KR20170044717A - 엔진 장치 - Google Patents

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KR20170044717A
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토모유키 키무라
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

배기가스 정화 장치(27)의 손상 등을 방지할 수 있음과 아울러 엔진(1)이 탑재되는 차량(51, 151)의 차체 강도를 용이하게 확보할 수 있도록 한 엔진 장치를 제공하려고 하는 것이다. 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질, 또는 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치(27)를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 배기가스 정화 장치(27)를 지지대(87)에 고착하는 구조로서, 배기가스 정화 장치(27)의 배기가스 입구를 연결하는 배기 연결부(7a)와, 지지대(87)를 연결하는 지지대 연결부(7b)를 엔진(1)의 배기가스 출구관(7)에 각각 설치한 것이다.

Description

엔진 장치{ENGINE DEVICE}
본원 발명은 농업기계(트랙터, 콤바인) 또는 건설기계(불도저, 유압 셔블, 로드) 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 엔진 장치에 관한 것이다.
종래부터 디젤 엔진의 배기 경로 중에 배기가스 정화 장치(배기가스 후처리 장치)로서, 디젤 파티큘레이트 필터를 내설한 케이스(이하, DPF 케이스라고 한다)와, 요소 선택 환원형 촉매를 내설한 케이스(이하, SCR 케이스라고 한다)를 설치하고, 배기가스 정화 장치로서의 DPF 케이스와 SCR 케이스에 배기가스를 도입하여 디젤 엔진으로부터 배출된 배기가스를 정화 처리하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1~3 참조).
일본특허 제 4703260호 공보 일본특허 제 4605205호 공보 일본특허 제 5020185호 공보
선행기술문헌과 같이, 배기가스에 요소수를 혼입시키는 배기 연결관을 구비하고, 배기 연결관에 SCR 케이스의 배기 입구를 접속시키는 구조에서는 SCR 케이스에 근접시켜서 배기 연결관을 용이하게 조립할 수 있음과 아울러 배기 연결관에 요소수 분사부를 형성하는 구조에서는 요소수 분사부를 특별히 설치할 필요가 없어 요소수 분사부 등의 부착 구조를 간략화할 수 있다.
그러나, 엔진의 상면측에 DPF 케이스와 SCR 케이스를 설치시키는 구조에서는 병설시키는 DPF 케이스와 SCR 케이스 간의 상방측에 배기 연결관을 배치한 배기가스 정화 장치가 중량 부품이 되고, 엔진의 중심이 고위치가 되기 때문에 엔진의 진동을 용이하게 경감할 수 없음과 아울러 엔진의 전체 높이가 높아지기 쉬워 엔진을 탑재시키는 차량의 차체 구조가 제한되고, 엔진의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 용이하게 향상시킬 수 없는 등의 문제가 있다.
또한, 엔진의 상면측에 배기가스 정화 장치(DPF 케이스, SCR 케이스)를 설치시키는 구조에서는 엔진에 지지 다리체 등의 지지 기구를 설치하여 그 지지 기구를 통해 엔진 상면측에 배기가스 정화 장치를 적재할 필요가 있기 때문에 엔진 착탈용의 엔진 매달기 부재를 구비하고, 하역 기계 등을 이용하여 엔진 매달기 부재를 통해 엔진을 매달아 이동시키는 경우, 상기 지지 기구의 부착 위치 또는 엔진 매달기 부재의 부착 위치가 서로 제한되기 쉬워 배기가스 정화 장치의 지지에 적합한 상기 지지 기구의 부착 위치, 또는 엔진의 매달기 이동에 적합한 엔진 매달기 부재의 부착 위치를 용이하게 확보할 수 없는 등의 문제가 있다. 즉, 상기 배기가스 정화 장치의 사양, 또는 엔진의 구조에 대응시켜서 상기 지지 기구 또는 엔진 매달기 부재의 부착 레이아웃을 용이하게 선택할 수 없음과 아울러 사양이 다른 엔진에 엔진 매달기 부재를 용이하게 공용할 수 없는 등의 문제가 있다.
그래서, 본원 발명은 이들의 현 상황을 검토해서 개선을 실시한 엔진 장치를 제공하려고 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본원 발명의 엔진 장치는 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질, 또는 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치를 지지대에 고착하는 구조로서, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 입구를 연결하는 배기 연결부와, 상기 지지대를 연결하는 지지대 연결부를 상기 엔진의 배기가스 출구관에 각각 설치한 것이다.
상기 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 배기가스 출구관의 상면측에 평행하게 형성하는 상기 배기 연결부와 지지대 연결부를 계단 형상으로 형성하고, 상기 배기가스 출구관 상면 중 상기 배기 연결부가 형성되는 상기 배기가스 출구관 상면보다 상기 지지대 연결부가 형성되는 상기 배기가스 출구관 상면을 낮게 형성한 것이다.
상기 엔진 장치에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치로서 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 DPF 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 SCR 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중에 요소수를 분사하는 요소 혼합관을 구비하는 구조로서, 상기 지지대의 상면에 상기 DPF 케이스를 얹는 DPF 케이스 적재부와, 상기 SCR 케이스를 얹는 SCR 케이스 적재부를 설치하고, 상기 지지대의 상면측에 상기 DPF 케이스와 SCR 케이스를 병설시킴과 아울러 상기 지지대의 상면 중 상기 지지대의 DPF 케이스 적재부의 상면보다 상기 지지대의 SCR 케이스 적재부의 상면을 낮게 형성한 것이다.
상기 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 흡기 매니폴드에 상기 배기 매니폴드의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러를 구비하고, 상기 엔진의 실린더 헤드 측면에 배기 매니폴드를 설치하는 구조로서, 상기 배기 매니폴드의 상면측에 근접시켜서 과급기와 상기 배기가스 출구관을 배치함과 아울러 상기 배기 매니폴드의 하면측에 근접시켜서 EGR 쿨러를 배치한 것이다.
본원 발명의 엔진 장치는 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질, 또는 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치를 지지대에 고착하는 구조로서, 상기 엔진에 지지 다리체를 통해 상기 지지대를 적재함과 아울러 상기 지지 다리체에 엔진 착탈용의 엔진 매달기 부재를 고착한 것이다.
상기 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 매달기 부재를 고착하기 위한 지지 다리체로서 후방부 지지 다리체를 구비하고, 상기 엔진의 실린더 헤드의 측면 중 상기 엔진의 플라이휠 상방의 측면에 상기 후방부 지지 다리체를 체결하고, 상기 엔진의 플라이휠 설치측의 측면에 상기 후방부 지지 다리체를 세워 설치시키는 구조로서, 상기 후방부 지지 다리체의 외측면측에 상기 엔진 매달기 부재를 체결하기 위한 복수의 볼트를 비스듬히 상하방향으로 배열시킨 것이다.
상기 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 흡기 매니폴드에 배기 매니폴드의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러를 구비하고, 상기 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프를 연장 설치시키는 구조로서, 상기 지지 다리체에 상기 엔진 매달기 부재용의 스페이서를 설치하고, 상기 지지 다리체의 스페이서에 상기 엔진 매달기 부재를 체결시켜 상기 지지 다리체와 엔진 매달기 부재 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프의 배치 스페이스를 형성한 것이다.
상기 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 매달기 부재를 고착하기 위한 지지 다리체로서 측부 지지 다리체와 후방부 지지 다리체를 구비하고, 상기 측부 지지 다리체에 전방부 엔진 매달기 부재를 설치하고, 후방부 지지 다리체에 후방부 엔진 매달기 부재를 설치한 것이다.
(발명의 효과)
본원 발명에 의하면 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질, 또는 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치를 지지대에 고착하는 구조로서, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 입구를 연결하는 배기 연결부와, 상기 지지대를 연결하는 지지대 연결부를 상기 엔진의 배기가스 출구관에 각각 설치한 것이기 때문에 상기 엔진에 대하여 중량 부품인 상기 배기가스 정화 장치의 지지 위치를 낮게 하여 상기 엔진의 중심 위치를 낮게 할 수 있고, 상기 배기가스 정화 장치의 진동을 저감할 수 있어 상기 배기가스 정화 장치의 손상 등을 방지할 수 있음과 아울러 상기 엔진의 진동을 저감할 수 있어 상기 엔진이 탑재되는 차량의 차체 강도를 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 입구와 상기 지지대의 각 지지 자세가 서로 제약되는 것을 억제할 수 있어 상기 배기가스 정화 장치의 사양, 또는 상기 엔진의 설치 구조에 대응시켜서 상기 배기가스 정화 장치 또는 상기 지지대의 장착 레이아웃을 용이하게 선택할 수 있고, 엔진의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 향상시킬 수 있다.
본원 발명에 의하면 상기 엔진의 배기가스 출구관의 상면측에 평행하게 형성하는 상기 배기 연결부와 지지대 연결부를 계단 형상으로 형성하고, 상기 배기가스 출구관 상면 중 상기 배기 연결부가 형성되는 상기 배기가스 출구관 상면보다 상기 지지대 연결부가 형성되는 상기 배기가스 출구관 상면을 낮게 형성한 것이기 때문에 단차를 갖게 한 평행한 평면에 상기 배기 연결부와 지지대 연결부를 형성할 수 있고, 상기 지지대 연결부에 설치하는 스페이서 등에 의해 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 입구와 상기 지지대의 부착 오차를 용이하게 해소할 수 있고, 상기 배기가스 정화 장치 또는 상기 지지대의 부착 높이의 조절 등을 간략화할 수 있다. 추가하여, 상기 엔진에 지지대를 부착하기 위한 지지 다리부품을 소형으로 형성할 수 있어 경량화, 비용 저감, 강성 향상 등을 가능하게 할 수 있다. 또한, 상기 배기가스 정화 장치의 부착 구조의 부품점수를 삭감할 수 있고, 또한 제조 비용을 저감할 수 있는 것이면서 상기 배기가스 정화 장치의 조립 강성을 향상시킬 수 있다.
