发动机装置

申请号 CN201380010098.2 申请日 2013-01-18 公开(公告)号 CN104136730B 公开(公告)日 2017-09-26
申请人 洋马株式会社; 发明人 斋藤谦太; 山田将之; 光田匡孝; 吉村茂人;
摘要 本 发明 提供一种 发动机 装置,该发动机装置能够高刚性地构成排气节流装置的支承构造,并且能够防止来自其周围的 辐射 热对排气节流装置的加温。本发明的发动机装置包括具有排气 歧管 (7)的发动机(1),利用排气节流装置(65)调节 排气歧管 (7)的排气压。将排气节流装置(65)的节流 阀 壳体(68)的排气取入侧紧固于排气歧管(7)的排气出口,将排气管(72)经由 节流阀 壳体(68)连接于排气歧管(7)。而且,排气节流装置(65)的 冷却 水 配管设于EGR冷却器(29)的冷却配管的中途。
权利要求

1.一种发动机装置,其包括发动机,该发动机具有排气歧管,利用排气节流装置对所述排气歧管的排气压进行调节,其特征在于,
所述发动机装置包括冷却循环用的冷却水和EGR气体冷却用的EGR冷却器,所述排气节流装置的节流壳体的排气取入侧紧固在所述排气歧管的排气出口上,将排气管经由所述节流阀壳体与排气歧管连接,
使所述排气歧管的排气出口朝上开口,在所述排气歧管的上表面侧设置所述节流阀壳体,在所述节流阀壳体的上表面侧形成节流阀气体出口,并且在所述节流阀壳体的下方隔着所述排气歧管配置所述EGR冷却器,
所述排气节流装置的冷却水配管设于将所述冷却水泵与所述EGR冷却器连结起来的冷却水配管路径中途。
2.根据权利要求1所述的发动机装置,其特征在于,
在所述排气歧管与所述排气节流装置之间设置隔绝来自所述排气歧管的热的隔热构件。
3.根据权利要求2所述的发动机装置,其特征在于,
所述隔热构件由隔热板和板材构成,该隔热板设于所述排气歧管与所述排气节流装置之间,该板材自该隔热板的所述发动机侧的端边立设并与所述排气节流装置的上部连接。
4.根据权利要求3所述的发动机装置,其特征在于,
所述隔热构件由隔热板和两张板材构成,该隔热板设于所述排气歧管与所述排气节流装置之间,该两张板材自隔热板的两侧端边立设并与所述排气节流装置的上部连接,所述隔热构件悬挂支承于所述排气节流装置。

说明书全文

发动机装置

技术领域

[0001] 本发明涉及安装于例如滑移装载机、反向铲挖掘机或者叉式起重车等的作业车辆、拖拉机或者联合收割机等的农业机械、固定型的发电机或者冷冻机等的柴油发动机等的发动机装置,更详细地说,涉及安装有对自排气歧管排出的排气压进行调节的排气节流装置的发动机装置。

背景技术

[0002] 以往,开发有如下技术:在发动机的排气路径中设置排气净化装置(柴油机排气烟尘过滤器),利用排气净化装置的化催化剂或者积炭过滤器等对自柴油发动机排出的排气进行净化处理的技术(例如参照专利文献1)。
[0003] 以往,在发动机的排气路径中设置排气节流装置,防止向排气净化装置排出的排气的温度降低,并维持排气净化装置的净化性能。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2010-185340号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的课题
[0008] 如专利文献1那样,即使在与发动机分离地组装排气净化装置的情况下,也能够维持自发动机供给到排气净化装置的排气的温度从而防止排气净化装置的积炭过滤器的再生等不充分,但是以经由中继管将节流壳体连接于排气歧管的构造不能简单地缩小排气节流装置的排气取入侧的容积,并且存在将排气节流装置连接于排气净化装置的排气管的延伸设置方向被指定等的问题。
[0009] 另外,排气节流装置包括用于使节流阀工作的驱动器等的电装部件,该电装部件容易受到热的影响。而且,由于通过排气歧管的排气的温度极高,因此也存在受到排气歧管的辐射热等的影响、排气节流装置的工作产生异常这样的问题。
[0010] 解决课题的技术方案
[0011] 因此,本发明欲提供研究这些现状并实施改善的发动机装置。
