发动机单元及作业车辆

申请号 CN201380034937.4 申请日 2013-05-14 公开(公告)号 CN104395577B 公开(公告)日 2017-05-17
申请人 株式会社小松制作所; 发明人 小林刚; 堤克弘; 宫本博史;
摘要 本 发明 提供 发动机 单元及作业车辆。两组的组装体(2a、2b)以按照组装体(2a)的柴油机微粒子捕集过滤装置(3)、组装体(2a)的选择性还原催化装置(4)、组装体(2b)的选择性还原催化装置(4)、组装体(2b)的柴油机微粒子捕集过滤装置(3)的顺序排列的方式配置。以从组装体(2a)的选择性还原催化装置(4)和组装体(2b)的选择性还原催化装置(4)的各自的排气口(6a)向上方延伸的方式设有排气筒(6)。两个排气筒(6)位于与组装体(2a、2b)的选择性还原催化装置(4)的各长边方向(B1、B2) 正交 的假想的平面(E)上。由此,在设有两组的组装体(2a、2b)的结构中,容易将发动机(10)的吸气 位置 决定在难以吸入该发动机(10)的排气的位置。
权利要求

1.一种发动机单元,其具备:
发动机;
处理来自所述发动机的废气的第一排气处理装置;
处理经过所述第一排气处理装置后的废气的第二排气处理装置;
处理来自所述发动机的废气的第三排气处理装置;
处理经过所述第三排气处理装置后的废气的第四排气处理装置;
从所述第二排气处理装置的排气口向上方延伸的第一排气管;
从所述第四排气处理装置的排气口向上方延伸的第二排气管,
所述第一排气处理装置至第四排气处理装置以各自的长边方向并列的方式按照所述第一排气处理装置、所述第二排气处理装置、所述第四排气处理装置、所述第三排气处理装置的顺序排列配置,
所述第二排气处理装置的所述第一排气管与所述第四排气处理装置的所述第二排气管分别在所述第二排气处理装置的所述长边方向及所述第四排气处理装置的所述长边方向上的相同的端部侧排列配置。
2.根据权利要求1所述的发动机单元,其中,
所述第一排气处理装置与所述第二排气处理装置、所述第二排气处理装置与所述第四排气处理装置、以及所述第四排气处理装置与所述第三排气处理装置分别在俯视下具有间隔地分离配置。
3.根据权利要求1或2所述的发动机单元,其中,
该发动机单元还具备:
将所述第一排气处理装置与所述第二排气处理装置之间连接的第一中继连接管;
将所述第三排气处理装置与所述第四排气处理装置之间连接的第二中继连接管,在俯视下,所述第一排气处理装置与所述第二排气处理装置之间的间隔、所述第二排气处理装置与所述第四排气处理装置之间的间隔、以及所述第四排气处理装置与所述第三排气处理装置之间的间隔分别小于所述第一中继连接管的直径及所述第二中继连接管的直径。
4.根据权利要求1或2所述的发动机单元,其中,
所述第一排气处理装置及所述第三排气处理装置是柴油机微粒子捕集过滤装置,所述第二排气处理装置及所述第四排气处理装置是选择性还原催化装置,所述第一排气处理装置和所述第二排气处理装置包含于第一排气处理单元,所述第三排气处理装置和所述第四排气处理装置包含于第二排气处理单元,所述发动机单元具有所述第一排气处理单元和所述第二排气处理单元这两组的组装体。
5.一种作业车辆,其具有权利要求1~4中任一项所述的发动机单元。

说明书全文

发动机单元及作业车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机单元及作业车辆。

背景技术

[0002] 在液压挖掘机、推土机、轮式装载机等作业车辆中搭载有排气处理装置。作为排气处理装置,例如存在有柴油机微粒子捕集过滤装置(DPF)、柴油机化催化装置(DOC)及选择性还原催化装置(SCR)等。
[0003] 具备排气处理装置的作业车辆例如公开于日本特开2012-097413号公报(参照专利文献1)中。
[0004] 在该公报中,在上部框架上经由支承腿配置有工作台,在该工作台上配置有构成排气处理单元的第一排气处理装置和第二排气处理装置。发动机和第一排气处理装置通过连接管连接。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2012-097413号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的课题
[0009] 发动机的燃烧所使用的空气的吸气位置优选为不吸入该发动机的排气的位置。
[0010] 在此,在搭载有大型的发动机的车辆中,存在废气处理能不足的情况,为了提高废气处理能力,也可以考虑设置多个排气处理单元。然而,若设置多个排气处理单元,则排气的位置成为多个,因此难以设定吸气位置。
[0011] 本发明是鉴于上述的课题而作出的,其目的在于提供在设有多个排气处理单元的结构中,容易将发动机的燃烧所使用的空气的吸气位置决定在难以吸入该发动机的排气的位置的发动机单元以及作业车辆。
[0012] 用于解决课题的手段
[0013] 本发明的发动机单元具备发动机、第一排气处理装置、第二排气处理装置、第三排气处理装置、第四排气处理装置、第一排气管和第二排气管。第一排气处理装置处理来自发动机的废气。第二排气处理装置处理经过第一排气处理装置后的废气。第三排气处理装置处理来自发动机的废气。第四排气处理装置处理经过第三排气处理装置后的废气。第一排气管从第二排气处理装置的排气口向上方延伸。第二排气管从第四排气处理装置的排气口向上方延伸。第一至第四排气处理装置以各自的长边方向并列的方式按照第一排气处理装置、第二排气处理装置、第四排气处理装置、第三排气处理装置的顺序排列配置。第二排气处理装置的第一排气管与第四排气处理装置的第二排气管分别在第二排气处理装置的长边方向及第四排气处理装置的长边方向上的相同的端部侧排列配置。