본원 발명에 의하면 상기 배기가스 정화 장치로서 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 DPF 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 SCR 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중에 요소수를 분사하는 요소 혼합관을 구비하는 구조로서, 상기 지지대의 상면에 상기 DPF 케이스를 얹는 DPF 케이스 적재부와, 상기 SCR 케이스를 얹는 SCR 케이스 적재부를 설치하고, 상기 지지대의 상면측에 상기 DPF 케이스와 SCR 케이스를 병설시킴과 아울러 상기 지지대의 상면 중 상기 지지대의 DPF 케이스 적재부의 상면보다 상기 지지대의 SCR 케이스 적재부의 상면을 낮게 형성한 것이기 때문에 상기 배기가스 정화 장치의 지지 위치를 낮게 하여 엔진의 중심을 저위치로 해서 각종 차량의 차체에 방진 지지하는 엔진의 진동을 용이하게 경감할 수 있는 것이면서 상기 SCR 케이스의 지지 위치를 낮게 함으로써 상기 요소 혼합관의 지지 위치를 낮게 할 수 있고, 그 결과, 엔진의 전체 높이를 낮게 형성할 수 있어 엔진을 탑재시키는 차량의 차체 구조의 제한을 완화할 수 있고, 엔진의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 용이하게 향상시킬 수 있다.
본원 발명에 의하면 상기 엔진의 흡기 매니폴드에 상기 배기 매니폴드의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러를 구비하고, 상기 엔진의 실린더 헤드 측면에 배기 매니폴드를 설치하는 구조로서, 상기 배기 매니폴드의 상면측에 근접시켜서 과급기와 상기 배기가스 출구관을 배치함과 아울러 상기 배기 매니폴드의 하면측에 근접시켜서 EGR 쿨러를 배치한 것이기 때문에 상기 배기 매니폴드가 설치된 엔진 측면에 상기 과급기와 EGR 쿨러를 컴팩트하게 지지할 수 있는 것이면서 상기 엔진의 상면측에 상기 지지대를 통해 상기 배기가스 정화 장치를 부피가 작게 설치할 수 있어 엔진을 탑재시키는 차량의 엔진룸 등을 컴팩트하게 구성할 수 있고, 엔진의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 용이하게 향상할 수 있다.
본원 발명에 의하면 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질, 또는 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치를 지지대에 고착하는 구조로서, 상기 엔진에 지지 다리체를 통해 상기 지지대를 적재함과 아울러 상기 지지 다리체에 엔진 착탈용의 엔진 매달기 부재를 고착한 것이기 때문에 상기 지지 다리체의 부착 위치 또는 상기 엔진 매달기 부재의 부착 위치가 서로 제한되는 일이 없어 상기 배기가스 정화 장치의 지지에 적합한 상기 지지 다리체의 부착 위치, 또는 상기 엔진의 매달기 이동에 적합한 상기 엔진 매달기 부재의 부착 위치를 간단하게 확보할 수 있다. 상기 배기가스 정화 장치의 사양, 또는 상기 엔진의 구조에 대응시켜서 상기 지지 다리체 또는 엔진 매달기 부재의 부착 레이아웃을 간단하게 선택할 수 있는 것이며, 상기 배기가스 정화 장치 또는 상기 지지대 또는 상기 엔진 매달기 부재 등의 장착 레이아웃을 용이하게 선택할 수 있어 상기 엔진의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 향상시킬 수 있다. 또한, 사양이 다른 엔진에 상기 엔진 매달기 부재를 용이하게 공용할 수 있고, 상기 엔진 매달기 부재의 범용성을 향상시켜서 제조 비용을 저감할 수 있다.
본원 발명에 의하면 상기 엔진 매달기 부재를 고착하기 위한 지지 다리체로서 후방부 지지 다리체를 구비하고, 상기 엔진의 실린더 헤드의 측면 중 상기 엔진의 플라이휠 상방의 측면에 상기 후방부 지지 다리체를 체결하고, 상기 엔진의 플라이휠 설치측의 측면에 상기 후방부 지지 다리체를 세워 설치시키는 구조로서, 상기 후방부 지지 다리체의 외측면측에 상기 엔진 매달기 부재를 체결하기 위한 복수의 볼트를 비스듬히 상하방향으로 배열시킨 것이기 때문에 상기 엔진 매달기 부재의 체결 폭 치수 등이 제한되어도 상기 엔진 매달기 부재를 체결하기 위한 복수의 볼트를 소정 간격을 두고 배치할 수 있다. 상기 엔진 매달기 부재의 연결 강도를 유지하면서 상기 엔진 매달기 부재의 체결부를 컴팩트하게 형성할 수 있다.
본원 발명에 의하면 상기 엔진의 흡기 매니폴드에 상기 배기 매니폴드의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러를 구비하고, 상기 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프를 연장 설치시키는 구조로서, 상기 지지 다리체에 상기 엔진 매달기 부재용의 스페이서를 설치하고, 상기 지지 다리체의 스페이서에 상기 엔진 매달기 부재를 체결시켜 상기 지지 다리체와 엔진 매달기 부재 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프의 배치 스페이스를 형성한 것이기 때문에 상기 엔진의 외주면에 근접시켜서 상기 배기가스 리턴용 EGR 파이프를 연장 설치할 수 있고, 상기 배기가스 리턴용 EGR 파이프를 저진동으로 지지할 수 있음과 아울러 상기 엔진 매달기 부재로 상기 배기가스 리턴용 EGR 파이프의 기외측을 차폐하여 상기 엔진 매달기 부재로 상기 배기가스 리턴용 EGR 파이프를 보호할 수 있다.
본원 발명에 의하면 상기 엔진 매달기 부재를 고착하기 위한 지지 다리체로서 측부 지지 다리체와 후방부 지지 다리체를 구비하고, 상기 측부 지지 다리체에 전방부 엔진 매달기 부재를 설치하고, 후방부 지지 다리체에 후방부 엔진 매달기 부재를 설치한 것이기 때문에 상기 엔진의 대각선 방향으로 고강성 부착부를 확보해서 상기 측부 지지 다리체 및 전방부 엔진 매달기 부재와, 상기 후방부 지지 다리체 및 후방부 엔진 매달기 부재를 각각 체결 고정할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태를 나타내는 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 2는 동 우측면도이다.
도 3은 동 정면도이다.
도 4는 동 배면도이다.
도 5는 동 평면도이다.
도 6은 동 상부의 배기가스 정화 장치를 부착한 배면시 설명도이다.
도 7은 동 상부의 배기가스 정화 장치를 떼어낸 배면시 설명도이다.
도 8은 동 상부의 배기가스 정화 장치를 부착한 우측면시 설명도이다.
도 9는 동상부의 배기가스 정화 장치를 떼어낸 우측면시 설명도이다.
도 10은 배기가스 정화 장치의 좌측면도이다.
도 11은 배기가스 정화 장치의 우측면도이다.
도 12는 배기가스 정화 장치의 우측 단면 설명도이다.
도 13은 배기가스 정화 장치의 지지대부의 분해 설명도이다.
도 14는 배기가스 정화 장치의 지지대부의 단면 설명도이다.
도 15는 제 2 케이스와 요소 혼합관의 단면 설명도이다.
도 16은 요소 혼합관의 단면 설명도이다.
도 17은 배기가스 정화 장치와 실린더 헤드 지지부의 배면 설명도이다.
도 18은 배기가스 정화 장치와 실린더 헤드 지지부의 정면 설명도이다.
도 19는 요소 혼합관의 요소 분사부의 분해 설명도이다.
도 20은 요소 혼합관의 요소 분사부의 단면 설명도이다.
도 21은 디젤 엔진을 탑재한 트랙터의 좌측면도이다.
도 22는 동 평면도이다.
도 23은 디젤 엔진을 탑재한 작업 차량의 측면도이다.
도 24는 동 작업 차량의 평면도이다.
이하에 본 발명을 구체화한 제 1 실시형태를 도면(도 1~도 20)에 의거하여 설명한다. 도 1은 디젤 엔진(1)의 배기 매니폴드(6)가 설치된 좌측면도, 도 2는 디젤 엔진(1)의 흡기 매니폴드(3)가 설치된 우측면도, 도 3은 디젤 엔진(1)의 냉각 팬(24)이 설치된 정면도이다. 또한, 배기 매니폴드(6)가 설치된 측을 디젤 엔진(1)의 좌측면이라고 칭하고, 흡기 매니폴드(3)가 설치된 측을 디젤 엔진(1)의 우측면이라고 칭하고, 냉각 팬(24)이 설치된 측을 디젤 엔진(1)의 정면이라고 칭한다.
도 1~도 5를 참조하면서 디젤 엔진(1)의 전체 구조에 대하여 설명한다. 도 1~도 5에 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)에 상재(上載)되어 있다. 실린더 헤드(2)의 타측면에 배기 매니폴드(6)가 배치되어 있다. 실린더 블록(5)의 정면과 배면으로부터 엔진 출력축(4)의 전단과 후단을 돌출시키고 있다.