[0012] 技术方案1的发明为一种发动机装置,该发动机具有排气歧管,利用排气节流装置对所述排气歧管的排气压进行调节,所述排气节流装置的节流阀壳体的排气取入侧紧固在所述排气歧管的排气出口上,将排气管经由所述节流阀壳体与排气歧管连接。
[0013] 技术方案2的发明为,在技术方案1所记载的发动机装置中,所述节流阀壳体紧固在所述排气歧管的上表面侧,中继管紧固在所述节流阀壳体的上表面侧,所述节流阀壳体与中继管相对于所述排气歧管多层状地配置,将所述排气管连结在最上层部的所述中继管上。
[0014] 技术方案3的发明为,在技术方案1所记载的发动机装置中,使所述排气歧管的排气出口朝上开口,在所述排气歧管的上表面侧设置所述节流阀壳体,在所述节流阀壳体的上表面侧形成节流阀气体出口,并且在所述节流阀壳体的下方隔着所述排气歧管配置EGR气体冷却用的EGR冷却器。
[0015] 技术方案4的发明为,在技术方案1所记载的发动机装置中,将所述排气节流装置的冷却配管设于发动机冷却水配管路径的中途。
[0016] 技术方案5的发明为,在技术方案1所记载的发动机装置中,在所述排气歧管与所述排气节流装置之间设置隔绝来自所述排气歧管的热的隔热构件。
[0017] 技术方案6的发明为,在技术方案5所记载的发动机装置中,所述隔热构件由隔热板和板材构成,该隔热板设于所述排气歧管与所述排气节流装置之间,该板材自该隔热板的所述发动机侧的端边立设并与所述排气节流装置的上部连接。
[0018] 技术方案7的发明为,在技术方案6所记载的发动机装置中,所述隔热构件由隔热板和两张板材构成,该隔热板设于所述排气歧管与所述排气节流装置之间,该两张板材自隔热板的两侧端边立设并与所述排气节流装置的上部连接,所述隔热构件悬挂支承于所述排气节流装置。
[0019] 技术方案8的发明为,在技术方案5所记载的发动机装置中,所述发动机装置包括冷却水循环用的冷却水和EGR气体冷却用的EGR冷却器,并且所述排气节流装置的冷却水配管设于将所述冷却水泵与所述EGR冷却器连结起来的冷却水配管路径中途。
[0020] 发明效果
[0021] 根据技术方案1的发明,在包括具有排气歧管的发动机、并利用排气节流装置调节所述排气歧管的排气压的发动机装置中,所述排气节流装置的节流阀壳体的排气取入侧紧固在所述排气歧管的排气出口,并经由所述节流阀壳体将排气管连接于排气歧管,因此能够将所述排气节流装置支承在高刚性的所述排气歧管上,从而能够将所述排气节流装置的支承构造高刚性地构成,并且,例如与经由中继管将所述节流阀壳体连接于所述排气歧管的构造相比,能够缩小所述排气节流装置的排气取入侧的容积并高精度地调节所述排气歧管内的排气压。例如,能够简单地将供给到排气净化装置等的排气的温度维持为适合排气的净化的温度。
[0022] 根据技术方案2的发明,所述节流阀壳体紧固在所述排气歧管的上表面侧,中继管紧固在所述节流阀壳体的上表面侧,将所述节流阀壳体与中继管相对于所述排气歧管多层状地配置,在最上层部的所述中继管连结所述排气管,因此,能够不改变所述排气节流装置的支承姿态且不改变所述中继管的规格地与例如排气净化装置的安装位置等相配合地改变所述中继管的安装姿态(所述排气管的连结方向)。
[0023] 根据技术方案3的发明,使所述排气歧管的排气出口朝上开口,在所述排气歧管的上表面侧设置所述节流阀壳体,在所述节流阀壳体的上表面侧形成节流阀气体出口,并且在所述节流阀壳体的下方隔着所述排气歧管配置EGR气体冷却用的EGR冷却器,因此能够沿着所述发动机的一侧面紧凑地设置所述排气歧管、所述排气节流装置、以及所述EGR冷却器,并且能够与例如排气净化装置的配置等对应地自所述节流阀壳体的节流阀气体出口横向或者朝上延伸设置所述排气管。另外,能够利用所述排气歧管的外侧面紧凑地支承连接于所述排气节流装置以及所述EGR冷却器的冷却水配管。
