JP7122962B2

JP7122962B2 - industrial engine

Info

Publication number: JP7122962B2
Application number: JP2018247974A
Authority: JP
Inventors: 貴仁上村; 晋也浅田; 勇哲李
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2022-08-22
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: JP2020106014A

Description

本発明は、農用トラクタやコンバインなどの農機、或いは建機などに搭載されるエンジン、即ち、産業用エンジンに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine mounted on an agricultural machine such as an agricultural tractor, a combine harvester, or a construction machine, that is, an industrial engine.

４気筒ディーゼルエンジンなどの直列で多気筒（複数気筒）エンジンにおいては、シリンダヘッドの複数の排気ポートを跨ぐ長尺形状の排気マニホルドが用いられる構造のものがある。このような長尺状の排気マニホルドを有するエンジンとしては、特許文献１や特許文献２において開示されたものが知られている。 2. Description of the Related Art In series, multi-cylinder (multi-cylinder) engines such as four-cylinder diesel engines, there is a structure in which an elongated exhaust manifold that straddles a plurality of exhaust ports of a cylinder head is used. As an engine having such an elongated exhaust manifold, those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known.

特許文献１にて開示される排気マニホルドは、多数の排気ポートの全てを覆う１つの幅広い開口を有する細長い箱状（蓋状）のものに構成されている。特許文献２にて開示される排気マニホルドは、平面視で略円弧状に湾曲した細長い排気マニホルド本体部と、若干の長さを有する複数の枝分かれ管とを備えた構造のものに構成されている。 The exhaust manifold disclosed in Patent Document 1 is configured as an elongated box-like (lid-like) having one wide opening that covers all of the many exhaust ports. The exhaust manifold disclosed in Patent Document 2 has a structure including an elongated exhaust manifold main body curved in a substantially arc shape in a plan view, and a plurality of branch pipes having a certain length. .

特開２００９－１９７６８０号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-197680 特開２０１４－４０８０８号公報JP 2014-40808 A

近年のエンジン高出力化は農業機械や建設機械のエンジン、即ち産業用エンジンにも波及しており、高温の排気ガスに晒される排気マニホルドの熱的条件も厳しくなってきている。また、産業用エンジンも高出力化だけでなく小型化も要求されており、そのため、過給機が排気マニホルド近傍に設けられるなど、熱的条件はより厳しくなってきている。 In recent years, the increase in engine output has spread to engines for agricultural machinery and construction machinery, that is, industrial engines, and the thermal conditions of exhaust manifolds exposed to high-temperature exhaust gas have become severe. In addition, industrial engines are required not only to have higher output but also to be smaller, and for this reason, the thermal conditions are becoming more severe, for example, the supercharger is provided near the exhaust manifold.

高出力化に伴い、熱的条件に加えて各部の強度アップも必要になるので、排気マニホルドにおいても、対策として大型化（厚肉化）や高剛性化が要求されている。しかしながら、農用トラクタや芝刈機などの農機での使用においては、排ワラや刈草などの塵や異物がエンジンルーム内にも侵入してくるので、大型化された排気マニホルドの上に塵や異物が堆積し易い不利が考えられる。溜まったワラなどによって周辺部品の詰まりを引き起こしたり、排気部品からの熱で高温になったりするおそれもある。 Along with the increase in output, it is necessary to increase the strength of each part in addition to the thermal conditions, so the exhaust manifold is also required to be increased in size (thickness) and rigidity as a countermeasure. However, when used in agricultural machinery such as agricultural tractors and lawn mowers, dust and foreign matter such as waste straw and grass clippings enter the engine room, so dust and foreign matter are trapped on the large exhaust manifold. A possible disadvantage is that it tends to deposit. There is also a risk that the surrounding parts will be clogged with accumulated straw or the like, and the heat from the exhaust parts will raise the temperature.

本発明の目的は、大型化された排気マニホルドを、その上に塵や異物が堆積し難いようにしながら用いることができるようにして、作業条件の厳しい農機などにも良好に使用することができるように改善された産業用エンジンを提供する点にある。 An object of the present invention is to make it possible to use an enlarged exhaust manifold while preventing dust and foreign matter from accumulating on it, so that it can be used favorably for agricultural machinery and the like that are subject to severe working conditions. to provide an improved industrial engine.