도 1~도 5에 나타내는 바와 같이 실린더 블록(5)의 배면에 플라이휠 하우징(8)을 고착하고 있다. 플라이휠 하우징(8) 내에 플라이휠(9)을 설치한다. 엔진 출력축(4)의 후단측에 플라이휠(9)을 축 지지시키고 있다. 플라이휠(9)을 통해 디젤 엔진(1)의 동력을 인출하도록 구성하고 있다. 또한, 실린더 블록(5)의 하면에는 오일 팬(11)이 배치되어 있다.
도 2~도 5에 나타내는 바와 같이 흡기 매니폴드(3)에는 재순환용의 배기가스를 도입하는 배기가스 재순환 장치(EGR)(15)를 배치한다. 에어클리너(16)(도 21 참조)가 흡기 매니폴드(3)에 접속된다. 에어클리너(16)에서 제진·정화된 외부 공기는 흡기 매니폴드(3)로 보내지고, 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 통해 흡기 매니폴드(3)로부터 디젤 엔진(1)의 각 기통으로 환류됨으로써 디젤 엔진(1)의 연소 온도가 낮아져 디젤 엔진(1)으로부터의 질소 산화물(NOx)의 배출량이 저감되고, 또한 디젤 엔진(1)의 연비가 향상된다.
또한, 실린더 블록(5) 내와 라디에이터(19)(도 21 참조)에 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프(21)를 구비한다. 디젤 엔진(1)의 냉각 팬(24) 설치측에 냉각수 펌프(21)를 배치한다. 엔진 출력축(4)에 V 벨트(22) 등을 통해 냉각수 펌프(21) 및 냉각 팬(24)을 연결하고, 냉각수 펌프(21) 및 냉각 팬(24)을 구동한다. 배기가스 재순환 장치(15)에 배기가스를 공급하는 EGR 쿨러(18)를 통해 냉각수 펌프(21)로부터 실린더 블록(5) 내로 냉각수를 보내는 한편 냉각 팬(24) 바람으로 디젤 엔진(1)을 냉각하도록 구성하고 있다.
도 1~도 5에 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 파티큘레이트 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 5에 나타내는 바와 같이 DPF 케이스로서의 제 1 케이스(28)에는 산화 촉매(30)와, 수트 필터(31)가 내설된다. SCR 케이스로서의 제 2 케이스(29)에는 요소 선택 촉매 환원용의 SCR 촉매(32)와, 산화 촉매(33)가 내설된다.
디젤 엔진(1)의 각 기통으로부터 배기 매니폴드(6)에 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.
도 3~도 5에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)는 평면으로 볼 때 디젤 엔진(1)의 출력축(크랭크축)(4)과 교차하는 직교방향으로 길게 연장된 장척 원통 형상으로 구성하고 있다. 제 1 케이스(28)의 통형상 양측(배기가스 이동방향 일단측과 동 타단측)에는 배기가스를 도입하는 DPF 입구관(34)과, 배기가스를 배출하는 DPF 출구관(35)을 설치하고 있다. 마찬가지로, 제 2 케이스(29)의 양측(배기가스 이동방향 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 보내는 과급기(38)와, 배기 매니폴드(6)에 볼트 체결하는 배기가스 출구관(7)을 배치하고 있다. 과급기(38)와 배기가스 출구관(7)을 통해 배기 매니폴드(6)에 DPF 입구관(34)을 연통시키고, 디젤 엔진(1)의 배기가스를 제 1 케이스(28) 내에 도입한다. 한편, 후술하는 요소 혼합관(39)을 통해 DPF 출구관(35)에 SCR 입구관(36)을 접속시키고, 제 1 케이스(28)의 배기가스를 제 2 케이스(29) 내에 도입하도록 구성하고 있다. 추가하여, DPF 출구관(35)과 요소 혼합관(39)은 볼트 체결시키는 DPF 출구측 플랜지체(41)에 착탈가능하게 접속되어 있다. 또한, SCR 입구관(36)과 요소 혼합관(39)은 용접 가공으로 일체적으로 접속되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 다기통분의 각 인젝터(도시 생략)에 도 21(도 22)에 나타내는 연료 탱크(45)를 접속하는 연료 펌프(42)와 커먼레일(43)을 구비한다. 실린더 헤드(2)의 흡기 매니폴드(3) 설치측에 커먼레일(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 통해 연료 펌프(42)에 흡입되는 한편 연료 펌프(42)의 토출측에 커먼레일(43)이 접속되고, 원통 형상의 커먼레일(43)이 디젤 엔진(1)의 각 인젝터에 각각 접속되어 있다. 또한, 연료 펌프(42)로부터 커먼레일(43)로 압송되는 연료 중 잉여분은 연료 탱크(45)로 되돌아가고, 고압의 연료가 커먼레일(43) 내에 일시 저류되고, 커먼레일(43) 내의 고압 연료가 디젤 엔진(1)의 각 기통(실린더) 내부에 공급된다.
상기 구성에 의해 상기 연료 탱크(45)의 연료가 연료 펌프(42)에 의해 커먼레일(43)로 압송되고, 고압의 연료가 커먼레일(43)에 축적됨과 아울러 상기 각 인젝터의 연료 분사 밸브가 각각 개폐 제어됨으로써 커먼레일(43) 내의 고압의 연료가 디젤 엔진(1)의 각 기통에 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.
또한, 도 1~도 14를 참조하여 상기 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 부착 구조를 설명한다. 도 2, 도 4, 도 13, 도 17, 도 18에 나타내는 바와 같이 실린더 헤드(2)의 전방면 중 우측 모서리부에 하단측을 볼트(81) 체결하는 전방부 지지 다리체(82)와, 실린더 헤드(2)의 좌측면 중 전방측 모서리부에 하단측을 볼트(83) 체결하는 측방부 지지 다리체(84)와, 실린더 헤드(2)의 후방면에 하단측을 볼트(85) 체결하는 후방부 지지 다리체(86)를 구비하고, 실린더 헤드(2)에 각 지지 다리체(82, 84, 86)를 세워 설치시킨다. 판금 가공으로 형성한 직사각형 형상의 지지대(87)를 구비하고, 각 지지 다리체(82, 84, 86)의 상단측에 지지대(87)의 측면 및 상면측을 볼트(88) 체결시키고 있다. 또한, 배기가스 출구관(7)에 대향 설치하는 지지대(87)의 상면에 평판 형상의 위치 결정체(89)를 용접 고정시킴과 아울러 상방을 향해 개구시킨 배기가스 출구관(7)의 평탄한 배기가스 출구면(7a)과 평행하게 배기가스 출구관(7)에 평탄한 위치 결정 단차부(7b)를 형성하고, 위치 결정 단차부(7b)에 위치 결정체(89)의 평판 형상 하면의 일부를 면 접촉시키고, 배기가스 출구관(7)에 위치 결정체(89)를 위치 결정 볼트(90)로 체결하고 있다. 배기가스 출구관(7)(위치 결정 단차부(7b)의 평탄한 상면)과, 위치 결정체(89)의 평탄한 하면의 면 접촉으로 디젤 엔진(1)에 대하여 지지대(87)의 상면이 대략 수평이 되도록 구성하고 있다.
도 1~도 14, 도 17, 도 18에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 평행하게 배치시키는 협지체로서 한 쌍의 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)와, 양단측에 체결 볼트를 설치한 4개의 체결 밴드(97)를 구비한다. 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)의 후방측 적재부(0, 96a)에 좌우 한 쌍의 체결 밴드(97)로 제 1 케이스(28)를 착탈가능하게 고착시킴과 아울러 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)의 전방측 적재부(95b, 96b)에 좌우 한 쌍의 체결 밴드(97)로 제 2 케이스(29)를 착탈가능하게 고착시킨다. 따라서, 좌우방향으로 장척의 원통 형상의 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)가 디젤 엔진(1)의 상면측에 평행하게 배치되므로 디젤 엔진(1) 상면 후방측(후방측 적재부(95a, 96a))에 제 1 케이스(28)가 위치하고, 디젤 엔진(1) 상면 전방측(전방측 적재부(95b, 96b))에 제 2 케이스(29)가 위치한다. 디젤 엔진(1)의 상면측에 후방측 적재부(95a, 96a)보다 전방측 적재부(95b, 96b)를 낮게 형성하고, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 지지 높이를 다르게 해서 디젤 엔진(1) 상면의 낮은 위치에 요소 혼합관(39)을 지지하고, 디젤 엔진(1)의 상면측 높이를 낮게 형성가능하게 구성하고 있다.
도 6~도 14에 나타내는 바와 같이 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96) 전후단부에 전후 지지 프레임체(98)를 부착 위치(지지 자세) 조절가능하게 볼트(99) 체결시키고, 우측 케이스 고정체(96)의 측면에 측부 지지 프레임체(105)를 부착 위치(지지 자세) 조절가능하게 볼트(106) 체결시키고, 좌우 케이스 고정체(95, 96)와 전후 지지 프레임체(98)와 측부 지지 프레임체(105)를 사각 프레임 형상으로 연결시키고, 지지대(87)의 상면에 전후 지지 프레임체(98)와 측부 지지 프레임체(105)를 볼트(100) 체결시키고, 좌우 케이스 고정체(95, 96)와 체결 밴드(97)를 통해 지지대(87)의 상면에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고착시켜 배기 정화 유닛으로서의 배기가스 정화 장치(27)를 구성하고 있다.
