WO2016056422A1 - エンジン装置 - Google Patents

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WO2016056422A1
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case
urea
pipe
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優 松井
義幸 山東
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ヤンマー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an engine device such as a diesel engine mounted on an agricultural machine (tractor, combine) or construction machine (bulldozer, hydraulic excavator, loader), and more specifically, particulate matter contained in exhaust gas (
  • the present invention relates to an engine device equipped with an exhaust gas purification device that removes soot, particulates, or nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas.
  • a diesel particulate filter case (hereinafter referred to as a DPF case) and a urea selective reduction catalyst are provided as exhaust gas purification devices (exhaust gas aftertreatment devices) in the exhaust path of a diesel engine.
  • exhaust gas purification devices exhaust gas aftertreatment devices
  • SCR cases exhausted cases
  • Patent Documents 1 to 3 Patent Documents 1 to 3
  • the exhaust connecting pipe for mixing urea water into the exhaust gas and connecting the exhaust inlet of the SCR case to the exhaust connecting pipe
  • the exhaust connecting pipe is easily assembled close to the SCR case.
  • the urea water injection portion is formed in the exhaust connection pipe, it is not necessary to specially install the urea water injection portion, and the mounting structure of the urea water injection portion and the like can be simplified.
  • the urea water injection part is likely to be damaged due to engine vibration or the like, and the vibration resistance of the urea water injection part is increased or the rigidity of the SCR case is improved. Thus, there is a problem that it is necessary to reduce the vibration of the urea water injection unit.
  • the urea water supply hose or electrical wiring connected to the urea water injection body when the urea water supply hose or electrical wiring connected to the urea water injection body is supported on the machine side, the urea water supply hose or electrical wiring is connected to the engine. It is easy to drop off or break due to vibrations, etc., and it is not possible to improve the durability of the urea water supply hose or the electric wiring, and the mounting structure of the urea water supply hose or the electric wiring cannot be simplified.
  • the present invention seeks to provide an engine device that has been improved by examining these current conditions.
  • an engine apparatus includes a urea mixing pipe for injecting urea water into engine exhaust gas, and an SCR case for removing nitrogen oxides in the engine exhaust gas.
  • the exhaust gas outlet side of the SCR case is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe where the urea water injection means is disposed,
  • the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe is supported on the exhaust gas outlet side of the SCR case.
  • the engine device includes a mixing tube support body and a support stay body that are detachably connected, and the mixing tube support body is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe and the exhaust gas outlet side of the SCR case.
  • the support stay body may be connected.
  • the exhaust gas inlet side of the SCR case is integrally fixed to the exhaust gas outlet side of the urea mixing tube, and a urea water injection unit is provided on the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube,
  • the mixing tube support may be integrally fixed to the outer peripheral surface of the urea water injection section where the water injection means is disposed.
  • an exhaust pipe may be fastened and fixed to the exhaust gas outlet side of the SCR case via the support stay body.
  • the engine device of the present invention includes a urea mixing pipe for injecting urea water into the exhaust gas of the engine, and an SCR case for removing nitrogen oxides in the engine exhaust gas, and the exhaust gas of the urea mixing pipe
  • a urea water injector is disposed on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe connected to the exhaust gas outlet side of the SCR case by a support member.
  • a urea water supply hose to be connected to the urea water injection body is fixed to the support member with a clamp member.
  • the support member is formed by a mixing tube support body and a support stay body that are detachably connected, the mixing tube support body is connected to an exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe, and the SCR case
  • the support stay body may be connected to the exhaust gas outlet side of the gas pipe, and the urea solution supply hose may be supported on the mixing pipe support body via a clamp member.
  • a urea water injection section is provided on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe, and a urea water injection body is disposed in the urea water injection section, and the mixing pipe support is supported by the urea water injection section.
  • the body may be fixed integrally.
  • a sensor bracket is fixed to the mixing tube support, and the clamp member or a wiring connector is arranged on the sensor bracket.
  • An engine device includes a urea mixing pipe for injecting urea water into engine exhaust gas, and an SCR case for removing nitrogen oxides in the engine exhaust gas, the exhaust gas outlet side of the urea mixing pipe
  • the exhaust gas inlet side of the SCR case is connected to the exhaust gas inlet side of the SCR case, and includes a NOx sensor for detecting nitrogen oxides contained in the exhaust gas in the SCR case, the exhaust gas outlet side of the SCR case
  • a tapered tapered portion having a truncated cone shape is formed, and the NOx sensor is attached to the tapered tapered portion.
  • an exhaust gas inlet is formed on an outer peripheral surface on one end side of the SCR case, an exhaust gas inlet side of the SCR case is integrally connected to an exhaust gas outlet side of the urea mixing pipe, and the SCR case
  • An exhaust gas outlet is formed on the end surface on the other end side, and the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube is connected to the exhaust gas outlet side of the SCR case via a support member.
  • the tapered tapered portion is formed by an outlet side cover body
  • the SCR case has an inner case and an outer case
  • the exhaust gas inlet side of the inner case serves as an inlet side cover body.
  • And closing the exhaust gas outlet side of the inner case with the outlet side lid, and the outer case is externally mounted on the outer side of the inner case between the inlet side lid and the outlet side lid.
  • a spacer body that maintains a constant distance between the outer peripheral surface of the inner case and the inner peripheral surface of the outer case is provided, and the outer case is integrally formed on the outer peripheral side of the inner case via the spacer body. Concatenated.
  • the exhaust gas outlet side of the SCR case is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe in which the urea water injection means is disposed, and the urea mixing pipe is connected to the exhaust gas outlet side of the SCR case. Since the exhaust gas inlet side is supported, the support rigidity on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe can be improved by connecting with the exhaust gas outlet side of the SCR case, and mechanical vibrations can be suppressed. Damage to the urea water injection means can be reduced. There is no need to increase the rigidity of the urea mixing tube or the SCR case, and the weight can be reduced. By providing a piping function on the exhaust gas outlet side of the SCR case, it is possible to reduce the number of parts or the manufacturing cost of the urea mixing tube mounting structure.
  • a mixing tube support body and a support stay body that are detachably connected are provided, the mixing tube support body is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube, and the exhaust gas outlet side of the SCR case Since the support stay body is connected to the mixing pipe support and the support stay body, it is possible to absorb the mounting dimension error on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe by adjusting the connection of the mixing tube support body and the support stay body.
  • the workability of assembling the pipe can be improved, and the workability of piping connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe can be improved.
  • the exhaust gas inlet side of the SCR case is integrally fixed to the exhaust gas outlet side of the urea mixing pipe, while the urea water injection portion is provided on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe, Since the mixing pipe support is integrally fixed to the outer peripheral surface of the urea water injection section in which the urea water injection means is arranged, the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe can be supported in an earthquake resistant manner, and the urea water injection The vibration of the urea water injection part in which the means is arranged can be reduced, and the durability of the urea water injection part can be improved.
  • the SCR case is also used as a bolt for fastening the exhaust pipe to the SCR case.
  • a support stay body can be attached to.
  • the support stay body can be provided with a function of connecting the exhaust pipe, and the number of components can be reduced to reduce the manufacturing cost.
  • a urea water injector is disposed on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe connected to the exhaust gas outlet side of the SCR case by a support member, and the urea water is connected to the urea water injector. Since the supply hose is fixed to the support member with a clamp member, the urea water supply hose can be reduced by utilizing the support member while reducing damage to the urea water supply hose due to mechanical vibration or the like. Alternatively, the support structure such as a harness can be simplified, and the number of parts of the mounting structure such as the urea water supply hose or the harness can be reduced or the manufacturing cost can be reduced.
  • the support member is formed by a mixing tube support and a support stay that are detachably connected, and the mixing tube support is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube, and the SCR Since the support stay body is connected to the exhaust gas outlet side of the case, and the urea solution supply hose is supported on the mixing pipe support body via a clamp member, simple processing work such as welding is performed. Can be fixed to the urea mixing pipe, the assembly workability of the urea mixing pipe can be reduced by reducing assembly parts of the urea mixing pipe, and the piping workability to be connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe Can also be improved.
  • a urea water injection part is provided on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe, and a urea water injection body is disposed in the urea water injection part, and the mixing pipe is provided in the urea water injection part. Since the support body is integrally fixed, the urea water injection body mounting rigidity of the urea water injection section and the connection rigidity of the mixing pipe support body can be mutually improved, and the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe The urea water injection part can be constructed in a structure having excellent durability.
  • a sensor bracket is fixed to the mixing tube support, and the clamp member or the wiring connector is disposed on the sensor bracket. While adding a clamping function such as a supply hose or a wiring connector, the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube can be configured to have a highly durable structure, while the components on the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube The manufacturing cost can be reduced by reducing the number.
  • the conical tapered tapered portion is formed on the exhaust gas outlet side of the SCR case, and the NOx sensor is attached to the tapered tapered portion.
  • the problem that a gas reservoir is formed at the corner of the cylindrical shape on the exhaust gas outlet side of the SCR case can be eliminated, and from the exhaust gas outlet side of the SCR case
  • the exhaust gas can be smoothly moved toward the exhaust pipe connected to the portion, and the mass of nitrogen oxide in the exhaust gas on the exhaust gas outlet side of the SCR case can be appropriately measured.
  • the NOx sensor can be inclined and supported with respect to the exhaust gas moving direction center line of the SCR case, and the NOx sensor front end portion is directed toward the center of the catalyst inside the exhaust gas outlet side of the SCR case. It is possible to improve the measurement accuracy of the mass of nitrogen oxides, and it is possible to form a base end side protruding dimension of the NOx sensor protruding from the outer peripheral side of the SCR case toward the outer diameter direction, The external dimensions can be made compact.
  • an exhaust gas inlet is formed on the outer peripheral surface on one end side of the SCR case, the exhaust gas inlet side of the SCR case is integrally connected to the exhaust gas outlet side of the urea mixing tube, and the SCR
  • An exhaust gas outlet is formed on the end surface on the other end side of the case, and the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe is connected to the exhaust gas outlet side of the SCR case via a support member.
  • the exhaust gas can be supplied while diffusing inside, and the purification action of the SCR catalyst for urea selective catalyst reduction installed in the SCR case can be effectively operated, and the exhaust purification function of the SCR case can be improved, Exhaust gas can be smoothly discharged from the other end side of the SCR case, and the exhaust resistance of the SCR case can be reduced.
  • the taper taper portion is formed by an outlet side cover body, and the SCR case has an inner case and an outer case, and an SCR catalyst for urea selective catalyst reduction is provided therein.
  • the exhaust gas inlet side of the inner case is closed with an inlet side lid, and the exhaust gas outlet side of the inner case is closed with the outlet side lid, and between the inlet side lid and the outlet side lid.
  • the outer case is packaged on the outer peripheral side of the inner case, the temperature of the exhaust gas and the SCR catalyst in the inner case can be easily maintained above a predetermined level, the exhaust purification function of the SCR case can be improved, and the metal
  • the inner case or the outer case is formed by a pipe having a plate bent into a cylindrical shape, it is possible to support the interior of the SCR catalyst even if the pipe thickness of the inner case or the outer case is reduced.
  • the main strength easily be secured, and the like can be achieved weight or manufacturing cost of the SCR case.
  • a spacer body that maintains a constant distance between the outer peripheral surface of the inner case and the inner peripheral surface of the outer case is provided, and the outer case is integrated with the outer case on the outer peripheral side of the inner case. Since it is connected, the rigidity of the cylindrical structure formed by the inner case and the outer case can be easily improved, the deformation damage of the inner case or the outer case can be reduced, and the SCR case can be reduced in weight, And the manufacturing cost of the SCR case can be reduced.
  • FIG. 1 is a left side view in which an exhaust manifold 6 of a diesel engine 1 is installed
  • FIG. 2 is a right side view in which an intake manifold 3 of the diesel engine 1 is installed
  • FIG. 3 is a cooling fan 24 of the diesel engine 1 installed.
  • It is a front view.
  • the side on which the exhaust manifold 6 is installed is referred to as the left side of the diesel engine 1
  • the side on which the intake manifold 3 is installed is referred to as the right side of the diesel engine 1
  • the side on which the cooling fan 24 is installed is referred to as the diesel engine 1. It is called the front.
  • an intake manifold 3 is disposed on one side surface of the cylinder head 2 of the diesel engine 1.
  • the cylinder head 2 is mounted on a cylinder block 5 in which an engine output shaft 4 (crankshaft) and a piston (not shown) are built.
  • An exhaust manifold 6 is disposed on the other side of the cylinder head 2. The front end and the rear end of the engine output shaft 4 are projected from the front and back of the cylinder block 5.
  • a flywheel housing 8 is fixed to the back of the cylinder block 5.
  • a flywheel 9 is provided in the flywheel housing 8.
  • a flywheel 9 is pivotally supported on the rear end side of the engine output shaft 4. The power of the diesel engine 1 is taken out via the flywheel 9. Further, an oil pan 11 is disposed on the lower surface of the cylinder block 5.
  • the intake manifold 3 is provided with an exhaust gas recirculation device (EGR) 15 for taking in exhaust gas for recirculation.
  • EGR exhaust gas recirculation device
  • An air cleaner 16 (see FIG. 21) is connected to the intake manifold 3. The external air that has been dedusted and purified by the air cleaner 16 is sent to the intake manifold 3 and supplied to each cylinder of the diesel engine 1.
  • the cooling water pump 21 which circulates cooling water in the cylinder block 5 and the radiator 19 (refer FIG. 21) is provided.
  • a cooling water pump 21 is disposed on the side of the diesel engine 1 where the cooling fan 24 is installed.
  • the cooling water pump 21 and the cooling fan 24 are connected to the engine output shaft 4 via the V belt 22 and the like, and the cooling water pump 21 and the cooling fan 24 are driven. While the cooling water is sent from the cooling water pump 21 into the cylinder block 5 via the EGR cooler 18 of the exhaust gas recirculation device 15, the diesel engine 1 is cooled by the cooling fan 24 wind. .