[0014] 根据本发明的发动机单元,由于设有第一至第四排气处理装置,因此能够提高废气处理能力,即使在搭载有大型的发动机的车辆中也能够获得足够的废气处理能力。
[0015] 另外,在彼此相邻的第二及第四排气处理装置上分别设有第一及第二排气管,并且第一及第二排气管在第二及第四排气处理装置的各自的长边方向上的相同的端部侧排列配置。因此,能够使第一及第二排气管的位置彼此接近,容易掌握排气的流动方向,容易将发动机的燃烧所使用的空气的吸气位置决定在难以吸入该发动机的排气的位置。
[0016] 在上述的发动机单元中,第一排气处理装置与第二排气处理装置、第二排气处理装置与第四排气处理装置、以及第四排气处理装置与第三排气处理装置分别在俯视下具有间隔地分离配置。
[0017] 由此,能够使第一至第四排气处理装置彼此空开间隔并且紧密地配置。
[0018] 在上述的发动机单元中,发动机单元还具备:将第一排气处理装置与第二排气处理装置之间连接的第一中继连接管;将第三排气处理装置与第四排气处理装置之间连接的第二中继连接管。在俯视下,第一排气处理装置与第二排气处理装置之间的间隔、第二排气处理装置与第四排气处理装置之间的间隔、以及第四排气处理装置与第三排气处理装置之间的间隔分别小于第一中继连接管的直径及第二中继连接管的直径。
[0019] 由此,能够使第一至第四排气处理装置紧密地配置,因此能够将第一至第四排气处理装置紧凑地配置。
[0020] 本发明的作业车辆具有上述任一方案所述的发动机单元。
[0021] 根据本发明的作业车辆,在设有多个排气处理单元的结构中,容易将发动机的吸气位置决定在难以吸入该发动机的排气的位置。
[0022] 发明效果
[0023] 如以上说明,根据本发明,能够实现在设有多个排气处理单元的结构中,容易将发动机的燃烧所使用的空气的吸气位置决定在难以吸入该发动机的排气的位置的发动机单元以及作业车辆。附图说明
[0024] 图1是示意性地表示本发明的一实施方式的液压挖掘机的结构的立体图。
[0025] 图2是将图1所示的液压挖掘机的发动机室附近放大并透视内部的发动机和排气处理结构体而表示的局部透视立体图。
[0026] 图3是从斜后方表示图1所示的液压挖掘机的发动机和排气处理结构体的示意立体图。
[0027] 图4是从上方示意性地表示图3所示的排气处理结构体的结构的俯视图。
[0028] 图5是从后方示意性地表示图3所示的发动机、排气处理结构体和连接管的后视图。
[0029] 图6是从后方(背面)示意性地表示发动机和排气处理结构体相互独立地支承于框架的结构的后视图(背面图)。
[0030] 图7是从侧方示意性地表示排气处理结构体和发动机相互独立地支承于框架的结构的侧视图。
[0031] 图8是分解表示用于将排气处理结构体支承于框架的支承体的结构的分解立体图。
[0032] 图9是表示通过尿素配管将排气处理结构体的混合配管和尿素水箱连接的结构的示意立体图。
[0033] 图10是示意性地表示连接管的变形例的结构的后视图。
[0034] 图11是示意性地表示排气处理结构体支承于发动机的结构的立体图。
[0035] 图12是从斜后方示出空气清洁器与发动机的吸气侧连接的情况的示意立体图。
[0036] 图13是从前方示出的表示空气清洁器以及伞部分外设于发动机罩的外侧的结构的示意立体图。
[0037] 图14是从前方示出的表示空气清洁器内置于发动机罩的内侧且伞部分位于发动机罩的外侧的结构的示意立体图。
[0038] 图15是从前方示出的表示空气清洁器内置于发动机罩的内侧且没有伞部分的结构的示意立体图。

具体实施方式

[0039] 以下,根据附图说明本发明的实施方式。
[0040] 首先,使用图1说明作为本发明的实施方式的作业车辆的一个例子的液压挖掘机的结构,但本发明也可以适用于轮式装载机、推土机等具备包括排气处理单元的发动机单元的作业车辆。
[0041] 需要说明的是,在以下的附图的说明中,前后方向表示液压挖掘机30的前后方向。换言之,前后方向表示从落座于驾驶室31a的驾驶席的驾驶员看到的前后方向。此外,左右方向或侧方表示液压挖掘机30的车宽方向。换言之,左右方向、车宽方向或侧方是从上述的驾驶员看到的左右的方向。此外,以下的附图中,前后方向由图中箭头X表示,左右方向由图中箭头Y表示,上下方向由图中箭头Z表示。
[0042] 图1是示意性地表示本发明的一实施方式的液压挖掘机的结构的立体图。参照图1,本实施方式的液压挖掘机30主要具有下部行驶体40、上部回转体31和工作装置32。由下部行驶体40和上部回转体31构成作业车辆主体。
[0043] 下部行驶体40具有左右一对的履带装置50。该左右一对的履带装置50分别具有履带。通过该左右一对的履带装置50进行旋转驱动,从而液压挖掘机30能够自行。
[0044] 上部回转体31设置成能够相对于下部行驶体40回转。该上部回转体31在前方左侧(车辆前侧)具有驾驶室31a,在后方侧(车辆后侧)具有收纳发动机单元(发动机、排气处理结构体等)的发动机室及平衡重31c。发动机室的上方由发动机罩31b覆盖。平衡重31c配置在发动机室的后方。