즉, 도 6~도 10에 나타내는 바와 같이 복수의 협지체로서 4개의 체결 밴드(97)를 구비한다. 체결 밴드(97)는 띠 형상의 체결 밴드 본체(97a)와, 체결 밴드 본체(97a)의 양단측에 고착하는 체결 볼트(97b)를 갖는다. 제 1 케이스(28) 또는 제 2 케이스(29)에 체결 밴드 본체(97a)를 감아 장착시킨 상태에서 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)의 볼트 구멍(95c, 96c)에 체결 볼트(97b)의 선단측을 끼워 삽입시키고, 그 체결 볼트(97b)의 선단측에 체결 너트(97c)를 나사 장착시키고, 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)의 후방측 적재부(95a, 96a)에 좌우 2개의 체결 밴드(97)를 통해 제 1 케이스(28)를 고착시킴과 아울러 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)의 전방측 적재부(95b, 96b)에 좌우 2개의 체결 밴드(97)를 통해 제 2 케이스(29)를 고착시키고, 좌우방향으로 장척의 원통 형상의 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 디젤 엔진(1)의 상면측에 옆으로 넘어진 자세로 평행하게 배치하고 있다.
또한, 좌측 케이스 고정체(95)의 전단측과 우측 케이스 고정체(96)의 후단측에 좌우의 유닛 매달기 부재(91)를 볼트(92) 체결시켜서 좌우 케이스 고정체(95, 96)와 전후 지지 프레임체(98)의 사각 프레임의 대각선 위치에 좌우의 유닛 매달기 부재(91)를 배치하고, 호이스트 또는 체인 블록 등의 하역 기계를 이용하여 좌우의 유닛 매달기 부재(91)를 통해 배기가스 정화 장치(27)를 매달아 이동가능하게 구성하고 있다. 한편, 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)의 좌측 전방부에 설치한 측부 지지 다리체(84)에 전방부 엔진 매달기 부재(102)를 볼트(107) 체결시킴과 아울러 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)의 배면부에 설치한 후방부 지지 다리체(86)에 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 볼트(104) 체결시키고, 호이스트 또는 체인 블록 등의 하역 기계를 이용하여 전방부 엔진 매달기 부재(102)와 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 통해 디젤 엔진(1)을 매달아 이동가능하게 구성하고 있다.
추가하여, 도 1, 도 2, 도 4, 도 17에 나타내는 바와 같이 후방부 지지 다리체(86)에 스페이서(86a)를 형성하고, 후방부 지지 다리체(86)의 배면으로부터 후방측에 스페이서(86a)를 돌출시켜 설치하고, 후방부 지지 다리체(86)의 스페이서(86a)에 후방부 엔진 매달기 부재(103)의 하단측을 볼트(104)로 체결 고정시키고, 스페이서(86a)의 치수 폭(파이프 설치 공간)만큼 후방부 지지 다리체(86) 배면과 후방부 엔진 매달기 부재(103) 전방면을 이간시켜 후방부 지지 다리체(86)의 배면과 후방부 엔진 매달기 부재(103)의 전방면 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)의 배치 스페이스(파이프 설치 공간)을 형성하고 있다. 또한, 배기가스 재순환 장치(15)와 EGR 쿨러(18) 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)를 연장 설치시키고, EGR 쿨러(18)로부터 EGR 파이프(18a)를 통해 배기가스 재순환 장치(15)(흡기 매니폴드(3))에 배기 매니폴드(6)의 배기가스의 일부를 공급하는 것이며, 후방부 지지 다리체(86) 배면과 후방부 엔진 매달기 부재(103) 전방면 사이(파이프 설치 공간)에 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)의 중간부를 연장 설치시키고, 배기가스 재순환 장치(15)와 EGR 쿨러(18)에 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)의 양단부를 접속시키고 있다.
도 1~도 5, 도 17에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질 또는 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치(27)를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 배기가스 정화 장치(27)를 지지대(87)에 고착하는 구조이며, 디젤 엔진(1)에 지지 다리체(82, 84, 86)를 통해 지지대(87)를 적재함과 아울러 지지 다리체(84, 86)에 엔진(1) 착탈용의 엔진 매달기 부재(102, 103)를 고착하고 있다. 따라서, 지지 다리체(84, 86)의 부착 위치 또는 엔진 매달기 부재(84, 86)의 부착 위치를 디젤 엔진(1) 외측부에 각별히 설치할 필요가 없어 지지 다리체(84, 86)의 부착 위치 또는 엔진 매달기 부재(84, 86)의 부착 위치가 서로 제한되는 일이 없기 때문에 배기가스 정화 장치(27)의 지지에 적합한 지지 다리체(84, 86)의 부착 위치, 또는 디젤 엔진(1)의 매달기 이동에 적합한 엔진 매달기 부재(102, 103)의 부착 위치를 간단하게 확보할 수 있다. 배기가스 정화 장치(27)의 사양, 또는 엔진(1)의 구조에 대응시켜서 지지 다리체(84, 86) 또는 엔진 매달기 부재(102, 103)의 부착 레이아웃을 간단하게 선택할 수 있는 것이며, 배기가스 정화 장치(27) 또는 지지대(87) 또는 엔진 매달기 부재(102, 103) 등의 장착 레이아웃을 용이하게 선택할 수 있어 디젤 엔진(1)의 차체 탑재성 또는 범용성등을 향상시킬 수 있다. 또한, 사양이 다른 엔진에 엔진 매달기 부재(102, 103)를 용이하게 공용할 수 있어 엔진 매달기 부재(102, 103)의 범용성을 향상시켜서 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 1~도 5에 나타내는 바와 같이 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 고착하기 위한 지지 다리체로서 후방부 지지 다리체(86)를 구비하고, 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)의 측면 중, 디젤 엔진(1)의 플라이휠(9) 상방의 측면에 후방부 지지 다리체(86)를 체결하고, 엔진(1)의 플라이휠(9) 설치측의 측면에 후방부 지지 다리체(86)을 세워 설치시키는 구조이며, 후방부 지지 다리체(86)의 외측면측에 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 체결하기 위한 복수의 볼트(104)를 비스듬히 상하방향으로 배열시키고 있다. 따라서, 후방부 엔진 매달기 부재(103)의 체결 폭 치수 등이 제한되어도 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 체결하기 위한 복수의 볼트(104)를 소정 간격을 두고 배치할 수 있다. 후방부 엔진 매달기 부재(103)의 연결 강도를 유지하면서 후방부 엔진 매달기 부재(103)의 볼트(104) 체결부를 컴팩트하게 형성할 수 있다.
도 1~도 5, 도 17에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 흡기 매니폴드(3)에 배기 매니폴드(6)의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치(15)와 EGR 쿨러(18)를 구비하고, 배기가스 재순환 장치(15)와 EGR 쿨러(18) 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)를 연장 설치시키는 구조로서, 후방부 지지 다리체(86)에 후방부 엔진 매달기 부재(103)용의 스페이서(86a)를 설치하고, 후방부 지지 다리체(86)의 스페이서(86a)에 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 체결시키고, 후방부 지지 다리체(86)와 엔진 매달기 부재(103) 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)의 배치 스페이스를 형성하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 외주면에 근접시켜서 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)를 연장 설치할 수 있고, 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)를 저진동으로 지지할 수 있음과 아울러 후방부 엔진 매달기 부재(103)로 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)의 기외측을 차폐하여 후방부 엔진 매달기 부재(103)로 배기가스 리턴용 EGR 파이프(18a)를 보호할 수 있다.
도 1~도 5, 도 17에 나타내는 바와 같이 엔진 매달기 부재(102, 103)를 고착하기 위한 지지 다리체로서 측부 지지 다리체(84)와 후방부 지지 다리체(86)를 구비하고, 측부 지지 다리체(84)에 전방부 엔진 매달기 부재(102)를 설치하고, 후방부 지지 다리체(86)에 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 설치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 대각선 방향으로 고강성 부착부를 확보해서 측부 지지 다리체(84) 및 전방부 엔진 매달기 부재(102)와, 후방부 지지 다리체(86) 및 후방부 엔진 매달기 부재(103)를 컴팩트하게 체결 고정할 수 있다.
이어서, 도 3, 도 15, 도 16을 참조하여 제 2 케이스(29)와 요소 혼합관(39)의 구조를 설명한다. 도 3, 도 15에 나타내는 바와 같이 요소의 가수분해에 의해 암모니아를 형성시키는 직관 형상부(145)와, 직관 형상부(145)의 배기 상류측 단부에 설치하는 요소수 분사부(146)와, 엘보우관 형상부(185)에 의해 상기 요소 혼합관(39)을 형성하고 있다. DPF 출구관(35)의 배기가스 출구측에 요소수 분사부(46)의 배기가스 입구측을 DPF 출구측 플랜지체(41)에 볼트 체결시킴과 아울러 요소수 분사부(146)의 배기가스 출구측에 직관 형상부(145)의 배기가스 입구측을 용접 고정시키고, 직관 형상부(145)의 배기가스 출구측에 엘보우관 형상부(185)의 배기가스 입구측을 용접 고정시켜 제 1 케이스(28)로부터 요소 혼합관(39)으로 배기가스를 이동시키도록 구성하고 있다.
도 15, 도 16에 나타내는 바와 같이 엘보우관 형상부(185)는 원통을 길이방향으로 2분할한 한 쌍의 반분할 통체로 형성하는 엘보우 외관(186)을 갖고, 엘보우 외관(186)의 반분할 통체의 길이방향의 단부를 외측을 향해 구부리고, 상기 부에 접합 플랜지부(186a)를 형성하고 있다. 마찬가지로, 엘보우관 형상부(185)는 원통을 길이방향으로 2분할한 한 쌍의 반분할 통체로 형성되는 엘보우 내관(187)을 갖고, 엘보우 내관(187)의 반분할 통체의 길이방향의 단부를 외측을 향해 구부려서 상기 부에 접합 플랜지부(187a)를 형성한다. 그리고, 엘보우 외관(186)의 접합 플랜지부(186a)에 엘보우 내관(187)의 접합 플랜지부(187a)를 협지해서 용접 고정하여 엘보우관 형상부(185)의 엘보우 외관(186) 및 엘보우 내관(187)을 일체적으로 형성한다.
