 상태를 확인할 수 없기 때문에 장치 내의 막힘이 해소되지 않아 그 결과 엔진 스톨의 발생 등이라는 문제를 발생시켜버린다.
그래서 본원발명은 이들 현상황을 검토하여 개선을 실시한 엔진 장치를 제공하는 것을 제 1 기술적 과제로 하는 것이다.
그래서, 예를 들면 정치형 작업기의 기체 하우징 내에 배기가스 처리 장치를 설치했을 경우에는 엔진 정지 후에 기체 하우징 내에 열기가 체류해서 가득 차기 쉽다. 이 때문에 배기가스 처리 장치 자체나 기체 하우징 등에 대한 열해의 발생을 억제하는 것이 어렵다는 문제가 있었다. 본원발명은 배기가스 처리 장치 자체나 기체 하우징 등에 대한 열해의 발생을 억제하는 것을 제 2 기술적 과제로 하고 있다.
청구항 1의 발명은 엔진과, 엔진으로부터의 배기가스를 정화하기 위한 배기가스 정화 장치와, 상기 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 전기 부품과, 엔진용 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 기구를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 상기 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부가 상기 전기 부품을 냉각하는 것이다.
청구항 2의 발명은 청구항 1에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 정화 케이스에 연결한 지지 브래킷으로 상기 전기 부품을 지지함과 아울러, 상기 지지 브래킷에 상기 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부를 흘리는 냉각수 배관을 설치한 것이다.
청구항 3의 발명은 청구항 2에 있어서, 상기 지지 브래킷은 상기 전기 부품을 상기 배기가스 정화 장치의 외측 위치에서 지지하는 한편, 상기 냉각수 배관을 상기 전기 부품과 상기 배기가스 정화 장치 사이가 되는 위치에 배치하는 것이다.
청구항 4의 발명은 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치는 그 길이 방향이 상기 엔진의 크랭크축에 대하여 직행하는 방향이 되도록 상기 엔진의 일측부에 설치된 플라이휠 하우징 상에 배치되어 있는 것이다.
청구항 5의 발명은 청구항 1에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치의 외측이며, 상기 배기가스 정화 장치 내에 있어서의 배기가스 이동 방향 상류측에 상기 전기 부품을 배치하고 있다는 것이다.
청구항 6의 발명은 청구항 5에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치는 상기 엔진의 일측에 설치된 배기 매니폴드와 배기가스 도입부를 통해 연결되어 있고, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 정화 케이스의 일단면에 연결한 지지 브래킷으로 상기 전기 부품을 상기 배기가스 도입부보다 외측 위치에 배치하고 있다는 것이다.
청구항 7의 발명은 청구항 1에 있어서, 상기 엔진의 일측부에 냉각 팬을 설치하는 한편, 상기 엔진의 타측부에 플라이휠 하우징을 설치하고, 상기 플라이휠 하우징 내의 플라이휠에 상기 작업부를 동력 전달 가능하게 연결하여 상기 플라이휠 하우징의 상면측에 상기 배기가스 처리 장치를 부착하고, 상기 배기가스 처리 장치를 상기 작업부의 상방에 위치시키고 있다는 것이다.
청구항 8의 발명은 컴프레서나 발전기라는 작업부와, 청구항 7에 기재된 엔진 장치와, 상기 작업부 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징을 구비하는 정치형 작업기에 있어서, 상기 기체 하우징의 상면에는 상기 기체 하우징 내외를 연통시키는 통기구를 형성하고, 상기 통기구에 상기 배기가스 처리 장치를 하방으로부터 면하게 하고 있다는 것이다.
청구항 9의 발명은 청구항 8에 있어서, 상기 기체 하우징 내에는 상기 통기구를 개폐하는 셔터판을 배치하고, 상기 엔진 구동 시에는 상기 냉각 팬의 냉각풍에 의해 상기 셔터판이 폐지(閉止)되고, 상기 엔진 정지 시에는 상기 셔터판이 자중에 의해 개방되도록 구성하고 있다는 것이다.
청구항 10의 발명은 컴프레서나 발전기라는 작업부와, 청구항 7에 기재된 엔진 장치와, 상기 작업부 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징을 구비하는 정치형 작업기에 있어서, 상기 기체 하우징의 상면에는 상기 기체 하우징 내외를 연통시키는 통기구를 형성하고, 상기 통기구에 상기 배기가스 처리 장치를 하방으로부터 면하게 하는 한편, 상기 셔터판을 개폐 구동시키는 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터에 의해 키 스위치의 온 작동 시에 상기 셔터판을 폐지시키고, 상기 키 스위치의 오프 작동 시에 상기 셔터판을 개방시키도록 구성하고 있다는 것이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 엔진과, 엔진으로부터의 배기가스를 정화하기 위한 배기가스 정화 장치와, 상기 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 전기 부품과, 엔진용 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 기구를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 상기 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부가 상기 전기 부품을 냉각하는 것이므로 상기 배기가스 정화 장치 및 상기 엔진으로부터의 열에 의한 영향을 저감할 수 있어 가열에 의한 상기 전기 부품의 고장을 억제할 수 있다.
청구항 2의 발명에 의하면, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 정화 케이스에 연결한 지지 브래킷으로 상기 전기 부품을 지지함과 아울러, 상기 지지 브래킷에 상기 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부를 흘리는 냉각수 배관을 설치한 것이므로 상기 냉각수 순환 기구의 배관에 상기 냉각수 배관을 장착하는 것만으로 간단히 상기 전기 부품의 냉각 기구를 구성할 수 있다. 또한, 상기 전기 부품에 대하여 상기 지지 브래킷에 의해 상기 배기가스 정화 장치로부터의 복사열을 저감시킨 후에 상기 냉각수 배관을 흐르는 냉각수에 의해 상기 배기가스 정화 장치에 의한 상기 지지 브래킷으로의 전도열을 억제할 수 있다.
청구항 3의 발명에 의하면, 상기 전기 부품을 상기 배기가스 정화 장치의 외측 위치에서 지지하는 한편, 상기 냉각수 배관을 상기 전기 부품과 상기 배기가스 정화 장치의 사이가 되는 위치에 배치하는 것이므로 상기 전기 부품을 상기 배기가스 정화 장치로부터 멀어진 위치에 배치함으로써 상기 전기 부품에 대하여 배기가스 정화 케이스로부터의 전도열뿐만 아니라 복사열의 영향을 저감할 수 있기 때문에 가열에 의한 상기 전기 부품의 고장을 억제할 수 있다.
청구항 4의 발명에 의하면, 상기 배기가스 정화 장치는 그 길이 방향이 상기 엔진의 크랭크축에 대하여 직행하는 방향이 되도록 상기 엔진의 일측부에 설치된 플라이휠 하우징 상에 배치되어 있는 것이므로 상기 엔진의 측면에 부착하여 높이를 컴팩트하게 형성할 수 있는 것이면서 고강성의 상기 플라이휠 하우징에 고정하기 위해서 중량물이 되는 상기 배기가스 정화 장치의 지지 구조를 고강성으로 구성할 수 있다.
청구항 5의 발명에 의하면, 상기 배기가스 정화 장치의 외측이며, 상기 배기가스 정화 장치 내에 있어서의 배기가스 이동 방향 상류측에 상기 전기 부품을 배치하는 것이므로 상기 배기가스 정화 장치 및 상기 엔진으로부터의 열에 의한 영향을 저감할 수 있어 가열에 의한 상기 전기 부품의 고장을 억제할 수 있다. 또한, 열용량이 낮은 측에 상기 전기 부품이 배치되게 되기 때문에 상기 배기가스 정화 장치에 의한 상기 전기 부품으로의 복사열의 영향을 저감할 수 있다.
청구항 6의 발명에 의하면, 상기 배기가스 정화 장치는 상기 엔진의 일측에 설치된 배기 매니폴드와 배기가스 도입부를 통해 연결되어 있고, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 정화 케이스의 일단면에 연결한 지지 브래킷으로 상기 전기 부품을 상기 배기가스 도입부보다 외측 위치에 배치하는 것이므로 상기 전기 부품을 상기 배기가스 정화 장치보다 상류측에 멀어진 위치에 배치할 수 있다. 이에 따라 상기 배기가스 정화 장치로부터의 전도열이나 복사열에 의한 상기 전기 부품으로의 영향을 저하시켜 가열에 의한 상기 전기 부품의 고장을 억제할 수 있다.
청구항 7의 발명에 의하면, 상기 엔진의 일측부에 냉각 팬을 설치하는 한편, 상기 엔진의 타측부에 플라이휠 하우징을 설치하고, 상기 플라이휠 하우징 내의 플라이휠에 상기 작업부를 동력 전달 가능하게 연결하여 상기 플라이휠 하우징의 상면측에 상기 배기가스 처리 장치를 부착하고, 상기 배기가스 처리 장치를 상기 작업부의 상방에 위치시키고 있으므로 상기 엔진의 고강성 부품인 상기 플라이휠 하우징을 사용하여 상기 배기가스 처리 장치를 고강성으로 지지하여 진동 등에 의한 상기 배기가스 처리 장치의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 작업부 상방의 스페이스를 상기 배기가스 처리 장치의 배치 공간으로서 유효 이용할 수 있어 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징 내 스페이스의 이용 효율을 향상할 수 있다.
청구항 8의 발명에 의하면, 컴프레서나 발전기라는 작업부와, 청구항 7에 기재된 엔진 장치와, 상기 작업부 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징을 구비하는 정치형 작업기에 있어서, 상기 기체 하우징의 상면에는 상기 기체 하우징 내외를 연통시키는 통기구를 형성하고, 상기 통기구에 상기 배기가스 처리 장치를 하방으로부터 면하게 하고 있으므로 상기 배기가스 처리 장치로부터 발하는 과잉한 열기를 상기 통기구 경유로 상기 기체 하우징 외로 놓아 주는 것이 가능하여 상기 기체 하우징 내부의 히트 밸런스 최적화에 공헌한다.
청구항 9의 발명에 의하면, 상기 기체 하우징 내에는 상기 통기구를 개폐하는 셔터판을 배치하고, 상기 엔진 구동 시에는 상기 냉각 팬의 냉각풍에 의해 상기 셔터판이 폐지되고, 상기 엔진 정지 시에는 상기 셔터판이 자중(自重)에 의해 개방되도록 구성하고 있으므로 상기 엔진의 구동 중에는 진애 등이 상기 통기구를 통해 상기 기체 하우징 내에 들어가는 것을 확실히 방지할 수 있다. 상기 엔진의 정지 후에는 상기 배기가스 처리 장치로부터 발하는 열기를 상기 통기구 경유로 상기 기체 하우징 외로 놓아 주는 것이 가능하여 상기 기체 하우징 내부에 열기가 가득 차는 것을 억제할 수 있다. 상기 배기가스 처리 장치 자체나 상기 기체 하우징 등에 대한 열해의 발생을 억제할 수 있다.
청구항 10의 발명에 의하면, 컴프레서나 발전기라는 작업부와, 청구항 7에 기재된 엔진 장치와, 상기 작업부 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징을 구비하는 정치형 작업기에 있어서, 상기 기체 하우징의 상면에는 상기 기체 하우징 내외를 연통시키는 통기구를 형성하고, 상기 통기구에 상기 배기가스 처리 장치를 하방으로부터 면하게 하는 한편, 상기 셔터판을 개폐 구동시키는 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터에 의해 키 스위치의 온 작동 시에 상기 셔터판을 폐지시키고, 상기 키 스위치의 오프 작동 시에 상기 셔터판을 개방시키도록 구성하고 있으므로 청구항 3의 경우와 마찬가지로 상기 엔진의 구동 중에는 진애 등이 상기 통기구를 통해 상기 기체 하우징 내에 들어가는 것을 확실히 방지할 수 있다. 상기 엔진의 정지 후에는 상기 배기가스 처리 장치로부터 발하는 열기를 상기 통기구 경유로 상기 기체 하우징 외로 놓아 주는 것이 가능하여 상기 기체 하우징 내부에 열기를 가득 차게 하는 것을 억제할 수 있다. 상기 배기가스 처리 장치 자체나 상기 기체 하우징 등에 대한 열해의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본원발명의 디젤 엔진의 우측면도이다.
도 2는 동 좌측면도이다.
도 3은 동 평면도이다.
도 4는 동 배면도이다.
도 5는 동 정면도이다.
도 6은 본원발명의 디젤 엔진의 배면 사시도이다.
도 7은 동 평면 사시도이다.
도 8은 동 정면 사시도이다.
도 9는 도 8의 부분 확대도이다.
도 10은 도 3의 부분 확대도이다.
도 11은 배기가스 정화 장치의 외관 사시도이다.
도 12는 배기가스 정화 장치의 조립 구성을 도시한 도 3의 부분 확대도이다.
도 13은 배기가스 정화 장치의 조립(분해) 설명도이다.
도 14는 플라이휠 하우징 상의 부착부의 구성을 설명하기 위한 확대도이다.
도 15는 디젤 엔진을 탑재한 작업 기계의 일례가 되는 정치형 작업기의 사시도이다.
도 16은 도 13에 나타내는 정치형 작업기의 평면 단면도이다.
도 17은 동 기체 하우징을 단면한 측면도이다.
도 18은 본원발명의 별도 실시형태가 되는 디젤 엔진의 우측면도이다.
도 19는 본원발명의 디젤 엔진을 탑재한 작업 기계의 별도 실시형태인 트랙터의 측면도이다.
도 20은 동 트랙터의 평면도이다.
도 21은 별도 실시형태에 있어서의 정치형 작업기의 사시도이다.
도 22는 정치형 작업기의 측면 단면도이다.
도 23은 컨트롤러의 기능 블록도다.
도 24는 셔터판을 생략한 예에 있어서의 정치형 작업기의 측면 단면도이다.