  • a first case 28 as a curate filter (DPF) and a second case 29 as a urea selective catalytic reduction (SCR) system for removing nitrogen oxides in exhaust gas of the diesel engine 1 are provided.
  • DPF curate filter
  • SCR selective catalytic reduction
  • an oxidation catalyst 30 and a soot filter 31 are provided in the first case 28 as a DPF case.
  • an SCR catalyst 32 for urea selective catalyst reduction and an oxidation catalyst 33 are provided in the first case 28 as a DPF case.
  • Exhaust gas discharged from each cylinder of the diesel engine 1 to the exhaust manifold 6 is discharged to the outside via the exhaust gas purification device 27 and the like.
  • the exhaust gas purification device 27 is configured to reduce carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), particulate matter (PM), and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of the diesel engine 1. is doing.
  • the first case 28 and the second case 29 are formed in a long cylindrical shape extending in the orthogonal direction intersecting with the output shaft (crankshaft) 4 of the diesel engine 1 in plan view. ing.
  • a DPF inlet pipe 34 for taking in exhaust gas and a DPF outlet pipe 35 for discharging exhaust gas are provided on both sides of the first case 28 in the cylindrical shape (one end side and the other end side in the exhaust gas movement direction).
  • an SCR inlet pipe 36 that takes in exhaust gas and an SCR outlet pipe 37 that discharges exhaust gas are provided on both sides of the second case 29 (one end side and the other end side in the exhaust gas movement direction).
  • a supercharger 38 that forcibly sends air to the diesel engine 1 and an exhaust gas outlet pipe 7 that is bolted to the exhaust manifold 6 are arranged.
  • the DPF inlet pipe 34 is communicated with the exhaust manifold 6 via the supercharger 38 and the exhaust gas outlet pipe 7 to introduce the exhaust gas of the diesel engine 1 into the first case 28.
  • the SCR inlet pipe 36 is connected to the DPF outlet pipe 35 via a urea mixing pipe 39 described later, and the exhaust gas from the first case 28 is introduced into the second case 29.
  • the DPF outlet pipe 35 and the urea mixing pipe 39 are detachably connected by a DPF outlet side flange body 41 to be bolted.
  • the SCR inlet pipe 36 and the urea mixing pipe 39 are integrally connected by welding.
  • a fuel pump 42 and a common rail 43 for connecting a fuel tank 45 shown in FIG. 21 (FIG. 22) are provided to injectors (not shown) for multiple cylinders of the diesel engine 1.
  • a common rail 43 and a fuel filter 44 are disposed on the intake manifold 3 installation side of the cylinder head 2, and a fuel pump 42 is disposed on the cylinder block 5 below the intake manifold 3.
  • Each injector has an electromagnetic switching control type fuel injection valve (not shown).
  • the common rail 43 is connected to the discharge side of the fuel pump 42, and the cylindrical common rail 43 is connected to each injector of the diesel engine 1.
  • the surplus of the fuel pumped from the fuel pump 42 to the common rail 43 is returned to the fuel tank 45, high-pressure fuel is temporarily stored in the common rail 43, and the high-pressure fuel in the common rail 43 is used for each diesel engine 1. Supplied inside the cylinder.
  • the fuel in the fuel tank 45 is pumped to the common rail 43 by the fuel pump 42, the high-pressure fuel is stored in the common rail 43, and the fuel injection valves of the injectors are controlled to open and close.
  • the high-pressure fuel in 43 is injected into each cylinder of the diesel engine 1. That is, by electronically controlling the fuel injection valve of each injector, the fuel injection pressure, injection timing, and injection period (injection amount) can be controlled with high accuracy. Therefore, nitrogen oxides (NOx) discharged from the diesel engine 1 can be reduced.
  • FIGS. 2, 4, 13, 17, and 18 a front support leg 82 for fastening a bolt 81 at the lower end to the right corner of the front surface of the cylinder head 2, and a left side surface of the cylinder head 2.
  • 84 and 86 are erected.
  • a rectangular support base 87 formed by sheet metal working is provided, and the side surfaces and the upper surface side of the support base 87 are fastened to the upper ends of the support legs 82, 84, 86 by bolts 88.
  • a flat positioning body 89 is fixed by welding to the upper surface of the support base 87 provided on the exhaust gas outlet pipe 7 and parallel to the flat exhaust gas outlet surface 7a of the exhaust gas outlet pipe 7 opened upward.
  • a flat positioning step 7b is formed in the exhaust gas outlet pipe 7, a part of the flat bottom surface of the positioning body 89 is brought into surface contact with the positioning step 7b, and the positioning body 89 is positioned on the exhaust gas outlet pipe 7 with positioning bolts 90. It is concluded at.
  • the upper surface of the support 87 is configured to be substantially horizontal with respect to the diesel engine 1 by surface contact between the exhaust gas outlet pipe 7 (the flat upper surface of the positioning step 7b) and the flat lower surface of the positioning body 89. is doing.
  • a pair of left case fixing body 95 and right case fixing body 96 as a sandwiching body for arranging the first case 28 and the second case 29 in parallel are provided with four fastening bands 97 provided with fastening bolts.
  • the first case 28 is detachably fixed to the rear mounting portions 95a, 96a of the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96 with a pair of left and right fastening bands 97, and the left case fixing body 95 and the right case fixing are fixed.
  • the second case 29 is detachably fixed to the front mounting portions 95b and 96b of the body 96 with a pair of left and right fastening bands 97.
  • cylindrical first case 28 and second case 29 that are long in the left-right direction are arranged in parallel to the upper surface side of the diesel engine 1, and the diesel engine 1 upper surface rear side (rear mounting portion 95 a , 96a), the first case 28 is located, and the second case 29 is located on the upper front side of the diesel engine 1 (front placement portions 95b, 96b).
  • the front mounting portions 95 b and 96 b are formed lower than the rear mounting portions 95 a and 96 a, and the support heights of the first case 28 and the second case 29 are made different so that the diesel engine 1
  • the urea mixing pipe 39 is supported at a low position on the upper surface, and the height on the upper surface side of the diesel engine 1 is configured to be low.
  • a front and rear support frame body 98 is fastened to the front and rear ends of the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96 so that the mounting position (supporting posture) can be adjusted.
  • the side support frame body 105 is fastened to the side face by bolts 106 so that the mounting position (support posture) can be adjusted, and the left and right case fixing bodies 95, 96, the front and rear support frame bodies 98, and the side support frame body 105 are connected in a square frame shape.
  • the front and rear support frame bodies 98 and the side support frame bodies 105 are fastened to the upper surface of the support base 87 by bolts 100, and the first case 28 is attached to the upper surface of the support base 87 via the left and right case fixing bodies 95 and 96 and the fastening band 97.
  • the second case 29 is fixed to constitute an exhaust gas purification device 27 as an exhaust purification unit.
  • the fastening band 97 includes a belt-like fastening band main body 97a and fastening bolts 97b that are fixed to both ends of the fastening band main body 97a. With the fastening band body 97a wound around the first case 28 or the second case 29, the front end side of the fastening bolt 97b is inserted into the bolt holes 95c, 96c of the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96.
  • a fastening nut 97c is screwed to the front end side of the fastening bolt 97b, and the first mounting portions 97a and 96a on the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96 are connected to the first side via two fastening bands 97.
  • the case 28 is fixed, and the second case 29 is fixed to the front mounting portions 95b, 96b of the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96 through two fastening bands 97 on the left and right sides.
  • a cylindrical first case 28 and a second case 29 are arranged on the upper surface side of the diesel engine 1 in parallel and in a posture.
  • left and right unit suspension members 91 are fastened to the front end side of the left case fixing body 95 and the rear end side of the right case fixing body 96 by bolts 92, and the squares of the left and right case fixing bodies 95 and 96 and the front and rear support frame bodies 98 are secured.
  • the left and right unit suspension members 91 are arranged at diagonal positions of the frame, and the exhaust gas purification device 27 can be suspended and moved via the left and right unit suspension members 91 using a cargo handling machine such as a hoist or a chain block. is doing.
  • the front and rear engine suspension members 102 and 103 are fastened to the left front portion and the rear portion of the cylinder head 2 of the diesel engine 1 by using bolts 104, and the front and rear engine suspension is performed using a cargo handling machine such as a hoist or chain block.
  • the diesel engine 1 is configured to be able to be suspended and moved through the members 102 and 103.
  • a straight tubular portion 145 for forming ammonia by hydrolysis of urea a straight tubular portion 145 for forming ammonia by hydrolysis of urea
  • a urea water injection portion 146 provided at the exhaust upstream side end of the straight tubular portion 145
  • an elbow tubular portion 185 The urea mixing tube 39 is formed.
  • the exhaust gas inlet side of the urea water injection part 46 is bolted to the exhaust gas outlet side of the DPF outlet pipe 35 by the DPF outlet side flange body 41, and the straight tubular part 145 is connected to the exhaust gas outlet side of the urea water injection part 146.
  • the exhaust gas inlet side is fixed by welding, the exhaust gas inlet side of the elbow tubular portion 185 is welded and fixed to the exhaust gas outlet side of the straight tubular portion 145, and the exhaust gas is moved from the first case 28 to the urea mixing tube 39. It is composed.
  • the elbow tubular portion 185 has an elbow outer tube 186 formed by a pair of half cracked cylinders obtained by dividing the cylinder into two in the longitudinal direction, and the half cracked cylinder of the elbow outer tube 186. The end portion in the longitudinal direction is bent outward to form a joint flange portion 186a.
  • the elbow tubular portion 185 has an elbow inner tube 187 formed of a pair of half-cracked cylinders obtained by dividing the cylinder into two in the longitudinal direction, and the longitudinal ends of the half-cracked cylinders of the elbow inner tube 187 Is bent outward to form a joint flange portion 187a at the portion.
  • the joint flange portion 187a of the elbow inner tube 187 is sandwiched and welded by the joint flange portion 186a of the elbow outer tube 186, and the elbow outer tube 186 and the elbow inner tube 187 of the elbow tubular portion 185 are integrally formed. .
  • the straight tubular portion 145 of the urea mixing tube 39 includes a mixing outer tube 188 and a mixing inner tube 189 having a double tube structure.
  • the pipe length of the mixing inner pipe 189 is made shorter than the pipe length of the mixing outer pipe 188.
  • the exhaust inlet side of the elbow inner pipe 187 protrudes from the cylindrical opening of the elbow tubular portion 185 on the exhaust inlet side of the elbow outer pipe 186, and the exhaust inlet side of the elbow outer pipe 186 is fixed by welding to the exhaust outlet side of the mixing outer pipe 188.
  • the exhaust inlet side of the elbow inner pipe 187 is fixed by welding to the exhaust outlet side of the mixing inner pipe 189, and the exhaust inlet side of the elbow tubular part 185 is connected to the exhaust gas outlet side of the straight tubular part 145. That is, the exhaust inlet side of the elbow tubular portion 185 is integrally connected to the exhaust outlet side of the urea mixing tube 39.
  • the exhaust outlet side of the elbow inner pipe 187 protrudes from the cylindrical opening of the elbow tubular part 185 on the exhaust outlet side of the elbow outer pipe 186, and the exhaust outlet side of the elbow outer pipe 186 is connected to the exhaust inlet side of the SCR inlet pipe 36. While fixing by welding, the exhaust gas inlet side of the extension pipe 190 is welded and fixed to the exhaust outlet side of the elbow inner pipe 187.
  • the second case 29 is formed in a double cylinder structure with an inner case 136 and an outer case 137.
  • An SCR catalyst 32 for reducing urea selective catalyst and an oxidation catalyst 33 are accommodated in the inner case 136.
  • the outer peripheral side of the inner case 136 and the inner peripheral side of the outer case 137 are connected via a ring-shaped thin plate support 138 and the like.
  • a heat insulating case insulating material 139 is filled between the outer peripheral side of the inner case 136 and the inner peripheral side of the outer case 137.
  • the inlet side cover body 135 is welded and fixed to one end side (end portion on the exhaust upstream side) of the inner case 136 and the outer case 137.
  • One end sides of the cylindrical openings of the inner case 136 and the outer case 137 are closed by an inlet-side lid body 135.
  • exhaust gas inlets 133 and 134 are formed in the inner case 136 and the outer case 137 between the SCR catalyst 32 storage portion and the inlet side cover 135.
  • the exhaust gas inlet 134 of the outer case 137 is formed to have a larger diameter than the exhaust gas inlet 133 of the inner case 136, and the exhaust gas outlet side of the SCR inlet pipe 36 is welded and fixed to the outer peripheral side of the exhaust gas inlet 133 of the inner case 136. Yes.
  • the inner tube 187 of the elbow tubular portion 185 is formed with a smaller diameter than the inlet opening of the inner case 136, while the outlet opening of the SCR inlet tube 36 is formed with a larger diameter than the inlet opening of the SCR inlet tube 36.
  • the SCR inlet pipe 36 passes through the exhaust gas inlet 134 of the outer case 137, and the inside of the SCR inlet pipe 36 communicates with the inner case 136.
  • An exhaust gas supply chamber 140 of the second case 29 is formed inside the inner case 136 between the SCR catalyst 32 and the inlet side cover 135, and the exhaust gas inlet of the extension pipe 190 protruded to the exhaust gas outlet side of the SCR inlet pipe 36. From the side, the exhaust gas outlet side of the inner pipe 187 of the elbow tubular portion 185 is projected toward the inside of the exhaust gas supply chamber 140.
  • the exhaust gas supply chamber 140 of the second case 29 is formed between the exhaust gas receiving end surface of the SCR catalyst 32 and the inlet side lid body 135 in which the surface facing the SCR catalyst 32 is recessed in a concave shape. Is done.
  • An exhaust gas in which urea water is mixed as ammonia is introduced from the inner pipe 187 of the elbow tubular portion 185 into the exhaust gas supply chamber 140, and the exhaust gas is allowed to pass through the SCR catalyst 32 and the oxidation catalyst 33.
