KR20200090923A

KR20200090923A - 엔진 장치

Info

Publication number: KR20200090923A
Application number: KR1020207020372A
Authority: KR
Inventors: 마사타카 미츠다; 이사오 타구치
Original assignee: 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2020-07-29
Also published as: CN105849377A; US20160319716A1; KR102136917B1; US10001041B2; EP3088696A4; EP3088696B1; WO2015098532A1; EP3088696A1; CN105849377B; KR20160104615A

Abstract

배기가스 정화 장치를 구비하는 것으로서, 엔진 탑재 스페이스 내에 효율적으로 배치가능하게 하는 엔진 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 엔진(1)은 배기가스를 처리하는 배기가스 정화 장치(2)를 구비하고 있다. 상기 배기가스 정화 장치(2)는 엔진(1)의 상면측에 배치하고 있다. 엔진 일측의 배기 매니폴드(7) 설치부에 배기 스로틀 장치(65)를 설치하는 구조이며, 엔진(1)의 우측면에 대하여 배기 스로틀 장치(65)를 평면시에서 경사 설치시켜 헤드 커버(8)의 우측면과 배기 스로틀 장치(65)의 내측면 사이에 간극(8a)을 형성하고 있다.

Description

엔진 장치{ENGINE DEVICE}

본원 발명은 디젤 엔진이 탑재되는 건설 기계(불도저, 유압 셔블, 로더) 또는 농업 기계(트랙터, 콤바인) 또는 발전기 또는 컴프레서 등의 엔진 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 배기가스 중에 포함된 입자상 물질(매연) 등을 제거하는 배기가스 정화 장치가 설치된 엔진 장치에 관한 것이다.

종래부터 엔진의 배기 경로 중에 배기가스 정화 장치(디젤 파티큘레이트 필터)를 설치하고, 배기가스 정화 장치의 산화 촉매 또는 수트(soot) 필터 등에 의해 디젤 엔진으로부터 배출된 배기가스를 정화 처리하는 기술이 개발되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또한 최근에는 환경 대책을 위해 건설 기계나 농업 기계 등의 작업 기계의 분야에 있어서도 그 기계에 사용되는 디젤 엔진에 배기가스 정화 장치를 설치하는 것이 요구되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

일본특허공개 2000-145430호 공보 일본특허공개 2007-182705호 공보

그런데, 배기가스 정화 장치를 설치한 경우, 엔진의 배기 경로 중에 배기가스 정화 장치를 소음기(머플러)를 대신해서 단지 배치한 것에서는 소음기에 비해 배기가스 정화 장치가 현격히 무겁다. 그 때문에 특허문헌 2에 개시되는 건설 기계에 있어서의 소음기의 지지 구조를 배기가스 정화 장치의 지지 구조에 유용(流用)했다고 해도 배기가스 정화 장치를 안정적으로 장착할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 휠 로더와 같은 작업 기계에서는 주위와의 접촉 방지를 위해 선회 반경을 작게 하기 위해 주행 기체 자체의 컴팩트화가 요구되고, 엔진 탑재 스페이스에 제약이 있다. 마찬가지로, 엔진 발전기 등의 정치형 작업기에 있어서도 그 설치 공간의 제약에 의한 소형화가 요구되고 있고, 기체 하우징 내부의 엔진 탑재 스페이스에 제약이 있다.

그래서, 본원 발명은 이들의 현재 상황을 검토해서 개선을 실시한 엔진 장치를 제공하려고 하는 것이다.

청구항 1의 발명은 엔진의 배기가스를 처리하는 배기가스 정화 장치를 구비하고, 상기 엔진의 상면측에 상기 배기가스 정화 장치를 배치하는 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 일측의 배기 매니폴드 설치부에 배기 스로틀 장치를 설치하는 구조로서, 상기 엔진의 일측면에 대하여 상기 배기 스로틀 장치를 평면시에서 경사 설치시킨 것이다.

청구항 2의 발명은 청구항 1에 기재한 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 냉각팬측에 상기 배기 스로틀 장치의 냉각수용 배관의 접속부를 향하도록 구성한 것이다.

청구항 3의 발명은 청구항 1 또는 2에 기재한 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 플라이 휠 하우징 상에 상기 배기가스 정화 장치를 탑재하는 구조이며, 상기 배기 매니폴드의 배기 출구를 상방을 향해 개구시킴과 아울러 상기 배기 스로틀 장치를 상기 배기 매니폴드의 배기 출구의 상부에 배치하고, 상기 배기가스 정화 장치의 입구관에 배기 출구관를 통해 상기 배기 스로틀 장치와 연결시킨 것이다.

청구항 4의 발명은 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 엔진 장치에 있어서, 상기 배기 매니폴드는 상면의 압력 인출구에 배기압 센서 파이프를 접속한 구성을 구비하고 있고, 상기 배기압 센서 파이프를 헤드 커버와 상기 배기 스로틀 장치 사이의 간극을 통과하도록 연장 설치하여 상기 냉각팬측에 설치한 배기압력 센서와 접속한 것이다.

청구항 5의 발명은 청구항 1에 기재된 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 플라이 휠 하우징 상에 상기 배기가스 정화 장치를 탑재하는 구조이며, 사양이 다른 상기 플라이 휠 하우징을 교환가능하게 구성한 것이다.

청구항 6의 발명은 청구항 5 항에 기재한 엔진 장치에 있어서, 상기 배기가스 정화 장치의 상측면에 배기가스 센서를 배치하는 구조이며, 상기 엔진의 상면과 상기 배기가스 센서의 상면을 측면시에서 면일하게 형성한 것이다.

청구항 7의 발명은 청구항 5 또는 6에 기재한 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 배기 매니폴드에 배기 출구관을 고착하고, 상기 배기가스 정화 장치의 입구관에 상기 배기 출구관을 연결함과 아울러 상기 배기 매니폴드와 상기 배기 출구관 사이에 배기 스로틀 장치를 설치한 것이다.

청구항 8의 발명은 청구항 7 항에 기재한 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 등이 탑재되는 본 기체 프레임에 대설(對設)시키는 상기 배기가스 정화 장치의 일측면과 상기 배기 스로틀 장치의 외측면을 면일하게 형성한 것이다.

(발명의 효과)

청구항 1의 발명에 의하면 엔진의 배기가스를 처리하는 배기가스 정화 장치를 구비하고, 상기 엔진의 상면측에 상기 배기가스 정화 장치를 배치하는 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 일측의 배기 매니폴드 설치부에 배기 스로틀 장치를 설치하는 구조이며, 상기 엔진의 일측면에 대하여 상기 배기 스로틀 장치를 평면시에서 경사 설치시킨 것이기 때문에 상기 배기 스로틀 장치의 냉각수용 배관의 접속부를 외방을 향해 형성할 수 있고, 상기 엔진 측면에 근접시켜 상기 배기 스로틀 장치를 컴팩트하게 지지할 수 있는 것이면서 상기 냉각수용 배관이 기계 진동으로 상기 엔진과 접촉해서 손상되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면 상기 엔진의 냉각팬측에 상기 배기 스로틀 장치의 냉각수용 배관의 접속부를 향하도록 구성한 것이기 때문에 상기 냉각팬과 연동시키는 냉각수 펌프에 접속시키는 상기 배기 스로틀 밸브 케이스의 냉각수용 배관을 짧게 형성할 수 있어 상기 냉각수용 배관의 기계 진동 등을 용이하게 저감할 수 있다.

청구항 3의 발명에 의하면 상기 엔진의 플라이 휠 하우징 상에 상기 배기가스 정화 장치를 탑재하는 구조이며, 상기 배기 매니폴드의 배기 출구를 상방을 향해 개구시킴과 아울러 상기 배기 스로틀 장치를 상기 배기 매니폴드의 배기 출구의 상부에 배치하고, 상기 배기가스 정화 장치의 입구관에 배기 출구관을 통해 상기 배기 스로틀 장치와 연결시킨 것이기 때문에 상기 엔진의 측면에 부착 높이를 컴팩트하게 형성할 수 있는 것이면서 고강성의 상기 플라이 휠 하우징에 고정하기 위해서 중량물이 되는 상기 배기가스 정화 장치의 지지 구조를 고강성으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 배기 출구관의 사양을 변경하는 것만으로 상기 배기가스 정화 장치의 부착 위치 등을 용이하게 변경할 수 있고, 각종 작업 차량의 엔진 룸 스페이스에 간단히 대응시켜 상기 배기가스 정화 장치가 재치된 상기 엔진을 탑재할 수 있다.

청구항 4의 발명에 의하면 상기 배기 매니폴드는 상면의 압력 인출구에 배기압 센서 파이프를 접속한 구성을 구비하고 있고, 상기 배기압 센서 파이프를 헤드 커버와 상기 배기 스로틀 장치 사이의 간극을 통과하도록 연장 설치해서 상기 냉각팬측에 설치한 배기 압력 센서와 접속한 것이기 때문에 상기 배기 매니폴드의 압력인출구로부터 상기 배기 압력 센서까지의 접속 경로를 다른 구성 부품을 우회시키는 일 없이 상기 배기압 센서 파이프를 짧게 형성할 수 있어 상기 배기압 센서 파이프 및 접속 부품의 방진 구조를 간략화할 수 있다.

청구항 5의 발명에 의하면 상기 엔진의 플라이 휠 하우징 상에 상기 배기가스 정화 장치를 탑재하는 구조이며, 사양이 다른 상기 플라이 휠 하우징을 교환가능하게 구성한 것이기 때문에 사양이 다른 상기 플라이 휠 하우징을 구별하여 사용해서 배기가스 정화 장치의 지지 높이를 변경할 수 있고, 로더 또는 발전기 등의 각종 작업기에 동일 사양의 상기 엔진을 용이하게 탑재할 수 있다.

청구항 6의 발명에 의하면 상기 배기가스 정화 장치의 상측면에 배기가스 센서를 배치하는 구조이며, 상기 엔진의 상면과 상기 배기가스 센서의 상면을 측면시에서 면일하게 형성한 것이기 때문에 상면이 평탄한 보닛 내부에 엔진 룸을 형성할 수 있고, 상기 엔진 룸에 상기 엔진을 컴팩트하게 장착할 수 있다. 특히, 로더 등에 있어서 운전 좌석의 오퍼레이터가 보닛 상면 너머로 기체 후방 등을 용이하게 시인할 수 있다.

청구항 7의 발명에 의하면 상기 엔진의 배기 매니폴드에 배기 출구관을 고착하고, 상기 배기가스 정화 장치의 입구관에 상기 배기 출구관을 연결함과 아울러 상기 배기 매니폴드와 상기 배기 출구관 사이에 배기 스로틀 장치를 설치한 것이기 때문에 사양이 다른 상기 플라이 휠 하우징을 구별하여 사용할 때에 상기 배기 출구관의 교환으로 동일 사양의 상기 배기가스 정화 장치를 배치할 수 있다.