도 25는 또 다른 실시형태에 있어서의 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 26은 동 평면도이다.
도 27은 동 평면 사시도이다.
도 28은 배기가스 정화 장치의 외관 사시도이다.
도 29는 정치형 작업기의 평면 단면도이다.
도 30은 동 측면 단면도이다.
도 31은 본원발명의 별도 실시예가 되는 디젤 엔진의 우측면도이다.
도 32는 디젤 엔진을 탑재한 작업 기계의 별도 실시예인 휠로더의 좌측면도이다.
도 33은 동 휠로더의 평면도이다.
이하, 도 1~도 17을 참조하여 본원발명의 엔진 장치 및 상기 엔진 장치를 구비하는 작업 기계의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하에서는 본 실시형태에 있어서의 작업 기계로서 정치형 작업기를 일례로 들어 그 구성의 상세를 설명한다.
우선, 도 1~도 14를 참조하여 본원발명의 엔진 장치에 대해서 후술하는 정치형 작업기 등의 작업 기계에 원동기로서 탑재되는 디젤 엔진(1)을 예로 들어 이하에 설명한다. 상기한 바와 같이, 디젤 엔진(1)은 배기 스로틀 장치(65)를 개재하여 접속되는 배기가스 정화 장치(2)를 구비한다. 배기가스 정화 장치(2)는 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질(PM)의 제거에 추가하여 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)를 저감하는 작용을 구비한다.
디젤 엔진(1)은 엔진 출력용 크랭크축(3)과 피스톤(도시 생략)을 내장하는 실린더 블록(4)을 구비한다. 실린더 블록(4)에 실린더 헤드(5)를 상재하고 있다. 실린더 헤드(5)의 좌측면에 흡기 매니폴드(6)를 배치한다. 실린더 헤드(5)의 우측면에 배기 매니폴드(7)를 배치한다. 실린더 헤드(5)의 상측면에 헤드 커버(8)를 배치한다. 실린더 블록(4)의 후측면에 냉각 팬(9)을 설치한다. 실린더 블록(4) 전방측면에 플라이휠 하우징(10)을 설치한다. 플라이휠 하우징(10) 내에 플라이휠(11)을 배치한다. 크랭크축(3)(엔진 출력축)에 플라이휠(11)을 축지지한다. 작업 차량(백 호나 포크리프트 등)의 작동부에 크랭크축(3)을 개재하여 디젤 엔진(1)의 동력을 인출하도록 구성하고 있다.
또한, 실린더 블록(4)의 하면에는 오일 팬(12)을 배치한다. 오일 팬(12) 내에는 윤활유가 저류되어 있다. 오일 팬(12) 내의 윤활유는 실린더 블록(4) 내에 있어서의 좌측면 근처의 부위에 배치된 오일 펌프(도시 생략)에 의해 흡인되어 실린더 블록(4)의 좌측면에 배치된 오일 쿨러(18) 및 오일 필터(13)를 통해 디젤 엔진(1)의 각 윤활부로 공급된다. 각 윤활부에 공급된 윤활유는 그 후 오일 팬(12)으로 리턴된다. 오일 펌프(도시 생략)는 크랭크축(3)의 회전에 의해 구동하도록 구성되어 있다. 오일 쿨러(18)는 냉각수로 윤활유를 냉각하기 위한 것이다.
오일 쿨러(18)는 실린더 블록(4)의 좌측면에 오일 팬(12)의 상방에 부착되어 있다. 오일 쿨러(18)는 냉각수 배관(18a, 18b)이 접속되어 있고, 그 내부를 냉각수가 순환하는 구조를 갖는다. 오일 필터(13)는 오일 쿨러(18)의 좌측에 겹치도록 하여 설치되어 있다. 즉, 서로 좌우로 연결한 오일 필터(13) 및 오일 쿨러(18)가 오일 팬(12)의 상방이 되는 위치에서 실린더 블록(4)의 좌측면으로부터 외측(좌측)으로 돌출하도록 설치된다.
실린더 블록(4)의 좌측면 중 오일 필터(13)의 상방(흡기 매니폴드(6)의 하방)에는 연료를 공급하기 위한 연료 공급 펌프(14)를 부착한다. 전자 개폐 제어형의 연료 분사 밸브(도시 생략)를 갖는 4기통분의 각 인젝터(15)를 디젤 엔진(1)에 설치한다. 각 인젝터(15)에 연료 공급 펌프(14) 및 원통형상의 커먼 레일(16) 및 연료 필터(도시 생략)를 통해 작업 차량에 탑재되는 연료 탱크(도시 생략)를 접속한다.
상기 연료 탱크의 연료가 연료 공급 펌프(14)로부터 커먼 레일(16)로 압송되어 고압의 연료가 커먼 레일(16)에 축적된다. 각 인젝터(15)의 연료 분사 밸브를 각각 개폐 제어함으로써 커먼 레일(16) 내의 고압의 연료가 각 인젝터(15)로부터 디젤 엔진(1)의 각 기통에 분사된다.
실린더 블록(4)의 후면 우측 근처의 부위에는 냉각수 순환용의 냉각수 펌프(21)가 냉각 팬(9)의 팬축과 동축형상으로 배치되어 있다. 크랭크축(3)의 회전에 의해 냉각 팬 구동용 V벨트(22)를 개재하여 냉각 팬(9)과 함께 냉각수 펌프(21)가 구동된다. 작업 차량에 탑재되는 라디에이터(24) 내의 냉각수가 냉각수 펌프(21)의 구동에 의해 냉각수 펌프(21)에 공급된다. 그리고, 실린더 블록(4) 및 실린더 헤드(5)에 냉각수가 공급되어 디젤 엔진(1)을 냉각한다. 또한, 냉각수 펌프(21)의 우측방에는 얼터네이터(23)가 설치되어 있다.
실린더 블록(4)의 좌우 측면에 기관 다리 부착부(19)가 각각 형성되어 있다. 각 기관 다리 부착부(19)에는 방진 고무를 가짐과 아울러, 기체 프레임(94)의 좌우측벽에 연결된 기관 다리체(도시 생략)가 각각 볼트 체결된다. 디젤 엔진(1)은 각 기관 다리체(도시 생략)를 통해 작업 차량에 있어서의 주행기체의 기체 프레임(94)에 방진 지지된다. 이에 따라 디젤 엔진(1)의 진동이 기체 프레임(94)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
또한, EGR 장치(26)(배기가스 재순환 장치)를 설명한다. 돌출하는 흡기 매니폴드(6)의 입구부에 EGR 장치(26)(배기가스 재순환 장치)를 통해 에어 클리너(32)를 연결한다. 신기(외부 공기)가 에어 클리너(32)로부터 EGR 장치(26)를 통해 흡기 매니폴드(6)에 보내진다. EGR 장치(26)는 디젤 엔진의 배기가스의 일부(배기 매니폴드로부터의 EGR 가스)와 신기(에어 클리너(32)로부터의 외부 공기)를 혼합시켜서 흡기 매니폴드(6)에 공급하는 EGR 본체 케이스(27)(콜렉터)와, 에어 클리너(32)에 흡입 기관(33)을 개재하여 EGR 본체 케이스(27)를 연통시키는 흡기 스로틀 부재(28)와, 배기 매니폴드(7)에 EGR 쿨러(29)를 개재하여 접속되는 환류관로로서의 재순환 배기가스관(30)과, 재순환 배기가스관(30)에 EGR 본체 케이스(27)를 연통시키는 EGR 밸브 부재(31)를 구비하고 있다.
즉, 흡기 매니폴드(6)와 신기 도입용의 흡기 스로틀 부재(28)가 EGR 본체 케이스(27)를 개재하여 접속되어 있다. 그리고, EGR 본체 케이스(27)에는 배기 매니폴드(7)로부터 연장되는 재순환 배기가스관(30)의 출구측이 연통되어 있다. EGR 본체 케이스(27)는 장통형상으로 형성되어 있다. 흡기 스로틀 부재(28)는 EGR 본체 케이스(27)의 길이 방향의 일단부에 볼트 체결되어 있다. EGR 본체 케이스(27)의 하향의 개구단부가 흡기 매니폴드(6)의 입구부에 착탈 가능하게 볼트 체결되어 있다.
또한, 재순환 배기가스관(30)의 출구측이 EGR 밸브 부재(31)를 개재하여 EGR 본체 케이스(27)에 연결되어 있다. 재순환 배기가스관(30)의 입구측은 EGR 쿨러(29)를 개재하여 배기 매니폴드(7)의 하면측에 연결되어 있다. 재순환 배기가스관(30)은 플라이휠 하우징(10) 상방에서 실린더 헤드(5)의 앞면을 우회하도록 배관된다. 또한, EGR 밸브 부재(31) 내의 EGR 밸브(도시 생략)의 개도를 조절함으로써 EGR 본체 케이스(27)로의 EGR 가스의 공급량을 조절한다.
상기 구성에 의해 에어 클리너(32)로부터 흡기 스로틀 부재(28)를 개재하여 EGR 본체 케이스(27) 내에 신기(외부 공기)를 공급하는 한편, 배기 매니폴드(7)로부터 EGR 밸브 부재(31)를 개재하여 EGR 본체 케이스(27) 내에 EGR 가스(배기 매니폴드로부터 배출되는 배기가스의 일부)를 공급한다. 에어 클리너(32)로부터의 신기와, 배기 매니폴드(7)로부터의 EGR 가스가 EGR 본체 케이스(27) 내에서 혼합된 후, EGR 본체 케이스(27) 내의 혼합 가스가 흡기 매니폴드(6)에 공급된다. 즉, 디젤 엔진(1)으로부터 배기 매니폴드(7)로 배출된 배기가스의 일부가 흡기 매니폴드(6)로부터 디젤 엔진(1)으로 환류됨으로써 고부하 운전 시의 최고 연소 온도가 저하되어 디젤 엔진(1)으로부터의 NOx(질소 산화물)의 배출량이 저감된다.
상기와 같이 EGR 쿨러(29)가 배치될 때, 배기 매니폴드(7)에 EGR 가스 인출관(61)을 일체적으로 형성한다. 또한, 배기 매니폴드(7)에 관이음 부재(62)를 볼트 체결한다. EGR 쿨러(29)의 EGR 가스 입구부를 EGR 가스 인출관(61)으로 지지함과 아울러, 재순환 배기가스관(30)을 접속하는 관이음 부재(62)로 EGR 쿨러(29)의 EGR 가스 출구부를 지지함으로써 EGR 쿨러(29)는 실린더 블록(4)(구체적으로는 좌측면)으로부터 이간되어 배치된다.
또한, 관이음 부재(62)와 연결된 재순환 배기가스관(30)은 배기가스 정화 장치(2)의 정화 입구관(36)의 하측을 잠입하도록 해서 실린더 헤드(5) 앞면을 향해서 배관된다. 즉, 재순환 배기가스관(30)과 정화 입구관(36)이 플라이휠 하우징(10)의 상방에서 정화 입구관(36)이 상측이 되도록 교차한다. 따라서, 실린더 헤드(5) 전방에 있어서의 플라이휠 하우징(10) 상방에서는 재순환 배기가스관(30)이 실린더 헤드(5)의 우측면으로부터 좌측면을 향해서 연장되어 설치되는 한편, 정화 입구관(36)이 재순환 배기가스관(30)의 상방을 넘도록 전후 방향으로 연장되어 설치된다.
이와 같이, 실린더 블록(4)의 우측면에는 배기 매니폴드(7)의 하방에 EGR 가스 냉각용의 EGR 쿨러(29)를 배치하고 있다. 따라서, 엔진(1)의 일측면을 따르게 하여 배기 매니폴드(7)와 EGR 쿨러(29)를 컴팩트하게 설치할 수 있다. 그리고, 디젤 엔진(1)의 우측방(배기 매니폴드(7)측)에 EGR 쿨러(29) 및 배기 스로틀 장치(65)에 냉각수 펌프(21)를 접속하는 냉각수 배관 경로를 설치한다. 이에 따라 냉각수 펌프(21)로부터의 냉각수는 디젤 엔진(1)의 수냉부에 공급될 뿐만 아니라 그 일부를 EGR 쿨러(29) 및 배기 스로틀 장치(65)로 보내도록 구성되어 있다.
또한, 실린더 헤드(5)의 우측방에 있어서, 디젤 엔진(1)의 배기압을 높이는 배기 스로틀 장치(65)를 구비한다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구를 상향으로 개구시키고 있다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구는 디젤 엔진(1)의 배기압을 조절하기 위한 배기 스로틀 장치(65)를 개재하여 엘보형상의 중계관(66)에 착탈 가능하게 연결되어 있다. 배기 스로틀 장치(65)는 배기 스로틀 밸브를 내장하는 스로틀 밸브 케이스(68)와, 배기 스로틀 밸브를 개동 제어하는 모터(액추에이터)로부터의 동력 전달 기구 등을 내장하는 액추에이터 케이스(69)와, 스로틀 밸브 케이스(68)에 액추에이터 케이스(69)를 연결하는 수냉 케이스(70)를 갖는다. 상기 동력 전달 기구에 의해 상기 모터는 그 회전축이 스로틀 밸브 케이스(68) 내의 배기 스로틀 밸브의 회전축과 기어 등에 의해 연동 가능하게 구성된다.
배기 매니폴드(7)의 배기 출구에 스로틀 밸브 케이스(68)를 상재하고, 스로틀 밸브 케이스(68)에 중계관(66)을 상재하고, 4개의 볼트로 배기 매니폴드(7)의 배기 출구체에 스로틀 밸브 케이스(68)를 개재하여 중계관(66)을 체결한다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구체에 스로틀 밸브 케이스(68)의 하면측이 고착된다. 스로틀 밸브 케이스(68)의 상면측에 중계관(66)의 하면측 개구부가 고착된다. 배기가스 정화 장치(2)의 정화 입구관(36)에 중계관(66)의 가로 방향 개구부를 연결한다.