[0024] 根据技术方案4的发明,在包括具有排气歧管的发动机、并利用排气节流装置调节所述排气歧管的排气压的发动机装置中,所述排气节流装置的节流阀壳体的排气取入侧紧固在所述排气歧管的排气出口,并经由所述节流阀壳体将排气管连接于排气歧管,将所述排气节流装置的冷却水配管设于发动机冷却水配管的中途,因此能够沿所述发动机的一侧面紧凑地设置所述排气歧管和所述排气节流装置,并且能够紧凑地支承连接于所述排气节流装置的冷却水配管。由于能够缩小排气节流装置的排气取入侧的容积并高精度调节所述排气歧管内的排气压,因此例如能够简单地将供给到排气净化装置等的排气的温度维持为适合排气的净化的温度。另外,能够利用所述排气歧管的外侧面简单地将例如供给到排气净化装置等的排气的温度维持为适合排气的净化的温度。
[0025] 根据技术方案5的发明,由于所述排气歧管与所述排气节流装置之间设有隔绝来自所述排气歧管的热的隔热构件,因此能够隔绝来自在内部流经有极其高温的排气的所述排气歧管的辐射热。因此,在所述排气节流装置中,能够防止来自所述排气歧管的辐射热作用下的加温,并且能够维持冷却水带来的冷却效果。
[0026] 根据技术方案6的发明,所述隔热构件由隔热板和板材构成,该隔热板设于所述排气歧管与所述排气节流装置之间,该板材自该隔热板的所述发动机侧的端边立设并连接于所述排气节流装置的上部,因此能够隔绝来自发动机的辐射热。因此,在所述排气节流装置中,能够防止来自发动机的辐射热作用下的加温,并且能够维持冷却水带来的冷却效果。
[0027] 根据技术方案7的发明,所述隔热构件由隔热板和两张板材构成,该隔热板设于所述排气歧管与所述排气节流装置之间,该两张板材自隔热板的两侧端边立设并连接于所述排气节流装置的上部,所述隔热构件悬挂支承于所述排气节流装置,因此能够使所述隔热构件的与所述排气节流装置相对的位置固定。由此,能够在所述隔热构件与所述排气节流装置之间形成空间,并利用其隔热效果防止所述排气节流装置中的冷却水带来的冷却效果的降低。
[0028] 根据技术方案8的发明,包括冷却水循环用的冷却水泵和EGR气体冷却用的EGR冷却器,并且所述排气节流装置的冷却水配管设于将所述冷却水泵与所述EGR冷却器连结起来的冷却水配管路径中途,因此能够沿所述发动机的一侧面紧凑地设置所述排气歧管、所述排气节流装置、以及所述EGR冷却器,并且能够与例如排气净化装置的配置等对应地自所述节流阀壳体的节流阀气体出口横向或者朝上地延伸设置所述排气管。另外,能够利用所述排气歧管的外侧面紧凑地支承连接于所述排气节流装置以及所述EGR冷却器的冷却水配管。附图说明
[0029] 图1是表示第1实施方式的柴油发动机的立体图。
[0030] 图2是柴油发动机的主视图。
[0031] 图3是该柴油发动机的后视图。
[0032] 图4是该柴油发动机的右侧视图。
[0033] 图5是该柴油发动机的左侧视图。
[0034] 图6是该柴油发动机的俯视图。
[0035] 图7是自左侧观察该柴油发动机的立体图。
[0036] 图8是排气歧管部的自左侧观察的立体图。
[0037] 图9是排气歧管部的自上侧观察的立体图。
[0038] 图10是冷却水配管的立体图。
[0039] 图11是排气净化装置的外观立体图。
[0040] 图12是排气节流装置的分解立体图。
[0041] 图13是排气节流装置的纵剖视图。
[0042] 图14是排气节流装置的横剖视图。
[0043] 图15是柴油发动机的纵剖视图。
[0044] 图16是图15中的排气节流装置周边的放大剖视图。
[0045] 图17是排气节流装置周边的俯视图。
[0046] 图18是叉式起重车的侧视图。
[0047] 图19是叉式起重车的俯视图。
[0048] 图20是滑移装载机的侧视图。
[0049] 图21是滑移装载机的俯视图。

具体实施方式

[0050] 以下,基于附图,参照图1~图17对本发明的发动机装置的实施方式进行说明。安装于建筑机械、土木机械、农业机械或者装卸机械等的作为原动机的柴油发动机1具备连续再生式的排气净化装置2(柴油机排气烟尘过滤器)。利用排气净化装置2除了去除柴油发动机1的排气中的粒子状物质(PM)之外,还减少柴油发动机1的排气中的一氧化(CO)、(HC)。
[0051] 柴油发动机1包括内置有发动机输出用曲柄轴3与活塞(省略图示)在内的气缸体4。气缸盖5载置于气缸体4上。在气缸盖5的右侧面配置进气歧管6。在气缸盖5的左侧面配置排气歧管7。在气缸盖5的上侧面配置缸盖罩8。在气缸体4的前侧面设置冷却扇9。在气缸体4的后侧面设置飞轮壳体10。在飞轮壳体10内配置飞轮11。