청구항 8의 발명에 의하면 상기 엔진 등이 탑재되는 본 기체 프레임에 대설시키는 상기 배기가스 정화 장치의 일측면과 상기 배기 스로틀 장치의 외측면을 면일하게 형성한 것이기 때문에 상기 본 기체 프레임에 의해 상기 엔진을 둘러싸는 엔진 룸 구조를 간단히 구성할 수 있는 것이면서 상기 배기가스 정화 장치가 배치된 상기 엔진의 장착 작업성을 용이하게 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 본 기체 프레임의 평탄한 수직 형상 벽면에 대면시켜 상기 배기가스 정화 장치의 일측면과 상기 배기 스로틀 장치의 외측면을 컴팩트하게 근접 배치할 수 있어 한정된 엔진 룸 스페이스에 상기 엔진을 컴팩트하게 장착할 수 있다.

도 1은 본원 발명의 제 1 실시형태의 디젤 엔진의 우측면도이다.
도 2는 동 좌측면도이다.
도 3은 동 평면도이다.
도4는 동 배면도이다.
도 5는 동 정면도이다.
도 6은 오일 필터를 떼어낸 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 7은 오일 필터를 떼어낸 디젤 엔진의 평면도이다.
도 8은 본원 발명의 디젤 엔진의 정면 사시도이다.
도 9는 동 배면 사시도이다.
도 10은 동 평면 사시도의 확대도이다.
도 11은 도 3의 부분 확대도이다.
도 12는 배기가스 정화 장치의 외관 사시도이다.
도 13은 배기가스 정화 장치의 조립(분해) 설명도이다.
도 14는 플라이 휠 하우징 상의 부착부의 구성을 설명하기 위한 확대도이다.
도 15은 본원 발명의 제 1 실시형태의 별례가 되는 디젤 엔진의 우측면도이다.
도 16은 본원 발명의 제 1 실시형태의 디젤 엔진의 우측면에 있어서의 일부 확대도로서, (a)가 도 1에 나타내는 구성의 일부 확대도이며, (b)가 도 15에 나타내는 구성의 일부 확대도이다.
도 17은 도 15의 디젤 엔진에 있어서의 배기가스 정화 장치의 조립(분해) 설명도이다.
도 18은 도 15의 디젤 엔진에 있어서의 플라이 휠 하우징 상의 부착부의 구성을 설명하기 위한 확대도이다.
도 19는 본원 발명의 제 2 실시형태의 디젤 엔진의 우측면도이다.
도 20은 동 좌측면도이다.
도 21은 동 평면도이다.
도 22는 동 배면도이다.
도 23은 동 정면도이다.
도 24는 도 20의 부분 확대도이다.
도 25는 제 1 실시형태의 디젤 엔진을 탑재한 작업 기계의 일례가 되는 휠 로더의 좌측면도이다.
도 26은 동 휠 로더의 평면도이다.
도 27은 시트 프레임의 회전을 설명하기 위한 동 휠 로더의 우측면의 확대도니다.
도 28은 보닛 커버의 회전을 설명하기 위한 동 휠 로더의 우측면의 확대도이다.
도 29는 제 1 실시형태의 디젤 엔진을 탑재한 작업 기계의 별례가 되는 포크리프트 카의 측면도이다.
도 30은 동 포크리프트 카의 평면도이다.
도 31은 제 2 실시형태의 디젤 엔진을 탑재한 작업 기계의 일례가 되는 정치형 작업기의 사시도이다.
도 32은 동 정치형 작업기의 기광을 단면한 평면도이다.
도 33은 동 기체 하우징을 단면한 측면도이다.

이하, 도 1~도 18을 참조하여 본원 발명의 제 1 실시형태가 되는 엔진 장치를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하에서는 본 실시형태에 있어서의 작업 기계로서 로더 장치를 작업부로서 구비하는 휠 로더를 일례로 들어 그 구성의 상세를 설명한다.

우선, 도 1~도 11을 참조하여 본 실시형태의 엔진 장치에 대해서 후술의 휠 로더(211)(도 25 및 도 26 참조) 등의 작업 기계에 원동기로서 탑재되는 디젤 엔진(1)을 예로 들어 이하에 설명한다. 상술한 바와 같이 디젤 엔진(1)은 배기 스로틀 장치(65)를 통해 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 냉각팬(9)을 설치한다. 실린더 블록(4)의 전측면에 플라이 휠 하우징(10)을 설치한다. 플라이 휠 하우징(10) 내에 플라이 휠(11)을 배치한다. 크랭크축(3)(엔진 출력축)에 플라이 휠(11)을 축 지지한다. 작업 차량(백호우나 포크리프트 등)의 작동부에 크랭크축(3)을 통해 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 흡인되고, 실린더 블록(4)의 좌측면에 배치된 오일 쿨러(18) 및 오일 필터(13)를 통해 디젤 엔진(1)의 각 윤활부에 공급된다. 각 윤활부에 공급된 윤활유는 그 후 오일 팬(12)으로 되돌려진다. 오일 펌프(도시 생략)는 크랭크축(3)의 회전으로 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 접속되고 있고, 그 내부를 냉각수가 순환하는 구조를 갖는다. 오일 필터(13)는 오일 쿨러(18)의 좌측에 겹쳐지도록 해서 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 돌출되도록 설치된다.

오일 쿨러(18)는 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이 실린더 블록(4)의 좌측면에 오일 팬(12)의 상방에 부착되어 있다. 오일 쿨러(18)는 그 하방에 냉각수 배관(18a, 18b)이 접속되어 있고, 그 내부를 냉각수가 순환하는 구조를 갖는다. 또한, 오일 쿨러(18)는 냉각수 배관(18a, 18b)과의 냉각수 배관 접속부(18c)의 상방에 오일 배관(13a, 13b)과의 접속되는 오일 배관 접속부(18d)를 갖는다. 따라서, 오일 쿨러(18)는 오일 배관(13a, 13b)과 오일 배관 접속부(18d)로 연결함으로써 실린더 블록(4) 상방에 배치된 오일 필터(13)와 접속한다.

오일 필터(13)는 도 2~도 4에 나타내는 바와 같이 실린더 헤드(5)의 좌측면으로부터 좌측으로 이간시킨 위치에 배치되어 있다. 오일 필터(13)는 헤드 커버(8)와 거의 동일 높이 위치에 배치되고, 실린더 블록(4)의 좌측면 하측의 오일 쿨러(18)에 대하여 원격 배치되어 있다. 또한, 오일 필터(13)는 오일 배관(13a, 13b)과 접속되는 오일 배관 접속부(13c)를 상측으로 하고, 윤활유의 불순물을 제거하는 필터부(13d)를 하측으로 하는 구성을 구비한다. 즉, 오일 필터(13)는 디젤 엔진(1)의 좌측면보다 이간시킨 위치에 배치됨과 아울러 디젤 엔진(1)의 상면 높이(헤드 커버(9) 상면의 높이)보다 높은 위치에서 오일 배관(13a, 13b)과 연결되어 있다.

따라서, 도 4에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)을 기체 프레임(94)에 탑재시켰을 때에 기체 프레임(94)의 외측에 오일 필터(13)를 배치할 수 있다. 즉, 디젤 엔진(1)의 좌측면이 기체 프레임(94)의 내측면에 덮이는 한편 오일 필터(13)는 기체 프레임(94)의 외측에 배치된다. 그리고, 오일 배관(13a, 13b)이 기체 프레임(94)의 내측면을 따르도록 해서 하측으로부터 상측을 향해 배관되어 있는 것에 의해 기체 프레임(94)의 상측이 되는 위치에서 오일 필터(13)가 오일 쿨러(18)와 연결된다. 이것에 의해 오일 필터(13)의 필터부(13d)를 교환할 때, 작업자는 기체 프레임(94)의 외측에서 작업할 수 있기 때문에 그 작업성이나 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.

도 2 및 도 6에 나타내는 바와 같이 실린더 블록(4)의 좌측면 중 오일 쿨러(18)의 상방(흡기 매니폴드(6)의 하방)에는 연료를 공급하기 위한 연료 공급 펌프(14)를 부착다. 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 원통 형상의 커먼레일(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 커먼레일(16)에 압송되어 고압의 연료가 커먼레일(16)에 축적된다. 각 인젝터(15)의 연료 분사 밸브를 각각 개폐 제어함으로써 커먼레일(16) 내의 고압의 연료가 각 인젝터(15)로부터 디젤 엔진(1)의 각 기통에 분사된다.

실린더 블록(4)의 후면 우측 근처 부위에는 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이 냉각수 순환용의 냉각수 펌프(21)가 냉각팬(9)의 팬축과 동축 형상으로 배치되어 있다. 크랭크축(3)의 회전으로 냉각팬 구동용 V 벨트(22)를 통해 냉각팬(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.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 실린더 블록(4)의 좌우 측면에 기관 다리 부착부(19)가 각각 설치되어 있다. 각 기관 다리 부착부(19)에는 방진 고무를 가짐과 아울러 기체 프레임(94)의 좌우 측벽에 연결된 기관 다리체(도시 생략)가 각각 볼트 체결된다. 디젤 엔진(1)은 각 기관 다리체(도시 생략)를 통해 작업 차량에 있어서의 주행 기체의 기체 프레임(94)에 방진 지지된다. 이것에 의해 디젤 엔진(1)의 진동이 기체 프레임(94)에 전달되는 것을 억지할 수 있다.

또한, 도 1~도 8을 참조하여 EGR 장치(26)(배기가스 재순환 장치)를 설명한다. 상방을 향해 돌출되는 흡기 매니폴드(6)의 입구부에 EGR 장치(26)(배기가스 재순환 장치)를 통해 에어클리너(32)(도 7 참조)를 연결한다. 신기(新氣)(외부 공기)가 에어클리너(32)로부터 EGR 장치(26)를 통해 흡기 매니폴드(6)로 보내어진다. EGR 장치(26)는 디젤 엔진의 배기가스의 일부(배기 매니폴드로부터의 EGR 가스)와 신기(에어클리너(32)로부터의 외부 공기)를 혼합시켜 흡기 매니폴드(6)에 공급하는 EGR 본체 케이스(27)(콜렉터)와, 에어클리너(32)에 흡기관(33)을 통해 EGR 본체 케이스(27)를 연통시키는 흡기 스로틀 부재(28)와, 배기 매니폴드(7)에 EGR 쿨러(29)를 통해 접속되는 환류 관로로서의 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 통해서 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 긴 통 형상으로 형성되어 있다. 흡기 스로틀 부재(28)는 EGR 본체 케이스(27)의 길이방향의 일단부에 볼트 체결되어 있다. EGR 본체 케이스(27)의 하방을 향하는 개구 단부가 흡기 매니폴드(6)의 입구부에 착탈가능하게 볼트 체결되어 있다.

또한, 재순환 배기가스관(30)의 출구측이 EGR 밸브 부재(31)를 통해 EGR 본체 케이스(27)에 연결되어 있다. 재순환 배기가스관(30)의 입구측은 EGR 쿨러(29)를 통해 배기 매니폴드(7)의 하면측에 연결되어 있다. 재순환 배기가스관(30)은 플라이 휠 하우징(10) 상방에서 실린더 헤드(5)의 전면을 우회하도록 배관된다. 또한, EGR 밸브 부재(31) 내의 EGR 밸브(도시 생략)의 개도를 조절함으로써 EGR 본체 케이스(27)에의 EGR 가스의 공급량을 조절한다.