[0045] 工作装置32轴支承于上部回转体31的前方侧,具有例如动臂32a、斗杆32b、铲斗32c、液压缸等。动臂32a的基端部能够旋转地与上部回转体31连结。另外,斗杆32b的基端部能够旋转地与动臂32a的前端部连结。铲斗32c能够旋转地与斗杆32b的前端部连结。通过利用液压缸分别驱动动臂32a、斗杆32b及铲斗32c,从而能够驱动工作装置32。
[0046] 接下来,使用图2~图9对搭载于上述液压挖掘机的发动机单元(包括发动机、排气处理结构体及连接管)的结构进行说明。
[0047] 图2是将图1所示的液压挖掘机的发动机室附近放大并透视内部的发动机和排气处理结构体而表示的局部透视立体图。参照图2,在发动机室内如上所述地配置有发动机单元。该发动机单元主要具有发动机10、排气处理结构体1、支承物20A、第一及第二连接管7a、7b(图3等)。
[0048] 发动机10是具有例如20升以上的总排气量的大型的柴油发动机
[0049] 排气处理结构体1配置在发动机10的上方。该排气处理结构体1具有两组的组装体(第一及第二排气处理单元)2a、2b。组装体2a(第一排气处理单元)具有第一排气处理装置3、第二排气处理装置4、第一中继连接管5和排气筒6(第一排气管)。组装体2b(第二排气处理单元)具有第三排气处理装置3、第四排气处理装置4、第二中继连接管5和排气筒6(第二排气管)。
[0050] 第一及第二排气处理装置3、4的组合可以从柴油机微粒子捕集过滤装置、柴油机氧化催化装置及选择性还原催化装置中选择适当的组合。另外,第三及第四排气处理装置3、4的组合也可以从柴油机微粒子捕集过滤装置、柴油机氧化催化装置及选择性还原催化装置中选择适当的组合。
[0051] 在本实施方式中,第一及第三排气处理装置3、3分别为例如柴油机微粒子捕集过滤装置,第二及第四排气处理装置4、4分别为例如选择性还原催化装置4。另外,第一及第二中继连接管5、5分别为例如混合配管。
[0052] 柴油机微粒子捕集过滤装置3是处理来自发动机10的排气的装置,主要具有过滤器(未图示)和附设于该过滤器的加热器(未图示)。柴油机微粒子捕集过滤装置3构成为利用过滤器捕集包含在发动机的排气中的粒子状物质,并将捕集到的粒子状物质焚烧。过滤器由例如陶瓷构成。
[0053] 选择性还原催化装置4是处理来自发动机10的排气的装置,是用于将作为还原剂的例如尿素水加水分解而还原氮氧化物NOx的装置。选择性还原催化装置4在原理上来说是应用使(NH3)与氮氧化物(NOx)发生化学反应而还原成氮(N2)和水(H2O)的原理。但是,由于将氨积存在液压挖掘机30中很危险,因此,例如将装入尿素水的尿素水箱21(图9)作为还原剂箱搭载于液压挖掘机30。此外,还原剂不局限于尿素水,只要是能够还原氮氧化物NOx的还原剂即可。
[0054] 混合配管5将柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4之间连接。换句话说,柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4通过混合配管5连接。该混合配管5是用于向从柴油机微粒子捕集过滤装置3朝向选择性还原催化装置4的排气中喷射例如尿素水而在排气中混合尿素的部分。
[0055] 排气筒6以从选择性还原催化装置4的排气口6a向上方延伸的方式与选择性还原催化装置4连接。排气筒6是用于将通过了柴油机微粒子捕集过滤装置3和选择性还原催化装置4后的排气向大气中排出的装置。该排气筒6从发动机罩31b向上方突出。
[0056] 上述两组的组装体2a、2b以在俯视下按照组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3、组装体2a的选择性还原催化装置4、组装体2b的选择性还原催化装置4、组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的顺序排列的方式配置。
[0057] 这两组的组装体2a、2b通过支承物20A支承为位于发动机10上。该支承物20A是支承排气处理结构体1的构件,具有配置在车身框架上的平板11、纵框架12、横框架13、副托架14和小型托架(未图示)。支承物20A的结构的详细情况见后述。
[0058] 图3是从斜后方表示图1所示的液压挖掘机的发动机和排气处理结构体的示意立体图。参照图3,在本实施方式的发动机单元中,排气处理结构体1与发动机10之间通过第一及第二连接管7a、7b连接。
[0059] 换句话说,第一连接管7a将来自发动机10的废气向组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3引导。另外,第二连接管7b将来自发动机10的废气向组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3引导。
[0060] 第一及第二连接管7a、7b分别为具有能够伸缩的波纹部7aa、7ba的波纹形伸缩管接头。从耐热性及耐腐蚀性的观点考虑,第一及第二连接管7a、7b分别由例如不锈等的钢材构成。
[0061] 在第一连接管7a上,作为波纹部7aa设置有例如两个波纹部分7aa、7aa。在第二连接管7b上,作为波纹部7ba设置有例如两个波纹部分7ba、7ba。然而,设置在第一及第二连接管7a、7b各自上的波纹部分7aa、7ba的个数不局限于此,也可以为一个或三个以上。此外,设置在第一连接管7a上的波纹部分7aa的个数与设置在第二连接管7b上的波纹部分7ba的个数也可以不为相同,不同也可以。