本発明は、産業用エンジンにおいて、
複数の排気入口部と、複数の前記排気入口部どうしを連通させる排気マニホルド本体部とを有する排気マニホルドがシリンダヘッドに取付けられ、
前記排気マニホルド本体部に上方突出するリブが形成されるとともに、前記リブの上面が、シリンダヘッド側が高くなる傾斜が付けられた斜面に形成され、
前記排気マニホルドの下方で、かつ、横外側となる位置に直方体のＥＧＲクーラが設けられ、
前記排気マニホルドの長手方向と前記ＥＧＲクーラの長手方向とは互いに同じ方向であり、
前記ＥＧＲクーラの上面の高さ位置はシリンダブロック側が高くなるように、前記ＥＧＲクーラがＥＧＲガス流れ方向に沿うＥＧＲ軸心の回りに傾けられていることを特徴とする。
The present invention, in an industrial engine,
an exhaust manifold having a plurality of exhaust inlets and an exhaust manifold main body communicating the plurality of exhaust inlets is attached to the cylinder head;
a rib protruding upward is formed in the exhaust manifold main body, and an upper surface of the rib is formed into a sloping surface that is higher on the cylinder head side,
A rectangular parallelepiped EGR cooler is provided at a position below and laterally outside the exhaust manifold,
the longitudinal direction of the exhaust manifold and the longitudinal direction of the EGR cooler are the same;
The EGR cooler is tilted about the EGR axis along the EGR gas flow direction so that the height position of the upper surface of the EGR cooler is higher on the cylinder block side.

前記リブの上面の傾き角度が１５～２５度に設定されているとよい。前記リブは、気筒直列方向に沿って延びる単一の条リブに形成されていると好都合である。そして、前記リブは、前記排気マニホルド本体部における排気出口部を除く箇所に設けられていればよい。
It is preferable that the inclination angle of the upper surface of the rib is set to 15 to 25 degrees. Advantageously, the rib is formed as a single rib extending along the direction in which the cylinders are in line. Further, the ribs may be provided at locations other than the exhaust outlet portion of the exhaust manifold main body.

前記排気マニホルドの下方で、かつ、横外側となる位置にＥＧＲクーラが設けられていてもよく、前記排気マニホルドの反シリンダブロック側の端部と、前記ＥＧＲクーラのシリンダブロック側の端部との互いの横方向の位置が合致されていればさらによい。 An EGR cooler may be provided below and laterally outside the exhaust manifold, and the end of the exhaust manifold opposite to the cylinder block and the end of the EGR cooler on the cylinder block side It is even better if their lateral positions are aligned with each other.

本発明によれば、排気マニホルド本体部に上方突出するリブが形成されているので、リブが形成されている部分の強度や剛性が向上させることができる。従って、排気マニホルドの大型化に伴う強度や剛性の不足を、リブにより無理なく補強して補うことが可能になる。 According to the present invention, since the ribs protruding upward are formed in the exhaust manifold main body, the strength and rigidity of the portion where the ribs are formed can be improved. Therefore, the lack of strength and rigidity that accompanies the increase in size of the exhaust manifold can be supplemented by reasonably reinforcing the ribs.

そして、リブの上面が角度の付いた斜面に形成されているので、リブ上にワラや切草などの塵や異物が降りかかってくると、それら塵や異物は上面を滑り落ちるか、又はエンジン振動により斜面下側に次第に移動してから落ちるようになり、リブ上には堆積されないようになる。よって、排気マニホルドの周辺部位に塵や異物による詰まりを誘発したり、排気マニホルド上で高温になったりすることが極力生じないようになる。 In addition, since the upper surface of the rib is formed with an angled slope, when dust or foreign matter such as straw or cut grass falls on the rib, the dust or foreign matter slides down the upper surface, or the engine vibrates. will gradually move to the bottom of the slope and then fall, and will not be deposited on the ribs. Therefore, it is possible to minimize the occurrence of clogging due to dust or foreign matter in the vicinity of the exhaust manifold and the occurrence of high temperature on the exhaust manifold.

その結果、大型化された排気マニホルドを、その上に塵や異物が堆積し難いようにしながら用いることができるようにして、作業条件の厳しい農機などにも良好に使用することができるように改善された産業用エンジンを提供することができる。 As a result, the enlarged exhaust manifold can be used while preventing dust and foreign matter from accumulating on it, and improvements have been made so that it can be used favorably even for agricultural machinery that requires severe working conditions. It is possible to provide an industrial engine that has been

産業用ディーゼルエンジンの正面図Front view of an industrial diesel engine 図１に示すエンジンの平面図A plan view of the engine shown in FIG. 図１に示すエンジンの左側面図Left side view of the engine shown in FIG. 排気マニホルドとＥＧＲクーラとを示す要部の一部切欠きの正面図FIG. 2 is a partially cutaway front view showing an exhaust manifold and an EGR cooler; 排気マニホルドとＥＧＲクーラとを示す要部の左側面図Left side view of essential parts showing an exhaust manifold and an EGR cooler 排気マニホルドとＥＧＲクーラとを示す左斜め後上方から見下げた斜視図Perspective view looking down from diagonally rear left and showing an exhaust manifold and an EGR cooler ＥＧＲクーラを示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）右斜め前上方から見た斜視図The EGR cooler is shown, (A) a plan view, (B) a perspective view seen obliquely from the upper right front side. 排気マニホルドを示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）左斜め後上方から見た斜視図An exhaust manifold is shown, (A) a plan view, (B) a perspective view seen obliquely from the rear left and above.