상기 구성에 의해 에어클리너(32)로부터 흡기 스로틀 부재(28)를 통해 EGR 본체 케이스(27) 내에 신기(외부 공기)를 공급하는 한편 배기 매니폴드(7)로부터 EGR 밸브 부재(31)를 통해 EGR 본체 케이스(27) 내에 EGR 가스(배기 매니폴드로부터 배출되는 배기가스의 일부)를 공급한다. 에어클리너(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)에 배출된 배기가스의 일부가 흡기 매니폴드(6)로부터 디젤 엔진(1)에 환류됨으로써 고부하 운전 시의 최고 연소 온도가 저하하여 디젤 엔진(1)으로부터의 NOx(질소 산화물)의 배출량이 저감된다.

상기한 바와 같이 EGR 쿨러(29)가 배치될 때, 배기 매니폴드(7)에 EGR 가스 인출관(61)을 일체로 형성한다. 또한, 배기 매니폴드(7)에 관 이음매 부재(62)를 볼트 체결한다. EGR 쿨러(29)의 EGR 가스 입구부를 EGR 가스 인출관(61)에 의해 지지함과 아울러 재순환 배기가스관(30)을 접속하는 관 이음매 부재(62)에 의해 EGR 쿨러(29)의 EGR 가스 출구부를 지지함으로써 EGR 쿨러(29)는 실린더 블록(4)(구체적으로는 좌측면)으부터 이간되어 배치된다.

또한, 관 이음매 부재(62)와 연결된 재순환 배기가스관(30)은 도 1~도 3 및 도 6~도 8에 나타내는 바와 같이 배기가스 정화 장치(2)의 정화 입구관(36)의 하측을 빠져 나가도록 해서 실린더 헤드(5) 전측면을 향해 배관된다. 즉, 재순환 배기가스관(30)과 정화 입구관(36)이 플라이 휠 하우징(10)의 상방에서 정화 입구관(36)이 상측이 되도록 교차된다. 따라서, 실린더 헤드(5) 전방에 있어서의 플라이 휠 하우징(10) 상방에서는 재순환 배기가스관(30)이 실린더 헤드(5)의 우측면으로부터 좌측면을 향해 연설되는 한편 정화 입구관(36)이 재순환 배기가스관(30)의 상방을 걸치도록 전후방향으로 연설된다.

이렇게, 도 1 및 도 9에 나타내는 바와 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. 이것에 의해 냉각수 펌프(21)로부터의 냉각수는 디젤 엔진(1)의 수냉부에 공급될 뿐만 아니라 그 일부를 EGR 쿨러(29) 및 배기 스로틀 장치(65)에 보내도록 구성되어 있다.

또한, 도 1, 도 3~도 5 및 도 7~도 10에 나타내는 바와 같이 실린더 헤드(5)의 우측방에 있어서 디젤 엔진(1)의 배기압을 높이는 배기 스로틀 장치(65)를 구비한다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구를 상방을 향해 개구시키고 있다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구는 디젤 엔진(1)의 배기압을 조절하기 위한 배기 스로틀 장치(65)를 통해 엘보우 형상의 중계관(66)에 착탈가능하게 연결되어 있다. 배기 스로틀 장치(65)는 배기 스로틀 밸브를 내장하는 스로틀 밸브 케이스(68)와, 배기 스로틀 밸브를 개동(開動) 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 등으로 연동가능하게 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 통해 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 횡방향 개구부를 연결한다.

따라서, 상기한 배기가스 정화 장치(2)에 중계관(66) 및 배기 스로틀 장치(65)를 통해 배기 매니폴드(7)가 접속된다. 배기 매니폴드(7)의 출구부로부터 스로틀 밸브 케이스(68) 및 중계관(66)을 통해 배기가스 정화 장치(2) 내로 이동한 배기가스는 배기가스 정화 장치(2)에서 정화된 후 정화 출구관(37)으로부터 테일 파이프(135)로 이동하고, 최종적으로 기 밖으로 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 연결되는 연결 지지부(66x)를 구비한다. 연결 지지부(66x)는 중계관(66)의 외주면으로부터 배기 매니폴드(7)를 향해 돌출시킨 날개 형상의 플레이트로 구성되어 있고, 배기 매니폴드(7)의 우측면에서 체결되어 있다. 중계관(66)은 배기 입구를 배기 스로틀 장치(65)를 통해 배기 매니폴드(7)의 배기 출구와 연결함과 아울러 배기가스가 배기 입구관(36)을 향해 흐르는 관부를 배기 매니폴드(7)의 측면과 연결하여 배기 매니폴드(7)에 의해 지지된다. 따라서, 중계관(66)은 고강성의 배기 매니폴드(7)에 지지되어 있고, 중계관(66)을 통한 배기가스 정화 장치(2)와의 지지 구조를 고강성으로 구성할 수 있다.

상기 구성에 의해 배기가스 정화 장치(2)에 있어서의 차압 센서(44)에서 검출된 압력차에 의거하여 배기 스로틀 장치(65)의 상기 모터를 작동시킴으로써 수트 필터(40)의 재생 제어가 실행된다. 즉, 수트(매연)가 수트 필터(40)에 퇴적했을 때는 배기 스로틀 장치(65)의 배기 스로틀 밸브를 폐동하는 제어로 디젤 엔진(1)의 배기압을 높게 함으로써 디젤 엔진(1)으로부터 배출되는 배기가스 온도를 고온으로 상승시키고, 수트 필터(40)에 퇴적된 수트(매연)를 연소한다. 그 결과, 수트가 소실되고, 수트 필터(40)가 재생된다.

또한. 부하가 작아 배기가스의 온도가 낮아지기 쉬운 작업(수트가 퇴적되기 쉬운 작업)을 계속하여 행해도 배기 스로틀 장치(65)를 배기압의 강제 상승으로 배기 승온 기구로서 작용시켜 수트 필터(40)를 재생할 수 있어 배기가스 정화 장치(2)의 배기가스 정화 능력을 적정하게 유지할 수 있다. 또한, 수트 필터(40)에 퇴적된 수트를 연소시키기 위한 버너 등도 불요해진다. 또한, 엔진(1) 시동 시도 배기 스로틀 장치(65)의 제어로 디젤 엔진(1)의 배기압을 높게 함으로써 디젤 엔진(1)으로부터의 배기가스의 온도를 고온으로 해서 디젤 엔진(1)의 워밍업을 촉진할 수 있다.

상기한 바와 같이 배기 스로틀 장치(65)가 상방을 향해 개구시킨 배기 매니폴드(7)의 배기 출구에 스로틀 밸브 케이스(68)의 배기가스 도입측을 체결함으로써 중계관(66)이 스로틀 밸브 케이스(68)를 통해 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 통해 스로틀 밸브 케이스(68)를 접속하는 구조에 비해 배기 스로틀 장치(65)의 배기가스 도입측의 용적을 축소하여 배기 매니폴드(7) 내의 배기압을 고정밀도로 조절할 수 있다. 예를 들면, 배기가스 정화 장치(2) 등에 공급하는 배기가스의 온도를 배기가스의 정화에 적당한 온도로 간단하게 유지할 수 있다.

또한, 배기 매니폴드(7)의 상면측에 스로틀 밸브 케이스(68)를 체결하고, 스로틀 밸브 케이스(68)의 상면측에 엘보우 형상의 중계관(66)을 체결하고, 배기 매니폴드(7)에 대하여 스로틀 밸브 케이스(68)와 중계관(66)을 다층 형상으로 배치하고, 최상층부의 중계관(66)에 배기관(72)을 연결하고 있다. 따라서, 배기 스로틀 장치(65)의 지지 자세를 변경하는 일 없이, 또한 중계관(66)의 사양을 변경하는 일 없이 예를 들면 배기가스 정화 장치(2)의 부착 위치 등에 맞춰 중계관(66)의 부착 자세(배기관(72)의 연결방향)를 변경할 수 있다.

또한, 배기 매니폴드(7)의 배기 출구를 상방을 항해 개구시키고, 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 해서 배기 매니폴드(7)와, 배기 스로틀 장치(65)와, EGR 쿨러(29)를 컴팩트하게 설치할 수 있다.

이렇게, 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 다층 형상으로 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 장착할 수 있다. 또한, 중계관(66)의 형상을 변경하는 것만으로 배기가스 정화 장치(2)를 소정 위치에 용이하게 배치할 수 있다.

디젤 엔진(1)의 우측방(배기 매니폴드(7)측)에 설치한 냉각수 배관 경로에 대해서 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)을 통해 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) 등에 의해 형성되는 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 통해 배기 스로틀 장치(65)에 공급되어 순환하게 된다.

또한, 수냉 케이스(70)는 냉각수 출구관(76) 및 냉각수 입구관(77) 각각을 그 배면측(팬(9)측)으로부터 냉각수 펌프(21)를 향해 돌출되어 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. 이것에 의해 수냉 케이스(70)의 냉각수 출구관(76)을 냉각수 펌프(21)에 접근시켜 배치할 수 있어 리턴 호스(75)를 짧게 형성할 수 있다. 그리고, 냉각수 출구관(76)이 냉각수 입구관(77)의 상측(배기 스로츨 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, 평면시에 있어서 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 배치 되어 있기 때문에 EGR 쿨러(29)용의 냉각수 유통 계통과 오일 쿨러(18)용의 냉각수유통 계통이 크랭크축(3)을 사이에 두고 좌우양측으로 나누어지게 된다. 이 때문에 각각의 냉각수 유통 계통의 배치를 이해하기 쉬워 장착 작업성이나 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.

배기 스로틀 장치(65)는 스로틀 밸브 케이스(68)에 있어서의 배기 스로틀 밸브의 회전축선 방향(액추에이터 케이스(69) 내에 있어서의 모터의 회전축선 방향) (65a)이 헤드 커버(8)의 우측면을 따라 평행이 되도록 헤드 커버(8)의 우측면으로부터 이간시켜 배치되어 있다. 즉, 배기 스로틀 장치(65)에 있어서 헤드 커버(8)의 우측면에 최근접하는 수냉 케이스(70)의 좌단면이 헤드 커버(8)의 우측면에 대하여 이간된 상태에서 평행이 된다. 따라서, 헤드 커버(8)의 우측면과 배기 스로틀 장치(65)의 내측면(좌측면) 사이에는 간극(8a)이 형성된다. 또한, 배기 스로틀 장치(65)에 있어서 수냉 케이스(70)의 우단면이 헤드 커버(8)의 우측면으로부터 가장 떨어진 위치가 된다.

배기 스로틀 장치(65)는 기체 프레임(94)에 대설되는 외측면(우측면)을 마찬가지로 기체 프레임(94)에 대설되는 배기가스 정화 장치(2)의 일측면(우측면)과 면일하게 형성하고 있다. 즉, 배기가스 정화 장치(2)의 배기 입구측 단면(우측면)과 배기 스로틀 장치(65)의 외측면(우측면)이 기체 프레임(94)의 내측에서 면일하게 된다. 이것에 의해 기체 프레임(94)에 의해 디젤 엔진(1)을 둘러싸는 엔진 룸 구조를 간단하게 구성할 수 있는 것이면서 배기가스 정화 장치(2)가 배치된 디젤 엔진(1)의 장착 작업성을 용이하게 향상시킬 수 있다.