[0062] 图4是从上方示意性地表示图3所示的排气处理结构体的结构的俯视图。参照图4,组装体2a、2b各自的柴油机微粒子捕集过滤装置3具有大致圆柱状的外形。另外,组装体2a、2b各自的选择性还原催化装置4具有大致圆柱状的外形。
[0063] 两个柴油机微粒子捕集过滤装置3和两个选择性还原催化装置4的各构成装置3、4在圆柱形状的中心轴线A1、A2、B1、B2的方向上延长得比径向长。因此,构成装置3、4各自的长边方向与上述中心轴线A1、A2、B1、B2的各方向对应。
[0064] 构成装置3、4分别配置成在俯视下各自的长边方向相互并列(并行)。换句话说,构成装置3、4各自的中心轴线A1、A2、B1、B2相互并列(并行)。只要构成装置3、4各自的中心轴线A1、A2、B1、B2相互并列(并行),则可以不相互平行,但也可以相互平行。
[0065] 在两个柴油机微粒子捕集过滤装置3各自的长边方向A1、A2的一端侧设置有分别与第一及第二连接管7a、7b连接的吸气口3a。在两个柴油机微粒子捕集过滤装置3各自的长边方向A1、A2的另一端侧设置有与混合配管5连接的排气口5a。由此,如箭头S1、S2所示那样,两个柴油机微粒子捕集过滤装置3分别构成为柴油机微粒子捕集过滤装置3的长边方向A1、A2成为排气的移动路径。
[0066] 在两个选择性还原催化装置4各自的长边方向的一端侧设置有与混合配管5连接的吸气口5b。在两个选择性还原催化装置4各自的长边方向B1、B2的另一端侧设置有与排气筒6连接的排气口6a。由此,如箭头S3、S4所示那样,两个选择性还原催化装置4分别构成为选择性还原催化装置4的长边方向B1、B2成为排气的移动路径。该选择性还原催化装置4中的排气的移动方向与柴油机微粒子捕集过滤装置3中的排气的移动方向为相同方向。
[0067] 另外,如箭头S5、S6所示那样,两个混合配管5分别构成为混合配管5的长边方向成为排气的移动路径。需要说明的是,混合配管5中的排气的移动方向与柴油机微粒子捕集过滤装置3及选择性还原催化装置4各自中的排气的移动方向为相反方向。
[0068] 两个柴油机微粒子捕集过滤装置3与两个选择性还原催化装置4沿着与各长边方向A1、A2、B1、B2交叉的方向(例如正交方向)排列。更具体地说,两个柴油机微粒子捕集过滤装置3和两个选择性还原催化装置4的各长边方向A1、A2、B1、B2沿着液压挖掘机30的前后方向(X方向)延伸,两个柴油机微粒子捕集过滤装置3和两个选择性还原催化装置4沿着液压挖掘机30的左右方向(Y方向)排列。
[0069] 另外,关于排气处理结构体1中的排气路径,排气从柴油机微粒子捕集过滤装置3的长边方向A1的一端侧向另一端侧移动。此后,排气通过混合配管5向相反方向折回而到达选择性还原催化装置4的长边方向B1的一端侧。然后,排气在选择性还原催化装置4再次向相反方向折回,从选择性还原催化装置4的长边方向B1的一端侧向另一端侧移动而从排气筒6排出。如此,排气路径在俯视下成为例如S字状。
[0070] 两个柴油机微粒子捕集过滤装置3的吸气口3a分别配置在上述长边方向A1、A2的相同侧(图中下侧)。另外,在两个柴油机微粒子捕集过滤装置3各自的长边方向A1、A2在俯视下相互平行的情况下,两个柴油机微粒子捕集过滤装置3的吸气口3a分别配置成包含与上述长边方向A1、A2这双方正交的假想的平面C。
[0071] 组装体2a的排气筒6与组装体2b的排气筒6分别排列配置为,包含与组装体2a的选择性还原催化装置4的长边方向B1以及组装体2b的选择性还原催化装置4的长边方向B2这双方正交的假想的平面E。换句话说,两个排气筒6分别配置为,在俯视下彼此之间未夹着其他排气处理装置且分别配置在两个选择性还原催化装置4的长边方向B1、B2上的相同的端部侧(吸气口5b的相反侧),从而彼此接近。
[0072] 在俯视下,组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3及选择性还原催化装置4与组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3及选择性还原催化装置4,相对于在两个选择性还原催化装置4之间沿长边方向延伸的假想的直线D配置成线对称。
[0073] 组装体2a中的柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4之间的间隔GA和选择性还原催化装置4彼此间的间隔GB小于两个混合配管5各自的直径D1、D2。组装体2b中的柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4之间的间隔GA和选择性还原催化装置4彼此间的间隔GB小于两个混合配管5各自的直径D1、D2。
[0074] 另外,在俯视下,组装体2a、2b各自中的柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4之间的各间隔GA还与组装体2a、2b中的各自的混合配管5重叠。
[0075] 图5是从车身后方(背面)示意性地表示图3所示的发动机、排气处理结构体和连接管的后视图(背面图)。参照图5,第一连接管7a的一端7ab经由分支配管8和增压器9与发动机10的排气端口9a连接。另外,第一连接管7a的另一端与组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3的吸气口3a连接。