도 15에 나타내는 바와 같이 요소 혼합관(39)의 직관 형상부(145)는 이중관 구조의 혼합 외관(188)과 혼합 내관(189)을 갖고 있다. 혼합 외관(188)의 파이프 길이보다 혼합 내관(189)의 파이프 길이를 단척으로 형성한다. 엘보우관 형상부(185)의 엘보우 외관(186) 배기 입구측의 원통 형상 개구로부터 엘보우 내관(187)의 배기 입구측을 돌출시키고, 혼합 외관(188)의 배기 출구측에 엘보우 외관(186)의 배기 입구측을 용접 고정시킴과 아울러 혼합 내관(189)의 배기 출구측에 엘보우 내관(187)의 배기 입구측을 용접 고정시켜 직관 형상부(145)의 배기가스 출구측에 엘보우관 형상부(185)의 배기 입구측을 연결한다. 즉, 요소 혼합관(39)의 배기 출구측에 엘보우관 형상부(185)의 배기 입구측을 일체적으로 연결하고 있다.
추가하여, 엘보우관 형상부(185)의 엘보우 외관(186) 배기 출구측의 원통 형상 개구로부터 엘보우 내관(187)의 배기 출구측을 돌출시키고, SCR 입구관(36)의 배기 입구측에 엘보우 외관(186)의 배기 출구측을 용접 고정함과 아울러 엘보우 내관(187)의 배기 출구측에 연장관(190)의 배기가스 입구측을 용접 고정시키고 있다.
또한, 도 15에 나타내는 바와 같이 제 2 케이스(29)는 내측 케이스(136) 및 외측 케이스(137)에 의해 이중 통 구조로 형성한다. 내측 케이스(136) 내에 요소 선택 촉매 환원용의 SCR 촉매(32)와 산화 촉매(33)가 수용된다. 내측 케이스(136)의 외주측과 외측 케이스(137)의 내주측은 링 형상의 박판제 지지체(138) 등을 통해 연결되어 있다. 내측 케이스(136)의 외주측과 외측 케이스(137)의 내주측 사이에 내열 섬유제의 케이스 단열재(139)를 충전하고 있다.
도 15에 나타내는 바와 같이 내측 케이스(136) 및 외측 케이스(137)의 일단측(배기 상류측의 단부)에 입구측 덮개체(135)를 용접 고정한다. 내측 케이스(136) 및 외측 케이스(137)의 통 형상 개구부의 일단측을 입구측 덮개체(135)로 막고 있다. 또한, SCR 촉매(32) 수납부와 입구측 덮개체(135) 사이의 내측 케이스(136) 및 외측 케이스(137)에 배기가스 입구(133, 134)를 형성한다. 내측 케이스(136)의 배기가스 입구(133)보다 외측 케이스(137)의 배기가스 입구(134)를 대경으로 형성하고, 내측 케이스(136)의 배기가스 입구(133) 외주측에 SCR 입구관(36)의 배기가스 출구측을 용접 고정하고 있다.
즉, 내측 케이스(136)의 입구 개구보다 엘보우관 형상부(185)의 내관(187)을 소경으로 형성하는 한편 SCR 입구관(36)의 입구 개구보다 SCR 입구관(36)의 출구 개구를 대경으로 형성하는 것이며, 외측 케이스(137)의 배기가스 입구(134)에 SCR 입구관(36)을 관통시켜 내측 케이스(136) 내에 SCR 입구관(36) 내부를 연통하고 있다. SCR 촉매(32)와 입구측 덮개체(135) 사이의 내측 케이스(136) 내부에 제 2 케이스(29)의 배기가스 공급실(140)을 형성하고, SCR 입구관(36)의 배기가스 출구측으로 돌출시킨 연장관(190)의 배기가스 입구측으로부터 배기가스 공급실(140) 내부를 향해 엘보우관 형상부(185)의 내관(187)의 배기가스 출구측을 돌출시킨다.
상기 구성에 의해 제 2 케이스(29)의 배기가스 공급실(140)은 SCR 촉매(32)의 배기가스 수용 끝면과, SCR 촉매(32)와의 대향면을 오목면 형상으로 움푹 패인 입구측 덮개체(135) 사이에 형성된다. 엘보우관 형상부(185)의 내관(187)으로부터 배기가스 공급실(140)에 요소수가 암모니아로서 혼합된 배기가스를 투입시키고, SCR 촉매(32) 및 산화 촉매(33) 내부에 상기 배기가스를 통과시켜 제 2 케이스(29)의 SCR 출구관(37)으로부터 배출되는 배기가스 중의 질소 산화물질(NOx)을 저감시킨다.
도 1, 도 15, 도 16에 나타내는 바와 같이 엔진(1)의 배기가스 중에 요소수를 분사하는 요소 혼합관(39)과, 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 SCR 케이스로서의 제 2 케이스(29)를 구비하고, 요소 혼합관(39)의 출구측에 제 2 케이스(29)의 입구측을 접속하는 엔진 장치에 있어서, 이중관 구조의 엘보우 외관(186)과 엘보우 내관(187)에 의해 요소 혼합관(39)을 형성함과 아울러 이중 케이스 구조의 내측 케이스(136)체와 외측 케이스(137)체에 의해 제 2 케이스(29)를 형성하는 구조로서, 내측 케이스(136)체의 배기가스 입구(133)에 엘보우 외관(186)의 배기가스 출구측 단부를 접속시킴과 아울러 제 2 케이스(29)의 내부에 엘보우 내관(187)의 배기가스 출구측 단부를 돌출시켜 설치하고 있다. 따라서, 엘보우 내관(187)이 외기와 접촉하는 것을 저지할 수 있어 엘보우 내관(187)의 내부 구멍면에 요소 성분의 결정 덩어리가 형성되는 것을 저감할 수 있다. 상기 요소 결정 덩어리의 성장 등으로 엘보우 내관(187)의 배기 저항이 증대하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
도 15에 나타내는 바와 같이 내측 케이스(136)체의 입구 개구보다 엘보우 외관(186)의 배기가스 출구측 단부를 대경으로 형성하고, 내측 케이스(136)체의 외주면에 엘보우 외관(186)의 배기가스 출구측 단부를 용접 고정하고 있다. 따라서, 내측 케이스(136)체의 외주면 중 내측 케이스(136)체의 입구 개구 가장자리로부터 이간시킨 외주면에 엘보우 외관(186)의 배기가스 출구측 단부를 접합할 수 있다. 즉, 내측 케이스(136)체의 변형 등을 방지하면서 내측 케이스(136)체의 외주면에 엘보우 외관(186)(배기가스 출구측 단부)을 용접 가공으로 간단하게 고착할 수 있음과 아울러 내측 케이스(136)체의 입구 개구 가장자리로부터 이간시켜서 내측 케이스(136)체 외주면에 엘보우 외관(186)의 배기가스 출구측 단부를 고강성으로 연결할 수 있어 내측 케이스(136)체 외주면과 엘보우 외관(186)의 배기가스 출구측 단부의 연결 강도를 향상시킬 수 있다.
도 15, 도 16에 나타내는 바와 같이 엘보우 외관(186)과 엘보우 내관(187)을 둘로 나누어진 구조로 형성하고, 엘보우 외관(186)의 둘로 나누어진 접합부에 엘보우 내관(187)의 둘로 나누어진 접합부를 끼워서 일체적으로 구성하고 있다. 따라서, 엘보우 내관(187)의 지지 부재를 특별히 설치할 필요가 없어 관 구조를 간략화하여 제 2 케이스(29)의 배기가스 입구 부근에 요소 성분의 결정 덩어리가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 엘보우 외관(186)으로부터 제 2 케이스(29) 내부로 돌출시키는 엘보우 내관(187)의 배기가스 출구측 단부와, 제 2 케이스(29)의 배기가스 입구 개구 가장자리의 접촉 등을 용이하게 방지할 수 있다.
도 15에 나타내는 바와 같이 상기 내측 케이스(136)체의 입구 개구부에 배기가스 입구관으로서의 SCR 입구관(36)의 배기가스 출구측을 고착하고, 엘보우 외관(186)의 배기가스 출구측 단부에 SCR 입구관(36)의 배기가스 입구측을 고착함과 아울러 엘보우 내관(187)의 배기가스 출구측 단부에 연장관(190)의 배기가스 입구측을 연결시키고, 상기 내측 케이스(136)체의 내부에 연장관(190)의 배기가스 출구측을 돌설시켜 설치하고 있다. 따라서, 제 2 케이스(29)와 엘보우 외관(186)의 연결부(배기가스 입구관)에 엘보우 내관(187)(배기가스)을 접촉시키는 일 없이 제 2 케이스(29)에 상기 요소 혼합관(39)을 접속할 수 있어 제 2 케이스(29) 입구(요소 혼합관(39)과의 접합부) 부근에서의 요소 결정 덩어리의 형성을 방지할 수 있다.