  • the nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas discharged from the SCR outlet pipe 37 are reduced.
  • the second case 29 is formed by an inner case 136 body and an outer case 137 body of a double case structure, and the exhaust gas outlet side end of the elbow outer tube 186 is connected to the exhaust gas inlet 133 of the inner case 136 body.
  • an exhaust gas outlet side end portion of the elbow inner pipe 187 is protruded inside the second case 29. Therefore, the elbow inner tube 187 can be prevented from coming into contact with the outside air, and the formation of a crystal lump of urea component on the inner hole surface of the elbow inner tube 187 can be reduced. It is possible to easily prevent the exhaust resistance of the elbow inner pipe 187 from increasing due to the growth of the urea crystal mass.
  • the exhaust gas outlet side end of the elbow outer pipe 186 is formed to have a larger diameter than the inlet opening of the inner case 136 body, and the exhaust gas outlet side of the elbow outer pipe 186 is formed on the outer peripheral surface of the inner case 136 body.
  • the end is fixed by welding. Therefore, the exhaust gas outlet side end portion of the elbow outer tube 186 can be joined to the outer peripheral surface of the inner case 136 body that is separated from the inlet opening edge of the inner case 136 body.
  • the elbow outer tube 186 (exhaust gas outlet side end) can be easily fixed to the outer peripheral surface of the inner case 136 body by welding, and the inner case 136 body
  • the exhaust gas outlet side end portion of the elbow outer tube 186 can be connected to the outer peripheral surface of the inner case 136 body with a high rigidity while being separated from the inlet opening edge, and the exhaust gas outlet side end portion of the inner case 136 body and the elbow outer tube 186.
  • the connection strength can be improved.
  • the elbow outer tube 186 and the elbow inner tube 187 are formed in a split structure, and the elbow outer tube 186 is split and joined in an integral manner with the split joint portion of the elbow inner tube 187 interposed therebetween. is doing. Therefore, it is not necessary to provide a special support member for the elbow inner pipe 187, the pipe structure can be simplified, and the formation of a crystal block of urea component in the vicinity of the exhaust gas inlet of the second case 29 can be prevented. Contact between the end portion of the elbow inner pipe 187 protruding from the elbow outer pipe 186 into the second case 29 and the exhaust gas inlet opening edge of the second case 29 can be easily prevented.
  • the exhaust gas outlet side of the SCR inlet pipe 36 as an exhaust gas inlet pipe is fixed to the inlet opening of the inner case 136 body, and the SCR inlet pipe is connected to the exhaust gas outlet side end of the elbow outer pipe 186.
  • the exhaust gas inlet side of the extension pipe 190 is connected to the exhaust gas outlet side end of the elbow inner pipe 187, and the exhaust gas outlet of the extension pipe 190 is connected to the inside of the inner case 136 body.
  • the side is protruding. Accordingly, the urea mixing pipe 39 can be connected to the second case 29 without bringing the elbow inner pipe 187 (exhaust gas) into contact with the connecting portion (exhaust gas inlet pipe) of the second case 29 and the elbow outer pipe 186. Formation of a urea crystal mass near the inlet of the two cases 29 (joint portion with the urea mixing tube 39) can be prevented.
  • the exhaust gas outlet side of the inner case 136 is projected from the exhaust gas outlet side of the outer case 137 of the second case 29, and the outlet side cover 141 is welded to the exhaust gas outlet side of the inner case 136.
  • the outlet side cover 141 is formed of a truncated cone cylinder having a smaller diameter size on the exhaust gas outlet side to which the SCR outlet pipe 37 is connected than the diameter size on the exhaust gas inlet side connected to the inner case 136.
  • a flat plate-like support stay body 142 is disposed on the outer surface of the outlet side lid 141 at the exhaust gas outlet, and the SCR outlet pipe 37 and the support stay body 142 are fastened to the outlet side lid 141 with a bolt 143.
  • the flat support stay body 142 may be fixed by welding to the outer surface of the outlet side cover 141 on the exhaust gas outlet.
  • one end side of the support stay body 142 is extended in the outer peripheral direction of the second case 29, and the mixing tube support body 143 is provided at the extended end of the support stay body 142.
  • One end side of the mixing tube support 143 is fastened with a bolt 144, a receiving portion 143a is provided on the other end of the mixing tube support 143, and the receiving portion 143a of the mixing tube support 143 is welded and fixed to the urea water injection portion 146 of the urea mixing tube 39.
  • the urea water injection section 146 of the urea mixing pipe 39 is supported on the exhaust gas outlet side of the second case 29 via the support stay body 142 and the mixing pipe support 143.
  • the DPF temperature sensors 115 and 116 for detecting the exhaust temperature near the oxidation catalyst 30 in the first case 28 and the exhaust pressure of the soot filter 31 in the first case 28 are detected.
  • the DPF differential pressure sensor 111 is provided in the first case 28, the SCR temperature sensor 117 for detecting the exhaust gas inlet temperature of the second case 29, and the nitrogen oxides in the exhaust gas on the exhaust gas outlet side of the second case 29
  • the NOx remaining sensor 110 for detecting (NOx) is provided in the second case 29.
  • the sensor bracket 112 is fastened to the mixing tube support 143 with the bolt 113, and the wiring connector 114 that is electrically connected to the temperature sensors 115, 116, and 117 and the DPF differential pressure sensor 111 are attached to the sensor bracket 112. Further, a urea water injection pipe 75 described later is attached to the sensor bracket 112 via an injection pipe holder 75a.
  • soot filter regeneration control for reducing the amount of particulate matter in the soot filter 31 (for example, fuel injection control or intake control of the diesel engine 1 for increasing the exhaust gas temperature) is executed. It is configured.
  • the urea water injection control for adjusting the amount of urea aqueous solution injected into the urea mixing pipe 39 is executed based on the detection result of the NOx residual sensor 110.
  • a urea mixing pipe 39 that injects urea water into the exhaust gas of the diesel engine 1 and nitrogen oxides in the exhaust gas of the diesel engine 1 are removed.
  • a second case 29 as an SCR case and connects the exhaust gas inlet side of the second case 29 to the exhaust gas outlet side of the urea mixing tube 39, the exhaust gas is contained in the exhaust gas in the second case 29.
  • the structure is provided with a NOx remaining sensor 110 (NOx sensor) for detecting nitrogen oxides, and an outlet side cover body 141 as a tapered tapered portion having a truncated cone shape is formed on the exhaust gas outlet side of the SCR case 29, and the outlet
  • the NOx remaining sensor 110 is attached to the side lid 141.
  • the NOx remaining sensor 110 is fixed to the truncated cone-shaped inclined surface of the outlet-side cover 141 in a direction crossing the truncated cone-shaped inclined surface of the outlet-side lid 141, and is aligned with the center line of the second case 29 in the exhaust gas movement direction.
  • the NOx remaining sensor 110 is provided obliquely. That is, the NOx residual sensor 110 is tilted and supported in the direction of the exhaust outlet of the SCR outlet pipe 37.
  • the exhaust gas outlet side of the second case 29 has a cylindrical shape and the NOx residual sensor stands upright in the cylindrical outer diameter direction, there is a problem that a gas reservoir is formed at the corners of the cylindrical shape.
  • the NOx remaining sensor 110 is supported orthogonally to the center line of the second case 29 in the exhaust gas movement direction, and the NOx remaining sensor 110 protrudes greatly from the outer peripheral side of the second case 29 toward the outer diameter direction.
  • the outlet side lid 141 as a tapered tapered portion of the truncated cone shape is formed on the exhaust gas outlet side of the SCR case 29, and the NOx remaining sensor 110 is attached to the outlet side lid 141.
  • the exhaust gas can be smoothly moved toward the SCR outlet pipe 37, and the mass of nitrogen oxide in the exhaust gas on the exhaust gas outlet side of the second case 29 can be appropriately measured.
  • the NOx remaining sensor 110 can be inclined and supported with respect to the center line of the second case 29 in the exhaust gas movement direction, and the center part of the columnar catalyst 33 in the exhaust gas outlet side inside of the second case 29 is supported. Therefore, the detection part at the tip of the NOx residual sensor 110 can protrude, and the measurement accuracy of the mass of nitrogen oxides can be improved.
  • the projecting dimension of the base end side of the NOx remaining sensor 110 projecting from the outer peripheral side of the second case 29 toward the outer diameter direction can be formed short, and the outer dimension of the second case 29 can be configured compactly.
  • an exhaust gas inlet is formed on the outer peripheral surface of one end side of the second case 29, and the exhaust gas inlet side of the second case 29 is integrated with the exhaust gas outlet side of the urea mixing tube 39.
  • an exhaust gas outlet is formed on the other end face of the second case 29, and a support member (support stay body 142, mixing tube support 143) is provided on the exhaust gas outlet side of the second case 29.
  • the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 is connected. Accordingly, the exhaust gas can be supplied while diffusing inside the one end side of the second case 29, and the purifying action of the SCR catalyst 32 for urea selective catalyst reduction provided in the second case 29 can be effectively operated.
  • the exhaust purification function of the case 29 can be improved, the exhaust gas can be smoothly discharged from the other end of the second case 29, and the exhaust resistance of the second case 29 can be reduced.
  • the taper taper portion is formed by the outlet side cover 141.
  • the second case 29 has an inner case 136 and an outer case 137, and the SCR catalyst 32 for urea selective catalyst reduction. Is closed with an inlet side lid 135, and an exhaust gas outlet side of the inner case 136 is closed with an outlet side lid 141.
  • An outer case 137 is externally provided on the outer peripheral side of the inner case 136 between the outlet side lids 141. Therefore, the exhaust gas in the inner case 136 and the temperature of the SCR catalyst 32 can be easily maintained at a predetermined temperature or higher, the exhaust purification function of the second case 29 can be improved, and the inner case is formed by a pipe formed by bending a metal plate into a cylindrical shape.
  • the strength required for supporting the interior of the SCR catalyst 32 can be easily secured even if the pipe thickness (the thickness of the metal plate) of the inner case 136 or the outer case 137 is reduced. Further, the second case 29 can be reduced in weight or manufacturing cost can be reduced.
  • a thin plate support 138 is provided as a spacer body that maintains a constant distance between the outer peripheral surface of the inner case 136 and the inner peripheral surface of the outer case 137, and the thin plate support is provided on the outer peripheral side of the inner case 136.
  • the outer case 137 is integrally connected through a member 138. Accordingly, the rigidity of the cylindrical structure formed by the inner case 136 and the outer case 137 can be easily improved, the deformation damage of the inner case 136 or the outer case 137 can be reduced, the second case 29 can be reduced in weight, and the first case can be reduced. The manufacturing cost of the two cases 29 can be reduced.
  • a urea water injection pump 73 that pumps the urea aqueous solution in the urea water tank 71, an electric motor 74 that drives the urea water injection pump 73, and a urea water injection pump 73.
  • a urea water jetting body 76 to be connected via a urea water jetting pipe 75.
  • the urea water injection body 76 is attached to the urea water injection section 146 of the urea mixing pipe 39 via the injection base 77, and the urea aqueous solution is sprayed from the urea water injection body 76 inside the urea mixing pipe 39.
  • the urea water injection unit 146 includes an outer shell case 147 that welds and fixes the injection base 77, an outer connecting pipe 148 that connects the exhaust gas inlet side of the mixed outer pipe 188 to the exhaust gas outlet side of the outer shell case 147, and an outer shell.
  • the case 147 and the outer connecting pipe 148 have a double tubular inner connecting pipe 149.
  • the exhaust gas inlet side of the inner connecting pipe 149 is connected to the exhaust gas outlet side of the DPF outlet pipe 35 (double pipe structure), and the exhaust gas inlet side of the mixed inner pipe 189 is connected to the exhaust gas outlet side of the inner connecting pipe 149.
  • the exhaust gas from the DPF outlet pipe 35 is introduced into the mixing inner pipe 189.
  • a heat shield recess 77a is formed on the bonding surface of the spray base 77 welded and fixed to the outer shell case 147, and the urea water spray body 76 is fastened to the spray base 77 welded and fixed to the outer shell case 147 with a bolt 76b.
  • the heat shield recess 77a is separated from the weld fixing surface of the outer shell case 147, and the bonding area of the injection pedestal 77 to the weld fixing surface of the outer shell case 147 is reduced, and is heated by the exhaust gas.
  • the heat of the outer shell case 147 is shielded by the heat shielding recess 77a to prevent the spray base 77 from being heated by the heat of the outer shell case 147.
  • the urea water injection pipe that reduces the transmission of the exhaust heat of the outer shell case 147 to the urea water injection body 76 and communicates with the urea water injection valve 76a of the urea water injection body 76 or the urea water injection valve 76a.
  • 75 or a control harness (not shown) that is electrically connected to the urea water injection valve 76a is protected.
  • a urea mixing pipe 39 that injects urea water into the exhaust gas of the diesel engine 1 and the exhaust gas of the diesel engine 1.
  • a urea water injection valve as a urea water injection means in an engine device that includes a second case 29 as an SCR case for removing nitrogen oxides and that connects the inlet side of the second case 29 to the outlet side of the urea mixing tube 39
  • the exhaust gas outlet side of the second case 29 is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 in which 76a is disposed, and the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 is supported on the exhaust gas outlet side of the second case 29.
  • connection with the exhaust gas outlet side of the second case 29 can improve the support rigidity of the urea mixing tube 39 on the exhaust gas inlet side, suppress mechanical vibrations, and reduce damage to the urea water injection valve 76a. . It is not necessary to increase the rigidity of the urea mixing tube 39 or the second case 29, and the weight can be reduced. By providing a piping function on the exhaust gas outlet side of the second case 29, it is possible to reduce the number of parts of the urea mixing tube 39 mounting structure or to reduce the manufacturing cost.
  • a mixing tube support 143 and a support stay body 142 that are detachably connected are provided, and the mixing tube support 143 is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube 39.