따라서, 상기한 배기가스 정화 장치(2)에 중계관(66) 및 배기 스로틀 장치(65)를 개재하여 배기 매니폴드(7)가 접속된다. 배기 매니폴드(7)의 출구부로부터 스로틀 밸브 케이스(68) 및 중계관(66)을 개재하여 배기가스 정화 장치(2) 내 로 이동한 배기가스는 배기가스 정화 장치(2)에 의해 정화된 후, 정화 출구관(37)으로부터 테일 파이프(135)로 이동하고, 최종적으로 기체 외부로 배출되게 된다.
또한, 중계관(66)은 배기 스로틀 장치(65)와 배기가스 정화 장치(2)의 배기 입구관(36) 사이가 되는 위치에 배기 매니폴드(7)와 연결하는 연결 지지부(66x)를 구비한다. 연결 지지부(66x)는 중계관(66)의 외주면으로부터 배기 매니폴드(7)를 향해서 돌출시킨 날개형상의 플레이트로 구성되어 있고, 배기 매니폴드(7)의 우측면에서 체결되어 있다. 중계관(66)은 배기 입구를 배기 스로틀 장치(65)를 개재하여 배기 매니폴드(7)의 배기 출구와 연결함과 아울러, 배기가스가 배기 입구관(36)을 향해서 흐르는 관부를 배기 매니폴드(7)의 측면과 연결해서 배기 매니폴드(7)에 의해 지지된다. 따라서, 중계관(66)은 고강성의 배기 매니폴드(7)에 지지되어 있어 중계관(66)을 개재한 배기가스 정화 장치(2)와의 지지 구조를 고강성으로 구성할 수 있다.
상기 구성에 의해 배기가스 정화 장치(2)에 있어서의 차압 센서(44)에 의해 검출된 압력 차에 의거하여 배기 스로틀 장치(65)의 상기 모터를 작동시킴으로써 매연 필터(40)의 재생 제어가 실행된다. 즉, 매연이 매연 필터(40)에 퇴적했을 때에는 배기 스로틀 장치(65)의 배기 스로틀 밸브를 폐동하는 제어에 의해 디젤 엔진(1)의 배기압을 높게 함으로써 디젤 엔진(1)으로부터 배출되는 배기가스 온도를 고온으로 상승시켜 매연 필터(40)에 퇴적한 매연을 연소한다. 그 결과, 매연이 소실되어 매연 필터(40)가 재생한다.
또한, 부하가 작고 배기가스의 온도가 낮아지기 쉬운 작업(매연이 퇴적되기 쉬운 작업)을 계속해서 행해도 배기 스로틀 장치(65)를 배기압의 강제 상승으로 배기 온도 상승 기구로서 작용시켜서 매연 필터(40)를 재생할 수 있고, 배기가스 정화 장치(2)의 배기가스 정화 능력을 적정하게 유지할 수 있다. 또한, 매연 필터(40)에 퇴적한 매연을 연소하기 위한 버너 등도 불필요하다. 또한, 엔진(1) 시동 시에도 배기 스로틀 장치(65)의 제어에 의해 디젤 엔진(1)의 배기압을 높게 함으로써 디젤 엔진(1)으로부터의 배기가스의 온도를 고온으로 하여 디젤 엔진(1)의 난기를 촉진할 수 있다.
상기한 바와 같이, 배기 스로틀 장치(65)가 상향으로 개구시킨 배기 매니폴드(7)의 배기 출구에 스로틀 밸브 케이스(68)의 배기가스 도입측을 체결함으로써 중계관(66)이 스로틀 밸브 케이스(68)를 개재하여 배기 매니폴드(7)에 접속된다. 따라서, 고강성의 배기 매니폴드(7)에 배기 스로틀 장치(65)를 지지할 수 있고, 배기 스로틀 장치(65)의 지지 구조를 고강성으로 구성할 수 있는 것이면서, 예를 들면 배기 매니폴드(7)에 중계관(66)을 개재하여 스로틀 밸브 케이스(68)를 접속하는 구조에 비해 배기 스로틀 장치(65)의 배기가스 도입측의 용적을 축소하고, 배기 매니폴드(7) 내의 배기압을 고정밀도로 조절할 수 있다. 예를 들면, 배기가스 정화 장치(2) 등에 공급하는 배기가스의 온도를 배기가스의 정화에 알맞은 온도로 간단하게 유지할 수 있다.
또한, 배기 매니폴드(7)의 상면측에 스로틀 밸브 케이스(68)를 체결하고, 스로틀 밸브 케이스(68)의 상면측에 엘보형상의 중계관(66)을 체결하고, 배기 매니폴드(7)에 대하여 스로틀 밸브 케이스(68)와 중계관(66)을 다층형상으로 배치하여 최상층부의 중계관(66)에 배기관(72)을 연결하고 있다. 따라서, 배기 스로틀 장치(65)의 지지 자세를 변경하는 일 없이, 또한 중계관(66)의 수단을 변경하는 일 없이, 예를 들면 배기가스 정화 장치(2)의 부착 위치 등에 맞춰서 중계관(66)의 부착 자세(배기관(72)의 연결 방향)를 변경할 수 있다.
또한, 배기 매니폴드(7)의 배기 출구를 상향으로 개구하여 배기 매니폴드(7)의 상면측에 스로틀 밸브 케이스(68)를 설치하고, 스로틀 밸브 케이스(68)의 상면측에 스로틀 밸브 가스 출구를 형성함과 아울러, 스로틀 밸브 케이스(68)의 하방에 배기 매니폴드(7)를 사이에 두고 EGR 가스 냉각용의 EGR 쿨러(29)를 배치하고 있다. 따라서, 엔진(1)의 일측면을 따르게 하여 배기 매니폴드(7)와, 배기 스로틀 장치(65)와, EGR 쿨러(29)를 컴팩트하게 설치할 수 있다.
이와 같이, 디젤 엔진(1)은 배기 스로틀 장치(65)의 상면측에 중계관(66)을 체결하고, 배기 매니폴드(7)에 대하여 배기 스로틀 장치(65)와 중계관(66)을 다층형상으로 배치하고, 최상층부의 중계관(66)에 배기 스로틀 장치(65)의 배기가스 입구를 연결하고 있다. 따라서, 배기 매니폴드(7)와 배기가스 정화 장치(2) 사이에 배기 스로틀 장치(65)를 컴팩트하게 근접 배치할 수 있어 한정된 엔진 설치 스페이스에 배기 스로틀 장치(65)를 컴팩트하게 조립할 수 있다. 또한, 중계관(66)의 형상을 변경하는 것 만으로 배기가스 정화 장치(2)를 소정 위치에 용이하게 배치할 수 있다.
디젤 엔진(1)의 우측방(배기 매니폴드(7)측)에 형성한 냉각수 배관 경로에 대하여 설명한다. 냉각수 펌프(21)에 일단이 접속된 냉각수 리턴 호스(냉각수 펌프 흡입측 배관)(75)의 타단에 수냉 케이스(70)의 냉각수 출구관(76)을 접속한다. 수냉 케이스(70)의 냉각수 입구관(77)과 일단이 접속된 중계 호스(EGR 쿨러 토출측 배관)(78)의 타단에 EGR 쿨러(29)의 냉각수 배수구를 접속한다. 그리고, EGR 쿨러(29)의 냉각수 도입구가 냉각수 인출 호스(EGR 쿨러 흡입측 배관)(79)를 개재하여 실린더 블록(4)에 접속되어 있다.
즉, 냉각수 펌프(21)에 EGR 쿨러(29) 및 배기 스로틀 장치(65)가 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 상기 각 호스(75, 78, 79) 등으로 형성하는 냉각수 유통 경로 중에서는 냉각수 펌프(21)와 EGR 쿨러(29) 사이에 배기 스로틀 장치(65)가 배치된다. EGR 쿨러(29)의 하류측에 배기 스로틀 장치(65)가 위치하고 있다. 냉각수 펌프(21)로부터의 냉각수의 일부는 실린더 블록(4)으로부터 EGR 쿨러(29)를 개재하여 배기 스로틀 장치(65)에 공급되어 순환시킨다.
또한, 수냉 케이스(70)는 냉각수 출구관(76) 및 냉각수 입구관(77) 각각을 그 배면측(팬(9)측)으로부터 냉각수 펌프(21)를 향해서 돌출시키고 있다. 즉, 냉각수 출구관(76) 및 냉각수 입구관(77)의 선단이 냉각수 펌프(21)를 향하도록 수냉 케이스(70)가 스로틀 밸브 케이스(68)보다 후측(팬(9)측)에 배치된다. 이에 따라 수냉 케이스(70)의 냉각수 출구관(76)을 냉각수 펌프(21)에 접근시켜서 배치할 수 있고, 리턴 호스(75)를 단척으로 형성할 수 있다. 그리고, 냉각수 출구관(76)이 냉각수 입구관(77)의 상측(배기 스로틀 출구측)에 배치되어 있다.
상술한 바와 같이 크랭크축(3)을 사이에 두고 흡기 매니폴드(6)측에 오일 쿨러(18)가 배기 매니폴드(7)측에 후술하는 EGR 쿨러(29)가 각각 배치되어 있다. 즉, 평면으로부터 볼 때 디젤 엔진(1)의 크랭크축(3)을 사이에 두고 흡기 매니폴드(6)측에 오일 쿨러(18)가 배치되어 있고, 배기 매니폴드(7)측에 EGR 쿨러(29)가 배치되어 있으므로 EGR 쿨러(29)용의 냉각수 유통 계통과 오일 쿨러(18)용의 냉각수 유통 계통이 크랭크축(3)을 사이에 두고 좌우 양측으로 분리되게 된다. 이 때문에 각각의 냉각수 유통 계통의 배치가 이해하기 쉽고, 조립 작업성이나 유지보수성을 향상할 수 있다.
배기 스로틀 장치(65)는 스로틀 밸브 케이스(68)에 있어서의 배기 스로틀 밸브의 회전 축선 방향(액추에이터 케이스(69) 내에 있어서의 모터의 회전 축선방향)(65a)이 헤드 커버(8)의 우측면에 대하여 사행하도록 냉각 팬(9)측(후방)을 향해서 헤드 커버(8)의 우측면으로부터 이간시켜서 배치되어 있다. 따라서, 스로틀 밸브 케이스(68)의 좌측 전단이 헤드 커버(8)의 우측면에 대하여 최근접함과 아울러, 액추에이터 케이스(69)의 우측 후단이 헤드 커버(8)의 우측면으로부터 가장 멀어진 위치가 된다.
즉, 디젤 엔진(1)의 우측면에 대하여 배기 스로틀 장치(65)를 평면으로부터 볼 때에 경사지게 설치시켜 헤드 커버(8)의 우측면과 배기 스로틀 장치(65)의 내측면(좌측면) 사이에 간극(8a)을 형성하고 있다. 그 때문에 배기 스로틀 장치(65)는 그 배면측(냉각 팬(9)측)에 있어서 냉각수용 배관(냉각수 리턴 호스(75) 및 냉각수 중계 호스(78))의 접속부(냉각수 출구관(76) 및 냉각수 입구관(77))를 외측 방향으로 형성할 수 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 우측면에 근접시켜서 배기 스로틀 장치(65)를 컴팩트하게 지지할 수 있는 것이면서 상기 냉각수용 배관이 기계 진동에 의해 디젤 엔진(1)과 접촉하여 손상하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
배기 스로틀 장치(65)에 있어서 액추에이터 케이스(69)가 스로틀 밸브 케이스(68)에 대하여 우측에 배치되고, 수냉 케이스(70)의 후단 좌측에 냉각수 출구관(76) 및 냉각수 입구관(77)이 상하에 배치되어 있다. 즉, 수냉 케이스(70)의 배면측(팬(9)측)에 있어서, 액추에이터 케이스(69)의 좌측면과 헤드 커버(8)의 우측면 사이에 냉각수 리턴 호스(75) 및 냉각수 중계 호스(78)를 배관시키는데에 충분한 공간을 확보할 수 있다. 따라서, 냉각수 리턴 호스(75) 및 냉각수 중계 호스(78)가 기계 진동에 의해 엔진 본체와 접촉해서 손상하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
배기 매니폴드(7)는 압력 인출구(83)에 배기압 센서 파이프(85)를 접속한 구성을 구비한다. 즉, 배기 매니폴드(7)의 상면에 형성된 압력 인출구(83)는 헤드 커버(8)의 우측면을 따라 연장하여 설치된 배기압 센서 파이프(85)의 일단과 접속되어 있다. 또한, 헤드 커버(8)의 후단측(냉각수 펌프(21)측)에 배기압력 센서(84)가 설치되어 있고, 이 배기압력 센서(84)가 가요성 고무 호스 등으로 구성되는 배기압 호스(86)(접속 부품)를 통해 배기압 센서 파이프(85)의 타단과 접속된다.