또한, 면일하게 형성되는 배기가스 정화 장치(2)의 일측면(우측면)과 배기 스로틀 장치(65)의 외측면(우측면)에 대하여 얼터네이터(23)의 외측면(우측면)도 마찬가지로 면일하게 형성되어 있다. 즉, 얼터네이터(23)의 기체 프레임(94)에 대설되는 외측면(우측면)을 마찬가지로 기체 프레임(94)에 대설되는 배기가스 정화 장치(2)의 일측면(우측면)과 면일하게 형성되어 있다. 이것에 의해 기체 프레임(94)의 평탄한 수직 형상 벽면에 대면시켜 배기가스 정화 장치(2)의 일측면과 배기 스로틀 장치(65)의 외측면과 얼터네이터(23)의 외측면을 컴팩트하게 근접 배치할 수 있어 한정된 엔진 룸 스페이스에 디젤 엔진(1)을 컴팩트하게 장착할 수 있다.

배기 스로틀 장치(65)는 평면시(상면시)에 있어서, 배기가스 정화 장치(2)의 정화 입구관(36)에 대하여 외측(우측)에 오프셋시킨 위치에 배치된다. 즉, 스로틀 밸브 케이스(68)가 배기가스 정화 장치(2)의 정화 입구관(36)에 대하여 기체 프레임(94)에 가까운 위치에 오프셋시켜 배치되어 있다. 이것에 따라 중계관(66)은 평면시(상면시)에 있어서, 배기 입구측(배기 스로틀 장치(65)측)을 배기 출구측(배기가스 정화 장치(2)측)보다 외측(우측)으로 하는 S자 형상을 갖는다.

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 배관시키기에 충분한 공간을 확보할 수 있다. 따라서, 냉각수 리턴 호스(75) 및 냉각수 중계 호스(78)가 기계 진동으로 엔진 본체와 접촉해서 손상되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

도 1, 도 3, 도 4, 도 7, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 배기 매니폴드(7)는 압력 인출구(83)에 배기압 센서 파이프(85)를 접속한 구성을 구비한다. 즉, 배기 매니폴드(7)의 상면에 설치된 압력 인출구(83)는 헤드 커버(8)의 우측면을 따라 연장 설치된 배기압 센서 파이프(85)의 일단과 접속되어 있다. 또한, 헤드 커버(8)의 후단측(냉각수 펌프(21)측)에 배기 압력 센서(84)가 설치되어 있고, 이 배기 압력 센서(84)가 가요성 고무 호스 등으로 구성되는 배기압 호스(86)(접속 부품)을 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 연장 설치되어 있다. 따라서, 배기 매니폴드(7)의 압력 인출구(83)로부터 배기 압력 센서(84)까지의 접속 경로를 다른 구성 부품을 우회시키는 일 없이 배기압 센서 파이프(85)를 짧게 형성할 수 있어 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 병설할 수 있다. 따라서, 상기 냉각수 배관이 기계 진동으로 엔진 본체와 접촉해서 손상되는 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, 도 3에 나타내는 바와 같이 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 도 2, 도 3 및 도 6~도 8에 나타내는 바와 같이 헤드 커버(8)의 전단(플라이 휠(9)측) 상부를 통과시켜 좌측면의 커넥터에 접속되어 있다.

도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이 라디에이터(24)는 디젤 엔진(1)의 후방에 있어서 냉각팬(9)과 대향하는 위치에 팬 슈라우드(도시 생략)를 통해 배치된다. 또한, 라디에이터(24)의 전면에는 냉각팬(9)과 대향하도록 오일 쿨러(25)가 배치된다. 이렇게 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)는 디젤 엔진(1)의 후방의 냉각팬(9)에 대향하는 위치에 있어서 그 방열량이 작은 순서로 냉각풍의 토출방향을 향해 일렬로 배치된다. 따라서, 냉각팬(9)이 회전 구동함으로써 디젤 엔진(1) 후방으로부터 외기를 흡인함으로써 열 교환기인 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)는 각각 외기(냉각풍)를 불어 넣어 공랭되게 된다.

이어서, 도 1~도 3, 도 5~도 9 및 도 11~도 14를 참조하여 배기가스 정화 장치(2)에 대해서 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 좌우방향으로 길게 연장된 원통 형상으로 구성된다. 그리고, 배기가스 정화 케이스(38)의 우측(배기가스 이동방향 상류측) 및 좌측(배기가스 이동방향 하류측) 각각에 정화 입구관(36) 및 정화 출구관(37) 각각이 설치된다.

또한, 배기가스 정화 장치(2)는 플라이 휠 하우징(10) 상에서 고정되어 실린더 헤드(5) 및 헤드 커버(8) 전방에 배치된다. 이 때, 정화 입구관(36)이 배기가스 정화 케이스(38)에 있어서의 원통 형상 측면의 우측 후방에 설치된다. 그리고, 정화 입구관(36)은 재순환 배기가스관(30)을 걸치도록 후방을 향해 경사 상방으로 굴곡된 형상이 되고, 중계관(66)과 착탈가능하게 볼트 체결된다. 한편, 정화 출구관(37)은 배기가스 정화 케이스(38)의 원통 형상 측면의 좌측 하방에 설치되고, 테일 파이프(135)가 접속된다.

배기가스 정화 케이스(38)의 내부에 이산화질소(NO2)를 생성하는 백금 등의 디젤 산화 촉매(39)(가스 정화체)와, 포집된 입자상 물질(PM)을 비교적 저온에서 연속적으로 산화 제거하는 허니콤 구조의 수트 필터(40)(가스 정화체)를 배기가스의 이동방향을 따라 직렬로 늘어서 있다. 또한, 배기가스 정화 케이스(38)의 일측부를 소음기(41)에 의해 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 수트 필터(40) 내에 일측 단면(도입측 단면)으로부터 공급된다. 디젤 엔진(1)의 배기가스 중에 포함된 입자상 물질(PM)은 수트 필터(40)에 포집되어 이산화질소(NO2)에 의해 연속적으로 산화 제거된다. 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 입상 물질(PM)의 제거에 추가하여 디젤 엔진(1)의 배기가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)의 함유량이 저감된다.

또한, 서미스터형의 상류측 가스 온도 센서(42)와 하류측 가스 온도 센서(43)가 배기가스 정화 케이스(38)에 부설된다. 디젤 산화 촉매(39)의 가스 유입 측 단면의 배기가스 온도를 상류측 가스 온도 센서(42)에서 검출한다. 디젤 산화 촉매의 가스 유출측 단면의 배기가스 온도를 하류측 가스 온도 센서(43)에서 검출한다.

또한, 배기가스 정화 케이스(38)에 배기가스 압력 센서로서의 차압 센서(44)를 부설한다. 수트 필터(40)의 상류측과 하류측 사이의 배기가스의 압력차를 차압 센서(44)에서 검출한다. 수트 필터(40)의 상류측과 하류측 사이의 배기 압력차에 의거하여 수트 필터(40)에 있어서의 입자상 물질의 퇴적량이 연산되고, 수트 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(55)와 함께 대략 L자 판 형상의 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 착탈가능하게 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 연직 판부를 볼트 체결함으로써 소음측의 출구 협지 플랜지(45)에 센서 브래킷(46)이 착탈가능하게 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 수트 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 타단측이 각각 접속된다.

상기 구성에 의해 수트 필터(40)의 유입측의 배기가스 압력과, 수트 필터(40)의 유출측의 배기가스 압력의 차(배기가스의 차압)가 차압 센서(44)를 통해 검출된다. 수트 필터(40)에 포집된 배기가스 중의 입자상 물질의 잔류량이 배기가스의 차압에 비례하기 때문에 수트 필터(40)에 잔류하는 입자상 물질의 양이 소정 이상으로 증가했을 때에 차압 센서(44)의 검출 결과에 의거하여 수트 필터(40)의 입자상 물질량을 감소시키는 재생 제어(예를 들면, 배기 온도를 상승시키는 제어)가 실행된다. 또한, 재생 제어가능 범위 이상으로 입자상 물질의 잔류량이 더 증가했을 때에는 배기가스 정화 케이스(38)를 착탈 분해하고, 수트 필터(40)를 소제하여 입자상 물질을 인위적으로 제거하는 메인터넌스 작업이 행해진다.

센서 브래킷(46)에 고정된 차압 센서(44) 및 가스 온도 센서(42, 43)의 전기 배선 커넥터(55)에 의한 배기가스 측정용 센서 기구는 측면시에서 디젤 엔진(1)의 상면과 거의 면일하게 배치된다. 디젤 엔진(1)은 배기가스 정화 장치(2)의 상측면에 배기가스 센서(44)를 배치하는 구조이며, 디젤 엔진(1)의 상면과 배기가스 센서(44)의 상면을 측면시에서 면일하게 형성하고 있다. 즉, 차압 센서(44) 및 가스 온도 센서(42, 43)의 전기 배선 커넥터(55)에 의한 배기가스 측정용 센서 기구가 측면시에서 배기 출구관(중계관)(66)의 최상부와 거의 동일 높이에 배치된다.

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 착탈가능하게 부착됨과 아울러 고정 다리체(우측 브래킷)(81)가 용접 고착된다. 이 때, 연결 다리체(80)의 부착 보스부가 출구 협지 플랜지(45)의 원호체에 설치된 관통 구멍 부착 다리체 체결부에 볼트 체결되어 부착된다. 또한, 고정 다리체(81)가 정화 입구관(36)측에서 배기가스 정화 케이스(38)의 외주면에 대하여 용접으로 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 플라이 휠 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 플라이 휠 하우징(10) 상에 안정적으로 연결 지지된다. 따라서, 배기가스 정화 장치(2)를 엔진(1)의 진동계에 포함되지만 엔진(1)의 구성 부품의 하나로서 고강성 부품인 플라이 휠 하우징(10)에 배기가스 정화 장치(2)를 강고하게 연결할 수 있어 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 장착해서 출하할 수 있다. 또한, 엔진(1)의 배기 매니폴드(7)에 배기가스 정화 장치(2)를 지근거리에서 연통할 수 있기 때문에 배기가스 정화 장치(2)를 적정 온도로 유지하기 쉬워 높은 배기가스 정화 성능을 유지할 수 있다.

상술한 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 수트 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 통해 플라이 휠 하우징(10)에 부착되어 있다. 이 경우, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 일단측은 DPF 케이싱(38)의 외주측에 플랜지(45)를 통해 착탈가능하게 볼트 체결되어 있다. 케이싱측 브래킷 다리(81)의 일단측은 DPF 케이싱(38)의 외주면에 일체적으로 용접 고정되어 있다.