  • the support stay body 142 is connected to the exhaust gas outlet side of the second case 29. Therefore, by adjusting the connection between the mixing tube support 143 and the support stay 142, the connection error between the first case 28 or the second case 29 and the case fixing bodies 95 and 96, or the attachment of the urea mixing tube 39 on the exhaust gas inlet side. It is possible to absorb dimensional errors and the like, improve the workability of assembling the urea mixing pipe 39, and improve the workability of piping connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39.
  • the support frame body 98 and the side support frame body 105 are fastened to the support base 87 with bolts 100, and the left case is fixed to the support frame body 98 and the side support frame body 105.
  • the body 95 and the right case fixing body 96 are fastened with bolts 99 and 106.
  • the first case 28 and the second case 29 are placed on the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96, and the DPF is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 via the DPF outlet side flange body 41.
  • the outlet pipe 35 is connected, and the mixing pipe support body 143 and the support stay body 142 are fastened with the bolt 144.
  • the bolt 144 of the mixing tube support 143 and the support stay body 142 is fastened by inserting and inserting the bolt 144 into one or both of the mixing tube support 143 and the support stay body 142, and the mixing tube support 143 and the support stay 142. Absorbs connection errors.
  • the fastening band 97 is wound around the outer periphery of the first case 28 and the second case 29, and the fastening band body 97a is attached to the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96 via the fastening bolt 97b and the fastening nut 97c. Both end sides are connected, and the first case 28 and the second case 29 are fixed to the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96. That is, the first case 28 and the second case 29 are fixedly supported by the left case fixing body 95 and the right case fixing body 96, and the assembly work of the exhaust gas purification device 27 is completed.
  • the exhaust gas inlet side of the second case 29 is integrally fixed to the exhaust gas outlet side of the urea mixing pipe 39, while the urea water is connected to the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39.
  • An injection unit 146 is provided, and the mixing tube support 143 is integrally fixed to the outer peripheral surface of the urea water injection unit 146 where the urea water injection valve 76a is disposed. Therefore, the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 can be supported in an anti-seismic manner, the vibration of the urea water injection unit 146 in which the urea water injection valve 76a is disposed can be reduced, and the durability of the urea water injection unit 146 can be improved.
  • an SCR outlet pipe 37 as an exhaust pipe is fastened and fixed to the exhaust gas outlet side of the second case 29 via a support stay body 142. Therefore, the support stay body 142 can be attached to the second case 29 by using the bolt 143 that fastens the SCR outlet pipe 37 to the second case 29.
  • the support stay body 142 can be provided with a function of connecting the SCR outlet pipe 37, and the number of components can be reduced to reduce the manufacturing cost. Note that the support stay body 142 is welded and fixed to the exhaust gas outlet side of the second case 29 so that the SCR outlet pipe 37 can be fastened to the support stay body 142 with the bolt 143, while the exhaust gas outlet of the second case 29 is configured. You may comprise so that the support stay body 142 and the SCR exit pipe
  • a urea mixing pipe 39 that injects urea water into the exhaust gas of the diesel engine 1, and nitrogen oxidation in the exhaust gas of the diesel engine 1
  • a second case 29 as an SCR case for removing substances and connects the exhaust gas inlet side of the second case 29 to the exhaust gas outlet side of the urea mixing tube 39
  • the exhaust gas outlet side of the second case 29 A urea water injection body 76 is disposed on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 that is connected to the support stay body 142 as a support member by the mixing pipe support body 143, and urea water supply is connected to the urea water injection body 76.
  • a urea water injection pipe 75 as a hose is fixed to the mixing pipe support 143 with an injection pipe holder 75a as a clamp member. Accordingly, the urea water injection pipe 75 or the harness can be supported by utilizing the support stay body 142 and the mixing pipe support body 143 while reducing damage to the urea water injection pipe 75 due to mechanical vibration of the diesel engine 1 or the like.
  • the structure can be simplified, and the number of parts of the mounting structure such as the urea water injection pipe 75 or the harness can be reduced or the manufacturing cost can be reduced.
  • the support member is formed by a mixing tube support 143 and a support stay 142 that are detachably connected, and mixed on the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube 39.
  • the pipe support 143 is connected, and the support stay body 142 is connected to the exhaust gas outlet side of the second case 29 so that the urea water injection pipe 75 is supported by the mixing pipe support 143 via the injection pipe holder 75a. It is composed. Therefore, the mixing tube support 143 can be fixed to the urea mixing tube 39 by a simple processing operation such as welding, and the assembly workability can be improved by reducing the assembly parts of the urea mixing tube 39, and the urea mixing tube 39. The workability of piping connected to the exhaust gas inlet side can be improved.
  • the urea water injection section 146 is provided on the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39, and the urea water injection body 76 is arranged in the urea water injection section 146, and the urea water injection section A mixing tube support 143 is integrally fixed to 146. Therefore, the urea water injection body 76 mounting rigidity of the urea water injection section 146 and the connection rigidity of the mixing pipe support body 143 can be mutually improved, and the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 can be supported in an earthquake-proof manner, which is excellent in durability.
  • the urea water injection unit 146 can be configured in the structure.
  • the sensor bracket 112 is fixed to the mixing tube support 143, and the injection tube holder 75 a or the wiring connector 114 is disposed on the sensor bracket 112. Therefore, a clamping function such as the urea water injection pipe 75 or the wiring connector 114 is added to the seismic support structure of the urea water injection body 76, and the exhaust gas inlet side of the urea mixing pipe 39 can be configured to have a highly durable structure. However, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of components on the exhaust gas inlet side of the urea mixing tube 39.
  • FIGS. 21 and 22 A tractor 51 as a work vehicle shown in FIGS. 21 and 22 is configured to perform a plowing work and the like for plowing a farm field by mounting a plow working machine (not shown).
  • FIG. 21 is a side view of a farm tractor
  • FIG. 22 is a plan view thereof.
  • the left side in the forward direction of the tractor is simply referred to as the left side
  • the right side in the forward direction is also simply referred to as the right side.
  • a farm tractor 51 as a work vehicle supports a traveling machine body 52 with a pair of left and right front wheels 53 and a pair of left and right rear wheels 54.
  • the engine 1 is mounted, and the diesel engine 1 is configured to travel forward and backward by driving the rear wheel 54 and the front wheel 53.
  • the upper surface side and the left and right side surfaces of the diesel engine 1 are covered with an openable / closable bonnet 56.
  • a cabin 57 on which an operator is boarded is installed behind the hood 56.
  • a steering seat 58 on which an operator is seated and steering equipment such as a steering handle 59 as steering means are provided inside the cabin 57.
  • a pair of left and right steps 60 for the operator to get on and off are provided in the left and right outer portions of the cabin 57, and fuel is supplied to the diesel engine 1 inside the step 60 and below the bottom portion of the cabin 57.
  • a fuel tank 45 to be supplied is provided.
  • the traveling machine body 52 includes a transmission case 61 for shifting the output from the diesel engine 1 and transmitting it to the rear wheels 54 (front wheels 53).
  • a tiller working machine (not shown) is connected to the rear portion of the mission case 61 via a lower link 62, a top link 63, a lift arm 64, and the like so as to be movable up and down.
  • a PTO shaft 65 for driving the tilling work machine and the like is provided on the rear side surface of the mission case 61.
  • the traveling machine body 52 of the tractor 51 includes the diesel engine 1, a transmission case 61, a clutch case 66 that connects them, and the like.
  • a tail pipe 78 is erected on the front surface of the right corner of the cabin 57 of the front surface of the cabin 57, and the lower end side of the tail pipe 78 extends toward the inside of the bonnet 56.
  • the lower end side of the tail pipe 78 is connected to the SCR outlet pipe 37 via the bellows-shaped flexible pipe 79, and the exhaust gas purified in the second case 29 is directed from the tail pipe 78 to above the cabin 57. Discharged.
  • a urea water tank 71 is installed on the left side of the bonnet 56 on the opposite side of the front side of the cabin 57 from the right side where the tail pipe 78 is disposed. That is, the tail pipe 78 is arranged on the right side of the rear part of the bonnet 56, while the urea water tank 71 is arranged on the left side of the rear part of the bonnet 56.
  • a urea water tank 71 is mounted on the traveling machine body 52 (such as the bottom frame of the cabin 57) at the rear left side of the bonnet 56.
  • An oil filling port 46 of the fuel tank 45 and a water filling port 72 of the urea water tank 71 are provided adjacent to each other at the lower front portion on the left side of the cabin 57.
  • the tail pipe 78 is disposed on the front surface on the right side of the cabin 57 where the operator's boarding / alighting frequency is low, while the oil inlet 46 and the water inlet 72 are disposed on the front surface on the left side of the cabin 57 where the operator's boarding / alighting frequency is high.
  • the cabin 57 is configured so that the operator can get on and off the control seat 58 from either the left side or the right side.
  • the oxidation catalyst 30 and the soot filter 31 in the first case 28 reduce carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) in the exhaust gas of the diesel engine 1.
  • the urea water from the urea water injection valve 76 a is mixed with the exhaust gas from the diesel engine 1 inside the urea mixing pipe 39.
  • the SCR catalyst 32 and the oxidation catalyst 33 in the second case 29 reduce nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas in which urea water is mixed as ammonia, and are released from the tail pipe 78 to the outside of the machine. .
  • a skid steer loader 151 equipped with the diesel engine 1 will be described with reference to FIGS.
  • a skid steer loader 151 as a work vehicle shown in FIGS. 23 and 24 is configured to perform a loader work by mounting a loader device 152 described later.
  • the skid steer loader 151 is provided with left and right traveling crawler portions 154. Further, an openable / closable bonnet 155 is disposed above the traveling crawler portion 54 of the skid steer loader 151.
  • the diesel engine 1 is accommodated in the bonnet 155.
  • the first case 28 and the second case 29 are mounted on the upper surface of the diesel engine 1 inside the bonnet 155.
  • the diesel engine 1 is supported by a traveling machine body 156 included in the skid steer loader 151 via a vibration isolating member or the like.
  • a cabin 157 on which a driver is boarded is disposed.
  • a steering handle 158, a driver seat 159, and the like are provided inside the cabin 157.
  • a loader work hydraulic pump device 160 driven by the diesel engine 1 and a traveling mission device 161 for driving the left and right traveling crawler portions 154 are provided.
  • the power from the diesel engine 1 is transmitted to the left and right traveling crawler portions 154 via the traveling mission device 161.
  • An operator who sits on the driver's seat 159 can perform a traveling operation or the like of the skid steer loader 151 via an operation unit such as the steering handle 158.
  • the loader device 152 includes loader posts 162 disposed on the left and right sides of the traveling machine body 156, a pair of left and right lift arms 163 coupled to the upper ends of the loader posts 162 so as to be swingable up and down, and left and right lift arms 163. And a bucket 164 coupled to the tip portion so as to be swingable up and down.
  • a lift cylinder 166 for swinging the lift arm 163 up and down is provided between each loader post 162 and the lift arm 163 corresponding thereto.
  • a bucket cylinder 168 for swinging the bucket 164 up and down is provided between the left and right lift arms 163 and the bucket 164.
  • the hydraulic pressure of the loader work hydraulic pump device 160 is controlled, and the lift cylinder 166 and the bucket cylinder 168 are expanded and contracted, and the lift arm 163 is operated.
  • the bucket 164 is swung up and down to perform the loader operation.
  • the urea water tank 71 is installed in the upper front side of the bonnet 155.
  • the radiator 19 disposed to face the cooling fan 24 is installed in the rear part of the bonnet 155.