즉, 배기압 센서 파이프(85)는 헤드 커버(8)와 배기 스로틀 장치(65) 사이의 간극(8a)을 통과하도록 연장하여 설치하고 있다. 따라서, 배기 매니폴드(7)의 압력 인출구(83)로부터 배기압력 센서(84)까지의 접속 경로를 다른 구성 부품을 우회시키는 일 없이 배기압 센서 파이프(85)를 단척으로 형성할 수 있고, 배기압 센서 파이프(85) 및 접속 부품의 방진 구조를 간략화할 수 있다. 또한, 간극(8a)은 헤드 커버(8)에 가장 근접하는 수냉 케이스(70)의 좌단면과 헤드 커버(8) 사이의 공간도 확보되어 있다. 그 때문에 냉각수 배관(냉각수 리턴 호스(75) 및 냉각수 중계 호스(78))을 배기압 센서 파이프(85)에 대하여 간격을 두고 병렬하여 설치할 수 있다. 따라서, 상기 냉각수 배관이 기계 진동에 의해 엔진 본체와 접촉해서 손상하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
압력 인출구(83)는 배기 매니폴드(7)의 상면에 있어서 실린더 헤드(5)와 중계관(66) 사이가 되는 위치에 배치되어 있다. 또한, 배기 매니폴드(7)의 상면에는 압력 인출구(83)보다 외측(중계관(66)측)에 배기 매니폴드(7) 내의 배기가스 온도를 측정하는 가스 온도 센서(82)가 부설되어 있다. 가스 온도 센서(82)의 전기 배선(87)은 헤드 커버(8)의 전단(플라이휠(9)측) 상부를 통과시켜서 좌측면의 커넥터에 접속되어 있다.
라디에이터(24)는 디젤 엔진(1)의 후방에 있어서, 냉각 팬(9)과 대향하는 위치에 팬 슈라우드(도시 생략)를 통해 배치된다. 또한, 라디에이터(24)의 앞면에는 냉각 팬(9)과 대향하도록 오일 쿨러(25)가 배치된다. 이와 같이, 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)는 디젤 엔진(1)의 후방의 냉각 팬(9)에 대향하는 위치에 있어서, 그 방열량이 작은 순서대로 냉각풍의 토출 방향을 향해서 일렬로 배치된다. 따라서, 냉각 팬(9)이 회전 구동함으로써 디젤 엔진(1) 후방으로부터 외기를 흡인함으로써 열교환기인 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)는 각각 외기(냉각풍)가 블로잉되어 공냉되게 된다.
이어서, 도 9~도 14를 참조하여 배기가스 정화 장치(2)에 대하여 설명한다. 배기가스 정화 장치(2)는 정화 입구관(36) 및 정화 출구관(37)을 갖는 배기가스 정화 케이스(38)를 구비한다. 이 배기가스 정화 케이스(38)는 좌우 방향으로 연장된 원통형상으로 구성된다. 그리고, 배기가스 정화 케이스(38)의 우측(배기가스 이동 방향 상류측) 및 좌측(배기가스 이동 방향 하류측) 각각에 정화 입구관(36) 및 정화 출구관(37) 각각이 설치된다.
또한, 배기가스 정화 장치(2)는 플라이휠 하우징(10) 상에서 고정되며, 실린더 헤드(5) 및 헤드 커버(8) 전방에 배치된다. 이때, 정화 입구관(36)이 배기가스 정화 케이스(38)에 있어서의 원통형상 측면의 우측 후방에 설치된다. 그리고, 정화 입구관(36)은 재순환 배기가스관(30)을 넘도록 후방을 향해서 비스듬히 상방으로 굴곡된 형상이 되고, 중계관(66)과 착탈 가능하게 볼트 체결된다. 한편, 정화 출구관(37)은 배기가스 정화 케이스(38)의 원통형상 측면의 좌측 하방에 설치되며, 테일 파이프(135)가 접속된다.
배기가스 정화 케이스(38)의 내부에 이산화질소(NO2)를 생성하는 백금 등의 디젤 산화 촉매(39)(가스 정화체)와, 포집한 입자상 물질(PM)을 비교적 저온에서 연속적으로 산화 제거하는 허니콤 구조의 매연 필터(40)(가스 정화체)를 배기가스의 이동 방향을 따라 직렬로 배열하고 있다. 또한, 배기가스 정화 케이스(38)의 일측부를 소음기(41)에서 형성하고, 소음기(41)에는 테일 파이프(135)와 연결되는 정화 출구관(37)을 설치하고 있다.
상기 구성에 의해 디젤 산화 촉매(39)의 산화 작용에 의해 생성된 이산화질소(NO2)가 매연 필터(40) 내에 일측단면(도입측단면)으로부터 공급된다. 디젤 엔진(1)의 배기가스 중에 포함된 입자상 물질(PM)은 매연 필터(40)에 포집되어 이산화질소(NO2)에 의해 연속적으로 산화 제거된다. 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질(PM)의 제거에 추가하여 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)의 함유량이 저감된다.
또한, 서미스트형의 상류측 가스 온도 센서(42)와 하류측 가스 온도 센서(43)가 배기가스 정화 케이스(38)에 부설된다. 디젤 산화 촉매(39)의 가스 도입측단면의 배기가스 온도를 상류측 가스 온도 센서(42)에 의해 검출한다. 디젤 산화 촉매의 가스 유출측단면의 배기가스 온도를 하류측 가스 온도 센서(43)에 의해 검출한다.
또한, 배기가스 정화 케이스(38)에 배기가스 압력 센서로서의 차압 센서(44)를 부설한다. 매연 필터(40)의 상류측과 하류측 사이의 배기가스의 압력 차를 차압 센서(44)에 의해 검출한다. 매연 필터(40)의 상류측과 하류측 사이의 배기 압력 차에 의거하여 매연 필터(40)에 있어서의 입자상 물질의 퇴적량이 연산되어 매연 필터(40) 내의 막힘 상태를 파악할 수 있도록 구성하고 있다.
전기 배선 커넥터(51)를 일체적으로 설치한 차압 센서(44)는 가스 온도 센서(42, 43)의 전기 배선 커넥터(52, 53)와 함께 대략 L자판형상의 센서 브래킷(센서 지지체)(46)에 지지된다. 이 센서 브래킷(46)은 출구 협지 플랜지(45)에 있어서의 한쪽의 원호체에 형성된 센서 지지부(56)에 착탈 가능하게 부착된다. 즉, 센서 지지부(56)는 정화 입구관(36)측으로부터 가장 먼 소음측의 출구 협지 플랜지(45)의 일부에 형성되어 있다. 그리고, 원호체의 센서 지지부(56)에 센서 브래킷(46)의 연직판부를 볼트 체결함으로써 소음측의 출구 협지 플랜지(45)에 센서 브래킷(46)이 착탈 가능하게 부착된다. 또한, 센서 브래킷(46)은 출구 협지 플랜지(45)에 한정되지 않고, 배기가스 정화 케이스(38)를 조립할 때에 체결되는 중앙 협지 플랜지 등의 다른 협지 플랜지에 체결되는 것으로 해도 좋다.
차압 센서(44)에는 상류측 센서 배관(47)과 하류측 센서 배관(48)의 일단측이 각각 접속된다. 배기가스 정화 케이스(38) 내의 매연 필터(40)를 끼우도록 상류측과 하류측의 각 센서 배관 보스체(49, 50)가 배기가스 정화 케이스(38)에 배치된다. 각 센서 배관 보스체(49, 50)에 상류측 센서 배관(47)과 하류측 센서 배관(48)의 타단이 각각 접속된다.
상기 구성에 의해 매연 필터(40)의 도입측의 배기가스 압력과, 매연 필터(40)의 유출측의 배기가스 압력의 차(배기가스의 차압)가 차압 센서(44)를 통해 검출된다. 매연 필터(40)에 포집된 배기가스 중의 입자상 물질의 잔류량이 배기가스의 차압에 비례하므로 매연 필터(40)에 잔류하는 입자상 물질의 양이 소정 이상으로 증가했을 때에 차압 센서(44)의 검출 결과에 의거하여 매연 필터(40)의 입자상 물질량을 감소시키는 재생 제어(예를 들면, 배기 온도를 상승시키는 제어)가 실행된다. 또한, 재생 제어 가능 범위 이상으로 입자상 물질의 잔류량이 더 증가했을 때에는 배기가스 정화 케이스(38)를 착탈 분해하여 매연 필터(40)를 청소하고, 입자상 물질을 인위적으로 제거하는 유지보수 작업이 행해진다.
센서 브래킷(46)은 센서 지지부(56)와의 접속부(46a)(연직판부)에 대하여 굴곡시킨 센서 적재부(46b)이며, 차압 센서(44) 및 커넥터(52, 53)를 지지하고 있다. 센서 적재부(46b)는 배기가스 정화 케이스(38)의 외주면과 대향하는 하면에 차압 센서(44)에 있어서의 센서 배관(47, 48)과의 배관 연결 부분을 돌출시키고 있으며, 상기 배관 연결 부분을 둘러싸도록 냉각수 배관(54)을 배치한다. 센서 적재부(46b)는 배기가스 정화 케이스(38)의 외주면에 대하여 외측이 되는 상면에서 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 지지한다.
센서 브래킷(46)은 배기가스 정화 장치(2)에 대하여 외측이 되는 면에서 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 지지하여 배기가스 정화 장치(2)로부터의 복사열을 차단한다. 따라서, 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 배기가스 정화 장치(2)로부터 멀어진 위치에 배치함으로써 이들 전기 부품에 대하여 배기가스 정화 케이스(38)로부터의 복사열의 영향을 저감하여 가열에 의한 고장을 억제할 수 있다.
디젤 엔진(1)은 후술하는 바와 같이, 냉각수 펌프(21)에 의해 디젤 엔진(1) 각 부에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 기구를 갖고 있다. 그리고, 상기 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부가 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)을 흐른다. 엔진 냉각수를 냉각수 배관(54)에 흘려 센서 브래킷(46)에 대한 배기가스 정화 장치(2)로부터의 전도열을 억제할 수 있어 센서 브래킷(46)으로 지지하는 전기 부품에 대한 열에 의한 고장을 억제할 수 있다.
센서 브래킷(46)은 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)가 지지하는 면의 반대측이 되는 면에 냉각수 배관(54)을 배치하고 있다. 즉, 센서 브래킷(46)은 배기가스 정화 케이스(38)에 대하여 멀어진 면에서 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 지지하는 한편, 배기가스 정화 케이스(38)에 가까운 면에 냉각수 배관(54)을 배치하고 있다. 센서 브래킷(46)은 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)와 배기가스 정화 케이스(38) 사이가 되는 위치에 냉각수 배관(54)을 배치한다. 따라서, 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)와 배기가스 정화 장치(2) 사이에 냉각수를 흘리는 구성으로 함으로써 이들 전기 부품에 대하여 배기가스 정화 케이스(38)로부터의 전도열뿐만 아니라 복사열의 영향을 저감할 수 있다.
디젤 엔진(1)의 좌측방(흡기 매니폴드(6)측)에 설치한 냉각수 배관 경로에 대하여 설명한다. 냉각수 펌프(21)에 일단이 접속된 냉각수 토출 호스(냉각수 펌프 토출측 배관)(18a)의 타단에 오일 쿨러(18)의 냉각수 도입구를 접속한다. 오일 쿨러(18)의 냉각수 배수구와 일단이 접속된 중계 호스(오일 쿨러 토출측 배관)(18b)의 타단에 센서 브래킷(46)에 설치한 냉각수 배관(54)의 냉각수 도입구를 접속한다. 그리고, 냉각수 배관(54)의 냉각수 배수구가 중계 호스(실린더 블록 공급측 배관)(18c)를 통해 실린더 블록(4)에 접속되어 있다.
즉, 오일 쿨러(18)와 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)과, 냉각수 펌프(21)에 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 상기 각 호스(18a~18c) 등으로 형성하는 냉각수 유통 경로 중에서는 냉각수 펌프(21)와 실린더 블록(4) 사이에 오일 쿨러(18)와 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)이 배치된다. 오일 쿨러(18)의 하류측이며, 실린더 블록(4)의 상류측에 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)이 위치하고 있다. 냉각수 펌프(21)로부터의 냉각수의 일부는 오일 쿨러(18)로부터 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)을 개재하여 실린더 블록(4)에 공급되게 된다.
상기한 바와 같이, 디젤 엔진(1)의 냉각수 경로의 일부에 센서 브래킷(46)에 있어서의 냉각수 배관(54)을 장착한 구성으로 하고 있다. 따라서, 센서 브래킷(46)에 부착되는 센서(44)나 커넥터(51~53)는 냉각수 배관(54)을 흐르는 냉각수에 의해 디젤 엔진(1)이나 배기가스 정화 장치(2)로부터의 열 배출에 의거하는 가온이 방지된다. 구체적으로는 배기가스 정화 케이스(38)로부터의 전도열뿐만 아니라 배기가스 정화 장치(2) 및 디젤 엔진(1)으로부터의 복사열의 영향을 저감할 수 있어 가열에 의한 차압 센서(44)의 검출 본체나 커넥터(51~53)의 고장을 억제할 수 있다.
이어서, 배기가스 정화 장치(2)의 부착 구조를 설명한다. 배기가스 정화 장치(2)에 있어서의 배기가스 정화 케이스(38)는 하류측의 출구 협지 플랜지(45)에 연결 다리체(좌측 브래킷)(80)가 볼트 체결에 의해 착탈 가능하게 부착됨과 아울러, 고정 다리체(우측 브래킷)(81)가 용접 고정된다. 이때, 연결 다리체(80)의 부착 보스부가 출구 협지 플랜지(45)의 원호체에 형성된 관통 구멍이 형선된 다리체 체결부에 볼트 체결되어서 부착된다. 또한, 고정 다리체(81)가 정화 입구관(36)측에서 배기가스 정화 케이스(38)의 외주면에 대하여 용접에 의해 고착된다. 즉, 고정 다리체(81)가 배기가스 정화 케이스(38)의 입구측(상류측)에 설치되고, 연결 다리체(80)가 배기가스 정화 케이스(38)의 출구측(하류측)에 설치된다. 또한, 연결 다리체(80)는 출구 협지 플랜지(45)에 한정되지 않고, 배기가스 정화 케이스(38)를 조립할 때에 체결되는 중앙 협지 플랜지 등의 다른 협지 플랜지에 체결되는 것으로 해도 좋다.