以下に、本発明によるＥＧＲクーラ付エンジンの実施の形態を、農用トラクタなどに搭載される産業用ディーゼルエンジンの場合について、図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an engine with an EGR cooler according to the present invention will be described below in the case of an industrial diesel engine mounted on an agricultural tractor or the like with reference to the drawings.

図１～図４に示されるように、産業用ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンと略称する）Ｅは、シリンダブロック１の上にシリンダヘッド２が組付けられ、シリンダヘッド２の上にシリンダヘッドカバー（以下、「ヘッドカバー」と略称する）３が組付けられ、シリンダブロック１の下部にオイルパン４が組付けられている。 As shown in FIGS. 1 to 4, an industrial diesel engine (hereinafter simply referred to as engine) E has a cylinder head 2 mounted on a cylinder block 1 and a cylinder head cover ( An oil pan 4 is assembled to the lower part of the cylinder block 1 .

シリンダブロック１の前側にベルト伝動機構１０が配置され、ベルト伝動機構１０の前にエンジン冷却ファン６（図２を参照）が配置されている。エンジン冷却ファン６は、気筒直列方向（前後方向）に沿う回転軸心Ｑを有している。シリンダブロック１の後端部に伝動ケース５が組付けられ、伝動ケース５の後部にフライホイールハウジング７が配置されている。シリンダブロック１の上半部はシリンダ１Ａに、そして、下半部はクランクケース１Ｂにそれぞれ構成されている。 A belt transmission mechanism 10 is arranged on the front side of the cylinder block 1 , and an engine cooling fan 6 (see FIG. 2) is arranged in front of the belt transmission mechanism 10 . The engine cooling fan 6 has a rotation axis Q extending in the cylinder in-line direction (front-rear direction). A transmission case 5 is attached to the rear end portion of the cylinder block 1 , and a flywheel housing 7 is arranged in the rear portion of the transmission case 5 . The upper half of the cylinder block 1 is composed of a cylinder 1A, and the lower half thereof is composed of a crankcase 1B.

エンジンＥの前部に、クランク軸（図示省略）の軸端に取り付けられる駆動プーリ８、エンジン冷却ファン６を駆動するためのファン用プーリ６Ａ、及びダイナモ（オルタネータ）９の従動プーリ９Ａ、ウォータポンプ１１の従動プーリ１１Ａ、その他に跨る伝動ベルト１０Ａを張架してなるベルト伝動機構１０が構成されている。 A drive pulley 8 attached to the shaft end of a crankshaft (not shown), a fan pulley 6A for driving the engine cooling fan 6, a driven pulley 9A of a dynamo (alternator) 9, and a water pump are provided at the front of the engine E. 11 driven pulleys 11A and a belt transmission mechanism 10 in which a transmission belt 10A is stretched over the others.

エンジンＥの左側には、排気マニホルド１２、過給機１３、ＥＧＲクーラ１７などが装備され、エンジンＥの右側には、吸気マニホルド１４、オイルフィルタ１５、スタータ１６、燃料供給ポンプ１８などが装備されている。エンジンＥの上方には、ブローバイガスの流路であるガスダクト１９などが配置されている。 An exhaust manifold 12, a supercharger 13, an EGR cooler 17, etc. are installed on the left side of the engine E, and an intake manifold 14, an oil filter 15, a starter 16, a fuel supply pump 18, etc. are installed on the right side of the engine E. ing. Above the engine E, a gas duct 19, which is a flow path for blow-by gas, and the like are arranged.

図４～図６に示されるように、シリンダヘッド２の左側に排気マニホルド１２が取付けられており、シリンダ１Ａ（シリンダブロック１）の左横で排気マニホルド１２の直下にはＥＧＲクーラ１７が配置されている。排気マニホルド１２とＥＧＲクーラ１７とは、ＥＧＲフランジ２０と取出しフランジ２１とを用いて着脱可能にボルト止めにより一体化されている。 As shown in FIGS. 4 to 6, an exhaust manifold 12 is mounted on the left side of the cylinder head 2, and an EGR cooler 17 is arranged on the left side of the cylinder 1A (cylinder block 1) and immediately below the exhaust manifold 12. ing. The exhaust manifold 12 and the EGR cooler 17 are detachably integrated by bolting using an EGR flange 20 and a take-out flange 21 .