또한, 도 15에 나타내는 바와 같이 제 2 케이스(29)의 외측 케이스(137)의 배기가스 출구측으로 내측 케이스(136)의 배기가스 출구측을 돌출시켜 내측 케이스(136)의 배기가스 출구측에 출구측 덮개체(141)를 용접 고정으로 연결한다. 출구측 덮개체(141)는 내측 케이스(136)에 연결한 배기가스 입구측의 직경 치수보다 SCR 출구관(37)이 연결되는 배기가스 출구측의 직경 치수가 작은 원뿔대 형상 원통으로 형성되어 있다. 출구측 덮개체(141)의 배기가스 출구의 외측면에 평판 형상 지지 스테이체(142)를 배치하고, SCR 출구관(37)과 지지 스테이체(142)를 출구측 덮개체(141)에 볼트(143) 체결한다. 또한, 출구측 덮개체(141)의 배기가스 출구의 외측면에 평판 형상 지지 스테이체(142)를 용접 고정해도 좋다.
도 6, 도 11, 도 12, 도 15에 나타내는 바와 같이 제 2 케이스(29)의 외주 방향으로 지지 스테이체(142)의 일단측을 연장 설치시키고, 지지 스테이체(142)의 연장 설치 단부에 혼합관 지지체(143)의 일단측을 볼트(144) 체결하고, 혼합관 지지체(143)의 타단측에 받침부(143a)를 설치하고, 요소 혼합관(39)의 요소수 분사부(146)에 혼합관 지지체(143)의 받침부(143a)를 용접 고정하고, 지지 스테이체(142)와 혼합관 지지체(143)를 통해 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 요소 혼합관(39)의 요소수 분사부(146)를 지지하도록 구성하고 있다.
한편, 도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28) 내의 산화 촉매(30) 부근의 배기 온도를 검출하는 DPF 온도 센서(115, 116)와, 제 1 케이스(28)내의 수트 필터(31)의 배기 압력을 검출하는 DPF 차압 센서(111)를 제 1 케이스(28)에 구비함과 아울러 제 2 케이스(29)의 배기가스 입구 온도를 검출하는 SCR 온도 센서(117)와, 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 있어서의 배기가스 중의 질소 산화물질(NOx)을 검출하는 NOx 잔존 센서(110)를 제 2 케이스(29)에 구비하고 있다. 혼합관 지지체(143)에 센서 브래킷(112)을 볼트(113) 체결함과 아울러 각 온도 센서(115, 116, 117)에 전기 접속시키는 배선 커넥터(114)와, DPF 차압 센서(111)를 센서 브래킷(112)에 부착하고 있다. 또한, 센서 브래킷(112)에 분사 관 홀더(75a)를 통해 후술하는 요소수 분사관(75)을 설치하고 있다.
즉, 수트 필터(31)에 포집된 배기가스 중의 입자상 물질의 잔류량이 배기가스의 차압에 비례하기 때문에 수트 필터(31)에 잔류하는 입자상 물질의 양이 소정 이상으로 증가했을 때에 차압 센서(111)의 검출 결과에 의거하여 수트 필터(31)의 입자상 물질량을 감소시키는 수트 필터 재생 제어(예를 들면, 배기가스 온도를 상승시키는 디젤 엔진(1)의 연료 분사 제어 또는 흡기 제어)가 실행되도록 구성하고 있다. 한편, NOx 잔존 센서(110)의 검출 결과에 의거하여 요소 혼합관(39)의 내부에 분사되는 요소수 용액량을 조절하는 요소수 분사 제어가 실행되도록 구성하고 있다.
또한, 도 17, 도 19~도 22에 나타내는 바와 같이 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 통해 접속시키는 요소수 분사체(76)를 구비한다. 요소 혼합관(39)의 요소수 분사부(146)에 분사대좌(77)를 통해 요소수 분사체(76)를 부착하고, 요소 혼합관(39)의 내부에 요소수 분사체(76)로부터 요소수 용액을 분무한다. 요소수 분사부(146)는 분사대좌(77)를 용접 고정하는 외각 케이스(147)와, 외각 케이스(147)의 배기가스 출구측에 혼합 외관(188)의 배기가스 입구측을 접속하는 외측 연결관(148)과, 외각 케이스(147) 및 외측 연결관(148)에 내설시키는 이중관 형상의 내측 연결관(149)을 갖는다. DPF 출구관(35)(이중관 구조)의 배기가스 출구측에 내측 연결관(149)의 배기가스 입구측을 접속함과 아울러 내측 연결관(149)의 배기가스 출구측에 혼합 내관(189)의 배기가스 입구측을 접속하여 혼합 내관(189)의 내부에 DPF 출구관(35)의 배기가스를도입하도록 구성하고 있다.
또한, 외각 케이스(147)에 용접 고정하는 분사대좌(77)의 접착면에 차열용 오목부(77a)를 형성함과 아울러 외각 케이스(147)에 용접 고정된 분사대좌(77)에 요소수 분사체(76)를 볼트(76b) 체결하는 것이며, 외각 케이스(147)의 용접 고정면에 대하여 차열용 오목부(77a)를 이간시켜 외각 케이스(147)의 용접 고정면에 대한 분사대좌(77)의 접착 면적을 적게 형성하고, 배기가스에 의해 가열되는 외각 케이스(147)의 열을 차열용 오목부(77a)에서 차단하여 외각 케이스(147)의 열에 의해 분사대좌(77)가 가열되는 것을 방지하고 있다. 즉, 외각 케이스(147)의 배기열이 요소수 분사체(76)로 전달되는 것을 저감하고, 요소수 분사체(76)의 요소수 분사 밸브(76a), 또는 요소수 분사 밸브(76a)에 연통 접속시키는 요소수 분사관(75), 또는 요소수 분사 밸브(76a)에 전기 접속시키는 제어 하니스(도시 생략) 등을 보호하도록 구성하고 있다.
도 1~도 5, 도 11, 도 12, 도 15, 도 18, 도 20에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기가스 중에 요소수를 분사하는 요소 혼합관(39)과, 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 SCR 케이스로서의 제 2 케이스(29)를 구비하고, 요소 혼합관(39)의 출구측에 제 2 케이스(29)의 입구측을 접속하는 엔진 장치에 있어서, 요소수 분사 수단으로서의 요소수 분사 밸브(76a)가 배치되는 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측에 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측을 연결하고, 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측을 지지시키고 있다. 따라서, 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측과의 연결로 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측의 지지 강성을 향상시킬 수 있고, 기계 진동 등을 억제할 수 있어 요소수 분사 밸브(76a)의 손상 등을 저감할 수 있다. 요소 혼합관(39) 또는 제 2 케이스(29) 등의 강성을 높게 할 필요가 없어 경량화할 수 있다. 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 배관 기능을 갖게 해서 요소 혼합관(39) 부착 구조의 부품점수 삭감 또는 제조 비용 저감을 달성할 수 있다.
도 11, 도 12, 도 15, 도 18에 나타내는 바와 같이 착탈가능하게 연결하는 혼합관 지지체(143)와 지지 스테이체(142)를 구비하고, 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측에 혼합관 지지체(143)를 연결시킴과 아울러 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 상기 지지 스테이체(142)를 연결시키고 있다. 따라서, 혼합관 지지체(143)와 지지 스테이체(142)의 연결 조절로 제 1 케이스(28) 또는 제 2 케이스(29)와 케이스 고정체(95, 96)의 연결 오차, 또는 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측의 부착 치수 오차 등을 흡수할 수 있어 요소 혼합관(39)의 조립 작업성을 향상시킬 수 있음과 아울러 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측에 접속시키는 배관 작업성도 향상시킬 수 있다.
예를 들면, 배기가스 정화 장치(27)를 조립할 때, 지지대(87)에 지지 프레임체(98)와 측부 지지 프레임체(105)를 볼트(100) 체결시킴과 아울러 지지 프레임체(98)와 측부 지지 프레임체(105)에 좌측 케이스 고정체(95)와 우측 케이스 고정체(96)를 볼트(99, 106) 체결시킨다. 그리고, 좌측 케이스 고정체(95)와 우측 케이스 고정체(96)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 적재하고, 상기 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측에 DPF 출구측 플랜지체(41)를 통해 DPF 출구관(35)을 연결하고, 혼합관 지지체(143)와 지지 스테이체(142)를 볼트(144) 체결시킨다. 혼합관 지지체(143)와 지지 스테이체(142)의 볼트(144) 체결은 혼합관 지지체(143) 또는 지지 스테이체(142)의 한쪽 또는 양쪽에 볼트(144)을 느슨하게 끼워 삽입시켜서 혼합관 지지체(143)와 지지 스테이체(142)의 연결 오차를 흡수한다.
이어서, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 외주에 체결 밴드(97)를 감아 장착시키고, 체결 볼트(97b)와 체결 너트(97c)를 통해 좌측 케이스 고정체(95)와 우측 케이스 고정체(96)에 체결 밴드 본체(97a)의 양단측을 연결하고, 좌측 케이스 고정체(95)와 우측 케이스 고정체(96)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고착한다. 즉, 좌측 케이스 고정체(95)와 우측 케이스 고정체(96)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고정 지지시키고, 배기가스 정화 장치(27)의 조립 작업을 완료한다.
도 15, 도 18에 나타내는 바와 같이 상기 요소 혼합관(39)의 배기가스 출구측에 제 2 케이스(29)의 배기가스 입구측을 일체적으로 고착하는 한편 상기 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측에 요소수 분사부(146)를 설치하고, 요소수 분사 밸브(76a)가 배치된 요소수 분사부(146)의 외주면에 상기 혼합관 지지체(143)를 일체적으로 고착하고 있다. 따라서, 상기 요소 혼합관(39)의 배기가스 입구측을 내진 지지할 수 있고, 요소수 분사 밸브(76a)가 배치된 요소수 분사부(146)의 진동을 저감할 수 있어 상기 요소수 분사부(146)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 11, 도 12, 도 15에 나타내는 바와 같이 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 지지 스테이체(142)를 통해 배기관으로서의 SCR 출구관(37)을 체결 고정하고 있다. 따라서, 제 2 케이스(29)에 SCR 출구관(37)을 체결하는 볼트(143)를 겸용하여 제 2 케이스(29)에 지지 스테이체(142)를 부착할 수 있다. 지지 스테이체(142)에 SCR 출구관(37)의 연결 기능을 갖게 할 수 있어 구성 부품수를 삭감해서 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 지지 스테이체(142)를 용접 고정해서 지지 스테이체(142)에 SCR 출구관(37)을 볼트(143)체결할 수 있도록 구성하는 한편 제 2 케이스(29)의 배기가스 출구측에 지지 스테이체(142)와 SCR 출구관(37)을 볼트(143)로 공체결 연결하도록 구성해도 좋다.