[0052] 在曲柄轴3(发动机输出轴)上轴支承飞轮11。在作业车辆(反向铲挖掘机、叉车等)的工作部经由曲柄轴3取出柴油发动机1的动力。另外,在气缸体4的下表面配置油盘12。油盘12内的润滑油经由配置于气缸体4的侧面的滤油器13供给到柴油发动机1的各润滑部。
[0053] 气缸体4的侧面中的滤油器13的上方(进气歧管6的下方)安装用于供给燃料的燃料供给泵14。将具有电磁开闭控制型的燃料喷射阀(省略图示)的4气缸量的各喷射器15设于柴油发动机1。使搭载于作业车辆的燃料箱(省略图示)经由燃料供给泵14、圆筒状的共轨16以及燃料过滤器17与各喷射器15连接。
[0054] 上述燃料箱的燃料经由燃料过滤器17从燃料供给泵14向共轨16加压输送,高压的燃料被存储于共轨16。通过分别对各喷射器15的燃料喷射阀进行开闭控制,从而将共轨16内的高压的燃料自各喷射器15喷射到柴油发动机1的各气筒。
[0055] 在气缸体4的前面靠左的部位以与冷却风扇9的风扇轴呈同轴状的方式配置冷却水循环用的冷却水泵21。利用曲柄轴3的旋转经由冷却风扇驱动用V带22而将冷却水泵21与冷却风扇9一起驱动。利用冷却水泵21的驱动将安装于作业车辆的散热器(省略图示)内的冷却水供给到冷却水泵21。然后,向气缸体4以及气缸盖5供给冷却水,将柴油发动机1冷却。此外,在冷却水泵21的左侧方设有交流发电机23。
[0056] 在气缸体4的左右侧面分别设有发动机腿安装部24。具有防震橡胶的发动机腿体(省略图示)分别螺栓紧固在各发动机腿安装部24上。柴油发动机1经由上述各发动机腿体而被防震地支承于作业车辆(反向铲挖掘机、叉式起重车等的发动机安装底盘)。
[0057] 然后,对EGR装置26(排气再循环装置)进行说明。在朝上突出的进气歧管6的入口部经由EGR装置26(排气再循环装置)连结空气滤清器(省略图示)。自上述空气滤清器将新空气(外部空气)经由EGR装置26输送到进气歧管6。
[0058] EGR装置26包括:EGR主体壳体27(收集器),其使柴油发动机的排气的一部(来自排气歧管的EGR气体)与新空气(来自空气滤清器的外部空气)混合而供给到进气歧管6;进气节流阀构件28,其使EGR主体壳体27连通于上述空气滤清器;作为流管路的再循环排气管30,其经由EGR冷却器29与排气歧管7连接;以及EGR阀构件31,其使EGR主体壳体27与再循环排气管30连通。
[0059] 即,进气歧管6与新空气导入用的进气节流阀构件28经由EGR主体壳体27连接。而且,自排气歧管7延伸的再循环排气管30的出口侧连通于EGR主体壳体27。EGR主体壳体27形成为长筒状。进气节流阀构件28螺栓紧固于EGR主体壳体27的长度方向的一端部。EGR主体壳体27的朝下的开口端部以能够装卸的方式螺栓紧固于进气歧管6的入口部。
[0060] 另外,再循环排气管30的出口侧经由EGR阀构件31而连结于EGR主体壳体27。再循环排气管30的入口侧经由EGR冷却器29而连结于排气歧管7的下表面侧。通过调节EGR阀构件31内的EGR阀(省略图示)的开度而调节EGR气体向EGR主体壳体27的供给量。
[0061] 通过上述结构,自上述空气滤清器经由进气节流阀构件28向EGR主体壳体27内供给新空气(外部空气),另一方面,自排气歧管7经由EGR阀构件31向EGR主体壳体27内供给EGR气体(自排气歧管排出的排气的一部分)。在将来自上述空气滤清器的新空气和来自排气歧管7的EGR气体在EGR主体壳体27内混合之后,将EGR主体壳体27内的混合气体供给到进气歧管6。即,将自柴油发动机1向排气歧管7排出的排气的一部分自进气歧管6回流到柴油发动机1,从而降低高负载运转时的最高燃烧温度降低,减少来自柴油发动机1的NOx(氮氧化物)的排出量。