図５、図６、図８に示されるように、排気マニホルド１２は、シリンダヘッド２に取付けられる側である４箇所の排気入口部１２ａを備える排気マニホルド本体部１２Ａを有している。排気マニホルド本体部１２Ａには、前から順に、ＥＧＲ取出し部１２ｂ、排気出口部１２ｃ、取付ステー１２ｄ、取付座１２ｅが形成されている。排気マニホルド１２は、複数の排気入口部１２ａどうしを連通させる前後に長い内部空間２９（図４を参照）を有している。 As shown in FIGS. 5, 6, and 8, the exhaust manifold 12 has an exhaust manifold body portion 12A provided with four exhaust inlet portions 12a on the side attached to the cylinder head 2. As shown in FIGS. An EGR extraction portion 12b, an exhaust outlet portion 12c, a mounting stay 12d, and a mounting seat 12e are formed in order from the front on the exhaust manifold body portion 12A. The exhaust manifold 12 has an internal space 29 (see FIG. 4) that is elongated in the front-rear direction and allows the plurality of exhaust inlet portions 12a to communicate with each other.

排気入口部１２ａは、シリンダヘッド２の排気ポート（図示省略）に連通して排気を受け取る入口開口（図示省略）を有し、気筒数に応じた数（４箇所）で設けられている。ＥＧＲ取出し部１２ｂは、排気ガスの一部をＥＧＲクーラ１７に供給すべく排気マニホルド１２の内部空間２９に対する連通路（図示省略）を備えており、排気マニホルド本体部１２Ａの前端部に形成されている。 The exhaust inlet portions 12a have inlet openings (not shown) that communicate with exhaust ports (not shown) of the cylinder head 2 to receive the exhaust gas, and are provided in a number (four locations) corresponding to the number of cylinders. The EGR extraction portion 12b has a communication passage (not shown) with respect to the internal space 29 of the exhaust manifold 12 to supply part of the exhaust gas to the EGR cooler 17, and is formed at the front end portion of the exhaust manifold body portion 12A. there is

排気出口部１２ｃは、過給機１３を支持し、かつ、排気ガスを過給機１３に送るための台座であり、排気マニホルド本体部１２Ａ（の内部空間）に連通される取出し開口２３を有して排気マニホルド本体部１２Ａに突設されている。取付ステー１２ｄは、排気処理装置（図示省略）を支持するための台座として排気マニホルド本体部１２Ａに形成されている。取付座１２ｅは、その左側面に開口する複数の雌ネジ１２ｆを有しており、排気マニホルド本体部１２Ａの後端部に形成されている。 The exhaust outlet portion 12c is a pedestal for supporting the turbocharger 13 and sending exhaust gas to the turbocharger 13, and has an extraction opening 23 that communicates with (internal space of) the exhaust manifold body portion 12A. It protrudes from the exhaust manifold main body 12A. The mounting stay 12d is formed on the exhaust manifold body 12A as a pedestal for supporting an exhaust treatment device (not shown). The mounting seat 12e has a plurality of female threads 12f opening on its left side surface and is formed at the rear end of the exhaust manifold main body 12A.

また、排気マニホルド本体部１２Ａにおける１気筒目（前端）の排気入口部１２ａと２気筒目（前から２番目）の排気入口部１２ａとの間の部分に、上方突出した補強リブ１２ｇが形成されている。排気入口部１２ａの高さは、排気マニホルド本体部１２Ａの高さよりも高く少し上方突出する状態となっており、１－２気筒間で相隣る排気入口部１２ａ，１２ａの上方突出部どうしが補強リブ１２ｇで繋がれており、排気マニホルド１２としての強度・剛性の向上に寄与している。 A reinforcing rib 12g protruding upward is formed between the first cylinder (front end) exhaust inlet portion 12a and the second cylinder (second from the front) exhaust inlet portion 12a in the exhaust manifold body portion 12A. ing. The height of the exhaust inlet portion 12a is higher than the height of the exhaust manifold body portion 12A and protrudes slightly upward. They are connected by a reinforcing rib 12g, which contributes to improving the strength and rigidity of the exhaust manifold 12.

補強リブ１２ｇは、排気マニホルド本体部１２Ａの左右幅方向で中央部において比較的幅広のリブで、かつ、気筒直列方向に沿って延びる単一の条リブに形成されるとともに、補強リブ１２ｇの上面２２は、右側よりも左側の高さが低い斜面（傾斜面）に形成されている。つまり、上面２２には、シリンダヘッド側が高くなる傾斜が付けられている。なお、図示は省略するが、取付ステー１２ｄがない排気マニホルドの場合には、補強リブ１２ｇを、３，４気筒目の排気入口部１２ａ，１２ａどうしの間に設けてもよい（排気マニホルド本体部１２Ａにおける排気出口部１２ｃを除く箇所に設けられてもよい）。 The reinforcing rib 12g is a relatively wide rib at the central portion in the left-right width direction of the exhaust manifold main body portion 12A, and is formed as a single rib extending along the straight line direction of the cylinders. 22 is formed on a slope (inclined surface) whose height on the left side is lower than that on the right side. That is, the upper surface 22 is inclined such that the cylinder head side is higher. Although illustration is omitted, in the case of an exhaust manifold without the mounting stay 12d, a reinforcing rib 12g may be provided between the exhaust inlet portions 12a, 12a of the third and fourth cylinders (exhaust manifold body portion 12A except for the exhaust outlet portion 12c).