이어서, 도 21, 도 22를 참조하여 상기 디젤 엔진(1)을 탑재한 트랙터(51)에 대하여 설명한다. 도 21, 도 22에 나타내는 작업 차량으로서의 트랙터(51)는 도시하지 않은 경운 작업기 등을 장착하고, 포장을 가는 경운 작업 등을 행하도록 구성되어 있다. 도 21은 농작업용 트랙터의 측면도, 도 22는 동 평면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 트랙터의 전진 방향을 향해 좌측을 단지 좌측이라고 칭하고, 마찬가지로 전진 방향을 향해 우측을 단지 우측이라고 칭한다.
도 21, 도 22에 나타내는 바와 같이 작업 차량으로서의 농작업용 트랙터(51)는 주행기체(52)를 좌우 한 쌍의 전차륜(53)과 좌우 한 쌍의 후차륜(54)으로 지지하고, 주행기체(52)의 전방부에 상기 디젤 엔진(1)을 탑재하고, 디젤 엔진(1)으로 후차륜(54) 및 전차륜(53)을 구동함으로써 전후진 주행하도록 구성되어 있다. 디젤 엔진(1)의 상면측 및 좌우 측면측은 개폐가능한 보닛(56)으로 덮여 있다.
또한, 상기 주행기체(52)의 상면 중 보닛(56)의 후방에는 오퍼레이터가 탑승하는 캐빈(57)이 설치되어 있다. 상기 캐빈(57)의 내부에는 오퍼레이터가 착석하는 조종 좌석(58)과, 조향(操向) 수단으로서의 조종 핸들(59) 등의 조종 기기가 설치되어 있다. 또한, 캐빈(57)의 좌우 외측부에는 오퍼레이터가 승강하기 위한 좌우 1쌍의 스텝(60)이 설치되고, 상기 스텝(60)보다 내측에 또한 캐빈(57)의 저부보다 하측에는 디젤 엔진(1)에 연료를 공급하는 연료 탱크(45)가 설치되어 있다.
또한, 상기 주행기체(52)는 디젤 엔진(1)으로부터의 출력을 변속해서 후차륜(54)(전차륜(53))에 전달하기 위한 미션 케이스(61)를 구비한다. 미션 케이스(61)의 후방부에는 로어 링크(62) 및 톱 링크(63) 및 리프트 암(64) 등을 통해 도시하지 않은 경운 작업기 등이 승강 이동가능하게 연결된다. 또한, 미션 케이스(61)의 후측면에 상기 경운 작업기 등을 구동하는 PTO축(65)이 설치되어 있다. 또한, 트랙터(51)의 주행기체(52)는 디젤 엔진(1)과, 미션 케이스(61)와, 그들을 연결하는 클러치 케이스(66) 등으로 구성된다.
추가하여, 도 21, 도 22에 나타내는 바와 같이 캐빈(57)의 전방면 중 캐빈(57) 우측 모서리부의 전방면에 테일 파이프(78)를 세워 설치시키고, 보닛(56) 내부를 향해 테일 파이프(78)의 하단측을 연장 설치시키고, SCR 출구관(37)에 사복관 형상 가요관(79)을 통해 테일 파이프(78)의 하단측을 접속하고, 제 2 케이스(29)에서 정화된 배기가스가 테일 파이프(78)로부터 캐빈(57)의 상방을 향해 배출된다. 가요관(79)의 접속으로 디젤 엔진(1)측으로부터 테일 파이프(78)측으로 전달되는 기계 진동이 저감된다. 또한, 캐빈(57)의 전방면 중 테일 파이프(78)가 배치된 우측부와 반대측의 보닛(56)의 좌측부에 요소수 탱크(71)를 설치하고 있다. 즉, 보닛(56) 후방부의 우측부에 테일 파이프(78)를 배치시키는 한편 보닛(56) 후방부의 좌측부에 요소수 탱크(71)를 나누어 배치하고 있다.
또한, 보닛(56) 좌측 후방부의 주행기체(52)(캐빈(57)의 저부 프레임 등)에 요소수 탱크(71)를 탑재한다. 캐빈(57) 좌측의 전방면 하부에 연료 탱크(45)의 주유구(46)와, 요소수 탱크(71)의 주수구(72)를 인접시켜서 설치한다. 오퍼레이터의 승강 빈도가 낮은 캐빈(57) 우측의 전방면에 테일 파이프(78)가 배치되는 한편 오퍼레이터의 승강 빈도가 높은 캐빈(57) 좌측의 전방면에 주유구(46)와 주수구(72)가 배치된다. 또한, 캐빈(57)은 좌측 또는 우측 중 어디에서나 오퍼레이터가 조종 좌석(58)에 승강가능하게 구성되어 있다.
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 밸브(76a)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 저감되고, 테일 파이프(78)로부터 기외로 방출된다.
이어서, 도 23, 도 24를 참조하여 상기 디젤 엔진(1)을 탑재한 스키드 스티어 로더(151)에 대하여 설명한다. 도 23, 도 24에 나타내는 작업 차량으로서의 스키드 스티어 로더(151)는 후술하는 로더 장치(152)를 장착하여 로더 작업을 행하도록 구성되어 있다. 이 스키드 스티어 로더(151)에는 좌우의 주행 크롤러부(154)가 장착되어 있다. 또한, 스키드 스티어 로더(151)의 주행 크롤러부(54)의 상방에는 개폐가능한 보닛(155)이 배치되어 있다. 보닛(155) 내에는 디젤 엔진(1)이 수용되어 있다. 보닛(155) 내부 중 디젤 엔진(1)의 상면부에 상기 제 1 케이스(28) 및 제 2 케이스(29)가 상재 고정되어 있다.
상기 디젤 엔진(1)은 스키드 스티어 로더(151)가 구비하는 주행기체(156)에 방진 부재 등을 통해 지지되어 있다. 보닛(155)의 전방에는 운전자가 탑승하는 캐빈(157)이 배치되어 있고, 이 캐빈(157)의 내부에는 조종 핸들(158) 및 운전 좌석(159) 등이 구비되어 있다. 또한, 디젤 엔진(1)에 의해 구동되는 로더 작업 유압펌프 장치(160)와, 좌우의 주행 크롤러부(154)를 구동하는 주행 미션 장치(161)가 구비되어 있다. 디젤 엔진(1)으로부터의 동력이 주행 미션 장치(161)를 통해 좌우의 주행 크롤러부(154)에 전달된다. 운전 좌석(159)에 탄 오퍼레이터는 조종 핸들(158) 등의 조작부를 통해 스키드 스티어 로더(151)의 주행 조작 등을 행할 수 있다.
또한, 로더 장치(152)는 주행기체(156)의 좌우 양측에 배치된 로더 포스트(162)와, 각 로더 포스트(162)의 상단에 상하 요동가능하게 연결된 좌우 한 쌍의 리프트 암(163)과, 좌우 리프트 암(163)의 선단부에 상하 요동가능하게 연결된 버킷(164)을 갖고 있다.
각 로더 포스트(162)와 이것에 대응한 리프트 암(163) 사이에는 리프트 암(163)을 상하 요동시키기 위한 리프트 실린더(166)가 각각 설치되어 있다. 좌우 리프트 암(163)과 버킷(164) 사이에는 버킷(164)을 상하 요동시키기 위한 버킷 실린더(168)가 설치되어 있다. 이 경우, 조종 좌석(159)의 오퍼레이터가 로더 레버(도시 생략)를 조작함으로써 로더 작업 유압 펌프 장치(160)의 유압력이 제어되어서 리프트 실린더(166)나 버킷 실린더(168)가 신축 작동하고, 리프트 암(163)이나 버킷(164)을 상하 요동시켜 로더 작업을 실행하도록 구성하고 있다. 또한, 상기 요소수 탱크(71)는 보닛(155)의 전측방 상부에 내설된다. 또한, 냉각 팬(24)에 대향시켜서 배치하는 상기 라디에이터(19)는 보닛(155)의 후방부에 내설되어 있다.
도 1~도 7, 도 12~도 14, 도 21, 도 23에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질, 또는 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치(27)를 구비하는 엔진 장치에 있어서, 배기가스 정화 장치(27)를 지지대(87)에 고착하는 구조로서, 배기가스 정화 장치(27)의 배기가스 입구를 연결하는 배기 연결부로서의 배기가스 출구면(7a)과, 지지대(87)를 연결하는 지지대 연결부로서의 위치 결정 단차부(7b)를 디젤 엔진(1)의 배기가스 출구관(7)에 각각 설치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)에 대하여 중량 부품인 상기 배기가스 정화 장치(27)의 지지 위치를 낮게 하여 디젤 엔진(1)의 중심 위치를 낮게 할 수 있고, 배기가스 정화 장치(27)의 진동을 저감할 수 있어 배기가스 정화 장치(27)의 손상 등을 방지할 수 있음과 아울러 디젤 엔진(1)의 진동을 저감할 수 있고, 디젤 엔진(1)이 탑재되는 차량(트랙터(51), 스키드 스티어 로더(151))의 차체강도를 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 배기가스 정화 장치(27)의 배기가스 입구와 지지대(87)의 각 지지 자세가 서로 제약되는 것을 억제할 수 있고, 배기가스 정화 장치(27)의 사양, 또는 디젤 엔진(1)의 설치 구조에 대응시켜서 배기가스 정화 장치(27) 또는 지지대(87)의 장착 레이아웃을 용이하게 선택할 수 있어 디젤 엔진(1)의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 향상시킬 수 있다.