한편, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 타단측은 플라이 휠 하우징(10)의 상면(DPF 부착부)에 선부착 볼트(90)와 후부착 볼트(91)로 착탈가능하게 체결된다. 즉, 플랜지측 브래킷 다리(80)에 볼트 관통 구멍(90a, 91a)을 개설한다. DPF 부착부(89)에 나사 구멍(90b, 91b)을 상방을 향해 개설한다. DPF 부착부(89)의 편평한 상면에 플랜지측 브래킷 다리(80)를 위에 놓고, 나사 구멍(90b, 91b)에 볼트 관통 구멍(90a, 91a)을 통해 선부착 볼트(91) 및 후부착 볼트(91)를 체결시켜 플라이 휠 하우징(78) 상면에 플랜지측 브래킷 다리(80)를 통해 배기가스 정화 장치(2)를 착탈가능하게 고정시키도록 구성하고 있다.

또한, 케이싱측 브래킷 다리(81)의 타단측은 플라이 휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 2개의 후부착 볼트(91)로 착탈가능하게 체결된다. 즉, 케이싱측 브래킷 다리(81)에 볼트 관통 구멍(91a)을 개설한다. DPF 부착부(89)에 나사 구멍(91b)을 상방을 향해 개설한다. DPF 부착부(89)의 편평한 상면에 케이싱측 브래킷 다리(81)를 위에 놓고, 나사 구멍(91b)에 볼트 관통 구멍(91a)을 통해 후부착 볼트(91)를 체결시켜 플라이 휠 하우징(10) 상면에 케이싱측 브래킷 다리(81)를 통해 배기가스 정화 장치(2)를 착탈가능하게 고정시키도록 구성하고 있다.

또한, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 타단측에는 볼트 관통 구멍(90a)에 선부착 볼트(90)를 계입(係入)시키기 위한 노치 홈(92)이 형성되어 있다. 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 장착할 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 끝으로 갈수록 넓어지는 형상(앞으로 갈수록 넓어지는 형상)의 테이퍼로 형성되어 있다.

상기 구성에 의해 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 장착하는 경우, 우선 플라이 휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 나사 구멍(90b)을 통해 선부착 볼트(90)를 불완전하게 나사 장착시킨다. DPF 부착부(89) 상면으로부터 플랜지측 브래킷 다리(80)의 판 두께 이상으로 선부착 볼트(90)의 두부가 이반된 상태에서 DPF 부착부(89)에 선부착 볼트(90)를 지지시킨다. 그리고, 작업자가 양손으로 배기가스 정화 장치(2)를 들어 올리고, 선부착 볼트(90)의 두부에 노치 홈(92)을 통해 플랜지측 브래킷 다리(80)의 볼트 관통 구멍(90a)을 로킹시키고, 플라이 휠 하우징(10) 상면에 배기가스 정화 장치(2)를 가고정한다. 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 플라이 휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 체결시킨다. 한편, 매립 볼트(36x)와 입구 플랜지용 너트(36y)를 통해 중계관(66)에 입구 플랜지체(36a)를 체결시켜 중계관(66)에 배기가스 입구관(정화 입구관)(36)을 고착시킨다.

이어서, 플라이 휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89)에 선부착 볼트(90)를 완전하게 체결시켜 중계관(66)의 배기가스 출구측과 플라이 휠 하우징(10) 상면에 배기가스 정화 장치(2)를 착탈가능하게 고착시키고, 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 장착하는 작업을 완료한다. 또한, DPF 케이싱(38)의 착탈방향의 전면측에 노치 홈(92)을 통해 플랜지측 브래킷 다리(80)의 전측 가장자리에 볼트 삽입용 의 볼트 관통 구멍(90a)을 개방했기 때문에 선부착 볼트(90)를 불완전한 체결(반고정) 자세로 가고정 장착한 상태에서 DPF 케이싱(38)을 양손으로 들어 올리고, 디젤 엔진(1)(또는 본 기체)의 부착 부위, 즉 플라이 휠 하우징(10) 상면으로 이동시킴으로써 그 선부착 볼트(90)에 노치 홈(92)을 통해 볼트 관통 구멍(90a)을 결합할 수 있다.

배기가스 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 겹친다. 한편, DPF 부착부(89)에 있어서의 후부착 볼트(91)의 부착 위치는 재순환 배기가스관(61)의 배관 위치와 겹쳐져 있지 않다. 즉, DPF 부착부(89)에 있어서의 나사 구멍(90b)은 실린더 헤드(5) 전방에 배관되는 재순환 배기가스관(61)의 하측에 배치되지만 평면시에 있어서 나사 구멍(91b)은 재순환 배기가스관(61)의 배관 위치로부터 벗어난 위치에 배치된다.

따라서, 작업자는 DPF 부착부(89)에 선부착 볼트(90)를 가고정할 때는 재순환 배기가스관(61)의 하측에 위치하는 나사 구멍(90b)에 선부착 볼트(90)에 나사 장착시키지만 배기가스 정화 장치(2)의 부착 전이므로 디젤 엔진(1)의 전측(플라이 휠 하우징(10) 전방)으로부터 용이하게 부착할 수 있다. 그리고, 선부착 볼트(90)의 가고정 후, 다리체(브래킷 다리)(80, 81)의 하면을 DPF 부착부(89)의 상면을 따르게 함으써 디젤 엔진(1)의 전측(플라이 휠 하우징(10) 전방)으로부터 실린더 헤드(5) 전면을 향해 배기가스 정화 장치(2)를 슬라이딩시킨다. 즉, 선부착 볼트(90)가 노치 홈(92)을 통과하도록 해서 배기가스 정화 장치(2)를 슬라이딩시켜 DPF 부착부(89) 상에 다리체(브래킷 다리)(80, 81)를 설치한다.

이것에 의해 플랜지측 브래킷 다리(80)의 볼트 관통 구멍(90a)을 선부착 볼트(90)에 로킹시킨 상태에서 배기가스 정화 장치(2)가 DPF 부착부(89) 상에 재치된다. 이 때, 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 겹쳐져 연통되어 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 평면시에서 재순환 배기가스관(61)과 겹치지 않는 위치가 되기 때문에 볼트 관통 구멍(91a) 및 나사 구멍(91b)의 바로 위로부터 후부착 볼트(91)를 삽입해서 체결할 수 있다.

상기한 바와 같이 장착할 때, 작업자는 DPF 케이싱(38)으로부터 손을 뗀 상태에서 후부착 볼트(91)(볼트)를 체결하여 플랜지측 브래킷 다리(80) 및 케이싱측 브래킷 다리(81)를 체결할 수 있다. 또한, 상기와 반대의 순서로 배기가스 정화 장치(2)를 떼어낼 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 플라이 휠 하우징(10)의 상부에서 디젤 엔진(1)의 전방부에 안정적으로 연결 지지할 수 있다. 또한, 1명의 작업자에 의해 디젤 엔진(1)에의 배기가스 정화 장치(2)의 착탈 작업을 실행할 수 있다.

이렇게 디젤 엔진(1)은 배기가스를 처리하는 배기가스 정화 장치(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 일방에 가고정 로킹체(90)를 설치하고, 다른 쪽에 가고정 로킹 노치(92)를 설치하는 구조이며, 디젤 엔진(1)의 부설 부품의 하방측에 가고정 로킹체(87) 또는 가고정 로킹 노치(92)를 배치하고 있다. 따라서, 부설 부품으로부터 벗어난 위치에서 배기가스 정화 장치(2)의 후부착 볼트(91)를 체결할 수 있어 배기가스 정화 장치(2)의 착탈 작업성을 향상시킬 수 있다.

디젤 엔진(1)은 플라이 휠 하우징(10) 상에 배기가스 정화 장치(2)를 탑재하는 구조이며, 디젤 엔진(1)과 배기가스 정화 장치(2) 사이에 부설 부품으로서의 재순환 배기가스관(61)을 연장 설치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 측면(정면측 측면)에 재순환 배기가스관(61)을 우회시켜 부착 높이를 컴팩트하게 형성할 수 있다. 그리고, 플라이 휠 하우징(10) 상면측에 가고정 로킹체(90)를 통해 배기가스 정화 장치(2)를 가고정 지지하여 체결 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 디젤 엔진(1)은 배기 매니폴드(7)에 배기 스로틀 밸브 케이스(스로틀 밸브 케이스)(68)를 통해 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 사양을 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 재치된 디젤 엔진(1)을 탑재할 수 있다.

본 실시형태의 디젤 엔진(1)은 사양이 다른 플라이 휠 하우징을 교환가능하게 구성하고 있다. 즉, 디젤 엔진(1)은 탑재되는 작업기에 맞춰 상술의 플라이 휠 하우징(10) 대신에 별도 사용의 플라이 휠 하우징가 부착된다. 이하에 있어서, 정치형 작업기에 탑재되는 디젤 엔진(1)으로서, 플라이 휠 하우징(10)과 사양이 다른 플라이 휠 하우징(10a)으로 교환된 것을 예로 들어 그 구성의 상세를 설명한다.

도 15에 나타내는 바와 같이 플라이 휠 하우징(10a)은 배기가스 정화 장치(2)를 상부에 설치가능한 구성으로 해서 정화 장치 부착부(DPF 부착부)(89a)를 상면에 설치하고 있다. 그리고, 배기가스 정화 케이스(38)의 외주에 설치된 연결 다리체(80) 및 고정 다리체(81) 각각이 플라이 휠 하우징(10a)의 DPF 부착부(89a)에 부착되고, 배기가스 정화 장치(2)가 플라이 휠 하우징(10a) 상에 재치된다. 플라이 휠 하우징(10a) 상의 배기가스 정화 장치(2)는 플라이 휠 하우징(10) 상에 재치하는 경우와 마찬가지로 도 12에 나타내는 구성을 갖고 있고, 정화 입구관(36)이 중계관(66a)과 착탈가능하게 볼트 체결된다.

중계관(66a)은 배기 매니폴드(7)의 배기 출구에 상재되어 있는 스로틀 밸브 케이스(68)에 상재되어 있고, 4개의 볼트로 배기 매니폴드(7)의 배기 출구체에 스로틀 밸브 케이스(68)를 통해 체결되어 있다. 또한, 스로틀 밸브 케이스(68)의 상면측에 중계관(66a)의 하면측 개구부가 고착되고, 배기가스 정화 장치(2)의 정화 입구관(36)에 중계관(66a)의 횡방향 개구부를 연결하고 있다. 또한, 중계관(66a)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.

이 때, 디젤 엔진(1)은 배기가스 정화 장치(2)의 상측면에 배기가스 센서(44)를 배치하는 구조이며, 디젤 엔진(1)의 상면과 배기가스 센서(44)의 상면을 측면시에서 면일하게 형성하고 있다. 즉, 차압 센서(44) 및 가스 온도 센서(42, 43)의 전기 배선 커넥터(55)에 의한 배기가스 측정용 센서 기구가 측면시에서 배기 출구관(중계관)(66a)의 최상부와 거의 동일 높이에 배치된다.