図８（Ａ）に示されるように、補強リブ１２ｇの左右幅であるリブ幅ｒは、排気マニホルド本体部１２Ａの左右幅ｗの４０～６０％（０．４ｗ≦ｒ≦０．６ｗ）であり、例えば半分（ｒ＝０．５ｗ）に設定されている。図４に示されるように、補強リブ１２ｇの上面２２の水平面に対して傾斜する角度θの値は、１５度～２５度（１５度≦θ≦２５度）であり、例えば２０度に設定されている。 As shown in FIG. 8A, the rib width r, which is the lateral width of the reinforcing rib 12g, is 40 to 60% (0.4w≤r≤0.6w) of the lateral width w of the exhaust manifold main body 12A. Yes, for example, it is set to half (r=0.5w). As shown in FIG. 4, the value of the angle θ at which the upper surface 22 of the reinforcing rib 12g is inclined with respect to the horizontal plane is 15 degrees to 25 degrees (15 degrees≦θ≦25 degrees), and is set to 20 degrees, for example. ing.

図４～図７に示されるように、ＥＧＲクーラ１７は、冷却水による冷却構造を採る積層型のクーラであり、前側のガス入口部２４と後側のガス出口部２５とを備えて前後方向に長い直方体の形状を呈している。ガス入口部２４は、矩形の入口開口２４ａを有する厚板フランジ状の箇所であり、ガス出口部２５も、入口開口２４ａと同じ矩形の出口開口（図示省略）を有する厚板フランジ状の箇所である。 As shown in FIGS. 4 to 7, the EGR cooler 17 is a laminated cooler that employs a cooling structure using cooling water. It has a long cuboid shape. The gas inlet portion 24 is a thick plate flange-like portion having a rectangular inlet opening 24a, and the gas outlet portion 25 is also a thick plate flange-like portion having the same rectangular outlet opening (not shown) as the inlet opening 24a. be.

ガス入口部２４とガス出口部２５との間のクーラ本体部１７Ａは、基本平らな上下左右の壁面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを備えており、上壁面１７ａの前部に冷却水の取り込みパイプ２６が、そして下壁面１７ｂの後部に冷却水の排出パイプ２７がそれぞれ夫々取付けられている。断面が矩形で対称形状を有するクーラ本体部１７Ａ（図４を参照）は、気筒直列方向である前後方向に沿うＥＧＲ軸心Ｐを備えている。 The cooler body 17A between the gas inlet 24 and the gas outlet 25 has basically flat upper, lower, left, and right wall surfaces 17a, 17b, 17c, and 17d. 26 and a cooling water discharge pipe 27 are attached to the rear portion of the lower wall surface 17b. A cooler body portion 17A (see FIG. 4) having a rectangular cross section and a symmetrical shape has an EGR axis P along the longitudinal direction, which is the direction in which the cylinders are in line.

図５、図６に示されるように、排気マニホルド１２とＥＧＲクーラ１７とは、ＥＧＲ取出し部１２ｂとガス入口部２４とがＥＧＲフランジ２０を間に挟んで（介して）ボルト止め連結され、かつ、取付座１２ｅとガス出口部２５とが取出しフランジ２１を間に挟んで（介して）ボルト止め連結されることにより、一体化されたＡｓｓｙ部品の状態とすることが可能に構成されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the exhaust manifold 12 and the EGR cooler 17 are connected by bolting the EGR outlet portion 12b and the gas inlet portion 24 with the EGR flange 20 interposed therebetween, and , and the mounting seat 12e and the gas outlet portion 25 are connected by bolts with the take-out flange 21 interposed therebetween, so that they can be integrated as an assembly part.

ＥＧＲクーラ１７は、ＥＧＲフランジ２０と取出しフランジ２１とを用いて排気マニホルド１２に支持（ボルト止め取付け）されている。つまり、予めＥＧＲクーラ１７が排気マニホルド１２に組み付けたＡｓｓｙ状態のもの、即ち、ＥＧＲクーラ付排気マニホルドＡ（図６を参照）とされている。エンジンＥへの組付けとしては、ＥＧＲクーラ付排気マニホルドＡを、その排気マニホルド１２をシリンダヘッド２にボルト止めすることにより行われる。 The EGR cooler 17 is supported (bolted) on the exhaust manifold 12 using an EGR flange 20 and a take-out flange 21 . That is, the EGR cooler 17 is preliminarily assembled to the exhaust manifold 12, that is, the exhaust manifold A with EGR cooler (see FIG. 6). The assembly to the engine E is performed by bolting the exhaust manifold 12 of the exhaust manifold A with an EGR cooler to the cylinder head 2 .