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Abstract

エンジン1の排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管39と、エンジン1の排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケース29を備え、尿素混合管39の出口側にSCRケース29の入口側を接続するエンジン装置において、尿素水噴射手段76aが配置される尿素混合管39の排気ガス入口側にSCRケース29の排気ガス出口側を連結し、SCRケース29の排気ガス出口側に尿素混合管39の排気ガス入口側を支持させたものである。

Description

エンジン装置
 本願発明は、農業機械(トラクタ、コンバイン)または建設機械(ブルドーザ、油圧ショベル、ローダー)などに搭載するディーゼルエンジン等のエンジン装置に係り、より詳しくは、排気ガス中に含まれた粒子状物質(すす、パティキュレート)、または排気ガス中に含まれた窒素酸化物質(NOx)等を除去する排気ガス浄化装置が搭載されたエンジン装置に関するものである。
 従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置(排気ガス後処理装置)として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内設したケース(以下、DPFケースという)と、尿素選択還元型触媒を内設したケース(以下、SCRケースという)を設け、DPFケースとSCRケースに排気ガスを導入して、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている(例えば特許文献1~3参照)。
特許第4703260号公報 特許第4605205号公報 特許第5020185号公報
 先行技術文献のように、排気ガスに尿素水を混入させる排気連結管を備え、排気連結管にSCRケースの排気入口を接続させる構造では、SCRケースに近接させて排気連結管を容易に組付けることができると共に、排気連結管に尿素水噴射部を形成する構造では、尿素水噴射部を特別に設置する必要がなく、尿素水噴射部などの取付け構造を簡略化できる。
 しかしながら、排気連結管に尿素水噴射部を設置させる構造では、エンジンの振動などにて尿素水噴射部が損傷しやすくなり、尿素水噴射部の耐震性を高めるか、またはSCRケースの剛性を向上させて、尿素水噴射部の振動を低減させる必要がある等の問題がある。
 また、排気連結管に尿素水噴射部を設置させる構造では、尿素水噴射体に接続させる尿素水供給ホースまたは電気配線などを本機側に支持した場合、尿素水供給ホースまたは電気配線などがエンジンの振動などにて脱落または断線しやすく、尿素水供給ホースまたは電気配線などの耐久性を向上できないと共に、尿素水供給ホースまたは電気配線などの取付け構造を簡略化できない等の問題がある。
 また、SCRケース内の排気ガス中に含まれる窒素酸化物質を検出するNOxセンサを備える場合、円筒形状のSCRケース排気出口の排気ガス溜り部の排気ガスをNOxセンサが検出する構造では、窒素酸化物質量の計測が不適正になると共に、円筒形状のSCRケースの外周面から外径方向(放射方向)にNOxセンサが突出する構造では、NOxセンサをコンパクトに設置できない等の問題がある。
 そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供しようとするものである。
 前記目的を達成するため、本願発明のエンジン装置は、エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管と、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースを備え、前記尿素混合管の出口側に前記SCRケースの入口側を接続するエンジン装置において、尿素水噴射手段が配置される前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記SCRケースの排気ガス出口側を連結し、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記尿素混合管の排気ガス入口側を支持させたものである。
 上記エンジン装置において、着脱可能に連結する混合管支持体と支持ステー体を備え、前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記混合管支持体を連結させると共に、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を連結させたものとしてもよい。
 上記エンジン装置において、前記尿素混合管の排気ガス出口側に前記SCRケースの排気ガス入口側を一体的に固着する一方、前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射部を設け、前記尿素水噴射手段が配置された尿素水噴射部の外周面に前記混合管支持体を一体的に固着したものとしてもよい。
 上記エンジン装置において、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を介して排気管を締結固定したものとしてもよい。
 また、本願発明のエンジン装置は、エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管と、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースを備え、前記尿素混合管の排気ガス出口側に前記SCRケースの排気ガス入口側を接続させるエンジン装置において、前記SCRケースの排気ガス出口側に支持部材にて連結させる前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射体を配置すると共に、前記尿素水噴射体に接続させる尿素水供給ホースをクランプ部材にて前記支持部材に固着したものである。
 上記エンジン装置において、着脱可能に連結する混合管支持体と支持ステー体にて前記支持部材を形成し、前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記混合管支持体を連結させると共に、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を連結させ、前記混合管支持体にクランプ部材を介して尿素水供給ホースを支持するように構成したものとしてもよい。
 上記エンジン装置において、前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射部を設け、前記尿素水噴射部に尿素水噴射体を配置する構造であって、前記尿素水噴射部に前記混合管支持体を一体的に固着したものとしてもよい。
 上記エンジン装置において、前記混合管支持体にセンサブラケットを固着し、前記センサブラケットに前記クランプ部材または配線コネクタなどを配置したものである。
 本願発明のエンジン装置は、エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管と、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースを備え、前記尿素混合管の排気ガス出口側に前記SCRケースの排気ガス入口側を接続させるエンジン装置において、前記SCRケース内の排気ガス中に含まれる窒素酸化物質を検出するNOxセンサを備える構造であって、前記SCRケースの排気ガス出口側に円錐台形状の先細りテーパ部を形成すると共に、前記先細りテーパ部に前記NOxセンサを取付けたものである。
 上記エンジン装置において、前記SCRケース一端側の外周面に排気ガス入口を形成し、前記尿素混合管の排気ガス出口側に前記SCRケースの排気ガス入口側を一体的に連結すると共に、前記SCRケース他端側の端面に排気ガス出口を形成し、前記SCRケースの排気ガス出口側に支持部材を介して前記尿素混合管の排気ガス入口側を連結したものである。
 上記エンジン装置において、前記先細りテーパ部を出口側蓋体にて形成する構造であって、前記SCRケースは内側ケースと外側ケースを有し、前記内側ケースの排気ガス入口側を入口側蓋体にて閉塞すると共に、前記内側ケースの排気ガス出口側を前記出口側蓋体にて閉塞し、前記入口側蓋体と出口側蓋体間の内側ケース外周側に前記外側ケースを外装したものである。
 上記エンジン装置において、前記内側ケースの外周面と前記外側ケースの内周面の間隔を一定に維持するスペーサ体を備え、前記内側ケースの外周側にスペーサ体を介して前記外側ケースを一体的に連結したものである。
 本願発明によれば、尿素水噴射手段が配置される前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記SCRケースの排気ガス出口側を連結し、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記尿素混合管の排気ガス入口側を支持させたものであるから、前記SCRケースの排気ガス出口側との連結にて前記尿素混合管の排気ガス入口側の支持剛性を向上でき、機械振動などを抑制でき、前記尿素水噴射手段の損傷などを低減できる。前記尿素混合管またはSCRケースなどの剛性を高くする必要がなく、軽量化できる。前記SCRケースの排気ガス出口側に配管機能を持たせて、前記尿素混合管取付け構造の部品点数削減または製造コスト低減を達成できる。
 本願発明によれば、着脱可能に連結する混合管支持体と支持ステー体を備え、前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記混合管支持体を連結させると共に、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を連結させたものであるから、前記混合管支持体と支持ステー体の連結調節にて、前記尿素混合管の排気ガス入口側の取付け寸法誤差などを吸収でき、前記尿素混合管の組付け作業性を向上できると共に、前記尿素混合管の排気ガス入口側に接続させる配管作業性も向上できる。
 本願発明によれば、前記尿素混合管の排気ガス出口側に前記SCRケースの排気ガス入口側を一体的に固着する一方、前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射部を設け、前記尿素水噴射手段が配置された尿素水噴射部の外周面に前記混合管支持体を一体的に固着したものであるから、前記尿素混合管の排気ガス入口側を耐震支持でき、前記尿素水噴射手段が配置された尿素水噴射部の振動を低減でき、前記尿素水噴射部の耐久性を向上できる。
 本願発明によると、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を介して排気管を締結固定したものであるから、前記SCRケースに排気管を締結するボルトを兼用して、前記SCRケースに支持ステー体を取付けることができる。前記支持ステー体に前記排気管の連結機能を持たせることができ、構成部品数を削減して製造コストを低減できる。
 本願発明によれば、前記SCRケースの排気ガス出口側に支持部材にて連結させる前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射体を配置すると共に、前記尿素水噴射体に接続させる尿素水供給ホースをクランプ部材にて前記支持部材に固着したものであるから、機械振動などに起因する前記尿素水供給ホースの損傷を低減できるものでありながら、前記支持部材の活用により前記尿素水供給ホースまたはハーネスなどの支持構造を簡略化でき、前記尿素水供給ホースまたはハーネスなどの取付け構造の部品点数削減または製造コスト低減を達成できる。
 本願発明によれば、着脱可能に連結する混合管支持体と支持ステー体にて前記支持部材を形成し、前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記混合管支持体を連結させると共に、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を連結させ、前記混合管支持体にクランプ部材を介して尿素水供給ホースを支持するように構成したものであるから、溶接加工などの簡単な加工作業にて前記尿素混合管に混合管支持体を固着でき、前記尿素混合管の組立部品を少なくして組付け作業性を向上できると共に、前記尿素混合管の排気ガス入口側に接続させる配管作業性も向上できる。
 本願発明によれば、前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射部を設け、前記尿素水噴射部に尿素水噴射体を配置する構造であって、前記尿素水噴射部に前記混合管支持体を一体的に固着したものであるから、前記尿素水噴射部の尿素水噴射体取付け剛性と、前記混合管支持体の連結剛性を相互に向上でき、前記尿素混合管の排気ガス入口側を耐震支持でき、耐久性に優れた構造に前記尿素水噴射部を構成できる。
 本願発明によると、前記混合管支持体にセンサブラケットを固着し、前記センサブラケットに前記クランプ部材または配線コネクタなどを配置したものであるから、前記尿素水噴射体の耐震支持構造に、前記尿素水供給ホースまたは配線コネクタなどのクランプ機能を付加して、前記尿素混合管の排気ガス入口側を耐久性に優れた構造に構成できるものでありながら、前記尿素混合管の排気ガス入口側の構成部品数を少なくして製造コストを低減できる。
 本願発明によれば、前記SCRケースの排気ガス出口側に円錐台形状の先細りテーパ部を形成すると共に、前記先細りテーパ部に前記NOxセンサを取付けたものであるから、前記SCRケースの排気ガス出口側を円筒状に形成する構造に比べ、前記SCRケースの排気ガス出口側に円筒状の角隅部にガス溜り部が形成される不具合をなくすことができ、前記SCRケースの排気ガス出口側から、該部に接続させる排気管に向けて排気ガスをスムーズに移動でき、前記SCRケースの排気ガス出口側における排気ガス中の窒素酸化物質量を適正に計測できる。また、前記SCRケースの排気ガス移動方向中心線に対して前記NOxセンサを傾斜させて支持できるものであり、前記SCRケースの排気ガス出口側内部の触媒中心部に向けて前記NOxセンサ先端部を突出でき、窒素酸化物質量の計測精度を向上できると共に、前記SCRケースの外周側から外径方向に向けて突設させる前記NOxセンサの基端側突出寸法を短尺に形成でき、前記SCRケースの外形寸法をコンパクトに構成できる。
 本願発明によれば、前記SCRケース一端側の外周面に排気ガス入口を形成し、前記尿素混合管の排気ガス出口側に前記SCRケースの排気ガス入口側を一体的に連結すると共に、前記SCRケース他端側の端面に排気ガス出口を形成し、前記SCRケースの排気ガス出口側に支持部材を介して前記尿素混合管の排気ガス入口側を連結したものであるから、前記SCRケース一端側の内部に排気ガスを拡散させながら供給でき、前記SCRケースに内設させる尿素選択触媒還元用のSCR触媒の浄化作用を有効に働かせることができ、前記SCRケースの排気浄化機能を向上できると共に、前記SCRケース他端側から排気ガスをスムーズに排出でき、前記SCRケースの排気抵抗を低減できる。
 本願発明によれば、前記先細りテーパ部を出口側蓋体にて形成する構造であって、前記SCRケースは内側ケースと外側ケースを有し、尿素選択触媒還元用のSCR触媒が内設された前記内側ケースの排気ガス入口側を入口側蓋体にて閉塞すると共に、前記内側ケースの排気ガス出口側を前記出口側蓋体にて閉塞し、前記入口側蓋体と出口側蓋体間の内側ケース外周側に前記外側ケースを外装したものであるから、前記内側ケース内の排気ガス及びSCR触媒の温度を所定以上に容易に維持でき、前記SCRケースの排気浄化機能を向上できると共に、金属板を円筒状に折り曲げたパイプにて前記内側ケースまたは外側ケースを形成する場合、前記内側ケースまたは外側ケースのパイプ肉厚を薄く形成しても、前記SCR触媒の内装支持に必要な強度を容易に確保でき、前記SCRケースの軽量化または製造コスト低減などを図ることができる。
 本願発明によると、前記内側ケースの外周面と前記外側ケースの内周面の間隔を一定に維持するスペーサ体を備え、前記内側ケースの外周側にスペーサ体を介して前記外側ケースを一体的に連結したものであるから、前記内側ケースと外側ケースにて形成される円筒構造の剛性を容易に向上でき、前記内側ケースまたは外側ケースの変形損傷を低減できると共に、前記SCRケースを軽量化でき、かつ前記SCRケースの製造コストを低減できる。