[0062] 接着,参照图1以及图11对排气净化装置2进行说明。排气净化装置2包括排气净化壳体38,该排气净化壳体38具有净化入口管36以及净化出口管37。在排气净化壳体38的内部沿排气的移动方向(自图1的下侧至上侧)以串联排列的方式排列生成二氧化氮(NO2)的铂等的柴油氧化催化剂39(气体净化体)、以及以相对较低的温度连续地氧化去除捕集的粒子状物质(PM)的蜂窝构造的积炭过滤器40(气体净化体)。此外,利用消音器41形成排气净化壳体38的一侧部,在消音器41设有与尾管135连结的净化出口管37。
[0063] 利用上述结构,将通过柴油氧化催化剂39的氧化作用生成的二氧化氮(NO2)自一侧端面(取入侧端面)供给到积炭过滤器40内。将柴油发动机1的排气中所包含的粒子状物质(PM)在积炭过滤器40中捕集,并利用二氧化氮(NO2)连续地氧化去除。除了去除柴油发动机1的排气中的粒状物质(PM)之外,还减少了柴油发动机1的排气中的一氧化碳(CO)、烃(HC)的含量。
[0064] 另外,在排气净化壳体38附属设置有热敏电阻形的上游侧气体温度传感器42与下游侧气体温度传感器43。利用上游侧气体温度传感器42检测出柴油氧化催化剂39的气体流入侧端面的排气温度。利用下游侧气体温度传感器43检测出柴油氧化催化剂的气体流出侧端面的排气温度。
[0065] 而且,在排气净化壳体38附属设置有作为排气压力传感器的压差传感器44。利用压差传感器44检测出积炭过滤器40的上游侧与下游侧间的排气的压力差。基于积炭过滤器40的上游侧与下游侧间的排气压力差运算出积炭过滤器40中的粒子状物质的堆积量,从而能够掌握积炭过滤器40内的堵塞状态。
[0066] 如图1、图11所示,传感器托架46螺栓紧固在排气净化壳体38的出口夹持凸缘45上,使传感器托架46配置于排气净化壳体38的外面侧。将一体地设有电气布线连接器的压差传感器44安装于传感器托架46。在排气净化壳体38的外侧面配置有压差传感器44。在压差传感器44分别连接有上游侧传感器配管47与下游侧传感器配管48的一端侧。以隔着排气净化壳体38内的积炭过滤器40的方式将上游侧与下游侧的各传感器配管凸起体49、50配置于排气净化壳体38。在各传感器配管凸起体49、50分别连接有上游侧传感器配管47与下游侧传感器配管48的另一端侧。
[0067] 根据上述结构,经由压差传感器44检测出积炭过滤器40的流入侧的排气压力和积炭过滤器40的流出侧的排气压力的差(排气的压差)。被积炭过滤器40捕集的排气中的粒子状物质的残留量与排气的压差成比例,因此在残留于积炭过滤器40的粒子状物质的量增加到预定以上时,基于压差传感器44的检测结果执行使积炭过滤器40的粒子状物质量减少的再生控制(例如使排气温度上升的控制)。另外,粒子状物质的残留量进一步增加至可再生控制范围以上时,装卸分解排气净化壳体38并清扫积炭过滤器40、执行人为地去除粒子状物质的维护作业。
[0068] 此外,在压差传感器44的外侧壳体部一体地设置电气布线连接器51,并且将上游侧气体温度传感器42的电气布线连接器52和下游侧气体温度传感器43的电气布线连接器53固定于传感器托架46。由于以使压差传感器44的电气布线连接器51、上游侧气体温度传感器42的电气布线连接器52、以及下游侧气体温度传感器43的电气布线连接器53的各连接方向朝向相同方向的姿态支承上述各连接器51、52、53,因此能够提高各连接器51、52、53的连接作业性。
[0069] 另外,在排气净化壳体38的出口夹持凸缘45一体地形成悬挂体55,并且悬挂配件56螺栓紧固在设有净化入口管36的排气净化壳体38的排气入口侧的侧面上。沿排气净化壳体38的对线方向分离配置有悬挂体55与悬挂配件56。在柴油发动机1的组装工厂等中,将悬挂体55与悬挂配件56卡定于链滑车等的钩(省略图示)上,并利用链滑车等悬挂支承排气净化壳体38,将排气净化壳体38组装于柴油发动机1。通过悬挂体55与悬挂配件56的对角线方向的配置,能够将作为重量物的排气净化壳体38以稳定的姿态悬挂。
[0070] 接着,如图1、图8~图10所示,在排气歧管7上一体地形成EGR气体取出管61。另外,在排气歧管7上螺栓紧固管接头构件62。利用EGR气体取出管61支承EGR冷却器29的EGR气体入口部,并且利用连接再循环排气管30的管接头构件62支承EGR冷却器29的EGR气体出口部,从而将EGR冷却器29与气缸体4(具体而言是左侧面)分离地配置。