従って、ＥＧＲクーラ１７は、エンジンＥへの組付け状態では、排気マニホルド１２を介してシリンダヘッド２に支持され、かつ、ＥＧＲクーラ１７の長手方向が前後方向（気筒直列方向）に沿う姿勢となるように構成されている。回転軸心Ｑの軸心方向は前後方向であるから、エンジン冷却ファン６による冷却風がＥＧＲクーラ１７の長手名方向に沿って吹くように設定されている。 Therefore, when the EGR cooler 17 is assembled to the engine E, it is supported by the cylinder head 2 via the exhaust manifold 12, and the longitudinal direction of the EGR cooler 17 is in the longitudinal direction (in-line direction of the cylinders). is configured as Since the axial direction of the rotation axis Q is the longitudinal direction, the cooling air from the engine cooling fan 6 is set to blow along the longitudinal direction of the EGR cooler 17 .

排気マニホルド１２（の内部空間）に吐出された排気ガスは、その大部分が排気出口部１２ｃの取出し開口２３から過給機１３に流れて行くとともに、一部はＥＧＲ取出し部１２ｂ（の内部通路）からＥＧＲフランジ２０（の内部通路）を通ってＥＧＲクーラ１７に入り、ＥＧＲクーラ１７で冷却された後に取出しフランジ２１（の内部通路）を通るように構成されている。なお、過給機１３を通過後の排気ガスは排気処理装置（図示省略）に流れて行き、取出しフランジ２１からの排気ガスは、還元ダクト２８を用いて吸気通路（例：吸気マニホルド１４）に流れて行く。 Most of the exhaust gas discharged into (the inner space of) the exhaust manifold 12 flows to the supercharger 13 from the outlet opening 23 of the exhaust outlet portion 12c, and part of the exhaust gas flows into the EGR outlet portion 12b (the inner passage of the exhaust manifold 12). ) into the EGR cooler 17 through (the internal passage of) the EGR flange 20, and after being cooled by the EGR cooler 17, passes through the take-out flange 21 (the internal passage thereof). After passing through the supercharger 13, the exhaust gas flows to an exhaust treatment device (not shown), and the exhaust gas from the take-out flange 21 is directed to the intake passage (eg, the intake manifold 14) through the return duct 28. flow away.

ＥＧＲクーラ１７が前記Ａｓｓｙ部品としてエンジンＥに組み付けられた状態では、ＥＧＲクーラ１７の上壁面（上面）１７ａの高さ位置はシリンダブロック側が高くなるように、ＥＧＲクーラ１７がＥＧＲガス流れ方向（前後方向）に沿うＥＧＲ軸心Ｐの回りに傾けられている。上壁面１７ａのＥＧＲ軸心Ｐ回りに傾けられた角度βの値は１５～２５度（１５度≦β≦２５度）に設定されている。一例として、βは２０度に設定される。 When the EGR cooler 17 is assembled to the engine E as the Assy component, the EGR cooler 17 is positioned so that the height of the upper wall surface (upper surface) 17a of the EGR cooler 17 is higher on the cylinder block side. direction). The value of the angle β at which the upper wall surface 17a is inclined around the EGR axis P is set to 15 to 25 degrees (15 degrees ≤ β ≤ 25 degrees). As an example, β is set to 20 degrees.

図４に示されるように、角度βで傾けられているＥＧＲクーラ１７は、排気マニホルド１２の下方において互いに上下で重ならない又はほぼ重ならないように、横外側（左側）に寄せられた状態で設けられている。その結果、ＥＧＲクーラ１７の上面１７ａのシリンダブロック側（右側）の端部１７ｔと、排気マニホルド１２の反シリンダブロック側（左側）の端部１２ｔとの互いの横方向（左右方向）の位置が合致又はほぼ合致するように設定されている。 As shown in FIG. 4, the EGR coolers 17 tilted at an angle β are provided under the exhaust manifold 12 in a laterally outward (left) state so that they do not overlap each other vertically or nearly do not overlap each other. It is As a result, the positions of the end 17t on the cylinder block side (right side) of the upper surface 17a of the EGR cooler 17 and the end 12t on the side opposite to the cylinder block (left side) of the exhaust manifold 12 in the lateral direction (horizontal direction) are It is set to match or nearly match.

例えば、このエンジンＥが農用トラクタやコンバインといった農機に適用された場合、農作業に伴って排ワラや切草、枝付き籾などの塵や異物がエンジンルームに侵入することがよくある。エンジンＥの何処かに平らな面があるとそれら塵や異物が堆積し易くなり、堆積した塵や異物によって、周辺部品（流体の出入口、補機やパイプなど）に詰まりを引き起こしたり、比較的高温となるＥＧＲクーラなどの排気部品では、堆積した塵や異物が熱で高温になったりするおそれもある。 For example, when this engine E is applied to an agricultural machine such as an agricultural tractor or a combine harvester, dust and foreign substances such as waste straw, cut grass, and rice with branches often enter the engine room during agricultural work. If there is a flat surface anywhere on the engine E, dust and foreign matter are likely to accumulate. Exhaust parts such as an EGR cooler, which reach high temperatures, may become hot due to the heat of accumulated dust and foreign matter.