第1実施形態を示すディーゼルエンジンの左側面図である。 同右側面図である。 同正面図である。 同背面図である。 同平面図である。 同上部の排気ガス浄化装置を取付けた背面視説明図である。 同上部の排気ガス浄化装置を取外した背面視説明図である。 同上部の排気ガス浄化装置を取付けた右側面視説明図である。 同上部の排気ガス浄化装置を取外した右側面視説明図である。 排気ガス浄化装置の左側面図である。 排気ガス浄化装置の右側面図である。 排気ガス浄化装置の右側断面説明図である。 排気ガス浄化装置の支持台部の分解説明図である。 排気ガス浄化装置の支持台部の断面説明図である。 第2ケースと尿素混合管の断面説明図である。 尿素混合管の断面説明図である。 排気ガス浄化装置とシリンダヘッド支持部の背面説明図である。 排気ガス浄化装置とシリンダヘッド支持部の正面説明図である。 尿素混合管の尿素噴射部の分解説明図である。 尿素混合管の尿素噴射部の断面説明図である。 ディーゼルエンジンを搭載したトラクタの左側面図である。 同平面図である。 ディーゼルエンジンを搭載した作業車両の側面図である。 同作業車両の平面図である。
 以下に、本発明を具体化した第1実施形態を図面(図1~図20)に基づいて説明する。図1はディーゼルエンジン1の排気マニホールド6が設置された左側面図、図2はディーゼルエンジン1の吸気マニホールド3が設置された右側面図、図3はディーゼルエンジン1の冷却ファン24が設置された正面図である。なお、排気マニホールド6が設置された側をディーゼルエンジン1の左側面と称し、吸気マニホールド3が設置された側をディーゼルエンジン1の右側面と称し、冷却ファン24が設置された側をディーゼルエンジン1の正面と称する。
 図1~図5を参照しながら、ディーゼルエンジン1の全体構造について説明する。図1~図5に示す如く、ディーゼルエンジン1のシリンダヘッド2の一側面には吸気マニホールド3が配置されている。シリンダヘッド2は、エンジン出力軸4(クランク軸)とピストン(図示省略)が内蔵されたシリンダブロック5に上載されている。シリンダヘッド2の他側面に排気マニホールド6が配置されている。シリンダブロック5の正面と背面からエンジン出力軸4の前端と後端を突出させている。
 図1~図5に示す如く、シリンダブロック5の背面にフライホイールハウジング8を固着している。フライホイールハウジング8内にフライホイール9を設ける。エンジン出力軸4の後端側にフライホイール9を軸支させている。フライホイール9を介してディーゼルエンジン1の動力を取り出すように構成している。さらに、シリンダブロック5の下面にはオイルパン11が配置されている。
 図2~図5に示すように、吸気マニホールド3には、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置(EGR)15を配置する。エアクリーナ16(図21参照)が吸気マニホールド3に接続される。エアクリーナ16にて除塵・浄化された外部空気は、吸気マニホールド3に送られ、ディーゼルエンジン1の各気筒に供給されるように構成している。
 上記の構成により、ディーゼルエンジン1から排気マニホールド6に排出された排気ガスの一部が、排気ガス再循環装置15を介して、吸気マニホールド3からディーゼルエンジン1の各気筒に還流されることによって、ディーゼルエンジン1の燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン1からの窒素酸化物(NOx)の排出量が低減され、かつディーゼルエンジン1の燃費が向上される。
 なお、シリンダブロック5内とラジエータ19(図21参照)に冷却水を循環させる冷却水ポンプ21を備える。ディーゼルエンジン1の冷却ファン24設置側に冷却水ポンプ21を配置する。エンジン出力軸4にVベルト22などを介して冷却水ポンプ21及び冷却ファン24を連結し、冷却水ポンプ21及び冷却ファン24を駆動する。冷却水ポンプ21から、排気ガス再循環装置15のEGRクーラ18を介して、シリンダブロック5内に冷却水を送込む一方、冷却ファン24風にてディーゼルエンジン1を冷却するように構成している。
 図1~図5に示す如く、前記ディーゼルエンジン1の各気筒から排出された排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置27として、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)としての第1ケース28と、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する尿素選択触媒還元(SCR)システムとしての第2ケース29を備える。図5に示すように、DPFケースとしての第1ケース28には、酸化触媒30と、スートフィルタ31が内設される。SCRケースとしての第2ケース29には、尿素選択触媒還元用のSCR触媒32と、酸化触媒33が内設される。
 ディーゼルエンジン1の各気筒から排気マニホールド6に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置27等を経由して、外部に放出される。排気ガス浄化装置27によって、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や、炭化水素(HC)や、粒子状物質(PM)や、窒素酸化物質(NOx)を低減するように構成している。
 図3~図5に示す如く、第1ケース28と第2ケース29は、平面視でディーゼルエンジン1の出力軸(クランク軸)4と交叉する直交方向に長く延びた長尺円筒形状に構成している。第1ケース28の筒形状両側(排気ガス移動方向一端側と同他端側)には、排気ガスを取入れるDPF入口管34と、排気ガスを排出するDPF出口管35を設けている。同様に、第2ケース29の両側(排気ガス移動方向一端側と同他端側)には、排気ガスを取入れるSCR入口管36と、排気ガスを排出するSCR出口管37を設けている。
 また、排気マニホールド6の排気ガス出口に、ディーゼルエンジン1に空気を強制的に送り込む過給機38と、排気マニホールド6にボルト締結する排気ガス出口管7を配置している。過給機38と排気ガス出口管7を介して排気マニホールド6にDPF入口管34を連通させ、ディーゼルエンジン1の排気ガスを第1ケース28内に導入する。一方、後述する尿素混合管39を介して、DPF出口管35にSCR入口管36を接続させ、第1ケース28の排気ガスを第2ケース29内に導入するように構成している。加えて、DPF出口管35と、尿素混合管39は、ボルト締結させるDPF出口側フランジ体41にて着脱可能に接続されている。なお、SCR入口管36と尿素混合管39は、溶接加工にて一体的に接続されている。
 図2に示す如く、ディーゼルエンジン1の多気筒分の各インジェクタ(図示省略)に、図21(図22)に示す燃料タンク45を接続する燃料ポンプ42とコモンレール43を備える。シリンダヘッド2の吸気マニホールド3設置側にコモンレール43と燃料フィルタ44を配置し、吸気マニホールド3下方のシリンダブロック5に燃料ポンプ42を配置している。なお、前記各インジェクタは、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ(図示省略)を有する。
 燃料タンク45内の燃料が燃料フィルタ44を介して燃料ポンプ42に吸込まれる一方、燃料ポンプ42の吐出側にコモンレール43が接続され、円筒状のコモンレール43がディーゼルエンジン1の各インジェクタにそれぞれ接続されている。なお、燃料ポンプ42からコモンレール43に圧送される燃料のうち余剰分は、燃料タンク45に戻され、高圧の燃料がコモンレール43内に一時貯留され、コモンレール43内の高圧燃料がディーゼルエンジン1の各気筒(シリンダ)内部に供給される。
 上記の構成により、前記燃料タンク45の燃料が燃料ポンプ42によってコモンレール43に圧送され、高圧の燃料がコモンレール43に蓄えられると共に、前記各インジェクタの燃料噴射バルブがそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール43内の高圧の燃料がディーゼルエンジン1の各気筒に噴射される。即ち、前記各インジェクタの燃料噴射バルブを電子制御することによって、燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間(噴射量)を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン1から排出される窒素酸化物(NOx)を低減できる。
 さらに、図1~図14を参照して、前記第1ケース28と第2ケース29の取付け構造を説明する。図2、図4、図13、図17、図18に示す如く、シリンダヘッド2の前面のうち右側角隅部に下端側をボルト81締結する前部支脚体82と、シリンダヘッド2の左側面のうち前側角隅部に下端側をボルト83締結する側部支脚体84と、シリンダヘッド2の後面に下端側をボルト85締結する後部支脚体86を備え、シリンダヘッド2に各支脚体82,84,86を立設させる。板金加工にて形成した矩形状の支持台87を備え、各支脚体82,84,86の上端側に支持台87の側面及び上面側をボルト88締結させている。また、排気ガス出口管7に対設する支持台87の上面に平板状の位置決め体89を溶接固定させると共に、上向きに開口させた排気ガス出口管7の平坦な排気ガス出口面7aと平行に、排気ガス出口管7に平坦な位置決め段部7bを形成し、位置決め段部7bに位置決め体89の平板状下面の一部を面接触させ、排気ガス出口管7に位置決め体89を位置決めボルト90にて締結している。排気ガス出口管7(位置決め段部7bの平坦な上面)と、位置決め体89の平坦な下面との面接触にて、ディーゼルエンジン1に対して支持台87の上面が略水平になるように構成している。
 図1~図14、図17、図18に示す如く、第1ケース28と第2ケース29を平行に配置させる挟持体として、一対の左ケース固定体95及び右ケース固定体96と、両端側に締結ボルトを設けた4本の締結バンド97を備える。左ケース固定体95及び右ケース固定体96の後側載置部95a,96aに左右一対の締結バンド97にて第1ケース28を着脱可能に固着させると共に、左ケース固定体95及び右ケース固定体96の前側載置部95b,96bに左右一対の締結バンド97にて第2ケース29を着脱可能に固着させる。したがって、左右方向に長尺な円筒状の第1ケース28と第2ケース29が、ディーゼルエンジン1の上面側に平行に配置されるもので、ディーゼルエンジン1上面後側(後側載置部95a,96a)に第1ケース28が位置し、ディーゼルエンジン1上面前側(前側載置部95b,96b)に第2ケース29が位置する。ディーゼルエンジン1の上面側に、後側載置部95a,96aよりも前側載置部95b,96bを低く形成し、第1ケース28と第2ケース29の支持高さを異ならせて、ディーゼルエンジン1上面の低い位置に尿素混合管39を支持し、ディーゼルエンジン1の上面側高さを嵩低く形成可能に構成している。
 図6~図14に示す如く、左ケース固定体95及び右ケース固定体96の前後端部に前後支持フレーム体98を取付け位置(支持姿勢)調節可能にボルト99締結させ、右ケース固定体96の側面に側部支持フレーム体105を取付け位置(支持姿勢)調節可能にボルト106締結させ、左右ケース固定体95,96と前後支持フレーム体98と側部支持フレーム体105を四角枠状に連結させ、支持台87の上面に前後支持フレーム体98と側部支持フレーム体105をボルト100締結させ、左右ケース固定体95,96と締結バンド97を介して支持台87の上面に第1ケース28と第2ケース29を固着させ、排気浄化ユニットとしての排気ガス浄化装置27を構成している。
 即ち、図6~図10に示す如く、複数の挟持体として4本の締結バンド97を備える。締結バンド97は、帯状の締結バンド本体97aと、締結バンド本体97aの両端側に固着する締結ボルト97bを有する。第1ケース28または第2ケース29に締結バンド本体97aを巻装させた状態で、左ケース固定体95及び右ケース固定体96のボルト孔95c,96cに締結ボルト97bの先端側を嵌挿させ、その締結ボルト97bの先端側に締結ナット97cを螺着させ、左ケース固定体95及び右ケース固定体96の後側載置部95a,96aに左右2本の締結バンド97を介して第1ケース28を固着させると共に、左ケース固定体95及び右ケース固定体96の前側載置部95b,96bに左右2本の締結バンド97を介して第2ケース29を固着させ、左右方向に長尺な円筒状の第1ケース28と第2ケース29を、ディーゼルエンジン1の上面側に横倒し姿勢で平行に配置している。
 また、左ケース固定体95の前端側と右ケース固定体96の後端側に左右のユニット吊下げ部材91をボルト92締結させて、左右ケース固定体95,96と前後支持フレーム体98の四角枠の対角線位置に左右のユニット吊下げ部材91を配置し、ホイストまたはチェンブロックなどの荷役機械を用いて、左右のユニット吊下げ部材91を介して排気ガス浄化装置27を吊下げ移動可能に構成している。一方、ディーゼルエンジン1のシリンダヘッド2の左側前部と背面部に前後のエンジン吊下げ部材102,103をボルト104締結させて、ホイストまたはチェンブロックなどの荷役機械を用いて、前後のエンジン吊下げ部材102,103を介してディーゼルエンジン1を吊下げ移動可能に構成している。
 次いで、図3、図15、図16を参照して、第2ケース29と尿素混合管39の構造を説明する。図3、図15に示す如く、尿素の加水分解にてアンモニアを形成させる直管状部145と、直管状部145の排気上流側端部に設ける尿素水噴射部146と、エルボ管状部185にて、前記尿素混合管39を形成している。DPF出口管35の排気ガス出口側に尿素水噴射部46の排気ガス入口側をDPF出口側フランジ体41にてボルト締結させると共に、尿素水噴射部146の排気ガス出口側に直管状部145の排気ガス入口側を溶接固定させ、直管状部145の排気ガス出口側にエルボ管状部185の排気ガス入口側を溶接固定させ、第1ケース28から尿素混合管39に排気ガスを移動させるように構成している。
 図15、図16に示す如く、エルボ管状部185は、円筒を長手方向に二分割した一対の半割れ筒体にて形成するエルボ外管186を有し、エルボ外管186の半割れ筒体の長手方向の端部を外側に向けて折り曲げて、該部に接合フランジ部186aを形成している。同様に、エルボ管状部185は、円筒を長手方向に二分割した一対の半割れ筒体にて形成するエルボ内管187を有し、エルボ内管187の半割れ筒体の長手方向の端部を外側に向けて折り曲げて、該部に接合フランジ部187aを形成する。そして、エルボ外管186の接合フランジ部186aにてエルボ内管187の接合フランジ部187aを挟持して溶接固定し、エルボ管状部185のエルボ外管186及びエルボ内管187を一体的に形成する。
 図15に示す如く、尿素混合管39の直管状部145は、二重管構造の混合外管188と混合内管189を有している。混合外管188のパイプ長さよりも混合内管189のパイプ長さを短尺に形成する。エルボ管状部185のエルボ外管186排気入口側の円筒状開口からエルボ内管187の排気入口側を突出させ、混合外管188の排気出口側にエルボ外管186の排気入口側を溶接固定させると共に、混合内管189の排気出口側にエルボ内管187の排気入口側を溶接固定させ直管状部145の排気ガス出口側にエルボ管状部185の排気入口側を連結する。即ち、尿素混合管39の排気出口側にエルボ管状部185の排気入口側を一体的に連結している。
 加えて、エルボ管状部185のエルボ外管186排気出口側の円筒状開口からエルボ内管187の排気出口側を突出させ、SCR入口管36の排気入口側にエルボ外管186の排気出口側を溶接固定すると共に、エルボ内管187の排気出口側に延長管190の排気ガス入口側を溶接固定させている。
 また、図15に示す如く、第2ケース29は、内側ケース136及び外側ケース137にて二重筒構造に形成する。内側ケース136内に尿素選択触媒還元用のSCR触媒32と酸化触媒33が収容される。内側ケース136の外周側と外側ケース137の内周側とは、リング形状の薄板製支持体138などを介して連結されている。内側ケース136の外周側と外側ケース137の内周側との間に耐熱繊維製のケース断熱材139を充填している。