[0071] 另一方面,如图1、图8、图12~图17所示,具备提高柴油发动机1的排气压的排气节流装置65。使排气歧管7的排气出口体7a朝上开口。排气歧管7的排气出口体7a经由用于调节柴油发动机1的排气压的排气节流装置65而以能够装卸的方式连结于弯管接头的中继管66。排气节流装置65具有:节流阀壳体68,其内置排气3;驱动器壳体69,其内置有来自用于对排气节流阀67进行打开动作控制的达(驱动器)63的动力传递机构等;以及水冷壳体
70,其将驱动器壳体69连结于节流阀壳体68。根据上述动力传递机构,使马达63构成为其旋转轴能够利用齿轮等与节流阀壳体内的排气节流阀67的旋转轴67a连动。
[0072] 在排气出口体7a上载置节流阀壳体68,在节流阀壳体68上载置中继管66,利用四根螺栓71经由节流阀壳体68将中继管66紧固于排气出口体7a。使节流阀壳体68的下表面侧固定于在排气出口体7a。在节流阀壳体68的上表面侧固定中继管66的下表面侧开口部66a。经由排气管72将中继管66的横向开口部66b连结于净化入口管36。因此,经由中继管66以及排气节流装置65使排气歧管7连接于上述排气净化装置2。自排气歧管7的出口部经由净化入口管36而移动到排气净化装置2内的排气被排气净化装置2净化,之后,自净化出口管37向尾管(省略图示)移动,并最终排出到机外。
[0073] 根据上述结构,基于利用上述压差传感器44检测出的压力差使排气节流装置65的马达63工作,从而执行积炭过滤器40的再生控制。即,在积炭(烟)堆积于积炭过滤器40时,利用对排气节流装置65的排气节流阀67进行的闭合动作控制提高柴油发动机1的排气压,从而使自柴油发动机1排出的排气温度上升至高温,将堆积于积炭过滤器40的积炭(烟煤)燃烧。结果,积炭消失,积炭过滤器40再生。
[0074] 另外,即使继续进行负载较小且排气的温度容易降低的作业(积炭容易堆积的作业),也能够通过排气节流装置65作用下的排气压的强制上升使积炭过滤器40再生,从而能够将排气净化装置2的排气净化能力维持为适当。另外,不再需要用于将堆积于积炭过滤器40的积炭燃烧的燃烧器等。另外,在发动机1起动时,也能够利用排气节流装置65的控制提高柴油发动机1的排气压,从而将来自柴油发动机1的排气的温度成为高温,促进柴油发动机1的暖机。
[0075] 如图1、图8、图12~图17所示,在包括具有排气歧管7在内的发动机1、并利用排气节流装置65调节排气歧管7的排气压的发动机装置中,排气节流装置65的节流阀壳体68的排气取入侧紧固于排气歧管7的排气出口,并经由节流阀壳体68将排气管72连接于排气歧管7。因此,能够将排气节流装置65支承于高刚性的上述排气歧管7,从而能够将排气节流装置65的支承构造构成为高刚性,并且,与经由例如中继管66将节流阀壳体68连接于排气歧管7的构造相比,能够缩小排气节流装置65的排气取入侧的容积并高精度地调节排气歧管7内的排气压。例如,能够简单地将供给到排气净化装置2等的排气的温度维持为适合排气的净化的温度。
[0076] 如图8、图12~图17所示,节流阀壳体68紧固在排气歧管7的上表面侧,中继管66紧固在节流阀壳体68的上表面侧,将节流阀壳体68与中继管66以多层状相对于排气歧管7配置,最上层部的中继管66连结排气管72。因此,能够不改变排气节流装置65的支承姿态且不改变中继管66的规格地,与例如排气净化装置2的安装位置等相配合地改变中继管66的安装姿态(排气管72的连结方向)。
[0077] 如图1、图8、图12~图17所示,使排气歧管7的排气出口朝上开口,在排气歧管7的上表面侧设置节流阀壳体68,在节流阀壳体68的上表面侧形成节流阀气体出口68a,并且在节流阀壳体68的下方隔着排气歧管7配置EGR气体冷却用的EGR冷却器29。因此,能够沿着发动机1的一侧面紧凑地设置排气歧管7、排气节流装置65、以及EGR冷却器29,并且能够与例如排气净化装置2的配置等对应地自节流阀壳体68的节流阀气体出口68a横向或者朝上延伸设置排气管72。因此,能够在作业车辆的发动机室内外(柴油发动机1以外的构成部件)功能地支承排气净化装置2。另外,能够利用排气歧管7的外侧面紧凑地支承连接于排气节流装置65以及EGR冷却器29的冷却水配管(节流出口侧管77、节流入口侧管78等)。