[0076] 第一连接管7a的另一端与组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3的吸气口3a也可以不经由其他的配管而直接连接,另外,也可以经由其他的配管而间接连接。另外,第一连接管7a的一端7ab也可以不经由增压器9而与发动机10的排气端口9a连接。
[0077] 第一连接管7a具有从一端7ab向Y方向延伸的横向延伸部分、从该横向延伸部分相对于Y方向倾斜规定度地延伸的倾斜部分、从倾斜部分向Z方向延伸而与柴油机微粒子捕集过滤装置3连接的纵向延伸部分。波纹部7aa设在倾斜部分上。
[0078] 第二连接管7b的一端7bb经由分支配管8和增压器9与发动机10的排气端口9a连接。另外,第二连接管7b的另一端与组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的吸气口3a连接。
[0079] 第二连接管7b的另一端与组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的吸气口3a也可以不经由其他的配管而直接连接,另外,也可以经由其他的配管而间接连接。另外,第二连接管7b的一端7bb也可以不经由增压器9而与发动机10的排气端口9a连接。
[0080] 第二连接管7b具有从一端7bb向Y方向延伸的第一横向延伸部分、从该第一横向延伸部分向Z方向延伸的第一纵向延伸部分、从该第一纵向延伸部分以向与第一横向延伸部分相反的方向引导废气的方式向Y方向延伸的第二横向延伸部分、从该第二横向延伸部分向Z方向延伸而与柴油机微粒子捕集过滤装置3连接的第二纵向延伸部分。换句话说,第二连接管7b具有在第一横向延伸部分向Y方向的一方侧延伸后向该一方侧的相反方向折回的第二横向延伸部分。波纹部7ba设于第二横向延伸部分。
[0081] 组装体2b的至少一部分配置于俯视下与发动机10重合的位置。组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3、选择性还原催化装置4、混合配管5及排气筒6配置于俯视下与发动机10重合的位置,配置在发动机10的正上方区域。
[0082] 另一方面,组装体2a配置于俯视下与发动机10不重合的位置。组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3、选择性还原催化装置4、混合配管5及排气筒6配置于俯视下与发动机10不重合的位置,避开发动机10的正上方区域地配置。
[0083] 第一连接管7a经由图中的配置区域R2的正下方区域与组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3连接。另外,第二连接管7b经由图中的配置区域R2的正下方区域与组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3连接。
[0084] 在此,配置区域R2是由配置有组装体2a、2b的选择性还原催化装置4、4的区域R21、R22和组装体2a的选择性还原催化装置4与组装体2b的选择性还原催化装置4之间的区域R23构成的区域。
[0085] 另外,配置区域R2的正下方区域是指:相对于配置区域R2而言位于与由两个选择性还原催化装置4、4相互面对的方向(例如Y方向)和两个选择性还原催化装置4、4各自的长边方向B1、B2(例如X方向)构成的面正交的方向(Z方向)的位置的区域。
[0086] 换句话说,第一连接管7a、7b双方经由组装体2a的选择性还原催化装置4的正下方区域及组装体2b的选择性还原催化装置4的正下方区域中的至少一部分区域。
[0087] 第一及第二连接管7a、7b的各自的一端(发动机侧的连接端)7ab、7bb优选位于排气处理结构体1的正下方区域R1,并且,更优选位于配置区域R2的正下方区域。
[0088] 换句话说,第一及第二连接管的各自的一端7ab、7bb优选位于组装体2a的正下方区域及组装体2b的正下方区域的至少一部分、或组装体2a与组装体2b之间的正下方区域R23的至少一部分。另外,第一及第二连接管的各自的一端7ab、7bb更优选位于组装体2a的选择性还原催化装置4及组装体2b的选择性还原催化装置4的正下方区域R21、R22的至少一部分、或组装体2a的选择性还原催化装置4与组装体2b的选择性还原催化装置4之间的正下方区域R23的至少一部分。
[0089] 接下来,使用图6~图8说明支承发动机及排气处理结构体的结构。
[0090] 图6及图7是从后方示意性地示出发动机和排气处理结构体相互独立地支承于框架的结构的后视图、以及从侧方示意性地示出发动机和排气处理结构体相互独立地支承于框架的结构的侧视图。参照图6及图7,在本实施方式中,发动机10和排气处理结构体1相互独立地支承于车身框架15。
[0091] 具体地说,发动机10隔着橡胶减震器16支承于车身框架15。通过该橡胶减震器16能抑制发动机10的振动向车身框架15传递。另外,排气处理结构体1通过支承物20A支承于车身框架15。
[0092] 图8是分解表示用于将排气处理结构体支承于框架的支承体的结构的分解立体图。参照图8,该支承物20A如图8所示那样具有两个平板11、四个纵框架(柱构件)12、横框架13、两个副托架14和多个小型托架141(图6)。
[0093] 两个平板11分别具有平板形状,并且安装于车身框架15上。四个纵框架12分别具有柱形状,并且安装于平板11上。四个纵框架12分别从安装于平板11的安装位置向发动机10的上方延伸。