이 배기가스 정화 케이스(38)의 외주에 설치된 연결 다리체(80) 및 고정 다리체(81) 각각이 플라이휠 하우징(10)의 상면측에 형성된 정화 장치 부착부(DPF 부착부)(89)에 볼트 체결된다. 즉, 배기가스 정화 장치(2)는 연결 다리체(80) 및 고정 다리체(81)에 의해 고강성 부재인 플라이휠 하우징(10) 상에 안정적으로 연결 지지된다. 따라서, 배기가스 정화 장치(2)를 엔진(1)의 진동계에 포함시키는 것의 엔진(1)의 구성 부품의 하나로서 고강성 부품인 플라이휠 하우징(10)에 배기가스 정화 장치(2)를 견고하게 연결할 수 있고, 엔진(1)의 진동에 의한 배기가스 정화 장치(2)의 손상을 방지할 수 있다. 엔진(1)의 제조 장소에서 배기가스 정화 장치(2)를 엔진(1)에 장착하여 출하할 수 있다. 또한, 엔진(1)의 배기 매니폴드(7)에 배기가스 정화 장치(2)를 지근 거리에서 연통할 수 있으므로 배기가스 정화 장치(2)를 적정 온도로 유지하기 쉽고, 높은 배기가스 정화 성능을 유지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 배기가스 정화 장치(DPF)(2)는 내열 금속 재료제의 DPF 케이싱(배기가스 정화 케이스)(38)에 원통형의 내측 케이스(도시 생략)를 통해, 예를 들면 백금 등의 디젤 산화 촉매(39)와 허니콤 구조의 매연 필터(40)가 직렬로 나란히 수용된 구조이다. 배기가스 정화 장치(2)는 지지체로서의 플랜지측 브래킷 다리(연결 다리체)(80)와 케이싱측 브래킷 다리(고정 다리체)(81)를 개재하여 플라이휠 하우징(10)에 설치되어 있다. 이 경우, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 일단측은 DPF 케이싱(38)의 외주측에 플랜지(45)를 개재하여 착탈 가능하게 볼트 체결되어 있다. 케이싱측 브래킷 다리(81)의 일단은 DPF 케이싱(38)의 외주면에 일체적으로 용접 고정되어 있다.
한편, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 타단측은 플라이휠 하우징(10)의 상면(DPF 부착부)에 선부착 볼트(90)와 후부착 볼트(91)로 착탈 가능하게 체결된다. 즉, 플랜지측 브래킷 다리(80)에 볼트 관통 구멍(90a, 91a)을 개설한다. DPF 부착부(89)에 나사 구멍(90b, 91b)을 상향으로 개설한다. DPF 부착부(89)의 편평한 상면에 케이싱측 브래킷 다리(81)를 적재하고, 나사 구멍(90b, 91b)에 볼트 관통 구멍(90a, 91a)을 통해 선부착 볼트(91) 및 후부착 볼트(91)를 체결시켜 플라이휠 하우징(10) 상면에 플랜지측 브래킷 다리(80)를 개재하여 배기가스 정화 장치(2)를 착탈 가능하게 고정시키도록 구성하고 있다.
또한, 케이싱측 브래킷 다리(81)의 타단은 플라이휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 2개의 후부착 볼트(91)로 착탈 가능하게 체결된다. 즉, 케이싱측 브래킷 다리(81)에 볼트 관통 구멍(91a)을 개설한다. DPF 부착부(89)에 나사 구멍(91b)을 상향으로 개설한다. DPF 부착부(89)의 편평한 상면에 케이싱측 브래킷 다리(81)을 적재하고, 나사 구멍(91b)에 볼트 관통 구멍(91a)을 통해 후부착 볼트(91)를 체결시켜 플라이휠 하우징(10) 상면에 케이싱측 브래킷 다리(81)를 개재하여 배기가스 정화 장치(2)를 착탈 가능하게 고정시키도록 구성하고 있다.
또한, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 타단에는 볼트 관통 구멍(90a)에 선부착 볼트(90)를 록킹시키기 위한 노치 홈(92)이 형성되어 있다. 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 조립할 때에 노치 홈(92)의 개구부가 선두에 위치하도록 플랜지측 브래킷 다리(80) 전단 가장자리에 노치 홈(92)이 개방되어 있다. 또한, 노치 홈(92)의 개방 가장자리부는 끝이 넓어지는 형상(앞이 넓어지는 형상)의 테이퍼로 형성되어 있다.
상기 구성에 의해 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 조립할 경우, 우선 플라이휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 나사 구멍(90b)을 통해 선부착 볼트(90)를 불완전하게 나사 부착시킨다. DPF 부착부(89) 상면으로부터 플랜지측 브래킷 다리(80)의 판두께 이상으로 선부착 볼트(90)의 헤드부가 이반된 상태로 DPF 부착부(89)에 선부착 볼트(90)를 지지시킨다. 그리고, 작업자가 양손으로 배기가스 정화 장치(2)를 들어올려 선부착 볼트(90)의 헤드부에 노치 홈(92)을 개재하여 플랜지측 브래킷 다리(80)의 나사 구멍(90b)을 록킹시켜 플라이휠 하우징(10) 상면에 배기가스 정화 장치(2)를 임시 고정한다. 그 상태에서 배기가스 정화 장치(2)로부터 작업자가 양손을 뗄 수 있다.
그 후, 플랜지측 브래킷 다리(80)와 케이싱측 브래킷 다리(81)를 3개의 후부착 볼트(91)에 의해 플라이휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 체결시킨다. 한편, 매입 볼트(36x)와 입구 플랜지용 너트(36y)를 통해 중계관(66)에 입구 플랜지체(36a)를 체결시키고, 중계관(66)에 배기가스 입구관(정화 입구관)(36)을 고정시킨다.
이어서, 플라이휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 선부착 볼트(90)를 완전하게 체결시키고, 중계관(66)의 배기가스 출구측과 플라이휠 하우징(10) 상면에 배기가스 정화 장치(2)를 착탈 가능하게 고착시켜 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 조립하는 작업을 완료한다. 또한, DPF 케이싱(38)의 착탈 방향의 앞면측에 노치 홈(92)을 개재하여 플랜지측 브래킷 다리(80) 전방측 가장자리에 볼트 삽입용의 볼트 관통 구멍(90a)을 개방했으므로 선부착 볼트(90)를 불완전한 체결(반고정) 자세로 임시 고정한 상태로 DPF 케이싱(38)을 양손으로 들어올리고, 디젤 엔진(1)(또는 본기)의 부착 부위, 즉 플라이휠 하우징(10) 상면으로 이동시킴으로써 그 선부착 볼트(90)에 노치 홈(92)을 개재하여 볼트 관통 구멍(90a)을 결합할 수 있다.
배기 정화 장치(2)가 부착된 디젤 엔진(1)을 그 상면으로부터 보았을 때 DPF 부착부(89)에 있어서의 선부착 볼트(90)의 부착 위치가 재순환 배기가스관(61)의 배관 위치와 중복된다. 한편, DPF 부착부(89)에 있어서의 후부착 볼트(91)의 부착 위치는 재순환 배기가스관(61)의 배관 위치와 중복되어 있지 않다. 즉, DPF 부착부(89)에 있어서의 나사 구멍(90b)은 실린더 헤드(5) 전방에 배관되는 재순환 배기가스관(61)의 하측에 배치되지만, 평면으로부터 볼 때, 나사 구멍(91b)은 재순환 배기가스관(61)의 배관 위치로부터 분리된 위치에 배치된다.
따라서, 작업자는 DPF 부착부(89)에 선부착 볼트(90)를 임시 고정할 때에는 재순환 배기가스관(61)의 하측에 위치하는 나사 구멍(90b)에 선부착 볼트(90)에 나사 부착시키는 것이지만 배기 정화 장치(2)의 부착 전이므로 디젤 엔진(1) 전방측(플라이휠 하우징(10) 전방)으로부터 용이하게 부착할 수 있다. 그리고, 선부착 볼트(90)의 임시 고정 후, 다리체(브래킷 다리)(80, 81)의 하면을 DPF 부착부(89)의 상면을 따르게 함으로써 디젤 엔진(1) 전방측(플라이휠 하우징(10) 전방)으로부터 실린더 헤드(5) 앞면을 향하여 배기 정화 장치(2)를 슬라이딩시킨다. 즉, 선부착 볼트(90)가 노치 홈(92)을 통과하도록 하고, 배기 정화 장치(2)를 슬라이딩시켜 DPF 부착부(89) 상에 다리체(브래킷 다리)(80, 81)를 설치한다.
이에 따라 플랜지측 브래킷 다리(80)의 볼트 관통 구멍(90a)을 선부착 볼트(90)에 록킹한 상태로 배기 정화 장치(2)가 DPF 부착부(89) 상에 적재된다. 이때, DPF 부착부(89)의 나사 구멍(91b)의 상측에 다리체(브래킷 다리)(80, 81)의 볼트 관통 구멍(91a)이 위치하게 된다. 그리고, 작업자는 디젤 엔진(1)의 상측으로부터 상하로 겹쳐서 연통하고 있는 볼트 관통 구멍(91a) 및 나사 구멍(91b)의 위치를 재순환 배기가스관(61)의 주위가 되는 위치에서 확인할 수 있다. 즉, 볼트 관통 구멍(91a) 및 나사 구멍(91b)이 평면으로부터 볼 때에 재순환 배기가스관(61)과 겹치지 않는 위치가 되기 때문에 볼트 관통 구멍(91a) 및 나사 구멍(91b)의 바로 위로부터 후부착 볼트(91)를 삽입하여 체결할 수 있다.
상기한 바와 같이 조립할 때, 작업자는 DPF 케이싱(38)으로부터 손을 뗀 상태로 후부착 볼트(91)(볼트)를 체결하여 플랜지측 브래킷 다리(80) 및 케이싱측 브래킷 다리(81)를 체결할 수 있다. 또한, 상기와 역의 순서로 배기가스 정화 장치(2)를 분리할 수 있다. 그 결과, 배기가스 정화 장치(2)(DPF 케이싱(38))는 상기 각 브래킷 다리(80, 81)와 중계관(66)에 의해 고강성 부재인 플라이휠 하우징(10)의 상부에서 디젤 엔진(1)의 전방부에 안정되게 연결 지지할 수 있다. 또한, 1명의 작업자에 의해 디젤 엔진(1)으로의 배기가스 정화 장치(2)의 착탈 작업을 실행할 수 있다.
이와 같이, 디젤 엔진(1)은 배기가스를 처리하는 배기가스 정화 케이스(2)를 구비하고, 디젤 엔진(1)의 상면측에 배기가스 정화 장치(2)를 배치하고 있다. 그리고, 디젤 엔진(1) 또는 배기가스 정화 장치(2)의 한쪽에 임시 고정 록킹 노치(90)를 설치하고, 다른쪽에 임시 고정 록킹 노치(92)를 설치하는 구조로서, 디젤 엔진(1)의 부설 부품의 하방측에 임시 고정 록킹체(87) 또는 임시 고정 록킹 노치(92)를 배치하고 있다. 따라서, 부설 부품으로부터 어긋난 위치에서 배기가스 정화 장치(2)의 후부착 볼트(91)를 체결할 수 있어 배기가스 정화 장치(2)의 착탈 작업성을 향상할 수 있다.
디젤 엔진(1)은 플라이휠 하우징(10) 상에 배기가스 정화 장치(2)를 탑재하는 구조로서, 디젤 엔진(1)과 배기가스 정화 장치(2) 사이에 부설 부품으로서의 재순환 배기가스관(61)을 연장하여 설치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 측면(정면측 측면)에 재순환 배기가스관(61)을 우회시켜서 부착 높이를 컴팩트하게 형성할 수 있다. 그리고, 플라이휠 하우징(10) 상면측에 임시 고정 록킹체(90)를 개재하여 배기가스 정화 장치(2)를 임시 고정 지지하여 체결 작업성을 향상할 수 있다.
또한, 디젤 엔진(1)은 배기 매니폴드(7)에 배기 스로틀 밸브 케이스(스로틀 밸브 케이스)(68)를 개재하여 배기 출구관(중계관)(66)을 고착하고, 배기가스 정화 장치(2)의 입구관(36)에 배기 출구관(66)을 연결하고 있다. 따라서, 배기 출구관(66)의 수단을 변경하는 것만으로 배기가스 정화 장치(2)의 부착 위치 등을 용이하게 변경할 수 있고, 각종 작업 차량의 엔진 룸 스페이스에 간단하게 대응시켜 배기가스 정화 장치(2)가 적재된 디젤 엔진(1)을 탑재할 수 있다.
이하, 도 15~도 17을 참조하여 상기 디젤 엔진(1)을 탑재한 작업기에 대하여 도면에 의거하여 설명한다. 도 15~도 17은 정치형 작업기로서의 엔진 발전기의 설명도이다.
도 15~도 17을 참조하여 본 실시형태의 정치형 작업기의 구조를 설명한다. 도 15~도 17에 나타내는 바와 같이, 기체 프레임대(251) 상에 사각 상자형의 기체 하우징(252)을 적재한다. 기체 프레임대(251) 상면 중 기체 하우징(252)의 내부 중앙에 디젤 엔진(1)을 설치한다. 디젤 엔진(1) 앞면측의 냉각 팬(9) 설치측에 라디에이터(24)를 배치한다. 디젤 엔진(1) 배면측에 후술하는 발전기(268)가 배치되며, 발전기(268) 설치측의 기체 하우징(252) 측벽에 조작 패널부(257)와 외기 도입구부(258)를 형성하고 있다.
또한, 디젤 엔진(1)의 우측면측의 흡기 매니폴드(6) 설치부에 외부 공기를 제진·정화하는 에어 클리너(32)와, 흡기 매니폴드(6)로부터 디젤 엔진(1)의 각 기통에 배기가스의 일부를 환류시키는 배기가스 재순환 장치(EGR)(26)를 설치한다. 배기가스 재순환 장치(26)와 흡입 기관(33)을 개재하여 흡기 매니폴드(6)에 에어 클리너(32)를 접속시켜 에어 클리너(32)로부터 디젤 엔진(1)으로 신기를 공급하고 있다.