本実施形態によれば、平らな上面を有するＥＧＲクーラ１７をそのＥＧＲ軸心Ｐの回りに捻って傾け、上壁面１７ａを斜面としてあるから、前述の塵や異物は上壁面１７ａから滑り落ちる（或いはエンジン振動により斜面の下側に移動してズリ落ちる）ようになり、ＥＧＲクーラ１７の上に堆積しないようになる。その結果、ＥＧＲクーラ１７の周辺部位に塵や異物による詰まりを誘発したり、ＥＧＲクーラ１７上で高温になったりすることが生じないように回避される。 According to this embodiment, the EGR cooler 17 having a flat upper surface is twisted and tilted around the EGR axis P, and the upper wall surface 17a is formed as a slope. Due to the vibration of the engine, it moves to the lower side of the slope and slides down), so that it does not accumulate on the EGR cooler 17. As a result, clogging of the EGR cooler 17 by dust or foreign matter and high temperature on the EGR cooler 17 are avoided.

図４、図６、図８に示されるように、排気マニホルド１２は、上方突出する４箇所の排気入口部１２ａを備えた排気マニホルド本体部１２Ａを有する前後に長い部品である。４気筒目（最後部）の排気入口部１２ａと３気筒目（後から二番目）の排気入口部１２ａとの間には取付ステー１２ｄが、そして、３気筒目の排気入口部１２ａと２気筒目（前から二番目）の排気入口部１２ａとの間には排気出口部１２ｃがそれぞれ形成されており、強度・剛性が補強されている。 As shown in FIGS. 4, 6, and 8, the exhaust manifold 12 is a longitudinally elongated part having an exhaust manifold body 12A with four exhaust inlets 12a protruding upward. A mounting stay 12d is provided between the exhaust inlet portion 12a of the fourth cylinder (last part) and the exhaust inlet portion 12a of the third cylinder (second from the rear). An exhaust outlet portion 12c is formed between the first (second from the front) exhaust inlet portion 12a and the strength and rigidity are reinforced.

ところが、１気筒目（最前部）の排気入口部１２ａと２気筒目の排気入口部１２ａとの間には、排気出口部１２ｃや取付ステー１２ｄなどの形成物がなく、排気マニホルド本体部１２Ａのみの構成とされている。そのため、結果的に排気マニホルド本体部１２Ａにおける１，２気筒目の排気入口部１２ａ，１２ａ間の部分の強度・剛性が不足気味になることを避けるべく、上方突出した前述の補強リブ１２ｇを形成させてある。 However, between the exhaust inlet portion 12a of the first cylinder (the frontmost portion) and the exhaust inlet portion 12a of the second cylinder, there is no formation such as the exhaust outlet portion 12c or the mounting stay 12d, and only the exhaust manifold body portion 12A is provided. It is considered to be the configuration of Therefore, in order to avoid insufficient strength and rigidity of the portion between the exhaust inlet portions 12a, 12a of the first and second cylinders in the exhaust manifold body portion 12A, the reinforcing rib 12g projecting upward is formed. I let you.

そして、補強リブ１２ｇの上面２２が角度θで左下がりの斜面（傾斜面）に形成されているので、補強リブ１２ｇ上に塵や異物が降りかかってくると、それら塵や異物は上面２２を滑り落ちて（或いはエンジン振動により斜面の下側に移動してズリ落ちて）堆積されないようになる。その結果、排気マニホルド１２の周辺部位に塵や異物による詰まりを誘発したり、排気マニホルド１２上で高温になったりすることが生じないように回避される。 Further, since the upper surface 22 of the reinforcing rib 12g is formed on an inclined surface (inclined surface) sloping downward to the left at an angle θ, when dust or foreign matter falls on the reinforcing rib 12g, the dust or foreign matter falls on the upper surface 22. It slides down (or moves to the lower side of the slope due to engine vibration and slides down) to prevent it from accumulating. As a result, clogging of the exhaust manifold 12 by dust or foreign matter and high temperature on the exhaust manifold 12 are avoided.

加えて、ＥＧＲクーラ１７のシリンダブロック側の端部１７ｔと、排気マニホルド１２の反シリンダブロック側（左側）の端部１２ｔとの互いの横方向位置が合致（又はほぼ合致）する構成であるから、補強リブ１２ｇの上面２２から滑り落ちた塵や異物は上壁面１７ａに落ちることになり、その上壁面１７ａの傾斜によってさらに滑り落ちる。 In addition, the end 17t on the cylinder block side of the EGR cooler 17 and the end 12t on the side opposite to the cylinder block (left side) of the exhaust manifold 12 are aligned (or substantially aligned) in the lateral direction. Dust and foreign matter slipping down from the upper surface 22 of the reinforcing rib 12g falls onto the upper wall surface 17a, and further slides down due to the inclination of the upper wall surface 17a.