[0094] 横框架13安装在纵框架12上,具有例如在Y方向上被划分的两个框部。横框架13的两个框部中的一方是用于支承组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3及选择性还原催化装置4的部分,两个框部中的另一方是用于支承组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3及选择性还原催化装置4的部分。
[0095] 两个副托架14分别具有平板形状。两个副托架14中的一方安装于横框架13的两个框部中的一方,并且,两个副托架14中的另一方安装于横框架13的两个框部中的另一方。
[0096] 多个小型托架141包括:支承组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3的两个托架;支承组装体2a的选择性还原催化装置4的两个托架;支承组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的两个托架;支承组装体2b的选择性还原催化装置4的两个托架。
[0097] 支承组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3的托架和支承组装体2a的选择性还原催化装置4的托架安装于两个副托架14中的一方。支承组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的托架和支承组装体2b的选择性还原催化装置4的托架安装于两个副托架14中的另一方。
[0098] 发动机10及排气处理结构体1通过上述那样的橡胶减震器16及支承物20A而相互独立地支承于车身框架15。需要说明的是,橡胶减震器16可以安装于支承物20A的平板11上,另外,也可以安装于车身框架15上。
[0099] 接下来,使用图4及图9说明向排气处理结构体的选择性还原催化装置供给尿素的结构。
[0100] 图9是表示排气处理结构体的混合配管和尿素水箱(还原剂箱)通过尿素水配管(还原剂配管)连接的结构的示意立体图。参照图9,选择性还原催化装置4是用于将例如尿素水加水分解而选择性地还原氮氧化物NOx的装置。因此,需要向选择性还原催化装置4供给尿素的装置。
[0101] 该尿素供给装置主要具有尿素水箱21、22和尿素水配管23。
[0102] 尿素水箱21构成为能够储存尿素水。该尿素水箱21例如配置在发动机室外,且支承于车身框架15。
[0103] 尿素水配管23将该尿素水箱21和混合配管5连接。通过该尿素水配管23能够将储存在尿素水箱21中的尿素水分别向两个混合配管5的内部引导。
[0104] 泵22配置在尿素水配管23的路径中途。该泵22发挥将尿素水从尿素水箱21通过尿素水配管23分别向两个混合配管5送出的作用。
[0105] 通过驱动上述的尿素供给装置的泵22,储存在尿素水箱21内的尿素水通过尿素水配管23分别向两个混合配管5的内部喷射供给。
[0106] 另外,在上述的尿素供给装置中,如图4所示,尿素水配管23与两个混合配管5分别从长边方向(X方向)的相同侧(图中跟前侧)连接。尿素水配管23与混合配管5的连接部位于混合配管5内的排气路径的上游侧。由此,向混合配管5内喷射供给的尿素水在从混合配管5内的上游侧到下游侧之间充分地与排气混合。
[0107] 需要说明的是,在上述说明中,对如图5所示那样将排气处理结构体1配置于从发动机10的正上方区域错开一部分的位置的结构进行了说明,但也可以如图10所示那样将排气处理结构体1整体配置在发动机10的正上方区域。
[0108] 在图10所示那样的结构中也是两组的组装体2a、2b以按照第一组的组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3、第一组的组装体2a的选择性还原催化装置4、第二组的组装体2b的选择性还原催化装置4、第二组的组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的顺序排列的方式配置。
[0109] 另外,第一及第二连接管7a、7b分别经由配置有两个选择性还原催化装置4等的配置区域R2的正下方区域而与柴油机微粒子捕集过滤装置3连接。
[0110] 图10所示的上述以外的结构与图1~图9所示的结构基本相同,因此对相同的要素标注相同的附图标记而不重复其说明。
[0111] 另外,在上述说明中,对如图6~图8所示那样排气处理结构体1与发动机10相互独立地支承于车身框架15的结构进行了说明,但也可以如图11所示那样排气处理结构体1隔着支承物20B支承于发动机10。该结构中的支承物20B例如具有用于在发动机10上支承排气处理结构体1的支承台25和用于将该支承台25与发动机10连接的连接部26。该连接部26例如通过螺栓等与发动机10接合。
[0112] 在图11所示那样的结构中也是两组的组装体2a、2b以按照第一组的组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3、第一组的组装体2a的选择性还原催化装置4、第二组的组装体2b的选择性还原催化装置4、第二组的组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的顺序排列的方式配置。
[0113] 另外,第一及第二连接管7a、7b分别经由配置有两个选择性还原催化装置4的配置区域的正下方区域而与柴油机微粒子捕集过滤装置3连接。