한편, 디젤 엔진(1)의 좌측면측의 배기 매니폴드(7) 설치부에 배기 스로틀 밸브(배기 스로틀 장치)(65)를 설치한다. 배기 스로틀 밸브(65)를 개재하여 배기 매니폴드(7)에 플라이휠 하우징(10) 상에 고정된 배기가스 정화 장치(2)의 입구관(36)을 접속시킨다. 또한, 배기가스 정화 장치(2)가 테일 파이프(135)에 접속되어 있고, 디젤 엔진(1)의 배기가스는 테일 파이프(135)로부터 기체 하우징(252)의 외부로 인출된다.
라디에이터(24) 설치측의 기체 하우징(252) 측벽에 난기 배출구부(259)를 형성함과 아울러, 라디에이터(24) 설치측의 기체 프레임대(251) 상면에 디젤 엔진(1)용의 연료 탱크(260)를 배치하고 있다. 또한, 기체 하우징(252)의 측벽에 도어(270)를 개폐 가능하게 설치하고, 에어 클리너(32) 또는 배기가스 정화 케이스(21)의 유지보수 작업 등을 행한다. 작업자는 이 도어(270)로부터 기체 하우징(252) 내부로 출입 가능하게 구성할 수 있다.
디젤 엔진(1)의 플라이휠 하우징(10)에 작업기로서의 발전기(268)를 설치하고 있다. 작업자가 수동 조작으로 중계 단절시키는 PTO 클러치(269)를 개재하여 디젤 엔진(1)의 출력축(크랭크축)(3)에 발전기(268)의 구동축을 연결시켜 디젤 엔진(1)에서 발전기(268)를 구동한다. 발전기(268)의 전력은 전기 케이블로 원격 장소의 전동기기 등의 전원으로서 공급하도록 구성하고 있다. 또한, 발전기(268)와 마찬가지로 디젤 엔진(1)으로 구동하는 컴프레서 또는 유압 펌프 등을 설치하고, 건축 공사 또는 토목 공사 등에 사용하는 정치형 작업기를 구성하는 것도 가능하다.
또한, 본원발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 실시형태로 구체화할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다른 실시형태의 엔진 장치로서 도 18에 나타내는 디젤 엔진(1a)과 같이 센서 브래킷(센서 지지체)(46)에 대하여 디젤 엔진(1a)의 우측방(배기 매니폴드(7)측)에 설치한 냉각수 배관 경로로부터 냉각수를 공급하는 것으로 해도 좋다. 도 18에 나타내는 디젤 엔진(1a)에 있어서의 센서 브래킷(46)으로의 냉각수 경로에 대하여 이하에 설명한다.
도 18에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1a)은 배기가스 정화 장치(2)에 있어서의 배기가스 정화 케이스(38)의 우측단면(배기가스 이동 방향 상류측의 덮개체)에 센서 브래킷(46)을 부착하고 있다. 센서 브래킷(46)은 배기가스 정화 장치(2)의 길이 방향(배기가스 이동 방향)을 따라 배기가스 정화 케이스(38)보다 외측이 되는 위치에 배치되어 있다. 즉, 센서 브래킷(46)을 배기가스 정화 장치(2)의 우측단면에서 접속함과 아울러, 배기가스 정화 장치(2)의 우측단면보다 외측(우측)에 배치한다.
디젤 엔진(1a)의 우측방(배기 매니폴드(7)측)에 설치한 냉각수 배관 경로에 대하여 설명한다. 냉각수 펌프(21)에 일단이 접속된 냉각수 리턴 호스(냉각수 펌프 흡입측 배관)(75)의 타단에 수냉 케이스(70)의 냉각수 출구관(76)을 접속한다. 수냉 케이스(70)의 냉각수 입구관(77)과 일단이 접속된 중계 호스(수냉 케이스 공급측 배관)(78a)의 타단에 센서 브래킷(46)에 설치한 냉각수 배관(54)의 냉각수 배수구를 접속한다. 또한, 냉각수 배관(54)의 냉각수 도입구와 일단이 접속된 중계 호스(EGR 쿨러 토출측 배관)(78b)의 타단에 EGR 쿨러(29)의 냉각수 배수구를 접속한다. 그리고, EGR 쿨러(29)의 냉각수 도입구가 냉각수 인출 호스(EGR 쿨러 흡입측 배관)(79)를 개재하여 실린더 블록(4)에 접속되어 있다.
즉, 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)이 냉각수 펌프(21)에 대하여 EGR 쿨러(29) 및 배기 스로틀 장치(65)와 함께 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 상기 각 호스(75, 78a, 78b, 79) 등으로 형성하는 냉각수 유통 경로 중에서는 냉각수 펌프(21)와 EGR 쿨러(29) 사이에 배기 스로틀 장치(65)와 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)이 배치된다. EGR 쿨러(29)의 하류측이며, 배기 스로틀 장치(65)의 상류측에 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)이 위치하고 있다. 냉각수 펌프(21)로부터의 냉각수의 일부는 실린더 블록(4)으로부터 EGR 쿨러(29)를 개재하여 센서 브래킷(46)의 냉각수 배관(54)을 흐른 후, 배기 스로틀 장치(65)에 공급되어 순환하게 된다.
또한, 본원발명에 의한 엔진 장치는 상기한 바와 같은 엔진 발전기에 한정되지 않고, 콤바인, 트랙터 등의 농작업기나 포크리프트카, 휠 로더, 크레인 차 등의 특수 작업용 차량과 같은 각종 작업 기계에 대하여 널리 적용할 수 있다. 이하에 도 19 및 도 20을 참조하여 트랙터(280)에 상기 디젤 엔진(1)을 탑재한 구조를 설명한다.
도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이 트랙터(280)의 개요에 대하여 설명한다. 실시형태에 있어서의 트랙터(280)의 주행기체(282)는 주행부로서의 좌우 한쌍의 전차륜(283)과 같이 좌우 한쌍의 후차륜(284)으로 지지되어 있다. 주행기체(282)의 전방부에 탑재한 동력원으로서의 커먼 레일식의 디젤 엔진(1)으로 후차륜(284) 및 전차륜(283)을 구동함으로써 트랙터(280)는 전후진 주행하도록 구성되어 있다. 엔진(1)은 보닛(286)으로 덮여 있다.
주행기체(282)의 상면에는 캐빈(287)이 설치되고, 상기 캐빈(287)의 내부에는 조종 좌석(288)과, 조타함으로써 전차륜(283)의 조향 방향을 좌우로 움직이도록 한 조종 핸들(둥근 핸들)(289)이 배치되어 있다. 캐빈(287)의 저부보다 하측에는 엔진(1)에 연료를 공급하는 연료 탱크(291)가 설치되어 있다. 주행기체(282)의 후방부에는 엔진(1)으로부터의 회전 이동력을 적당히 변속해서 전후 사륜(283, 283, 284, 284)으로 전달하기 위한 미션 케이스(297)가 탑재되어 있다. 좌우의 후차륜(284)의 상방은 주행기체(282)에 고정된 펜더(299)로 덮여 있다.
이 트랙터(280)에 있어서, 엔진(1)은 캐빈(287) 전방의 보닛(286) 하측의 엔진룸 내에 배치됨과 아울러, 플라이휠 하우징(10)이 캐빈(287) 전방측에 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 배기가스 정화 장치(2)가 엔진(1)의 후방 상측에 배치된다. 즉, 엔진(1)의 후방에 설치한 플라이휠 하우징(10)의 상방에 배기가스 정화 장치(2)가 배치된다. 또한, 엔진(1)의 전방에는 냉각 팬(9)에 대치하는 위치에 라디에이터(24), 오일 쿨러(25), 및 에어 클리너(32) 각각이 배치된다.
이와 같이 캐빈(287) 전방에 배치되는 엔진(1), 배기가스 정화 장치(2), 라디에이터(24) 및 에어 클리너(32)는 캐빈(287) 전방측에 배치되는 보닛(286)에 의해 덮인다. 그리고, 보닛(286)은 엔진(1)이나 배기가스 정화 장치(2)에 작업자가 액세스 가능해지도록 개폐 가능하게 구성된다. 또한, 엔진(1)은 크랭크축(3)이 트랙터(280)의 전후 방향을 따르도록 배치되어 있다. 그리고, 배기가스 정화 장치(2)는 길이 방향을 트랙터(280)의 좌우측 방향을 따르도록 하고, 엔진(1)의 크랭크축(3)과 길이 방향이 직교하도록 배치되어 있다.
이어서, 도 21 및 도 22를 참조하면서 상기 엔진(1)을 탑재한 정치형 작업기의 별도 실시형태에 대해서 설명한다. 상기 별도 실시형태에서는 정치형 작업기로서 공기 조화기(도시 생략)용의 엔진 구동식 컴프레서를 채용하고 있다. 도 21 및 도 22는 엔진 구동식 컴프레서의 설명도이다.
도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이 기체 프레임대(251) 상에 사각 상자형의 기체 하우징(252)을 적재한다. 기체 프레임대(251) 상면 중 기체 하우징(252)의 내부 중앙에 엔진(1)을 설치한다. 엔진(1) 앞면측의 냉각 팬(9) 설치측에 라디에이터(24)를 배치한다. 엔진(1) 배면측에 컴프레서(268)가 배치되고, 컴프레서(268) 설치측의 기체 하우징(252) 측벽에 조작 패널부(257)와 외기 도입구부(258)를 형성하고 있다. 또한, 기체 프레임대(251)에도 기체 하우징(252) 내에 외부 공기를 도입하는 하부 외기 도입구부(284)를 복수 개소 형성하고 있다.
또한, 엔진(1)의 우측면측의 흡기 매니폴드(6) 설치부에 외부 공기를 제진·정화하는 에어 클리너(32)와, 흡기 매니폴드(3)로부터 엔진(1)의 각 기통에 배기가스의 일부를 환류시키는 배기가스 재순환 장치(EGR)(26)를 설치한다. 배기가스 재순환 장치(26)와 흡입 기관(33)을 통해 흡기 매니폴드(6)에 에어 클리너(32)를 접속시켜 에어 클리너(32)로부터 엔진(1)에 신기를 공급하고 있다.
한편, 엔진(1)의 좌측면측의 배기 매니폴드(7) 설치부에 배기 스로틀 밸브(배기 스로틀 장치)(65)를 설치한다. 배기 스로틀 밸브(65)를 개재하여 배기 매니폴드(7)에 플라이휠 하우징(10) 상에 고정된 배기가스 처리 장치(2)의 정화 입구관(36)을 접속시킨다. 또한, 배기가스 처리 장치(2)가 테일 파이프(135)에 접속되어 있고, 디젤 엔진(3)의 배기가스는 테일 파이프(135)의 배기구(136)로부터 기체 하우징(252)의 외부로 방출된다. 테일 파이프(135)는 라디에이터(24) 설치측에 연장되어서 중도부에서 상향으로 만곡하고 있다. 테일 파이프(135)의 배기구(136)는 기체 하우징(252) 상면을 관통하여 개구하고 있다.
기체 하우징(252) 상면 중 테일 파이프(135)의 배기구(136)의 근방에 기체 하우징(252) 내외를 연통시키는 난기 배출구부(285)를 형성하고 있다. 난기 배출구부(285)에는 격자상의 배출 프레임체(286)를 장착하고 있다. 라디에이터(24) 설치측의 기체 프레임대(251) 상면에 엔진(1)용의 연료 탱크(260)를 배치한다. 또한, 기체 하우징(252)의 측벽에 도어(270)를 개폐 가능하게 설치하여 에어 클리너(32) 또는 배기가스 정화 케이스(21)의 유지보수 작업 등을 행한다. 작업자는 이 도어(270)로부터 기체 하우징(252) 내부에 출입 가능하게 구성할 수 있다. 냉각 팬(9)의 회전에 의해 기체 하우징(252)의 외기 도입구부(258)로부터 도입된 외부 공기(냉각풍)는 컴프레서(268), 엔진(1) 및 라디에이터(24)에 블로잉된 후, 기체 하우징(252)의 난기 배출구부(259)로부터 외부로 배출된다.
엔진(1)의 플라이휠 하우징(10)에 작업부로서의 컴프레서(268)를 부착하고 있다. 작업자가 수동조작으로 중계 단절시키는 PTO 클러치(269)를 개재하여 엔진(1)의 크랭크축(3)에 컴프레서(268)의 구동축을 연결시켜 엔진(1)에 의해 컴프레서(268)를 작동시킨다. 예를 들면, 컴프레서(268)로 공기 조화기의 냉매를 압축하고, 화물수송용의 컨테이너 내의 온도를 냉동화물의 보존에 적합한 보냉 온도(예를 들면, -20℃ 정도)로 유지하도록 구성한다. 또한, 컴프레서(268)와 마찬가지로 엔진(1)에 의해 구동하는 발전기 또는 유압 펌프 등을 설치하여 건축 공사나 토목 공사 등에 사용하는 정치형 작업기를 구성하는 것도 가능하다.