[0078] 另一方面,在柴油发动机1的左侧方(排气歧管7侧)设置将冷却水泵21连接于EGR冷却器29以及排气节流装置65的冷却水配管路径(挠性冷却水回流软管75、节流出口侧管77、节流入口侧管78、冷却水取出软管79等)。来自冷却水泵21的冷却水不仅被供给到柴油发动机1的水冷部,也有一部分送至EGR冷却器29以及排气节流装置65。
[0079] 合金制中间管76的一端侧连接到上述回流软管75,合金制节流出口侧管77的一端侧经由挠性软管76a连接到合金制中间管76的另一端侧。节流出口侧管77的另一端侧经由挠性软管77a连接到排气节流装置65的水冷壳体70,并且合金制节流入口侧管78的一端侧经由挠性软管78a连接到水冷壳体70,节流入口侧管78的另一端侧经由挠性软管78b连接到EGR冷却器29的冷却水排水口。此外,EGR冷却器29的冷却水取入口经由冷却水取出软管79连接于气缸体4。
[0080] 即,在冷却水泵21以串联排列的方式连接有EGR冷却器29以及排气节流装置65。而且,在利用上述各软管75、76a、77a、78a、78b、79以及上述各管76~78等形成的冷却水流通路径中,在冷却水泵21与EGR冷却器29之间配置排气节流装置65。排气节流装置65位于EGR冷却器29的上游侧。来自冷却水泵21的冷却水的一部分自气缸体4经由EGR冷却器29而供给到排气节流装置65并循环。
[0081] 如此被供给了冷却水的一部分的排气节流装置65在被自节流出口侧管77供给冷却水的同时向节流入口侧管78排出冷却水。因此,冷却水向水冷壳体70供水的供水位置和排水位置与流经节流阀壳体68内的排气的进气位置和排气位置相反。即,由于水冷壳体70的冷却水的供水位置位于排水位置的上侧,因此能够更可靠地防止流经水冷壳体70内的冷却水的逆流。
[0082] 为了使该排气节流装置65中的水冷壳体70的冷却效果可靠,以包围排气节流装置65的周围的方式设置隔热构件90。隔热构件90以前后面开口的方式使金属板材弯曲而构成,并覆盖排气节流装置65的左右以及下侧。即,隔热构件90具有位于排气歧管7与驱动器壳体69及水冷壳体70之间的隔热板91、以及自该隔热板91的左右端边垂直立设的金属板材
92、93。
[0083] 此时,隔热板91位于排气节流装置65下侧,被设置为分别与排气歧管7以及排气节流装置65之间具有间隙S1、S2的位置,隔绝来自排气歧管7的辐射热。另外,位于隔热板91的右侧的金属板材92被设置为分别与缸盖罩8以及排气节流装置65之间具有间隙S3、S4的位置,隔绝来自柴油发动机1主体的辐射热。另一方面,位于隔热板91的左侧的金属板材93被设置为与排气节流装置65之间具有间隙S5的位置。
[0084] 而且,金属板92、93分别在与连接于隔热板91的连接部分相反侧的端部被弯曲成剖面呈L字形状,并具有与水冷壳体70的上侧面抵接的支承用连接部92a、93a。由此,支承用连接部92a、93a利用螺钉94螺纹结合于水冷壳体70,从而隔热构件90被排气节流装置65悬挂支承。
[0085] 如此构成的隔热构件90以不与排气歧管7以及缸盖罩8接触的方式设置,并且成为在排气节流装置65的排气歧管7以及缸盖罩8侧设有空间的结构。因此,排气节流装置65被隔热构件90隔绝了来自周围的辐射热,能够提高通过水冷壳体70的冷却水带来的冷却效果。
[0086] 参照图18以及图19对上述柴油发动机70安装于叉式起重车120的构造进行说明。如图18以及图19所示,叉式起重车120包括行驶机体124,该行驶机体124具有左右一对前轮
122以及后轮123。在行驶机体124安装有操纵部125与柴油发动机70。在行驶机体124的前侧部设有作业部127,该作业部127具有用于进行装卸作业的叉126。在操纵部125配置有供操作人员落座的操纵座椅128、操纵手柄129、以及作为对柴油发动机1等进行输出操作的操作部件、作业部127用的操作部件的杆或者开关等。