 図15に示す如く、内側ケース136及び外側ケース137の一端側(排気上流側の端部)に入口側蓋体135を溶接固定する。内側ケース136及び外側ケース137の筒状開口部の一端側を入口側蓋体135によって塞いでいる。また、SCR触媒32収納部と入口側蓋体135間の内側ケース136及び外側ケース137に排気ガス入口133,134を形成する。内側ケース136の排気ガス入口133よりも外側ケース137の排気ガス入口134を大径に形成し、内側ケース136の排気ガス入口133外周側にSCR入口管36の排気ガス出口側を溶接固定している。
 即ち、内側ケース136の入口開口よりもエルボ管状部185の内管187を小径に形成する一方、SCR入口管36の入口開口よりもSCR入口管36の出口開口を大径に形成するものであり、外側ケース137の排気ガス入口134にSCR入口管36を貫通させ、内側ケース136内にSCR入口管36内部を連通している。SCR触媒32と入口側蓋体135間の内側ケース136内部に第2ケース29の排気ガス供給室140を形成し、SCR入口管36の排気ガス出口側に突出させた延長管190の排気ガス入口側から、排気ガス供給室140内部に向けて、エルボ管状部185の内管187の排気ガス出口側を突出させる。
 上記の構成により、第2ケース29の排気ガス供給室140は、SCR触媒32の排気ガス受入れ端面と、SCR触媒32との対向面を凹面状に窪ませた入口側蓋体135の間に形成される。エルボ管状部185の内管187から排気ガス供給室140に、尿素水がアンモニアとして混合された排気ガスを投入させ、SCR触媒32及び酸化触媒33内部に前記排気ガスを通過させ、第2ケース29のSCR出口管37から排出される排気ガス中の窒素酸化物質(NOx)を低減させる。
 図1、図15、図16に示す如く、エンジン1の排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管39と、エンジン1の排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースとしての第2ケース29を備え、尿素混合管39の出口側に第2ケース29の入口側を接続するエンジン装置において、二重管構造のエルボ外管186とエルボ内管187にて尿素混合管39を形成すると共に、二重ケース構造の内側ケース136体と外側ケース137体にて第2ケース29を形成する構造であって、内側ケース136体の排気ガス入口133にエルボ外管186の排気ガス出口側端部を接続させると共に、第2ケース29の内部にエルボ内管187の排気ガス出口側端部を突設させている。したがって、エルボ内管187が外気と接触するのを阻止でき、エルボ内管187の内孔面に尿素成分の結晶塊が形成されるのを低減できる。前記尿素結晶塊の成長などにてエルボ内管187の排気抵抗が増大するのを容易に防止できる。
 図15に示す如く、内側ケース136体の入口開口よりもエルボ外管186の排気ガス出口側端部を大径に形成し、内側ケース136体の外周面にエルボ外管186の排気ガス出口側端部を溶接固定している。したがって、内側ケース136体の外周面のうち、内側ケース136体の入口開口縁から離間させた外周面に、エルボ外管186の排気ガス出口側端部を接合できる。即ち、内側ケース136体の変形などを防止しながら、内側ケース136体の外周面にエルボ外管186(排気ガス出口側端部)を溶接加工にて簡単に固着できると共に、内側ケース136体の入口開口縁から離間させて内側ケース136体外周面にエルボ外管186の排気ガス出口側端部を高剛性に連結でき、内側ケース136体外周面とエルボ外管186の排気ガス出口側端部の連結強度を向上できる。
 図15、図16に示す如く、エルボ外管186とエルボ内管187を二つ割り構造に形成し、エルボ外管186の二つ割り接合部にてエルボ内管187の二つ割り接合部を挟んで一体的に構成している。したがって、エルボ内管187の支持部材を特別に設ける必要がなく、管構造を簡略化して、第2ケース29の排気ガス入口付近に尿素成分の結晶塊が形成されるのを防止できる。エルボ外管186から第2ケース29内部に突出させるエルボ内管187の排気ガス出口側端部と、第2ケース29の排気ガス入口開口縁との接触などを容易に防止できる。
 図15に示す如く、前記内側ケース136体の入口開口部に排気ガス入口管としてのSCR入口管36の排気ガス出口側を固着し、エルボ外管186の排気ガス出口側端部にSCR入口管36の排気ガス入口側を固着すると共に、エルボ内管187の排気ガス出口側端部に延長管190の排気ガス入口側を連結させ、前記内側ケース136体の内部に延長管190の排気ガス出口側を突設させている。したがって、第2ケース29とエルボ外管186の連結部(排気ガス入口管)にエルボ内管187(排気ガス)を接触させることなく、第2ケース29に前記尿素混合管39を接続でき、第2ケース29入口(尿素混合管39との接合部)付近での尿素結晶塊の形成を防止できる。
 さらに、図15に示す如く、第2ケース29の外側ケース137の排気ガス出口側から内側ケース136の排気ガス出口側を突出させ、内側ケース136の排気ガス出口側に出口側蓋体141を溶接固定にて連結する。出口側蓋体141は、内側ケース136に連結した排気ガス入口側の直径寸法よりも、SCR出口管37が連結される排気ガス出口側の直径寸法が小さい円錐台形状円筒にて形成されている。出口側蓋体141の排気ガス出口の外側面に平板状支持ステー体142を配置し、SCR出口管37と支持ステー体142を出口側蓋体141にボルト143締結する。なお、出口側蓋体141の排気ガス出口の外側面に平板状支持ステー体142を溶接固定してもよい。
 図6、図11、図12、図15に示す如く、第2ケース29の外周方向に支持ステー体142の一端側を延設させ、支持ステー体142の延設端部に混合管支持体143の一端側をボルト144締結し、混合管支持体143の他端側に受け部143aを設け、尿素混合管39の尿素水噴射部146に混合管支持体143の受け部143aを溶接固定し、支持ステー体142と混合管支持体143を介して、第2ケース29の排気ガス出口側に尿素混合管39の尿素水噴射部146を支持するように構成している。
 一方、図11、図12に示す如く、第1ケース28内の酸化触媒30付近の排気温度を検出するDPF温度センサ115,116と、第1ケース28内のスートフィルタ31の排気圧力を検出するDPF差圧センサ111を、第1ケース28に備えると共に、第2ケース29の排気ガス入口温度を検出するSCR温度センサ117と、第2ケース29の排気ガス出口側における排気ガス中の窒素酸化物質(NOx)を検出するNOx残存センサ110を、第2ケース29に備えている。混合管支持体143にセンサブラケット112をボルト113締結すると共に、各温度センサ115,116,117に電気接続させる配線コネクタ114と、DPF差圧センサ111を、センサブラケット112に取付けている。また、センサブラケット112に噴射管ホルダ75aを介して後述する尿素水噴射管75を取付けている。
 即ち、スートフィルタ31に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ31に残留する粒子状物質の量が所定以上に増加したときに、差圧センサ111の検出結果に基づき、スートフィルタ31の粒子状物質量を減少させるスートフィルタ再生制御(例えば排気ガス温度を上昇させるディーゼルエンジン1の燃料噴射制御または吸気制御)が実行されるように構成している。一方、NOx残存センサ110の検出結果に基づき、尿素混合管39の内部に噴射される尿素水溶液量を調節する尿素水噴射制御が実行されるように構成している。
 図1~図5、図11、図12、図15に示す如く、ディーゼルエンジン1の排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管39と、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースとしての第2ケース29を備え、尿素混合管39の排気ガス出口側に第2ケース29の排気ガス入口側を接続させるエンジン装置において、第2ケース29内の排気ガス中に含まれる窒素酸化物質を検出するNOx残存センサ110(NOxセンサ)を備える構造であって、SCRケース29の排気ガス出口側に円錐台形状の先細りテーパ部としての出口側蓋体141を形成すると共に、出口側蓋体141にNOx残存センサ110を取付けている。出口側蓋体141の円錐台形状の斜面に交叉する方向にNOx残存センサ110を、出口側蓋体141の円錐台形状の斜面に固着し、第2ケース29の排気ガス移動方向の中心線に対してNOx残存センサ110を斜設させている。即ち、SCR出口管37の排気出口方向にNOx残存センサ110を傾倒させて支持している。
 したがって、第2ケース29の排気ガス出口側が円筒形状で、その円筒形状の外径方向にNOx残存センサが直立する構造では、円筒形状の角隅部にガス溜り部が形成される不具合があると共に、第2ケース29の排気ガス移動方向中心線に対してNOx残存センサ110が直交状に支持され、第2ケース29の外周側から外径方向に向けてNOx残存センサ110が大きく突設する不具合がある。これに対して、SCRケース29の排気ガス出口側に円錐台形状の先細りテーパ部としての出口側蓋体141を形成すると共に、出口側蓋体141にNOx残存センサ110を取付けているから、第2ケース29の排気ガス出口側に円筒形状の角隅部にガス溜り部が形成される不具合をなくすことができ、第2ケース29の排気ガス出口側から、該部に接続させる排気管としてのSCR出口管37に向けて排気ガスをスムーズに移動でき、第2ケース29の排気ガス出口側における排気ガス中の窒素酸化物質量を適正に計測できる。また、第2ケース29の排気ガス移動方向中心線に対してNOx残存センサ110を傾斜させて支持できるものであり、第2ケース29の排気ガス出口側内部のうち、円柱形の触媒33中心部に向けて、NOx残存センサ110先端の検出部を突出でき、窒素酸化物質量の計測精度を向上できる。加えて、第2ケース29の外周側から外径方向に向けて突設させるNOx残存センサ110の基端側突出寸法を短尺に形成でき、第2ケース29の外形寸法をコンパクトに構成できる。
 図11、図12、図15に示す如く、第2ケース29一端側の外周面に排気ガス入口を形成し、尿素混合管39の排気ガス出口側に第2ケース29の排気ガス入口側を一体的に連結すると共に、第2ケース29他端側の端面に排気ガス出口を形成し、第2ケース29の排気ガス出口側に支持部材(支持ステー体142、混合管支持体143)を介して尿素混合管39の排気ガス入口側を連結している。したがって、第2ケース29一端側の内部に排気ガスを拡散させながら供給でき、第2ケース29に内設させる尿素選択触媒還元用のSCR触媒32の浄化作用を有効に働かせることができ、第2ケース29の排気浄化機能を向上できると共に、第2ケース29他端側から排気ガスをスムーズに排出でき、第2ケース29の排気抵抗を低減できる。
 図15に示す如く、前記先細りテーパ部を出口側蓋体141にて形成する構造であって、第2ケース29は内側ケース136と外側ケース137を有し、尿素選択触媒還元用のSCR触媒32が内設された内側ケース136の排気ガス入口側を入口側蓋体135にて閉塞すると共に、内側ケース136の排気ガス出口側を出口側蓋体141にて閉塞し、入口側蓋体135と出口側蓋体141間の内側ケース136外周側に外側ケース137を外装している。したがって、内側ケース136内の排気ガス及びSCR触媒32の温度を所定以上に容易に維持でき、第2ケース29の排気浄化機能を向上できると共に、金属板を円筒状に折り曲げたパイプにて内側ケース136または外側ケース137を形成する場合、内側ケース136または外側ケース137のパイプ肉厚(金属板の板厚)を薄く形成しても、SCR触媒32の内装支持に必要な強度を容易に確保でき、第2ケース29の軽量化または製造コスト低減などを図ることができる。
 図15に示す如く、内側ケース136の外周面と外側ケース137の内周面の間隔を一定に維持するスペーサ体としての薄板製支持体138を備え、内側ケース136の外周側に薄板製支持体138を介して前記外側ケース137を一体的に連結している。したがって、内側ケース136と外側ケース137にて形成される円筒構造の剛性を容易に向上でき、内側ケース136または外側ケース137の変形損傷を低減できると共に、第2ケース29を軽量化でき、かつ第2ケース29の製造コストを低減できる。
 さらに、図17、図19~図22に示す如く、尿素水タンク71内の尿素水溶液を圧送する尿素水噴射ポンプ73と、尿素水噴射ポンプ73を駆動する電動モータ74と、尿素水噴射ポンプ73に尿素水噴射管75を介して接続させる尿素水噴射体76を備える。尿素混合管39の尿素水噴射部146に噴射台座77を介して尿素水噴射体76を取付け、尿素混合管39の内部に尿素水噴射体76から尿素水溶液を噴霧する。尿素水噴射部146は、噴射台座77を溶接固定する外殻ケース147と、外殻ケース147の排気ガス出口側に混合外管188の排気ガス入口側を接続する外側連結管148と、外殻ケース147及び外側連結管148に内設させる二重管状の内側連結管149を有する。DPF出口管35(二重管構造)の排気ガス出口側に内側連結管149の排気ガス入口側を接続すると共に、内側連結管149の排気ガス出口側に混合内管189の排気ガス入口側を接続し、混合内管189の内部にDPF出口管35の排気ガスを導入するように構成している。
 また、外殻ケース147に溶接固定する噴射台座77の接着面に遮熱用凹部77aを形成すると共に、外殻ケース147に溶接固定された噴射台座77に尿素水噴射体76をボルト76b締結するものであり、外殻ケース147の溶接固定面に対して遮熱用凹部77aを離間させ、外殻ケース147の溶接固定面に対する噴射台座77の接着面積を少なく形成し、排気ガスにて加熱される外殻ケース147の熱を遮熱用凹部77aにて遮断して、外殻ケース147の熱によって噴射台座77が加熱されるのを防止している。即ち、外殻ケース147の排気熱が尿素水噴射体76に伝達されるのを低減し、尿素水噴射体76の尿素水噴射弁76a、または尿素水噴射弁76aに連通接続させる尿素水噴射管75、または尿素水噴射弁76aに電気接続させる制御ハーネス(図示省略)などを保護するように構成している。
 図1~図5、図11、図12、図15、図18、図20に示す如く、ディーゼルエンジン1の排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管39と、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースとしての第2ケース29を備え、尿素混合管39の出口側に第2ケース29の入口側を接続するエンジン装置において、尿素水噴射手段としての尿素水噴射弁76aが配置される尿素混合管39の排気ガス入口側に第2ケース29の排気ガス出口側を連結し、第2ケース29の排気ガス出口側に尿素混合管39の排気ガス入口側を支持させている。したがって、第2ケース29の排気ガス出口側との連結にて尿素混合管39の排気ガス入口側の支持剛性を向上でき、機械振動などを抑制でき、尿素水噴射弁76aの損傷などを低減できる。尿素混合管39または第2ケース29などの剛性を高くする必要がなく、軽量化できる。第2ケース29の排気ガス出口側に配管機能を持たせて、尿素混合管39取付け構造の部品点数削減または製造コスト低減を達成できる。
 図11、図12、図15、図18に示す如く、着脱可能に連結する混合管支持体143と支持ステー体142を備え、尿素混合管39の排気ガス入口側に混合管支持体143を連結させると共に、第2ケース29の排気ガス出口側に前記支持ステー体142を連結させている。したがって、混合管支持体143と支持ステー体142の連結調節にて、第1ケース28または第2ケース29とケース固定体95,96の連結誤差、または尿素混合管39の排気ガス入口側の取付け寸法誤差などを吸収でき、尿素混合管39の組付け作業性を向上できると共に、尿素混合管39の排気ガス入口側に接続させる配管作業性も向上できる。