도 12~도 14에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기가스 출구관의 상면측에 평행하게 형성하는 배기가스 출구면(7a)과 위치 결정 단차부(7b)를 계단 형상으로 형성하고, 배기가스 출구관(7) 상면 중 배기가스 출구면(7a)이 형성되는 배기가스 출구관(7) 상면보다 위치 결정 단차부(7b)가 형성되는 배기가스 출구관(7) 상면을 낮게 형성하고 있다. 따라서, 단차를 갖게 한 평행한 평면에 배기가스 출구면(7a)과 위치 결정 단차부(7b)를 형성할 수 있고, 위치 결정 단차부(7b)에 설치하는 스페이서 등에 의해 배기가스 정화 장치(27)의 배기가스 입구와 지지대(87)의 부착 오차를 용이하게 해소할 수 있어 배기가스 정화 장치(27) 또는 상기 지지대(87)의 부착 높이의 조절 등을 간략화할 수 있다. 추가하여, 디젤 엔진(1)에 지지대(87)를 부착하기 위한 지지 다리부품(전방부 지지 다리체(82), 측부 지지 다리체(84), 후방부 지지 다리체(86))을 소형으로 형성할 수 있어 경량화, 비용 저감, 강성 향상 등을 가능하게 할 수 있다. 또한, 배기가스 정화 장치(27)의 부착 구조의 부품점수를 삭감할 수 있고, 또한 제조 비용을 저감할 수 있는 것이면서 배기가스 정화 장치(27)의 조립 강성을 향상시킬 수 있다.
도 1~도 7, 도 12~도 14에 나타내는 바와 같이 배기가스 정화 장치(27)로서 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 DPF 케이스로서의 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 SCR 케이스로서의 제 2 케이스(29)와, 디젤 엔진(1)의 배기가스 중에 요소수를 분사하는 요소 혼합관(39)을 구비하는 구조로서, 지지대(87)의 상면에 제 1 케이스(28)를 엊는 DPF 케이스 적재부로서의 케이스 고정체(95, 96)의 후방측 적재부(95a, 96a)와, 제 2 케이스(29)를 얹는 SCR 케이스 적재부로서의 케이스 고정체(95, 96)의 전방측 적재부(95b, 96b)를 설치하고, 지지대(87)의 상면측에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 병설시킴과 아울러 지지대(87)의 상면 중 지지대(87)의 후방측 적재부(95a, 96a)의 상면보다 지지대(87)의 전방측 적재부(95b, 96b)의 상면을 낮게 형성하고 있다. 따라서, 배기가스 정화 장치(27)의 지지 위치를 낮게 하여 디젤 엔진(1)의 중심을 저위치로 해서 각종 차량(트랙터(51), 스키드 스티어 로더(151))의 차체에 방진 지지하는 디젤 엔진(1)의 진동을 용이하게 경감할 수 있는 것이면서 제 2 케이스(29)의 지지 위치를 낮게 함으로써 요소 혼합관(39)의 지지 위치를 낮게 할 수 있고, 그 결과 디젤 엔진(1)의 전체 높이를 낮게 형성할 수 있어 디젤 엔진(1)을 탑재시키는 차량(트랙터(51), 스키드 스티어 로더(151))의 차체 구조의 제한을 완화할 수 있고, 디젤 엔진(1)의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 용이하게 향상시킬 수 있다.
도 1~도 7, 도 12~도 14에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 흡기 매니폴드(3)에 배기 매니폴드(6)의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치(15)와 EGR 쿨러(18)를 구비하고, 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2) 측면에 배기 매니폴드(6)를 설치하는 구조로서, 배기 매니폴드(6)의 상면측에 근접시켜서 과급기(38)와 배기가스 출구관(7)을 배치함과 아울러 배기 매니폴드(6)의 하면측에 근접시켜서 EGR 쿨러(18)를 배치하고 있다. 따라서, 배기 매니폴드(6)가 설치된 디젤 엔진(1) 측면에 과급기(38)와 EGR 쿨러(18)를 컴팩트하게 지지할 수 있는 것이면서 디젤 엔진(1)의 상면측에 지지대(87)를 통해 배기가스 정화 장치(27)를 부피 작게 설치할 수 있어 디젤 엔진(1)을 탑재시키는 차량(트랙터(51), 스키드 스티어 로더(151))의 엔진룸 등을 컴팩트하게 구성할 수 있고, 디젤 엔진(1)의 차체 탑재성 또는 범용성 등을 용이하게 향상시킬 수 있다.
1 디젤 엔진 2 실린더 헤드
3 흡기 매니폴드 6 배기 매니폴드
7 배기가스 출구관
7a 배기가스 출구면 (배기 연결부)
7b 위치 결정 단차부(지지대 연결부) 9 플라이휠
15 배기가스 재순환 장치 18 EGR 쿨러
27 배기가스 정화 장치 28 제 1 케이스(DPF 케이스)
29 제 2 케이스(SCR 케이스) 39 요소 혼합관
84 측부 지지 다리체 86 후방부 지지 다리체
87 지지대
95a 후방측 적재부(DPF 케이스 적재부)
95b 전방측 적재부(SCR 케이스 적재부)
96a 후방측 적재부(DPF 케이스 적재부)
96b 전방측 적재부 (SCR 케이스 적재부)
102 전방부 엔진 매달기 부재
103 후방부 엔진 매달기 부재
104 볼트

Claims (8)

  1. 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질, 또는 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 배기가스 정화 장치를 구비하는 엔진 장치에 있어서,
    상기 배기가스 정화 장치를 지지대에 고착하는 구조로서, 상기 배기가스 정화 장치의 배기가스 입구를 연결하는 배기 연결부와, 상기 지지대를 연결하는 지지대 연결부를 상기 엔진의 배기가스 출구관에 각각 설치한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진의 배기가스 출구관의 상면측에 평행하게 형성하는 상기 배기 연결부와 지지대 연결부를 계단 형상으로 형성하고, 상기 배기가스 출구관 상면 중 상기 배기 연결부가 형성되는 상기 배기가스 출구관 상면보다 상기 지지대 연결부가 형성되는 상기 배기가스 출구관 상면을 낮게 형성한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기가스 정화 장치로서 엔진의 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하는 DPF 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중의 질소 산화물질을 제거하는 SCR 케이스와, 상기 엔진의 배기가스 중에 요소수를 분사하는 요소 혼합관을 구비하는 구조로서, 상기 지지대의 상면에 상기 DPF 케이스를 얹는 DPF 케이스 적재부와, 상기 SCR 케이스를 얹는 SCR 케이스 적재부를 설치하고, 상기 지지대의 상면측에 상기 DPF 케이스와 SCR 케이스를 병설시킴과 아울러 상기 지지대의 상면 중 상기 지지대의 DPF 케이스 적재부의 상면보다 상기 지지대의 SCR 케이스 적재부의 상면을 낮게 형성한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 엔진의 흡기 매니폴드에 상기 배기 매니폴드의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러를 구비하고, 상기 엔진의 실린더 헤드 측면에 배기 매니폴드를 설치하는 구조로서, 상기 배기 매니폴드의 상면측에 근접시켜서 과급기와 상기 배기가스 출구관을 배치함과 아울러 상기 배기 매니폴드의 하면측에 근접시켜서 EGR 쿨러를 배치한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기가스 정화 장치를 지지대에 고착하는 구조로서, 상기 엔진에 지지 다리체를 통해 상기 지지대를 적재함과 아울러 상기 지지 다리체에 엔진 착탈용의 엔진 매달기 부재를 고착한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 엔진 매달기 부재를 고착하기 위한 지지 다리체로서 후방부 지지 다리체를 구비하고, 상기 엔진의 실린더 헤드의 측면 중 상기 엔진의 플라이휠 상방의 측면에 상기 후방부 지지 다리체를 체결하고, 상기 엔진의 플라이휠 설치측의 측면에 상기 후방부 지지 다리체를 세워 설치시키는 구조로서, 상기 후방부 지지 다리체의 외측면측에 상기 엔진 매달기 부재를 체결하기 위한 복수의 볼트를 비스듬히 상하방향으로 배열시킨 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 엔진의 흡기 매니폴드에 배기 매니폴드의 배기가스의 일부를 공급하는 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러를 구비하고, 상기 배기가스 재순환 장치와 EGR 쿨러 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프를 연장 설치시키는 구조로서, 상기 지지 다리체에 상기 엔진 매달기 부재용의 스페이서를 설치하고, 상기 지지 다리체의 스페이서에 상기 엔진 매달기 부재를 체결시켜 상기 지지 다리체와 엔진 매달기 부재 사이에 배기가스 리턴용 EGR 파이프의 배치 스페이스를 형성한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 엔진 매달기 부재를 고착하기 위한 지지 다리체로서 측부 지지 다리체와 후방부 지지 다리체를 구비하고, 상기 측부 지지 다리체에 전방부 엔진 매달기 부재를 설치하고, 후방부 지지 다리체에 후방부 엔진 매달기 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
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