[0114] 图11所示的上述以外的结构与图1~图9所示的结构基本相同,因此对相同的要素标注相同的附图标记而不重复其说明。
[0115] 接下来,使用图12~图15对与发动机的吸气侧连接的空气清洁器等的配置进行说明。
[0116] 图12是从斜后方示出空气清洁器与发动机的吸气侧连接的情况的示意立体图。参照图12,在发动机10的吸气侧经由配管29连接有空气清洁器27。该空气清洁器27使用过滤器对被发动机10吸入的空气进行过滤,用于防止尘埃等异物进入燃烧室
[0117] 空气清洁器27例如隔开间隔地配置在排气处理结构体1的侧方(Y方向)。具体地说,空气清洁器27在俯视下隔开间隔地配置在组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3的旁边。以覆盖该空气清洁器27的吸气口上的方式设置有伞部分28。
[0118] 该空气清洁器27也可以如图13所示那样外设在发动机罩31b的外侧。在该结构中,伞部分28以覆盖空气清洁器27的吸气口上的方式位于发动机罩31b的外侧。
[0119] 另外,空气清洁器27也可以如图14所示那样内置于发动机罩31b的内侧。在该结构中,空气清洁器27的吸气口向上方开口,伞部分28以覆盖该吸气口上的方式位于发动机罩31b的外侧。
[0120] 另外,空气清洁器27也可以如图15所示那样内置于发动机罩31b的内侧,并省略伞部分。在该结构中,在发动机罩31b的前方侧的侧面或者侧方侧的侧面中的任一方设有吸气口31b2。
[0121] 接下来,对本实施方式的作用效果进行说明。
[0122] 根据本实施方式,作为排气处理结构体1而设有两个组装体2a、2b,因此能够提高废气处理能力,在搭载有大型的发动机10的作业车辆中也能够获得足够的废气处理能力。
[0123] 另外,如图4所示,在彼此相邻的两个选择性还原催化装置4上分别设有排气筒6,并且两个排气筒6分别配置在两个选择性还原催化装置4的各自的长边方向B1、B2上的相同的端部侧(吸气口5b的相反侧)。因此,能够使两个排气筒6的位置彼此接近,容易掌握排气的流动方向,能够容易地将吸气位置设定在难以吸入发动机10的排气的位置。
[0124] 另外,如图1所示,能够将为了供两个排气筒6各自通过而设置在发动机罩31b上的两个排气筒用的孔31b1彼此接近地配置。因此,能够简化发动机罩31b的结构,容易制造发动机罩。
[0125] 另外,如图4所示,组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4在俯视下具有间隔GA地分离配置。组装体2a的选择性还原催化装置4与组装体2b的选择性还原催化装置4在俯视下具有间隔GB地分离配置。组装体2b的选择性还原催化装置4与柴油机微粒子捕集过滤装置3在俯视下具有间隔GA地分离配置。由此,能够使各构成装置3、4彼此空开间隔且紧密地配置。
[0126] 另外,如图4所示,组装体2a、2b的各自的柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4之间的间隔GA、以及选择性还原催化装置4彼此的间隔GB分别小于两个混合配管5的各自的直径D1、D2。由此,能够将排气处理结构体1的各构成装置3、4在Y方向上紧密地配置,因此能够将排气处理结构体1紧凑地配置。
[0127] 另外,如图5所示,第一及第二连接管7a、7b分别经由配置有两个选择性还原催化装置4等的配置区域R2的正下方区域而与柴油机微粒子捕集过滤装置3连接。通过这样回绕第一及第二连接管7a、7b,能够将第一及第二连接管7a、7b配置在排气处理结构体1的下侧并且能够确保第一及第二连接管7a、7b的长度较长。因此,即使在产生了支承排气处理结构体1的支承物20A的加工及组装的误差、以及由于排气处理结构体1的重量引起的支承物20A的挠曲而使发动机10与排气处理结构体1的位置产生误差的情况下,也能够通过第一及第二连接管7a、7b的长度和能够伸缩的波纹部7aa、7ba来吸收上述误差。因此,即使在设置有两个组装体2a、2b的结构中,也容易进行发动机10与排气处理结构体1的连接。
[0128] 另外,由于能够确保第一及第二连接管7a、7b的长度较长,因此能够通过该第一及第二连接管7a、7b的长度和能够伸缩的波纹部7aa、7ba来吸收车身框架15的振动与发动机10的振动的振动差。因此,即使在设置有两个组装体2a、2b的结构中,也能够抑制在第一及第二连接管7a、7b上作用有因上述振动差产生的负荷。
[0129] 另外,由于能够确保第一及第二连接管7a、7b的长度较长,因此容易使波纹部7aa、7ba的长度较长。由此,更加容易吸收上述位置的误差及振动差。
[0130] 此外,如图5所示,第一及第二连接管7a、7b各自的发动机10侧的连接端7ab、7bb位于排气处理结构体1的正下方区域R1。换句话说,上述连接端7ab、7bb位于组装体2a的正下方区域、组装体2b的正下方区域以及组装体2a与组装体2b之间的区域R23的正下方区域中的任一个区域。由此,能够使第一及第二连接管7a、7b各自的发动机10侧的连接端7ab、7bb接近排气处理结构体1,因此能够在确保第一及第二连接管7a、7b的长度较长的同时将排气处理结构体1和发动机10紧凑地配置。