 例えば、排気ガス浄化装置27を組立てるとき、支持台87に、支持フレーム体98と側部支持フレーム体105をボルト100締結させると共に、支持フレーム体98と側部支持フレーム体105に、左ケース固定体95と右ケース固定体96をボルト99,106締結させる。そして、左ケース固定体95と右ケース固定体96に、第1ケース28と第2ケース29を載置し、前記尿素混合管39の排気ガス入口側にDPF出口側フランジ体41を介してDPF出口管35を連結し、混合管支持体143と支持ステー体142をボルト144締結させる。混合管支持体143と支持ステー体142のボルト144締結は、混合管支持体143または支持ステー体142の一方または両方にボルト144を遊嵌挿入させて、混合管支持体143と支持ステー体142の連結誤差を吸収する。
 次いで、第1ケース28と第2ケース29の外周に締結バンド97を巻装させ、締結ボルト97bと締結ナット97cを介して、左ケース固定体95と右ケース固定体96に締結バンド本体97aの両端側を連結し、左ケース固定体95と右ケース固定体96に第1ケース28と第2ケース29を固着する。即ち、左ケース固定体95と右ケース固定体96に、第1ケース28と第2ケース29を固定支持させ、排気ガス浄化装置27の組立作業を完了する。
 図15、図18に示す如く、前記尿素混合管39の排気ガス出口側に第2ケース29の排気ガス入口側を一体的に固着する一方、前記尿素混合管39の排気ガス入口側に尿素水噴射部146を設け、尿素水噴射弁76aが配置された尿素水噴射部146の外周面に前記混合管支持体143を一体的に固着している。したがって、前記尿素混合管39の排気ガス入口側を耐震支持でき、尿素水噴射弁76aが配置された尿素水噴射部146の振動を低減でき、前記尿素水噴射部146の耐久性を向上できる。
 図11、図12、図15に示す如く、第2ケース29の排気ガス出口側に支持ステー体142を介して排気管としてのSCR出口管37を締結固定している。したがって、第2ケース29にSCR出口管37を締結するボルト143を兼用して、第2ケース29に支持ステー体142を取付けることができる。支持ステー体142にSCR出口管37の連結機能を持たせることができ、構成部品数を削減して製造コストを低減できる。なお、第2ケース29の排気ガス出口側に支持ステー体142を溶接固定して、支持ステー体142にSCR出口管37をボルト143締結できるように構成する一方、第2ケース29の排気ガス出口側に支持ステー体142とSCR出口管37をボルト143にて共締め連結するように構成してもよい。
 図1~図5、図11、図12、図15、図18に示す如く、ディーゼルエンジン1の排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管39と、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースとしての第2ケース29を備え、尿素混合管39の排気ガス出口側に第2ケース29の排気ガス入口側を接続させるエンジン装置において、第2ケース29の排気ガス出口側に支持部材としての支持ステー体142と混合管支持体143にて連結させる尿素混合管39の排気ガス入口側に尿素水噴射体76を配置すると共に、尿素水噴射体76に接続させる尿素水供給ホースとしての尿素水噴射管75をクランプ部材としての噴射管ホルダ75aにて混合管支持体143に固着している。したがって、ディーゼルエンジン1などの機械振動に起因する尿素水噴射管75の損傷を低減できるものでありながら、支持ステー体142と混合管支持体143の活用により尿素水噴射管75またはハーネスなどの支持構造を簡略化でき、尿素水噴射管75またはハーネスなどの取付け構造の部品点数削減または製造コスト低減を達成できる。
 図11、図12、図15、図18に示す如く、着脱可能に連結する混合管支持体143と支持ステー体142にて前記支持部材を形成し、尿素混合管39の排気ガス入口側に混合管支持体143を連結させると共に、第2ケース29の排気ガス出口側に支持ステー体142を連結させ、混合管支持体143に噴射管ホルダ75aを介して尿素水噴射管75を支持するように構成している。したがって、溶接加工などの簡単な加工作業にて尿素混合管39に混合管支持体143を固着でき、尿素混合管39の組立部品を少なくして組付け作業性を向上できると共に、尿素混合管39の排気ガス入口側に接続させる配管作業性も向上できる。
 図15、図18に示す如く、尿素混合管39の排気ガス入口側に尿素水噴射部146を設け、尿素水噴射部146に尿素水噴射体76を配置する構造であって、尿素水噴射部146に混合管支持体143を一体的に固着している。したがって、尿素水噴射部146の尿素水噴射体76取付け剛性と、混合管支持体143の連結剛性を相互に向上でき、尿素混合管39の排気ガス入口側を耐震支持でき、耐久性に優れた構造に尿素水噴射部146を構成できる。
 図11、図12に示す如く、混合管支持体143にセンサブラケット112を固着し、センサブラケット112に噴射管ホルダ75aまたは配線コネクタ114などを配置している。したがって、尿素水噴射体76の耐震支持構造に、尿素水噴射管75または配線コネクタ114などのクランプ機能を付加して、尿素混合管39の排気ガス入口側を耐久性に優れた構造に構成できるものでありながら、尿素混合管39の排気ガス入口側の構成部品数を少なくして製造コストを低減できる。
 次に、図21、図22を参照して、前記ディーゼルエンジン1を搭載したトラクタ51について説明する。図21、図22に示す作業車両としてのトラクタ51は、図示しない耕耘作業機などを装着し、圃場を耕す耕耘作業などを行うように構成されている。図21は農作業用トラクタの側面図、図22は同平面図である。なお、以下の説明では、トラクタの前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。
 図21、図22に示す如く、作業車両としての農作業用トラクタ51は、走行機体52を左右一対の前車輪53と左右一対の後車輪54とで支持し、走行機体52の前部に前記ディーゼルエンジン1を搭載し、ディーゼルエンジン1にて後車輪54及び前車輪53を駆動することにより、前後進走行するように構成されている。ディーゼルエンジン1の上面側及び左右側面側は、開閉可能なボンネット56にて覆われている。
 また、前記走行機体52の上面のうち、ボンネット56の後方には、オペレータが搭乗するキャビン57が設置されている。該キャビン57の内部には、オペレータが着座する操縦座席58と、操向手段としての操縦ハンドル59などの操縦機器が設けられている。また、キャビン57の左右外側部には、オペレータが乗降するための左右1対のステップ60が設けられ、該ステップ60より内側で且つキャビン57の底部より下側には、ディーゼルエンジン1に燃料を供給する燃料タンク45が設けられている。
 また、前記走行機体52は、ディーゼルエンジン1からの出力を変速して後車輪54(前車輪53)に伝達するためのミッションケース61を備える。ミッションケース61の後部には、ロワーリンク62及びトップリンク63及びリフトアーム64などを介して、図示しない耕耘作業機などが昇降動可能に連結される。さらに、ミッションケース61の後側面に、前記耕耘作業機などを駆動するPTO軸65が設けられている。なお、トラクタ51の走行機体52は、ディーゼルエンジン1と、ミッションケース61と、それらを連結するクラッチケース66などにて構成される。
 加えて、図21、図22に示す如く、キャビン57の前面のうち、キャビン57右側角隅部の前面にテールパイプ78を立設させ、ボンネット56内部に向けてテールパイプ78の下端側を延設させ、SCR出口管37に蛇腹管状可とう管79を介してテールパイプ78の下端側を接続し、第2ケース29にて浄化された排気ガスがテールパイプ78からキャビン57の上方に向けて排出される。可とう管79の接続にて、ディーゼルエンジン1側からテールパイプ78側に伝達される機械振動が低減される。また、キャビン57の前面のうち、テールパイプ78が配置された右側部と反対側のボンネット56の左側部に尿素水タンク71を設置している。即ち、ボンネット56後部の右側部にテールパイプ78を配置させる一方、ボンネット56後部の左側部に尿素水タンク71を振分けて配置している。
 さらに、ボンネット56左側後部の走行機体52(キャビン57の底部フレーム等)に尿素水タンク71を搭載する。キャビン57左側の前面下部に、燃料タンク45の注油口46と、尿素水タンク71の注水口72を隣接させて設ける。オペレータの乗降頻度が低いキャビン57右側の前面にテールパイプ78が配置される一方、オペレータの乗降頻度が高いキャビン57左側の前面に注油口46と注水口72が配置される。なお、キャビン57は、左側または右側のいずれからでもオペレータが操縦座席58に乗降可能に構成されている。
 上記の構成により、第1ケース28内の酸化触媒30及びスートフィルタ31にて、ディーゼルエンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や、炭化水素(HC)が低減される。次いで、尿素混合管39の内部で、ディーゼルエンジン1からの排気ガスに、尿素水噴射弁76aからの尿素水が混合される。そして、第2ケース29内のSCR触媒32、酸化触媒33にて、尿素水がアンモニアとして混合された排気ガス中の窒素酸化物質(NOx)が低減され、テールパイプ78から機外に放出される。
 次に、図23、図24を参照して、前記ディーゼルエンジン1を搭載したスキッドステアローダ151について説明する。図23、図24に示す作業車両としてのスキッドステアローダ151は、後述するローダ装置152を装着し、ローダ作業を行うように構成されている。このスキッドステアローダ151には、左右の走行クローラ部154が装着されている。また、スキッドステアローダ151の走行クローラ部54の上方には、開閉可能なボンネット155が配置されている。ボンネット155内にはディーゼルエンジン1が収容されている。ボンネット155内部のうち、ディーゼルエンジン1の上面部に、前記第1ケース28及び第2ケース29が上載固定されている。
 前記ディーゼルエンジン1は、スキッドステアローダ151が備える走行機体156に防振部材等を介して支持されている。ボンネット155の前方には、運転者が搭乗するキャビン157が配置されており、このキャビン157の内部には操縦ハンドル158及び運転座席159等が備えられている。また、ディーゼルエンジン1によって駆動されるローダ作業油圧ポンプ装置160と、左右の走行クローラ部154を駆動する走行ミッション装置161が備えられている。ディーゼルエンジン1からの動力が、走行ミッション装置161を介して左右の走行クローラ部154に伝達される。運転座席159に座乗したオペレータは、操縦ハンドル158等の操作部を介して、スキッドステアローダ151の走行操作等を行うことができる。
 また、ローダ装置152は、走行機体156の左右両側に配置されたローダポスト162と、各ローダポスト162の上端に上下揺動可能に連結された左右一対のリフトアーム163と、左右リフトアーム163の先端部に上下揺動可能に連結されたバケット164とを有している。
 各ローダポスト162とこれに対応したリフトアーム163との間には、リフトアーム163を上下揺動させるためのリフトシリンダ166がそれぞれ設けられている。左右リフトアーム163とバケット164との間には、バケット164を上下揺動させるためのバケットシリンダ168が設けられている。この場合、操縦座席159のオペレータがローダレバー(図示省略)を操作することによって、ローダ作業油圧ポンプ装置160の油圧力が制御されて、リフトシリンダ166やバケットシリンダ168が伸縮作動し、リフトアーム163やバケット164を上下揺動させ、ローダ作業を実行するように構成している。なお、前記尿素水タンク71は、ボンネット155の前側方上部に内設される。また、冷却ファン24に対向させて配置する前記ラジエータ19は、ボンネット155の後部に内設されている。
1 ディーゼルエンジン
29 第2ケース(SCRケース)
32 尿素選択触媒還元用のSCR触媒
37 SCR出口管(排気管)
39 尿素混合管
75 尿素水噴射管(尿素水供給ホース)
75a 噴射管ホルダ(クランプ部材)
76 尿素水噴射体
114 配線コネクタ
76a 尿素水噴射弁(尿素水噴射手段)
110 NOx残存センサ(NOxセンサ)
135 入口側蓋体
136 内側ケース
137 外側ケース
138 薄板製支持体(スペーサ体)
141 出口側蓋体(先細りテーパ部)
142 支持ステー体
143 混合管支持体
146 尿素水噴射部

Claims (10)

  1.  エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管と、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去するSCRケースを備え、前記尿素混合管の出口側に前記SCRケースの入口側を接続するエンジン装置において、
     尿素水噴射手段が配置される前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記SCRケースの排気ガス出口側を連結し、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記尿素混合管の排気ガス入口側を支持させたことを特徴とするエンジン装置。
  2.  着脱可能に連結する混合管支持体と支持ステー体を備え、前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記混合管支持体を連結させると共に、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を連結させたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン装置。
  3.  前記尿素混合管の排気ガス出口側に前記SCRケースの排気ガス入口側を一体的に固着する一方、前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射部を設け、前記尿素水噴射手段が配置された尿素水噴射部の外周面に前記混合管支持体を一体的に固着したことを特徴とする請求項2に記載のエンジン装置。
  4.  前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を介して排気管を締結固定したことを特徴とする請求項2に記載のエンジン装置。
  5.  前記SCRケースの排気ガス出口側に支持部材にて連結させる前記尿素混合管の排気ガス入口側に尿素水噴射体を配置すると共に、前記尿素水噴射体に接続させる尿素水供給ホースをクランプ部材にて前記支持部材に固着したことを特徴とする請求項1に記載のエンジン装置。
  6.  着脱可能に連結する混合管支持体と支持ステー体にて前記支持部材を形成し、前記尿素混合管の排気ガス入口側に前記混合管支持体を連結させると共に、前記SCRケースの排気ガス出口側に前記支持ステー体を連結させ、前記混合管支持体にクランプ部材を介して尿素水供給ホースを支持するように構成したことを特徴とする請求項5に記載のエンジン装置。
  7.  前記混合管支持体にセンサブラケットを固着し、前記センサブラケットに前記クランプ部材または配線コネクタなどを配置したことを特徴とする請求項6に記載のエンジン装置。
  8.  前記SCRケース内の排気ガス中に含まれる窒素酸化物質を検出するNOxセンサを備える構造であって、前記SCRケースの排気ガス出口側に円錐台形状の先細りテーパ部を形成すると共に、前記先細りテーパ部に前記NOxセンサを取付けたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン装置。
  9.  前記先細りテーパ部を出口側蓋体にて形成する構造であって、前記SCRケースは内側ケースと外側ケースを有し、前記内側ケースの排気ガス入口側を入口側蓋体にて閉塞すると共に、前記内側ケースの排気ガス出口側を前記出口側蓋体にて閉塞し、前記入口側蓋体と出口側蓋体間の内側ケース外周側に前記外側ケースを外装したことを特徴とする請求項8に記載のエンジン装置。
  10.  前記内側ケースの外周面と前記外側ケースの内周面の間隔を一定に維持するスペーサ体を備え、前記内側ケースの外周側にスペーサ体を介して前記外側ケースを一体的に連結したことを特徴とする請求項9に記載のエンジン装置。
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