플라이 휠 하우징(10a)의 전후방향의 폭(D2)은 도 16(b)에 나타내는 바와 같이 도 16(a)에 나타내는 플라이 휠 하우징(10)의 전후방향의 폭(D1)보다 길다. 또한, 플라이 휠 하우징(10a)에 있어서의 DPF 부착부(89a)의 전후 폭은 도 16(b)에 나타내는 바와 같이 고정 다리체(우측 브래킷)(81)의 전후방향 길이와 대략 동등한 길이로 하고, 고정 다리체(81)의 전단 가장자리(실린더 헤드(5) 측단 가장자리)를 DPF 부착부(89a)의 전단 가장자리 근방에 위치시키고 있다.

한편, 플라이 휠 하우징(10) 상에 배기가스 정화 장치(2)를 상재한 경우도 도 16(a)과 같이 고정 다리체(81)의 전단 가장자리와 DPF 부착부(89)의 전단 가장자리를 거의 일치시키고 있다. 따라서, 플라이 휠 하우징(10, 10a) 중 어느 하나에 배기가스 정화 장치(2)를 한 경우에 있어서도 배기가스 정화 장치(2)와 배기 매니폴드(7)의 전후방향에 있어서의 상대위치는 변화되지 않는다. 즉, 플라이 휠 하우징(10a)을 구비하는 디젤 엔진(1)에 있어서의 스로틀 밸브 케이스(68)의 배기 출구측의 중심선과 정화 입구관(36)의 배기 입구의 전후방향의 거리가 플라이 휠 하우징(10)을 구비하는 디젤 엔진(1)에 있어서의 스로틀 밸브 케이스(68)의 배기 출구측의 중심선과 정화 입구관(36)의 배기 입구의 전후방향의 거리(L)와 동일 거리가 된다.

또한, 도 16(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이 플라이 휠 하우징(10a) 상측의 DPF 부착부(89a)의 높이(H3)가 플라이 휠 하우징(10) 상측의 DPF 부착부(89)의 높이(H1)보다 높다. 따라서, 도 16(b)에 나타내는 플라이 휠(10a) 상의 배기가스 정화 장치(2)는 도 16(a)에 나타내는 플라이 휠(10) 상의 배기가스 정화 장치(2)와 비교해서 배기 매니폴드(7)와의 상대 높이가 높은 위치가 된다. 즉, 플라이 휠 하우징(10a)을 구비하는 디젤 엔진(1)에 있어서의 스로틀 밸브 케이스(68)의 배기 출구와 정화 입구관(36)의 배기 입구측의 중심선의 상하방향의 거리(H4)가 플라이 휠 하우징(10)을 구비하는 디젤 엔진(1)에 있어서의 스로틀 밸브 케이스(68)의 배기 출구와 정화 입구관(36)의 배기 입구측의 중심선의 상하방향의 거리(H2)보다 길어진다.

플라이 휠 하우징(10) 상의 배기가스 정화 장치(2)와 연결하는 중계관(66)은 그 배기가스 입구가 배기가스 출구와 대략 동등한 높이가 되는 점에서 도 16(a)와 같은 U자 형상으로 구성된다. 한편, 플라이 휠 하우징(10a) 상의 배기가스 정화 장치(2)와 연결하는 중계관(66a)은 그 배기가스 입구가 배기가스 출구보다 낮은 위치가 되는 점에서 도 16(b)와 같은 L자 형상으로 구성된다. 또한, 도 16(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이 중계관(66, 66a)의 최상부는 측면시에서 거의 동일 높이가 된다.

플랜지측 브래킷 다리(80)는 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이 플라이 휠 하우징(10a)의 DPF 부착부(89a)에 선부착 볼트(90)과 후부착 볼트(91)로 착탈가능하게 체결된다. 즉, 플랜지측 브래킷 다리(80)에 2개의 볼트 관통 구멍(90a, 91a)을 앞뒤로 나란히 개설하고, DPF 부착부(89)에 나사 구멍(90b, 91b)을 앞뒤로 나란히 상방을 향해 개설한다. 그리고, DPF 부착부(89a)에 상재된 플랜지측 브래킷 다리(80)는 나사 구멍(90b, 91b)에 볼트 관통 구멍(90a, 91a)을 통해 선부착 볼트(91) 및 후부착 볼트(91)를 체결시켜 고정되어 있다.

또한, 케이싱측 브래킷 다리(81)는 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이 플라이 휠 하우징(10a)의 DPF 부착부(89a)에 2개의 후부착 볼트(91)로 착탈가능하게 체결된다. 케이싱측 브래킷 다리(81)에 좌우로 늘어선 2개의 볼트 관통 구멍(91a)과, 한쪽의 볼트 관통 구멍(91a)의 전방에 배치되는 볼트 관통 구멍(91aa)을 개설한다. DPF 부착부(89)에 앞뒤로 늘어선 나사 구멍(91b, 91ba)을 상방을 향해 개설한다. 그리고, DPF 부착부(89a)에 상재된 케이싱측 브래킷 다리(81)는 나사 구멍(91b, 91ba)에 볼트 관통 구멍(91a, 91aa)을 통해 후부착 볼트(91)를 체결시켜 고정되어 있다.

또한, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 타단측에는 볼트 관통 구멍(90a)에 선부착 볼트(90)를 계입시키기 위한 노치 홈(92)이 형성되어 있다. 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 장착할 때에 노치 홈(92)의 개구부가 선두에 위치하도록 플랜지측 브래킷 다리(80)의 전측 가장자리에 노치 홈(92)이 개방되어 있다. 또한, 노치 홈(92)의 개방 가장자리부는 끝으로 갈수록 넓어지는 형상(앞으로 갈수록 넓어지는 형상)의 테이퍼로 형성되어 있다.

상기 구성에 의해 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 장착하는 경우, 우선, 플라이 휠 하우징(10a) 상면의 DPF 부착부(89a)에 나사 구멍(90b)을 통해 선부착 볼트(90)를 불완전하게 나사 장착시킨다. 그리고, 작업자가 양손으로 배기가스 정화 장치(2)를 들어 올리고, 선부착 볼트(90)에 플랜지측 브래킷 다리(80)의 볼트 관통 구멍(90a)을 로킹시켜 플라이 휠 하우징(10a)에 배기가스 정화 장치(2)를 가고정한다. 그 후, 플랜지측 브래킷 다리(80)와 케이싱측 브래킷 다리(81)를 3개의 후부착 볼트(91)에 의해 DPF 부착부(89a)에 체결시킨다.

한편, 매립 볼트(36x)와 입구 플랜지용 너트(36y)를 통해 중계관(66a)에 입구 플랜지체(36a)를 체결시켜 중계관(66a)에 배기가스 입구관(정화 입구관)(36)을 고착시킨다. 이어서, 플라이 휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89a)에 선부착 볼트(90)를 완전하게 체결시켜 중계관(66a)의 배기가스 출구측과 플라이 휠 하우징(10a) 상면에 배기가스 정화 장치(2)를 착탈가능하게 고착시키고, 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 장착하는 작업을 완료한다.

본원 발명의 제 2 실시형태가 되는 엔진 장치에 대해서 도 19~도 24를 참조하여 후술의 정치형 작업기 등의 작업 기계에 원동기로서 탑재되는 디젤 엔진(1a)을 예로 들어 이하에 설명한다. 또한, 본 실시형태에 있어서 제 1 실시형태와 동일한 구성 부품에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

상기한 바와 같이 디젤 엔진(1a)은 배기 스로틀 장치(65)를 통해 접속되는 배기가스 정화 장치(2)를 구비한다. 배기가스 정화 장치(2)는 디젤 엔진(1a)의 배기가스 중의 입자상 물질(PM)의 제거에 추가하여 디젤 엔진(1a)의 배기가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)를 저감하는 작용을 구비한다. 디젤 엔진(1a)은 실린더 블록(4)의 전측면에 그 내부에 플라이 휠(11)을 배치한 플라이 휠 하우징(10a)을 부착한다.

실린더 블록(4)의 좌측면에 있어서 오일 쿨러(18)가 오일 팬(12)의 상방에 부착되어 있다. 오일 쿨러(18)는 냉각수 배관(18a, 18b)이 접속되어 있어 그 내부를 냉각수가 순환하는 구조를 갖는다. 오일 필터(13)는 오일 쿨러(18)의 좌측에 겹쳐지도록 해서 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 돌출되도록 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 설치한다.

또한, 실린더 헤드(5)의 우측방에 있어서 디젤 엔진(1)의 배기압을 향상시키는 배기 스로틀 장치(65)를 구비한다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구를 상방을 향해 개구시키고 있다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구는 디젤 엔진(1)의 배기압을 조절하기 위한 배기 스로틀 장치(65)를 통해 엘보우 형상의 중계관(66b)에 착탈가능하게 연결되어 있다.

배기 매니폴드(7)의 배기 출구에 스로틀 밸브 케이스(68)를 상재하고, 스로틀 밸브 케이스(68)에 중계관(66b)을 상재하고, 4개의 볼트로 배기 매니폴드(7)의 배기 출구체에 스로틀 밸브 케이스(68)를 통해 중계관(66)을 체결한다. 배기 매니폴드(7)의 배기 출구체에 스로틀 밸브 케이스(68)의 하면측이 고착된다. 스로틀 밸브 케이스(68)의 상면측에 중계관(66b)의 하면측 개구부가 고착된다. 배기가스 정화 장치(2)의 정화 입구관(36)에 중계관(66b)의 횡방향 개구부를 연결한다.

따라서, 상기한 배기가스 정화 장치(2)에 중계관(66b) 및 배기 스로틀 장치(65)를 통해 배기 매니폴드(7)가 접속된다. 배기 매니폴드(7)의 출구부로부터 스로틀 밸브 케이스(68) 및 중계관(66b)을 통해 배기가스 정화 장치(2) 내로 이동한 배기가스는 배기가스 정화 장치(2)에서 정화된 후 정화 출구관(37)으로부터 테일 파이프(135)로 이동하고, 최종적으로 기 밖으로 배출되게 된다.

또한, 중계관(66b)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 향해 돌출시킨 날개 형상의 플레이트로 구성되어 있고, 배기 매니폴드(7)의 우측면에서 체결되어 있다. 중계관(66b)은 배기 입구를 배기 스로틀 장치(65)를 통해 배기 매니폴드(7)의 배기 출구와 연결함과 아울러 배기가스가 배기 입구관(36)을 향해 흐르는 관부를 배기 매니폴드(7)의 측면과 연결해서 배기 매니폴드(7)에 의해 지지된다.

또한, 배기 매니폴드(7)의 상면측에 스로틀 밸브 케이스(68)를 체결하고, 스로틀 밸브 케이스(68)의 상면측에 엘보우 형상의 중계관(66b)을 체결하고, 배기 매니폴드(7)에 대하여 스로틀 밸브 케이스(68)와 중계관(66b)을 다층 형상으로 배치하고, 최상층부의 중계관(66)에 배기관(72)을 연결하고 있다. 따라서, 배기 스로틀 장치(65)의 지지 자세를 변경하는 일 없이, 또한 중계관(66b)의 사양을 변경하는 일 없이 예를 들면 배기가스 정화 장치(2)의 부착 위치 등에 맞춰 중계관(66b)의 부착 자세(배기관(72)의 연결방향)를 변경할 수 있다.