[0087] 在作为作业部127的构成要素的柱130配置有能够升降的叉126。通过使叉126进行升降运动,将装载有货物的托板(未图示)载置于叉126上,通过使行驶机体124进行前后行进移动,执行上述托板的搬运等装卸作业。
[0088] 在该叉式起重车120中,柴油发动机1配置于操纵座椅128的下侧,并且排气净化装置2配置于操纵座椅128的后侧。因此,将柴油发动机1与排气净化装置2连接的排气管72成为自操纵座椅128的下侧朝向后延伸的结构,将排气净化装置2相对于柴油发动机1远离并隔绝地配置。另外,与排气净化装置2连接的尾管135位于在操纵座椅128的后侧且做成自排气净化装置2向上侧延伸的结构。由此,自排气净化装置2排出的排气通过尾管135而向操纵座椅128的后方上侧排出。
[0089] 柴油发动机1以飞轮壳体10位于行驶机体124的前部侧的方式配置。即,以发动机输出轴74的朝向沿着作业部127与配重131排列的前后方向的方式配置柴油发动机1。在飞轮壳体10的前面侧连结有变速箱体132。自柴油发动机1经由飞轮10的动力在变速箱体132的作用下被适当地变速,并传递至前轮122以及后轮123、叉126的液压驱动源133。
[0090] 接下来,参照图20、图21对上述柴油发动机1安装于叉式起重车211的构造进行说明。图20、图21所示的滑移装载机211与叉式起重车120相同地包括行驶机体216,该行驶机体216具有左右一对前轮213以及后轮214。在行驶机体216上安装有操纵部217与柴油发动机1。在行驶机体216的前侧部安装有作为作业部的装载装置212,并能够进行装载作业。在操纵部125配置有供操作人员落座的操纵座椅219、操纵手柄218、以及作为对柴油发动机1等进行输出操作的操作部件、装载装置212用的操作部件的杆或者开关等。
[0091] 如上述那样,在滑移装载机211的前部、并且是前轮213的上方具备作为作业部的装载装置212。装载装置212具有配置于行驶机体216的左右两侧的装载柱222、以能够上下摆动的方式连结于各装载柱222的上端的左右一对提升臂223、以及以能够上下摆动的方式连结于左右提升臂223的顶端部的铲斗224。
[0092] 在各装载柱222和与其对应的提升臂223之间分别设有用于使提升臂223上下摆动的提升缸226。在左右提升臂223与铲斗224之间设有用于使铲斗224上下摆动的铲斗缸228。在该情况下,通过由操纵座椅219的操作人员操作装载杆(省略图示),从而提升缸226、铲斗缸228进行伸缩工作,使提升臂223、铲斗224上下摆动,执行装载作业。
[0093] 在该滑移装载机211中,与叉式起重车120相同,柴油发动机1配置于操纵座椅219的下侧,并且排气净化装置2配置于操纵座椅219的后侧。因此,将柴油发动机1与排气净化装置2连接的排气管72成为自操纵座椅219的下侧朝向后延伸的结构,排气净化装置2与柴油发动机1远离并隔离地配置。另外,与排气净化装置2连接的尾管135在操纵座椅219的后侧,成为自排气净化装置2向上侧延伸的结构。由此,自排气净化装置2排出的排气通过尾管135而向操纵座椅219的后方上侧排出。
[0094] 此外,本发明并不限定于上述实施方式,能够以各种方式具体化。例如,本发明的发动机装置并不局限于上述那种叉式起重车120以及滑移装载机211,也能够广泛应用于联合收割机、拖拉机等的农作业机、起重车等的特殊作业用车辆这样的各种作业车辆。另外,本发明中的各部分的结构并不限定于图示的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
[0095] 附图标记的说明
[0096] 1 柴油发动机;7 排气歧管;65 排气节流装置;66 中继管;68节流阀壳体;70 水冷壳体;77 节流出口侧管;78 节流入口侧管;90 隔热构件;91 隔热板。
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