도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이 기체 하우징(252)의 상면에는 기체 하우징(252) 내외를 연통시키는 통기구(261)를 형성하고 있다. 통기구(261)에는 배기가스 처리 장치(2)를 하방으로부터 면하게 하고 있다. 통기구(261)에는 격자상의 통기 프레임체(282)를 장착하고 있다. 기체 하우징(252) 내에는 통기구(261)를 개폐하는 셔터판(263)을 배치하고 있다. 이 경우, 기체 하우징(252) 상부 내면에 있어서의 통기구(261) 외주부의 좌우 양측에 한쌍의 지지 플레이트(264)를 하향으로 돌출하여 설치하고 있다. 셔터판(263)에 설치한 가로로 긴 피봇축(265)의 좌우 양단측을 좌우 양쪽 지지 플레이트(264)에 회동 가능하게 축지지하고 있다. 따라서, 셔터판(263)은 피봇축(265) 둘레로 상하 회동 가능하게 되어 있다. 기체 하우징(252) 상부 내면에 있어서의 통기구(261)의 외주 가장자리부에는 통기구(261)를 둘러싸는 고무재 등의 완충재(266)를 부착하고 있다. 튀어 올라 회동한 셔터판(263)이 기체 하우징(252)의 상부 내면측에 급격히 충돌하는 것을 완충재(266)의 존재에 의해 방지하여 소음의 발생을 억제하고 있다.
상기 구성에 있어서 엔진(1) 구동 시에는 냉각 팬(9)의 회전에 의해 외기 도입구부(258)로부터 난기 배출구부(259)를 향해서 흐르는 냉각풍이 셔터판(263)의 일측면측에 블로잉되고, 셔터판(263)을 피봇축(265) 둘레로 튀어 올라 회동시켜 기체 하우징(252)의 상부 내면을 따르는 자세로 유지한다. 그 결과, 엔진(1) 구동 시에는 기체 하우징(252) 상면의 통기구(261)가 셔터판(263)으로 폐지된다. 반대로 엔진(1) 정지 시에는 냉각 팬(9)이 회전 정지해서 기체 하우징(252) 내를 냉각풍이 흐르지 않게 되므로 셔터판(263)은 자중에 의해 피봇축(265) 둘레로 하향 회동한다. 그 결과, 기체 하우징(252) 상면의 통기구(261)가 개방되게 되어 엔진(1) 정지 후에도 통기구(261)를 개재하여 자연스럽게 기체 하우징(252) 내부의 열기를 배출할 수 있다.
상기 기재 및 도 21 및 도 22로부터 명백한 바와 같이 컴프레서나 발전기라는 작업부(268)를 구동시키는 엔진(1)과, 상기 엔진(1)의 배기가스를 처리하는 배기가스 처리 장치(2)를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진(1)의 일측부에 냉각 팬(9)을 설치하는 한편, 상기 엔진(1)의 타측부에 플라이휠 하우징(10)을 설치하고, 상기 플라이휠 하우징(10) 내의 플라이휠(11)에 상기 작업부(268)를 동력 전달 가능하게 연결하여 상기 플라이휠 하우징(10)의 상면측에 상기 배기가스 처리 장치(2)를 부착하고, 상기 배기가스 처리 장치(2)를 상기 작업부(268)의 상방에 위치시키고 있으므로 상기 엔진(1)의 고강성 부품인 상기 플라이휠 하우징(10)을 사용해서 상기 배기가스 처리 장치(2)를 고강성으로 지지하여 진동 등에 의한 상기 배기가스 처리 장치(2)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 작업부(268) 상방의 스페이스를 상기 배기가스 처리 장치(2)의 배치 공간으로서 유효 이용할 수 있으며, 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징(252) 내 스페이스의 이용 효율을 향상할 수 있다.
상기 기재 및 도 21 및 도 22로부터 명백한 바와 같이 상기 기체 하우징(252) 내에는 상기 통기구(261)를 개폐하는 셔터판(263)을 배치하고, 상기 엔진(1) 구동 시에 상기 냉각 팬(9)의 냉각풍에 의해 상기 셔터판(263)이 폐지되고, 상기 엔진(1) 정지 시에는 상기 셔터판(263)이 자중에 의해 개방되도록 구성하고 있으므로 상기 엔진(1)의 구동 중에는 진애 등이 상기 통기구(261)를 통해 상기 기체 하우징(252) 내로 들어가는 것을 확실히 방지할 수 있다. 상기 엔진(1)의 정지 후에는 상기 배기가스 처리 장치(2)로부터 발하는 열기를 상기 통기구(261) 경유로 상기 기체 하우징(252) 외로 놓아 주는 것이 가능하여 상기 기체 하우징(252) 내부에 열기가 가득 차는 것을 억제할 수 있다. 상기 배기가스 처리 장치(2) 자체나 상기 기체 하우징(252) 등에 대한 열해의 발생을 억제할 수 있다.
도 23은 셔터판(263)의 개폐 제어에 대한 별도 실시형태를 설명하는 기능 블록도를 나타내고 있다. 기체 하우징(252)의 조작 패널부(257)에 배치한 컨트롤러(275)는 키 스위치(276)의 온오프나 기체 하우징(252) 내의 온도에 의거하여 셔터판(263)을 개폐 제어하는 것이며, 중앙연산장치(CPU)나 기억 수단 등을 구비하고 있다. 컨트롤러(275)에는 전원 인가용의 키 스위치(276)를 개재하여 배터리(277)를 접속하고 있다. 배터리(277)와 컨트롤러(275) 사이에는 컨트롤러(275)로부터의 지령에 의해 컨트롤러(275) 자신에 대한 우회도로의 전력 공급이 가능한 스위칭 회로(278)를 키 스위치(276)와 병렬로 접속하고 있다. 컨트롤러(275)의 입력측에는 기체 하우징(252) 내의 온도를 검출하는 온도 검출 부재로서의 온도 센서(279)를 접속하고 있다. 컨트롤러(275)의 출력측에는 셔터판(263)을 개폐 구동시키는 액추에이터로서의 셔터 모터(280)에 대한 모터 구동 회로(281)를 접속하고 있다. 상세한 도시하는 것은 생략하지만 셔터 모터(280)는 셔터판(263)의 피봇축(265)에 회전 이동력을 전달 가능하게 연결되어 있다.
상기 구성에 있어서 오퍼레이터가 키 스위치(276)를 온 작동시켜서 엔진(1)을 시동시켰을 때는 컨트롤러(275)의 지령에 의해 셔터 모터(280)를, 예를 들면 정전 구동시켜 셔터판(263)을 피봇축(265) 둘레로 튀어 올라 회동시켜서 기체 하우징(252)의 상부 내면을 따른 자세로 유지한다. 그 결과, 엔진(1) 구동 시에는 기체 하우징(252) 상면의 통기구(261)가 셔터판(263)으로 폐지된다. 반대로 오퍼레이터가 키 스위치(276)를 오프 작동시켜서 엔진(1)을 정지 시켰을 때에는 스위칭 회로(278)를 통한 바이패스의 전력 공급에 의해 컨트롤러(275)의 작동을 소정 시간 유지하고, 컨트롤러(275)의 지령에 의해 셔터 모터(280)를, 예를 들면 역전 구동 시켜 셔터판(263)을 피봇축(265) 둘레로 하향 회동시킨다. 그 결과, 기체 하우징(252) 상면의 통기구(261)가 개방되게 되고, 엔진(1) 정지 후에도 통기구(261)를 개재하여 자연스럽게 기체 하우징(252) 내부의 열기를 배출할 수 있다. 키 스위치(276) 오프로부터 소정 시간 경과하면 스위칭 회로(278)가 오프되어 컨트롤러(275)는 다음의 키 스위치(276) 온 까지의 동안 자신의 전력 소비를 정지한다.
또한, 엔진(1)의 구동 중에 기체 하우징(252) 내가 소정 온도 이상(고온)인 것을 온도 센서(279)가 검출하면 컨트롤러(275)의 지령에 의해 셔터 모터(280)를, 예를 들면 역전 구동시켜서 셔터판(263)을 피봇축(265) 둘레로 하향 회동시킨다. 그 결과, 셔터판(263)이 개방되어 냉각 팬(9)에 의한 냉각풍으로는 부족한 분만큼 외기를 기체 하우징(252) 내로 안내 도입할 수 있다. 따라서, 배기가스 처리 장치(2)의 외주 온도가 과잉으로 상승하는 것을 억제할 수 있다. 기체 하우징(252) 내가 소정 온도 미만인 것을 온도 센서(279)가 검출하면 컨트롤러(275)의 지령에 의해 셔터 모터(280)를, 예를 들면 정전 구동시켜 셔터판(263)을 피봇축(265) 둘레로 튀어 올라 회동시켜 셔터판(263)이 폐지된다.
상기 기재 및 도 21~도 23으로부터 명백한 바와 같이 컴프레서나 발전기라는 작업부(268)와, 엔진 장치와, 상기 작업부(268) 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징(252)을 구비하는 정치형 작업기에 있어서, 상기 기체 하우징(252)의 상면에는 상기 기체 하우징(252) 내외를 연통시키는 통기구(261)를 형성하고, 상기 통기구(261)에 상기 배기가스 처리 장치(2)를 하방으로부터 면하게 하는 한편, 상기 셔터판(263)을 개폐 구동시키는 액추에이터(280)를 구비하고, 상기 액추에이터(280)에 의해 키 스위치(276)의 온 작동 시에 상기 셔터판(263)을 폐지시키고, 상기 키 스위치(276)의 오프 작동 시에 상기 셔터판(263)을 개방시키도록 구성하고 있으므로 상기 엔진(1)의 구동 중에는 진애 등이 상기 통기구(261)를 통해 상기 기체 하우징(252) 내로 들어가는 것을 확실히 방지할 수 있다. 상기 엔진(1)의 정지 후에는 상기 배기가스 처리 장치(2)로부터 발하는 열기를 상기 통기구(261) 경유로 상기 기체 하우징(252) 외로 놓아 주는 것이 가능하여 상기 기체 하우징(252) 내부에 열기가 가득차는 것을 억제할 수 있다. 상기 배기가스 처리 장치(2) 자체나 상기 기체 하우징(252) 등에 대한 열해의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면 도 24에 나타내는 바와 같이 통기구(261) 개폐용의 셔터판(263)을 생략해도 지장이 없다. 도 24에 나타내는 바와 같이 컴프레서나 발전기라는 작업부(268)와, 엔진 장치와, 상기 작업부(268) 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징(252)을 구비하는 정치형 작업기에 있어서, 상기 기체 하우징(252)의 상면에는 상기 기체 하우징(252) 내외를 연통시키는 통기구(261)를 설치하고, 상기 통기구(261)에 상기 배기가스 처리 장치(2)를 하방으로부터 면하게 하면 상기 배기가스 처리 장치(2)로부터 발하는 과잉한 열기를 상기 통기구(261) 경유로 상기 기체 하우징(252) 외로 놓아 주는 것이 가능하여 상기 기체 하우징(252) 내부의 히트 밸런스 최적화에 공헌한다.
이어서, 도 25~도 29를 참조하여 본원발명에 있어서의 또 다른 실시형태의 엔진 장치를 설명한다. 상기 별도 실시형태의 엔진 장치에 있어서, 전기 배선 커넥터(51)를 일체적으로 설치한 차압 센서(44)는 가스 온도 센서(42, 43)의 전기 배선 커넥터(52, 53)와 함께 대략 L자판형상의 센서 브래킷(센서 지지체)(46)에 지지된다. 이 센서 브래킷(46)은 상류측 덮개체(63)에 착탈 가능하게 부착된다. 센서 브래킷(46)의 연직판부가 상류측 덮개체(63) 상측에 설치된 센서 지지부에 볼트(55)에 의해 볼트 체결되어 있다.
센서 브래킷(46)은 상류측 덮개체(63)와의 접속부(46a)(연직판부)에 대하여 굴곡시킨 센서 적재부(46b)에서 차압 센서(44) 및 커넥터(52, 53)를 지지하고 있다. 센서 브래킷(46)은 접속부(46a)를 배기가스 정화 케이스(38)의 외주측(반경외측)에 연장하여 설치함으로써 센서 적재부(46b)를 배기가스 정화 케이스(38)보다 상측이 되는 위치에 배치한다. 센서 적재부(46b)는 배기가스 정화 케이스(38)의 외주면측이 되는 하면에 차압 센서(44)에 있어서의 센서 배관(47, 48)과의 배관 연결 부분을 돌출시키는 한편, 배기가스 정화 케이스(38)의 외주면에 대하여 외측이 되는 상면에서 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 지지한다.
센서 브래킷(46)은 배기가스 정화 장치(2)에 대하여 외측이 되는 면에서 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 지지하여 배기가스 정화 장치(2)로부터의 복사열을 차단한다. 따라서, 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 배기가스 정화 장치(2)로부터 멀어진 위치에 배치함으로써 이들 전기 부품에 대하여 배기가스 정화 케이스(38)로부터의 복사열의 영향을 저감하여 가열에 의한 고장을 억제할 수 있다.
센서 브래킷(46)은 접속부(46a) 상부 가장자리 근처보다 배기가스 정화 장치(2) 외측(배기가스 이동 방향 상류측)을 향하여 센서 적재부(46b)를 연장하여 설치시킨다. 센서 브래킷(46)은 센서 적재부(46b) 상면에서 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 지지함으로써 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 배기가스 정화 장치(2)로부터 멀어진 위치에 배치할 수 있다. 즉, 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)는 배기가스 정화 케이스(38)의 상류측단면(상류측 덮개체)(63)에 대하여 우측(배기가스 이동 방향 상류측)이며, 또한 배기가스 정화 케이스(38)의 외주면(촉매 케이스(39a)의 외주면)에 대하여 상측에 배치된다.
배기가스 정화 케이스(38)의 상류측 덮개체(38)에 연결한 센서 브래킷(46)으로 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 지지함으로써 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53)를 디젤 산화 촉매(39)보다 배기가스 이동 방향 상류측에 배치할 수 있다. 센서 브래킷(46)에 의해 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53) 등의 전기 부품을 열용량이 작은 디젤 산화 촉매(39)보다 배기가스 이동 방향 상류측에 배치하기 때문에 전기 부품에 대한 배기가스 정화 장치(2)로부터의 열에 의한 영향을 억제할 수 있다.