이렇게 디젤 엔진(1a)은 배기 스로틀 장치(65)의 상면측에 중계관(66b)을 체결하고, 배기 매니폴드(7)에 대하여 배기 스로틀 장치(65)와 중계관(66b)을 다층 형상으로 배치하고, 최상층부의 중계관(66b)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 장착할 수 있다. 또한, 중계관(66b)의 형상을 변경하는 것만으로 배기가스 정화 장치(2)를 소정 위치에 용이하게 배치할 수 있다.

배기 스로틀 장치(65)는 스로틀 밸브 케이스(68)에 있어서의 배기 스로틀 밸브의 회전축선 방향(액추에이터 케이스(69) 내에 있어서의 모터의 회전축선 방향)(65a)이 헤드 커버(8)의 우측면에 대해 사행하도록 냉각팬(9)측(후방)을 향해 헤드 커버(8)의 우측면으로부터 이간시켜 배치되어 있다. 따라서, 스로틀 밸브 케이스(68)의 좌측 전단이 헤드 커버(8)의 우측면에 대해 최근접함과 아울러 액추에이터 케이스(69)의 우측 후단이 헤드 커버(8)의 우측면으로부터 가장 떨어진 위치가 된다.

즉, 디젤 엔진(1a)의 우측면에 대해 배기 스로틀 장치(65)를 평면시에서 경사 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(냉각팬(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 외방을 향해 형성할 수 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 우측면에 근접시켜 배기 스로틀 장치(65)를 컴팩트하게 지지할 수 있는 것이면서 상기 냉각수용 배관이 기계 진동으로 디젤 엔진(1)과 접촉해서 손상되는 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 배관시키기에 충분한 공간을 확보할 수 있다. 따라서, 냉각수 리턴 호스(75) 및 냉각수 중계 호스(78)가 기계 진동으로 엔진 본체와 접촉해서 손상되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

즉, 배기압 센서 파이프(85)는 헤드 커버(8)와 배기 스로틀 장치(65) 사이의 간극(8a)을 통과하도록 연장 설치되어 있다. 따라서, 배기 매니폴드(7)의 압력 인출구(83)로부터 배기 압력 센서(84)까지의 접속 경로를 다른 구성 부품을 우회시키는 일 없이 배기압 센서 파이프(85)를 짧게 형성할 수 있어 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))를 배기압 센서 파이프(85)에 대해 간격을 두고 병설할 수 있다. 따라서, 상기 냉각수 배관이 기계 진동으로 엔진 본체와 접촉해서 손상되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

배기가스 정화 장치(2)는 지지체로서의 플랜지측 브래킷 다리(연결 다리체)(80)와 케이싱측 브래킷 다리(고정 다리체)(81)를 통해 플라이 휠 하우징(10a)에 부착되어 있다. 이 경우, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 일단측은 DPF 케이싱(38)의 외주측에 플랜지(45)를 통해 착탈가능하게 볼트 체결되어 있다. 케이싱측 브래킷 다리(81)의 일단측은 DPF 케이싱(38)의 외주면에 일체적으로 용접 고정되어 있다.

한편, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 타단측은 플라이 휠 하우징(10a)의 DPF 부착부(89a)에 선부착 볼트(90)와 후부착 볼트(91)로 착탈가능하게 체결된다. 또한, 케이싱측 브래킷 다리(81)의 타단측은 플라이 휠 하우징(10) 상면의 DPF 부착부(89a)에 2개의 후부착 볼트(91)로 착탈가능하게 체결된다. DPF 부착부(89a)의 편평한 상면에 케이싱측 브래킷 다리(81)를 위에 놓고, 나사 구멍(91b, 91ba)에 볼트 관통 구멍(91a, 91aa)을 통해 후부착 볼트(91)를 체결시켜 플라이 휠 하우징(10a) 상면에 케이싱측 브래킷 다리(81)를 통해 배기가스 정화 장치(2)를 착탈가능하게 고정시키도록 구성하고 있다.

또한, 플랜지측 브래킷 다리(80)의 타단측에는 볼트 관통 구멍(90a)에 선부착 볼트(90)를 계입시키기 위한 노치 홈(92)이 형성되어 있다. 디젤 엔진(1)에 배기가스 정화 장치(2)를 장착할 때에 노치 홈(92)의 개구부가 선두에 위치하도록 플랜지측 브래킷 다리(80)의 전단 가장자리에 노치 홈(92)이 개방되어 있다. 또한, 노치 홈(92)의 개방 가장자리부는 끝으로 갈수록 넓어지는 형상(앞으로 갈수록 넓어지는 형상)의 테이퍼로 형성되어 있다.

배기가스 정화 장치(2)가 장착된 디젤 엔진(1a)을 그 상면으로부터 보았을 때 DPF 부착부(89a)에 있어서의 선부착 볼트(90)의 부착 위치가 재순환 배기가스관(61)의 배관 위치와 겹친다. 한편, DPF 부착부(89a)에 있어서의 후부착 볼트(91)의 부착 위치는 재순환 배기가스관(61)의 배관 위치와 겹쳐져 있지 않다. 따라서, 작업자는 선부착 볼트(90)의 가고정 후, 다리체(브래킷 다리)(80, 81)의 하면을 DPF 부착부(89a)의 상면을 따르게 하여 설치하면 바로 위로부터 후부착 볼트(91)를 삽입해서 체결할 수 있다.

상기한 바와 같이 플라이 휠 하우징(10a)을 구비하는 경우를 예시하여 본 실시형태의 디젤 엔진(1a)의 구성을 설명했다. 이것에 의해 배기 스로틀 장치(65)와 배기 입구관(36) 사이에 접속되는 중계관(66b)은 평면시에서 대략 S자 형상이 됨과 아울러 하방을 향하는 배기 입구보다 높은 위치에 전방을 향하는 배기 출구를 배치하는 구성이 된다. 이 중계관(66b)에 대하여 별도의 중계관을 대용함으로써 제 1 실시형태의 디젤 엔진(1)과 마찬가지로 본 실시형태의 디젤 엔진(1a)에 대해서도 플라이 휠 하우징(10a) 대신에 사양이 다른 플라이 휠 하우징(10)으로 대체된다.

즉, 본 실시형태의 디젤 엔진(1a)에 있어서, 제 1 실시형태의 디젤 엔진(1)과 마찬가지로 전후방향의 두께가 플라이 휠 하우징(10a)보다 얇고 DPF 부착부(89a)보다 높이가 낮은 DPF 부착부(89)가 낮은 플라이 휠 하우징(10)을 부착한다. 이 플라이 휠 하우징(10)을 구비하는 디젤 엔진(1a)에 있어서는 중계관(66b) 대신에 평면시에서 대략 S자 형상이 됨과 아울러 하방을 향하는 배기 입구와 동등 높이에 전방을 향하는 배기 출구의 중심선을 배치하는 구성의 중계관을 배기 스로틀 장치(65)와 배기 입구관(36) 사이에 접속한다.

이렇게 본 실시형태의 디젤 엔진(1a)은 배기 매니폴드(7)에 배기 스로틀 밸브 케이스(스로틀 밸브 케이스)(68)를 통해 배기 출구관(중계관)(66b)을 고착하고, 배기가스 정화 장치(2)의 입구관(36)에 배기 출구관(66b)을 연결하고 있다. 따라서, 배기 출구관(66b)의 사양을 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 재치된 디젤 엔진(1a)을 탑재할 수 있다.

이하, 도 25~도 28을 참조하여 제 1 실시형태에 있어서의 엔진 장치(디젤 엔진(1))을 탑재한 작업 차량에 대해서 도면에 의거하여 설명한다. 도 25~도 28은 작업 차량으로서의 휠 로더의 설명도이다.

도 25~도 28에 나타내는 휠 로더(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)의 전측부에는 작업부인 로더 장치(212)를 장착하여 로더 작업을 행하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 조종부(217)에는 오퍼레이터가 착석하는 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.

휠 로더(211)의 전측부이며 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 요동가능하게 연결된 좌우 한쌍의 리프트 암(223)과, 좌우 리프트 암(223)의 선단부에 상하 요동가능하게 연결된 버킷(224)을 갖고 있다.

각 로더 포스트(222)와 이것에 대응한 리프트 암(223) 사이에는 리프트 암(223)을 상하 요동시키기 위한 리프트 실린더(226)가 각각 설치되어 있다. 좌우 리프트 암(223)과 버킷(224) 사이에는 버킷(224)을 상하 요동시키기 위한 버킷 실린더(228)가 설치되어 있다. 이 경우, 조종 좌석(219)의 오퍼레이터가 로더 레버(도시 생략)를 조작함으로써 리프트 실린더(226)나 버킷 실린더(228)가 신축 작동하고, 리프트 암(223)이나 버킷(224)을 상하 요동시켜 로더 작업을 실행하도록 구성하고 있다.

이 휠 로더(211)에 있어서, 엔진(1)은 조종 좌석(219)의 하측에서 플라이 휠 하우징(10)이 주행기체(216)의 전방부측에 위치하도록 배치된다. 즉, 엔진(1)은 엔진 출력축의 방향이 로더 장치(212)와 카운터웨이트(215)가 늘어선 전후방향을 따르도록 엔진(1)이 배치되어 있다. 그리고, 이 엔진(1)의 후방에 있어서 냉각팬(9)의 정면 후측에 전방으로부터 순서대로 오일 쿨러(25) 및 라디에이터(24)가 배치된다. 또한, 엔진(1)의 전방 상측에 있어서 플라이 휠 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 이동방향이 동방향이 되도록 설치된다. 즉, 정화 입구관(36)으로부터 배기가스 정화 케이스(38) 내에 유입된 배기가스가 정화 케이스(38) 내를 우측으로부터 좌측을 향해 흘러 입자상 물질(PM)이 제거된다. 그리고, 정화된 배기가스가 배기가스 정화 장치(2)의 좌측 측면에서 접속되는 테일 파이프(135)를 통해 기 밖으로 방출된다.

또한, 엔진(1)은 그 좌측방에서 신기(외부 공기)를 흡인하는 에어클리너(32)와 연결된다. 에어클리너(32)는 엔진(1)의 좌측 후방이며, 배기가스에 의거한 배열에 의해 가온되는 배기가스 정화 장치(2)로부터 이간된 위치에 배치된다. 즉, 에어클리너(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 열적으로 약한 에어클리너(32)가 배기가스 정화 장치(2)를 통과하는 배기가스에 의거하는 배열에 의한 변형 등이라고 한 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다.

이렇게 조종 좌석(219) 하측 및 후방에 배치되는 엔진(1), 배기가스 정화 장치(2), 라디에이터(24) 및 에어클리너(32)는 카운터웨이트(215)의 상측에 배치되는 보닛(220)에 의해 덮인다. 이 보닛(220)은 조종부(217)의 바닥면으로부터 돌기된 시트 프레임(전방 커버부)(221)로서 구성됨과 아울러 조종부(217) 내의 전방 부분이 조종부(217)의 후방 부분이 개폐가능한 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) 후부의 상방으로부터 후방을 향해 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 착탈가능하게 설치된다. 이것에 의해 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 대해서 메인터넌스가 가능해진다. 또한, 조종 좌석(219)을 착탈가능하게 하는 구성에 한정되는 것은 아니고 조종 좌석(219)이 시트 프레임(221)의 상방에서 전측으로 경동함으로써 시트 프레임(221) 상면을 개방시키는 것으로 해도 좋다. 이 때, 도 26에 나타내는 예와 같이 조종 좌석(219)이 고정 설치된 시트 프레임(221) 자체가 전측으로 경동함으로써 엔진(1) 등의 상측이 개방되는 것으로 해도 좋다.