[0131] 此外,如图5所示,第一及第二连接管7a、7b各自的发动机10侧的连接端7ab、7bb位于配置有两个选择性还原催化装置4等的配置区域R2的正下方区域。换句话说,上述连接端7ab、7bb位于组装体2a的选择性还原催化装置4的正下方区域、组装体2b的选择性还原催化装置4的正下方区域以及组装体2a的选择性还原催化装置4与组装体2b的选择性还原催化装置4之间的区域R23的正下方区域中的任一个区域。由此,能够使第一及第二连接管7a、7b各自的发动机10侧的连接端7ab、7bb接近选择性还原催化装置4,因此能够在确保第一及第二连接管7a、7b的长度较长的同时将排气处理结构体1和发动机10更加紧凑地配置。
[0132] 另外,如图6及图7所示,发动机10和排气处理结构体1相互独立地支承于车身框架15。由此,发动机10和排气处理结构体1可以相互独立地设置或拆下,容易设置及维护。
[0133] 另外,如图11所示,在排气处理结构体1支承于发动机10的情况下,能够将排气处理结构体1和发动机10紧凑地配置。
[0134] 另外,如图4所示,在两个柴油机微粒子捕集过滤装置3各自的长边方向A1、A2在俯视下相互平行的情况下,两个柴油机微粒子捕集过滤装置3的吸气口3a分别配置成包含与上述长边方向A1、A2双方正交的假想的平面C。由此,容易将第一及第二连接管7a、7b分别与柴油机微粒子捕集过滤装置3连接,容易组装及维护。
[0135] 另外,在图4所示的俯视下,组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3及选择性还原催化装置4与组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3及选择性还原催化装置4,相对于在两个选择性还原催化装置4之间沿长边方向延伸的假想的直线D配置成线对称。由此,容易进行排气处理结构体1的设计。
[0136] 另外,如图4及图9所示,尿素水配管23从两个混合配管5各自的长边方向的相同侧(图中上侧)连接。由此,容易将向混合配管5内供给的尿素水的温度保持成适当的温度。以下,对这一情况进行说明。
[0137] 参照图9,储存在尿素水箱21中的尿素水要求适当的温度管理。具体地说,若尿素水箱21内的温度超过50~60℃,则容易从尿素水箱21内的尿素水产生氨,因此,尿素水箱21优选配置成避免高温的环境化。发动机室内由于发动机10等的发热而成为比较高的高温,因此尿素水箱21优选避开发动机室地配置且极力缩短从尿素水箱21到达混合配管5的尿素水配管23通过发动机室内的路径长度。
[0138] 在此,在本实施方式中,尿素水箱21配置在发动机室外。另外,尿素水配管23从两个混合配管5各自的长边方向的相同侧连接。进而,与该尿素水配管23和混合配管5连接的部分相对于发动机室而言位于与尿素水箱21的配置侧相同的一侧。由此,能够缩短尿素水配管23通过发动机室内的路径长度。因此,在尿素水配管23内流动的尿素水不易受到发动机室内的热的影响,容易将向混合配管5内供给的尿素水的温度保持成适当的温度。
[0139] 另外,由于尿素水配管23从两个混合配管5各自的长边方向的相同侧(图中上侧)连接,因此能够将尿素水配管23的配管路径简化。
[0140] 另外,如图4所示,尿素水配管23与混合配管5内的排气的路径的上游侧端部连接。因此,能够使向混合配管5内喷射供给的尿素水在从混合配管5内的上游侧端部到达下游侧端部充分地向排气内分散。
[0141] 另外,在图4所示的俯视下,组装体2a的柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4之间的间隙与混合配管5重叠。另外,在图4所示的俯视下,组装体2b的柴油机微粒子捕集过滤装置3与选择性还原催化装置4之间的间隙与混合配管5重叠。由此,能够将排气处理结构体1的各构成装置3、4在Y方向上紧密地配置,因此能够将排气处理结构体1紧凑地配置。
[0142] 另外,如图5所示,波纹部7aa包括两个波纹部分,并且波纹部7ba也包括两个波纹部分。由此,能够防止共振,且容易进行第一及第二连接管7a、7b各自的连接。
[0143] 另外,如图5所示,第二连接管7b具有在从发动机10侧的连接端7ab向Y方向的一方向侧延伸后向与该一方向侧的相反方向侧折回的部分。通过这样地第二连接管7b具有折回的部分,能够将第二连接管7b配置在排气处理结构体1的下侧并且能够确保第二连接管7b的长度较长。
[0144] 应当认为本次公开的实施方式的全部说明点均为例示而非限制性的说明。本发明的范围通过权利要求书表示而非上述说明,意图包括与权利要求书等同意义及范围内的全部变更。
[0145] 附图标记说明
[0146] 1排气处理结构体;2a、2b组装体;3柴油机微粒子捕集过滤装置;3a、5b吸气口;4选择性还原催化装置;5混合配管;5a、6a排气口;6排气筒;7a第一连接管;7b第二连接管;7aa、7ba波纹部;7ab连接端;8分支配管;9增压器;9a排气端口;10发动机;11平板;12纵框架;13横框架;14副托架;15车身框架;16橡胶减震器;20A、20B支承物;21尿素水箱;22泵;23尿素水配管;25支承台;26连接部;27空气清洁器;28伞部分;29配管;30液压挖掘机;31上部回转体;31a驾驶室;31b发动机罩;31b1排气筒用的孔;31b2吸气口;31c平衡重;32工作装置;32a动臂;32b斗杆;32c铲斗;40下部行驶体;50履带装置。
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