従って、エンジンＥの構造（ＥＧＲクーラ１７とシリンダブロック１間に管路などの補機が配置される構造）上、ＥＧＲクーラ１７が排気マニホルド１２よりも横方向に張り出す構造としながらも、塵や異物が排気マニホルド１２にもＥＧＲクーラ１７にも堆積され難いように上手く構成されている。エンジン冷却ファン６の回転軸心ＱとＥＧＲクーラ１７の軸心であるＥＧＲ軸心Ｐ及び長手方向が一致しているので、前後向きの冷却風によりＥＧＲクーラ１７が効率よく空冷される。 Therefore, in terms of the structure of the engine E (the structure in which auxiliary equipment such as pipe lines are arranged between the EGR cooler 17 and the cylinder block 1), the EGR cooler 17 projects laterally beyond the exhaust manifold 12. The exhaust manifold 12 and the EGR cooler 17 are well constructed so that foreign matter is less likely to accumulate. Since the rotation axis Q of the engine cooling fan 6 and the EGR axis P, which is the axis of the EGR cooler 17, and the longitudinal direction are coincident, the EGR cooler 17 is efficiently cooled by front-rear cooling air.

〔別実施形態〕
補強リブ１２ｇは、前後一直線ではなく、多少左右に傾いたリブであるとか、リブ幅が大小に変化するようなリブでもよく、要は塵や塵埃が滑り落ちることが可能となるように、上面が斜面に形成されていることである。 [Another embodiment]
The reinforcing rib 12g may be a rib that is not straight from front to back, but is slightly tilted to the left and right, or may be a rib whose rib width changes in size. It is formed on the slope.

２シリンダヘッド
１２排気マニホルド
１２Ａ排気マニホルド本体部
１２ａ排気入口部
１２ｃ排気出口部
１２ｇリブ
１２ｔ反シリンダブロック側の端部
１７ＥＧＲクーラ
１７ｔシリンダブロック側の端部
２２上面
θ 傾き角度 2 Cylinder head 12 Exhaust manifold 12A Exhaust manifold main body 12a Exhaust inlet 12c Exhaust outlet 12g Rib 12t End on the side opposite to the cylinder block 17 EGR cooler 17t End on the cylinder block side 22 Upper surface θ Inclination angle

Claims

複数の排気入口部と、複数の前記排気入口部どうしを連通させる排気マニホルド本体部とを有する排気マニホルドがシリンダヘッドに取付けられ、
前記排気マニホルド本体部に上方突出するリブが形成されるとともに、前記リブの上面が、シリンダヘッド側が高くなる傾斜が付けられた斜面に形成され、
前記排気マニホルドの下方で、かつ、横外側となる位置に直方体のＥＧＲクーラが設けられ、
前記排気マニホルドの長手方向と前記ＥＧＲクーラの長手方向とは互いに同じ方向であり、
前記ＥＧＲクーラの上面の高さ位置はシリンダブロック側が高くなるように、前記ＥＧＲクーラがＥＧＲガス流れ方向に沿うＥＧＲ軸心の回りに傾けられている産業用エンジン。

an exhaust manifold having a plurality of exhaust inlets and an exhaust manifold main body communicating the plurality of exhaust inlets is attached to the cylinder head;
a rib protruding upward is formed in the exhaust manifold main body, and an upper surface of the rib is formed into a sloping surface that is higher on the cylinder head side,
A rectangular parallelepiped EGR cooler is provided at a position below and laterally outside the exhaust manifold,
the longitudinal direction of the exhaust manifold and the longitudinal direction of the EGR cooler are the same;
The industrial engine, wherein the EGR cooler is tilted about the EGR axis along the EGR gas flow direction so that the height position of the upper surface of the EGR cooler is higher on the cylinder block side.

前記リブは、気筒直列方向に沿って延びる単一の条リブに形成されている請求項１に記載の産業用エンジン。 2. The industrial engine according to claim 1, wherein said rib is formed as a single rib extending along the cylinder line-in-line direction.

前記リブは、前記排気マニホルド本体部における排気出口部を除く箇所に設けられている請求項１又は２に記載の産業用エンジン。 3. The industrial engine according to claim 1, wherein the rib is provided at a portion of the exhaust manifold main body excluding an exhaust outlet portion.

前記リブの上面の傾き角度が１５～２５度に設定されている請求項１～３の何れか一項に記載の産業用エンジン。 The industrial engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the inclination angle of the upper surface of the rib is set to 15 to 25 degrees.

前記排気マニホルドの反シリンダブロック側の端部と、前記ＥＧＲクーラのシリンダブロック側の端部との互いの横方向の位置が合致されている請求項１～４の何れか一項に記載の産業用エンジン。 5. The industry of any one of claims 1-4, wherein the end of the exhaust manifold opposite the cylinder block and the end of the EGR cooler facing the cylinder block are laterally aligned with each other. for engine.