상기한 바와 같이 센서 브래킷(지지 브래킷)(46)은 배기가스 정화 장치(2)의 상류측단면(상류측 덮개체)(63)에 부착된다. 차압 센서(44) 및 커넥터(51~53) 등의 전기 부품을 배기가스 정화 장치(2) 외측이며, 배기가스 정화 장치(2) 내의 배기가스 이동 방향 상류측에 배치한다. 배기가스 정화 장치(2)의 배기가스 정화 케이스(38)의 일단면에 연결한 센서 브래킷(46)으로 차압 센서(44) 등의 전기 부품을 배기가스 도입부(정화 입구관)(36)보다 외측 위치에 배치한다. 전기 부품을 배기가스 정화 장치(2)보다 상류측으로 멀어진 위치에 배치할 수 있기 때문에 배기가스 정화 장치(2)로부터의 전도열이나 복사열에 의한 영향을 저하시켜 가열에 의한 전기 부품의 고장을 억제할 수 있다.
도 30 및 도 31은 도 25~도 29에 나타내는 별도 실시형태의 엔진 장치를 탑재한 정치형 작업기로서의 엔진 발전기의 예를 나타내고 있다. 엔진 발전기의 상세는 앞서 나타낸 실시형태의 것과 기본적으로 마찬가지이므로 상세한 설명은 할애한다.
이어서, 도 32 및 도 33을 참조하여 도 25~도 29에 나타내는 별도 실시형태의 엔진 장치를 휠로더(211)에 탑재한 구조를 설명한다.
도 32 및 도 33에 나타내는 휠로더(211)는 좌우 한쌍의 전륜(213) 및 후륜(214)을 갖는 주행기체(216)를 구비하고 있다. 주행기체(216)에는 조종부(217)와 엔진(1)이 탑재되어 있다. 주행기체(216) 전방측부에는 작업부인 로더 장치(212)를 장착하여 로더 작업을 행하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 조종부(217)에는 오퍼레이터가 착좌하는 조종 좌석(219)과, 조종 핸들(218)과, 엔진(1) 등을 출력 조작하는 조작 수단이나, 로더 장치(212)용의 조작 수단으로서의 레버 또는 스위치 등이 배치되어 있다.
휠로더(211)의 전방부이며 전륜(213)의 상방에는 상술한 바와 같이 작업부인 로더 장치(212)를 구비하고 있다. 로더 장치(212)는 주행기체(216)의 좌우 양측에 배치된 로더 포스트(222)와, 각 로더 포스트(222)의 상단에 상하 회전 가능하게 연결된 좌우 한쌍의 리프트 암(223)과, 좌우 리프트 암(223)의 선단부에 상하 회전 가능하게 연결된 버킷(224)을 갖고 있다.
각 로더 포스트(222)와 이것에 대응한 리프트 암(223) 사이에는 리프트 암(223)을 상하 회전시키기 위한 리프트 실린더(226)가 각각 설치되어 있다. 좌우 리프트 암(223)과 버킷(224) 사이에는 버킷(224)을 상하 회전시키기 위한 버킷 실린더(228)가 설치되어 있다. 이 경우, 조종 좌석(219)의 오퍼레이터가 로더 레버(도시 생략)를 조작함으로써 리프트 실린더(226)이나 버킷 실린더(228)가 신축 작동하여 리프트 암(223)이나 버킷(224)을 상하 회전시켜 로더 작업을 실행하도록 구성하고 있다.
이 휠로더(211)에 있어서, 엔진(1)은 조종 좌석(219)의 하측이며, 플라이휠 하우징(10)이 주행기체(216)의 전방부측에 위치하도록 배치된다. 즉, 엔진(1)은 엔진 출력축의 방향이 로더 장치(212)와 카운터 웨이트(215)가 늘어서는 전후 방향을 따르도록 엔진(1)이 배치되어 있다. 그리고, 이 엔진(1)의 후방에 있어서 냉각 팬(9)의 정면 후측에 전방으로부터 순서대로 오일 쿨러(25) 및 라디에이터(24)가 배치된다. 또한, 엔진(1)의 전방 상측에 있어서 플라이휠 하우징(10) 상부에 고정된 배기가스 정화 장치(2)가 배치된다.
배기가스 정화 장치(2)는 그 정화 입구관(36)이 엔진(1) 우측방에 설치되는 배기 매니폴드(7)의 배기 출구(71)에 직접 접속된다. 이 배기가스 정화 장치(2)는 그 배기가스의 이동 방향이 같은 방향이 되도록 설치된다. 즉, 정화 입구관(36)보다 배기가스 정화 케이스(38) 내에 도입한 배기가스가 정화 케이스(38) 내를 우측으로부터 좌측을 향해서 흘러 입자상 물질(PM)이 제거된다. 그리고, 정화된 배기가스가 배기가스 정화 장치(2)의 좌측 하측 측면에서 접속되는 테일 파이프(135)를 통해 기외로 방출된다.
또한, 엔진(1)은 그 좌측방에서 신기(외부 공기)를 흡인하는 에어 클리너(32)와 연결한다. 에어 클리너(32)는 엔진(1)의 좌측 후방이며, 배기가스에 의거하는 열배출에 의해 가온되는 배기가스 정화 장치(2)로부터 이간된 위치에 배치된다. 즉, 에어 클리너(32)는 엔진(1) 후방의 라디에이터(24)의 좌측방이며, 배기가스 정화 장치(2)로부터의 열에 영향을 주지 않는 위치에 배치된다. 따라서, 수지 성형품 등으로 구성되어 열적에 약한 에어 클리너(32)가 배기가스 정화 장치(2)를 통과하는 배기가스에 의거하는 열배출에 의한 변형 등이라는 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다.
이와 같이, 조종 좌석(219) 하측 및 후방에 배치되는 엔진(1), 배기가스 정화 장치(2), 라디에이터(24) 및 에어 클리너(32)는 카운터 웨이트(215)의 상측에 배치되는 보닛(220)에 의해 덮인다. 이 보닛(220)은 조종부(217)의 바닥면으로부터 돌기한 시트 프레임(전방 커버부)(221)으로서 구성됨과 아울러, 조종부(217) 내의 전방부분이, 조종부(217)의 후방부분이 개폐 가능한 보닛 커버(229)(돌출 커버부)로서 구성된다.
즉, 엔진(1) 전방부의 상방을 시트 프레임(221)이 덮음으로써 이 엔진(1) 전방 상측에 배치되는 배기가스 정화 장치(2)도 시트 프레임(221)이 덮는다. 한편, 보닛 커버(229)가 엔진(1) 후방부의 상방으로부터 후방을 향해서 덮는 형상을 구비함으로써 엔진(1) 후방에 배치되는 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)도 덮는다.
보닛(220)의 시트 프레임(221)의 상측에는 조종 좌석(219)이 착탈 가능하게 설치된다. 이에 따라 시트 프레임(221)으로부터 조종 좌석(219)을 이탈했을 때에 시트 프레임(221) 상면이 개방되기 때문에 시트 프레임(221) 하측의 엔진(1) 및 배기가스 정화 장치(2) 등에 대하여 유지보수가 가능해진다. 또한, 조종 좌석(219)을 착탈 가능하게 하는 구성에 한정되는 것은 아니고, 조종 좌석(219)이 시트 프레임(221)의 상방에서 전방측을 경동함으로써 시트 프레임(221) 상면을 개방시키는 것으로 해도 좋다. 이때, 조종 좌석(219)이 고정 설치된 시트 프레임(221) 자체가 전방측을 경동함으로써 엔진(1) 등의 상측이 개방되는 것으로 해도 좋다.
보닛(220)이 그 전방에 상면을 개구 가능하게 한 시트 프레임(221)을 구비함으로써 시트 프레임(221)의 상면을 닫았을 때, 시트 프레임(1)이 엔진(1) 전방 상측에 배치되는 배기가스 정화 장치(2)를 덮는다. 따라서, 비바람 등에 기인한 배기가스 정화 장치(2)의 온도 저하를 억제할 수 있고, 배기가스 정화 장치(2)를 적정 온도로 유지하기 쉽다. 또한, 작업자가 배기가스 정화 장치(2)에 접촉할 우려를 적게 할 수 있다. 한편, 시트 프레임(221)의 상면을 열었을 때, 엔진(1) 전방 상측이 개방되기 때문에 엔진(1) 전방 상측에 배치되는 배기가스 정화 장치(2)로의 액세스가 용이해지기 때문에 유지보수 작업이 행하기 쉽다.
한편, 시트 프레임(211) 후방에 있어서, 보닛(220)은 시트 프레임(221)의 상면보다 상방으로 돌출시킨 보닛 커버(229)를 구비한다. 이 보닛 커버(229)는 카운터 웨이트(215) 상측에 배치됨으로써 엔진(1) 후방에 배치되는 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)를 덮음과 아울러, 개폐 가능하게 구성된다.
엔진(1)은 플라이휠 하우징(10)의 앞면측에 미션 케이스(132)가 연결되어 있다. 엔진(1)으로부터 플라이휠(11)을 경유한 동력은 미션 케이스(132)로 적당히 변속되어 전륜(213) 및 후륜(214)이나 리프트 실린더(226) 및 버킷 실린더(228) 등의 유압 구동원(133)에 전달되게 된다.
본원발명에 있어서의 각 부의 구성은 도시의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본원발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경이 가능하다.
1 : 디젤 엔진 2 : 배기가스 정화 장치
7 : 배기 매니폴드 10 : 플라이휠 하우징
18a : 냉각수 토출 호스(냉각수 배관) 18b : 중계 호스(냉각수 배관)
18c : 냉각수 공급 호스(냉각수 배관) 36 : 정화 입구관
42 : 상류측 가스 온도 센서 43 : 하류측 가스 온도 센서
44 : 차압 센서(배기가스 압력 센서) 47 : 상류측 센서 배관
48 : 하류측 센서 배관 49 : 센서 배관 보스체
50 : 센서 배관 보스체 51 : 전기 배선 커넥터
52 : 전기 배선 커넥터 53 : 전기 배선 커넥터
54 : 냉각수 배관 63 : 상류측 덮개체
64 : 하류측 덮개체 70 : 수냉 케이스
75 : 냉각수 리턴 호스 76 : 냉각수 출구관
77 : 냉각수 입구관 78 : 중계 호스
79 : 냉각수 인출 호스

Claims (10)

  1. 엔진과, 엔진으로부터의 배기가스를 정화하기 위한 배기가스 정화 장치와, 그 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 전기 부품과, 엔진용 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 기구를 구비하는 엔진 장치에 있어서,
    상기 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부가 상기 전기 부품을 냉각하는 엔진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 정화 케이스에 연결한 지지 브래킷으로 상기 전기 부품을 지지함과 아울러,
    상기 지지 브래킷에 상기 냉각수 순환 기구의 순환하는 냉각수의 일부를 흘리는 냉각수 배관을 설치하고 있는 엔진 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지 브래킷은 상기 전기 부품을 상기 배기가스 정화 장치의 외측 위치에서 지지하는 한편, 상기 냉각수 배관을 상기 전기 부품과 상기 배기가스 정화 장치 사이가 되는 위치에 배치하고 있는 엔진 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기가스 정화 장치는 그 길이 방향이 상기 엔진의 크랭크축에 대하여 직행하는 방향이 되도록 상기 엔진의 일측부에 설치된 플라이휠 하우징 상에 배치되어 있는 엔진 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기가스 정화 장치의 외측이며, 상기 배기가스 정화 장치 내에 있어서의 배기가스 이동 방향 상류측에 상기 전기 부품을 배치하고 있는 엔진 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배기가스 정화 장치는 상기 엔진의 일측에 설치된 배기 매니폴드와 배기가스 도입부를 통해 연결되어 있고,
    상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 정화 케이스의 일단면에 연결한 지지 브래킷으로 상기 전기 부품을 상기 배기가스 도입부보다 외측 위치에 배치하고 있는 엔진 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진의 일측부에 냉각 팬을 설치하는 한편, 상기 엔진의 타측부에 플라이휠 하우징을 설치하고, 상기 플라이휠 하우징 내의 플라이휠에 상기 작업부를 동력 전달 가능하게 연결하고, 상기 플라이휠 하우징의 상면측에 상기 배기가스 처리 장치를 부착하여 상기 배기가스 처리 장치를 상기 작업부의 상방에 위치시키고 있는 엔진 장치.
  8. 컴프레서나 발전기라는 작업부와, 제 7 항에 기재된 엔진 장치와, 상기 작업부 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징을 구비하는 정치형 작업기에 있어서,
    상기 기체 하우징의 상면에는 상기 기체 하우징 내외를 연통시키는 통기구를 형성하고, 상기 통기구에 상기 배기가스 처리 장치를 하방으로부터 면하게 하고 있는 정치형 작업기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기체 하우징 내에는 상기 통기구를 개폐하는 셔터판을 배치하고, 상기 엔진 구동 시에는 상기 냉각 팬의 냉각풍에 의해 상기 셔터판이 폐지되고, 상기 엔진 정지 시에는 상기 셔터판이 자중에 의해 개방되도록 구성하고 있는 정치형 작업기.
  10. 컴프레서나 발전기라는 작업부와, 제 7 항에 기재된 엔진 장치와, 상기 작업부 및 상기 엔진 장치를 수용하는 기체 하우징을 구비하는 정치형 작업기에 있어서,
    상기 기체 하우징의 상면에는 상기 기체 하우징 내외를 연통시키는 통기구를 형성하고, 상기 통기구에 상기 배기가스 처리 장치를 하방으로부터 면하게 하는 한편,
    상기 셔터판을 개폐 구동시키는 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터에 의해 키 스위치의 온 작동 시에 상기 셔터판을 폐지시키고, 상기 키 스위치의 오프 작동 시에 상기 셔터판을 개방시키도록 구성하고 있는 정치형 작업기.
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