보닛(220)이 그 전방에 상면을 개구가능하게 한 시트 프레임(221)을 구비함으로써 시트 프레임(221)의 상면을 닫았을 때, 시트 프레임(221)이 엔진(1) 전방 상측에 배치되는 배기가스 정화 장치(2)를 덮는다. 따라서, 풍우 등에 기인한 배기가스 정화 장치(2)의 온도 저하를 억제할 수 있고, 배기가스 정화 장치(2)를 적정온도로 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)에의 액세스가 용이해지기 때문에 메인터넌스 작업을 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 카운터웨이트(215) 상측에 배치됨으로써 엔진(1) 후방에 배치되는 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)를 덮음과 아울러 개폐가능하게 구성된다. 즉, 도 27에 나타내는 예와 같이 보닛 커버(229)의 전방 상측에 배치된 힌지부(230)가 보닛 커버(229)를 회동가능하게 축 지지하는 구성으로 하고, 보닛 커버(229)를 전측 상방으로 회전시켜 엔진(1) 후방 상측이 개방되는 것으로 해도 좋다. 이 때, 보닛 커버(229)가 유압 댐퍼 등을 통해 주행기체(216)와 연결됨으로써 보닛 커버(229)를 열었을 때에 지지되는 구성으로 해도 좋다.

엔진(1)은 플라이 휠 하우징(10)의 전면측에 미션 케이스(132)가 연결되어 있다. 엔진(1)으로부터 플라이 휠(11)을 경유한 동력은 미션 케이스(132)에서 적당히 변속되고, 전륜(213) 및 후륜(214)이나 리프트 실린더(226) 및 버킷 실린더(228) 등의 유압 구동원(133)에 전달되게 된다.

또한, 도 29 및 도 30을 참조하여 포크리프트 카(120)에 상기 디젤 엔진(1)(제 1 실시형태에 있어서의 엔진 장치)을 탑재한 구조를 설명한다. 도 29 및 도 30에 나타내는 바와 같이 포크리프트 카(120)는 좌우 한쌍의 전륜(122) 및 후륜(123)을 갖는 주행기체(124)를 구비하고 있다. 주행기체(124)에는 조종부(125)와 엔진(1)이 탑재되어 있다. 주행기체(124)의 전측부에는 하역 작업을 위한 포크(126)를 갖는 작업부(127)가 설치되어 있다. 조종부(125)에는 오퍼레이터가 착석하는 조종 좌석(128)과, 조종 핸들(129)과, 엔진(1) 등을 출력 조작하는 조작 수단이나, 작업부(127)용의 조작 수단으로서의 레버 또는 스위치 등이 배치되어 있다.

작업부(127)의 구성요소인 마스트(130)에는 포크(126)가 승강가능하게 배치되어 있다. 포크(126)를 승강동시켜 하물을 실은 팰릿(도시 생략)을 포크(126)에 상재시켜 주행기체(124)를 전후진 이동시켜 상기 팰릿의 운반 등의 하역 작업을 실행하도록 구성하고 있다.

이 포크리프트 카(120)에 있어서 엔진(1)은 조종 좌석(운전 좌석)(128)의 하측에 배치됨과 아울러 플라이 휠 하우징(10)이 주행기체(124)의 전방부측에 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 배기가스 정화 장치(2)가 엔진(1)의 전방 상측에 배치된다. 즉, 엔진(1)의 전방에 설치한 플라이 휠 하우징(10)의 상방에 배기가스 정화 장치(2)가 배치된다. 또한, 엔진(1)의 후방에는 냉각팬(9)에 대치하는 위치에 라디에이터(24) 및 오일 쿨러(25)가 배치되고, 엔진(1)의 좌측방에 접속되는 에어클리너(32)가 엔진(1)의 좌측 후방이 되는 라디에이터(24)의 좌측방에 배치된다.

이렇게 조종 좌석(128) 하측 및 후방에 배치되는 엔진(1), 배기가스 정화 장치(2), 라디에이터(24) 및 에어클리너(32)는 카운터웨이트(131)의 상측에 배치되는 보닛(136)에 의해 덮인다. 그리고, 보닛(136)은 보닛(136) 내의 엔진(1)이나 배기가스 정화 장치(2)에 작업자가 액세스 가능해지도록 조종 좌석(128)이 착탈가능하게 되고, 전방 상면 부분이 개구하도록 구성된다. 또한, 보닛(136)의 후방에 대해서도 개폐가능하게 구성된다.

상술한 바와 같이 디젤 엔진(1)은 크랭크축(3)의 방향이 작업부(127)와 카운터웨이트(131)가 늘어서는 전후방향을 따르도록 디젤 엔진(1)이 배치되어 있다. 플라이 휠 하우징(10)의 전면측에는 미션 케이스(132)가 연결되어 있다. 디젤 엔진(1)으로부터 플라이 휠(11)을 경유한 동력은 미션 케이스(132)에서 적당히 변속되고, 전륜(122) 및 후륜(123)이나 포크(126)의 유압 구동원(133)에 전달되게 된다.

이하, 도 31~도 33을 참조하여 상기 제 2 실시형태의 엔진 장치(디젤 엔진(1a))를 탑재한 작업기에 대해서 도면에 의거하여 설명한다. 도 31~도 33은 정치형 작업기로서의 엔진 발전기의 설명도이다.

도 31~도 33에 나타내는 바와 같이 정치형 작업기는 기체 프레임대(251) 상에 사각상자형 기체 하우징(252)을 재치한다. 기체 프레임대(251) 상면 중 기체 하우징(252)의 내부 중앙에 디젤 엔진(1)을 설치한다. 디젤 엔진(1a) 전면측의 냉각팬(9) 설치측에 라디에이터(24)를 배치한다. 디젤 엔진(1a) 배면측에 후술하는 발전기(268)가 배치되고, 발전기(268) 설치측의 기체 하우징(252) 측벽에 조작 패널부(257)와 외기 도입구부(258)를 설치하고 있다.

또한, 디젤 엔진(1a)의 우측면측의 흡기 매니폴드(6) 설치부에 외부 공기를 제진·정화하는 에어클리너(32)와, 흡기 매니폴드(3)로부터 디젤 엔진(1a)의 각 기통에 배기가스의 일부를 환류시키는 배기가스 재순환 장치(EGR)(26)를 설치한다. 배기가스 재순환 장치(26)와 흡입관(44)을 통해 흡기 매니폴드(6)에 에어클리너(32)를 접속시켜 에어클리너(32)로부터 디젤 엔진(1a)에 신기를 공급하고 있다.

한편, 디젤 엔진(1a)의 좌측면측의 배기 매니폴드(7) 설치부에 배기 스로틀 밸브(배기 스로틀 장치)(65)를 설치한다. 배기 스로틀 밸브(65)를 통해 배기 매니폴드(7)에 플라이 휠 하우징(10a) 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(1a)의 배기가스는 테일 파이프(135)로부터 기체 하우징(252)의 외부로 방출된다.

라디에이터(24) 설치측의 기체 하우징(252) 측벽에 난기 배출구부(259)를 설치함과 아울러 라디에이터(24) 설치측의 기체 프레임대(251) 상면에 디젤 엔진(1a) 용의 연료 탱크(260)를 배치하고 있다. 또한, 기체 하우징(252)의 측벽에 도어(270)를 개폐가능하게 설치하여 에어클리너(32) 또는 배기가스 정화 케이스(21)의 메인터넌스 작업 등을 행한다. 작업자는 이 도어(270)로부터 기체 하우징(252) 내부에 출입가능하게 구성할 수 있다.

디젤 엔진(1a)의 플라이 휠 하우징(10a)에 작업기로서의 발전기(268)를 부착하고 있다. 작업자가 수동 조작으로 온/오프하는 PTO 클러치(269)를 통해 디젤 엔진(1a)의 출력축(크랭크축)(3)에 발전기(268)의 구동축을 연결시켜 디젤 엔진(1a)으로 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(1a)으로 구동되는 컴프레서 또는 유압 펌프 등을 설치하여 건축 공사 또는 토목 공사 등에 사용하는 정치형 작업기를 구성하는 것도 가능하다.

또한, 본원 발명은 상술의 실시형태에 한정되는 것은 아니고 여러가지 실시형태로 구체화할 수 있다. 또한, 본원 발명에 있어서의 각 부의 구성은 도시의 실시형태에 한정되는 것은 아니고 본원 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경이 가능하다.

1, 1a 디젤 엔진 2 배기가스 정화 장치
7 배기 매니폴드 10, 10a 플라이 휠 하우징
13 오일 필터 13a 오일 배관
13b 오일 배관 13c 오일 배관 접속부
13d 필터부 18 오일 쿨러
18a 냉각수 배관 18b 냉각수 배관
18c 냉각수 배관 접속부 18d 오일 배관 접속부
29 EGR 쿨러 30 재순환 배기가스관
36 정화 입구관 36a 입구 플랜지체
36x 매립 볼트 36y 입구 플랜지용 너트
65 배기 스로틀 장치 66, 66a, 66b 중계관
68 스로틀 밸브 케이스 69 액추에이터 케이스
70 수냉 케이스 75 냉각수 리턴 호스
76 냉각수 출구관 77 냉각수 입구관
78 중계 호스 79 냉각수 인출 호스
80 연결 다리체 81 고정 다리체
82 가스 온도 센서 83 압력 인출구
84 배기 압력 센서 85 배기압 센서 파이프
86 배기압 호스 89, 89a DPF 부착부

Claims

엔진의 측면에 배기 스로틀부를 형성하고,
상기 배기 스로틀부를 상기 엔진의 출력축 방향과 일정한 각도로 경사지게 배치시킨 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 엔진의 플라이 휠 하우징 상에, 상기 엔진의 배기 가스를 처리하는 배기 가스 정화 장치를 배치하고,
상기 배기 가스 정화 장치와 상기 배기 스로틀부를 배기 출구관을 통해 연결시킨 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 엔진의 배기 매니폴드 설치측의 측면에 상기 배기 스로틀부를 형성하고,
상기 배기 매니폴드의 배기 출구를 상방을 향해 개구시킴과 아울러 상기 배기 스로틀부를 상기 배기 매니폴드의 배기 출구의 상부에 배치하는 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 엔진의 냉각팬측에 상기 배기 스로틀부의 냉각수용 배관의 접속부를 향하도록 구성한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 배기 매니폴드는 상면의 압력 인출구에 배기압 센서 파이프를 접속한 구성을 구비하고 있고,
상기 배기압 센서 파이프를 헤드 커버와 상기 배기 스로틀부 사이의 간극을 통과하도록 연장 설치해서 상기 엔진의 냉각팬측에 설치한 배기 압력 센서와 접속한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.