JP7491866B2 - Engine equipment - Google Patents
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Description
本願発明は、過給機を備えたエンジン装置に関するものである。 This invention relates to an engine device equipped with a turbocharger.
従来から、エンジン出力の向上や燃費改善を目的として、エンジンのシリンダ内の空気密度を増大させるべく、排気エネルギーにより新気を圧縮させる過給機がエンジン装置に搭載される(特許文献1参照)。ディーゼルエンジンにおいては、高密度の空気を大量にシリンダ内に供給することで多量の燃料を燃焼させて、エンジン出力やエンジントルクを増大させるだけでなく、燃料と空気の混合を促進させることにより予混合燃焼を抑制して、NOx排出量の低減も図れる。 Conventionally, in order to increase the air density inside the cylinder of an engine in order to improve engine output and fuel efficiency, a turbocharger that compresses fresh air using exhaust energy has been installed in an engine device (see Patent Document 1). In a diesel engine, supplying a large amount of high-density air into the cylinder burns a large amount of fuel, not only increasing engine output and engine torque, but also suppressing premixed combustion by promoting the mixing of fuel and air, thereby reducing NOx emissions.
また、1台の過給機による単段過給機では、高出力エンジンにおける要求に対して限界があるため、2台の過給機を高圧段と低圧段とで直列に連結させた二段過給機を搭載させたエンジンが提案されている(特許文献2参照)。 In addition, because a single-stage turbocharger using one turbocharger has limitations in terms of meeting the requirements for a high-output engine, an engine has been proposed that is equipped with a two-stage turbocharger in which two turbochargers are connected in series at the high-pressure stage and the low-pressure stage (see Patent Document 2).
ところで、エンジンの搭載スペースは搭載対象の作業車両(建設機械や農作業機等)によって様々だが、近年は、軽量化やコンパクト化の要請で、搭載スペースに制約がある(狭小である)ことが多い。このため、エンジンの構成部品をコンパクトにレイアウトする必要がある。 The space required to mount an engine varies depending on the work vehicle (construction machinery, agricultural machinery, etc.) on which it is to be mounted, but in recent years, due to demands for lighter and more compact vehicles, the mounting space is often constrained (narrow). For this reason, it is necessary to lay out the engine components in a compact manner.
本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供することを技術的課題としている。 The technical objective of the present invention is to provide an engine device that has been improved upon based on the current situation described above.
本願発明のエンジン装置は、排気マニホールドと過給機を備えるエンジン装置であって、前記過給機は、高圧段過給機と低圧段過給機とによる二段過給機で構成され、前記高圧段過給機は、前記排気マニホールドに取り付けられ、前記低圧段過給機は、前記排気マニホールドの上方に配置され、前記高圧段過給機と前記低圧段過給機とが連結されているものである。 The engine device of the present invention is an engine device equipped with an exhaust manifold and a turbocharger, the turbocharger being a two-stage turbocharger consisting of a high-pressure stage turbocharger and a low-pressure stage turbocharger, the high-pressure stage turbocharger being attached to the exhaust manifold, the low-pressure stage turbocharger being disposed above the exhaust manifold, and the high-pressure stage turbocharger and the low-pressure stage turbocharger being connected to each other.
本願発明のエンジン装置において、前記高圧段過給機は、前記排気マニホールドの近傍に配置されるようにしてもよい。 In the engine device of the present invention, the high-pressure stage turbocharger may be disposed near the exhaust manifold.
また、本願発明のエンジン装置において、前記低圧段過給機は、前記高圧段過給機よりも前記高圧段過給機の排気出口側に配置されるようにしてもよい。 In addition, in the engine device of the present invention, the low-pressure stage turbocharger may be disposed closer to the exhaust outlet of the high-pressure stage turbocharger than the high-pressure stage turbocharger.
また、本願発明のエンジン装置において、前記排気マニホールドからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置を備え、前記排気ガス浄化装置の排気入口は、前記低圧段過給機よりも前記排気出口側に配置されるようにしてもよい。 The engine device of the present invention may further include an exhaust gas purification device that purifies the exhaust gas from the exhaust manifold, and the exhaust inlet of the exhaust gas purification device may be disposed closer to the exhaust outlet than the low-pressure stage turbocharger.
本願発明のエンジン装置によって、排気マニホールドと二段過給機をコンパクトに配置できる。 The engine device of the present invention allows the exhaust manifold and two-stage turbocharger to be arranged compactly.
以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1~図5を参照しながら、エンジン装置の一例としてのエンジン1の全体構造について説明する。この実施形態では、エンジン1はディーゼルエンジンで構成される。エンジン1なお、以下の説明では、クランク軸5と平行な両側部(クランク軸5を挟んで両側の側部)を左右、フライホイールハウジング7設置側を前側、冷却ファン9設置側を後側と称して、これらを便宜的に、エンジン1における四方及び上下の位置関係の基準としている。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall structure of engine 1, an example of an engine device, will be described with reference to Figs. 1 to 5. In this embodiment, engine 1 is a diesel engine. In the following description of engine 1, both sides parallel to crankshaft 5 (both sides sandwiching crankshaft 5) will be referred to as the left and right, the side where flywheel housing 7 is installed will be referred to as the front side, and the side where cooling fan 9 is installed will be referred to as the rear side, and for convenience, these will be used as the basis for the positional relationships of the four sides and the top and bottom of engine 1.
図1~図5に示すように、エンジン1におけるクランク軸5と平行な一側部に吸気マニホールド3を、他側部に排気マニホールド4を配置している。実施形態では、シリンダヘッド2の右側面に吸気マニホールド3がシリンダヘッド2と一体に成形されている。シリンダヘッド2の左側面に排気マニホールド4が設置されている。シリンダヘッド2は、クランク軸5とピストン(図示省略)が内蔵されたシリンダブロック6上に搭載されている。 As shown in Figures 1 to 5, the intake manifold 3 is disposed on one side parallel to the crankshaft 5 of the engine 1, and the exhaust manifold 4 is disposed on the other side. In this embodiment, the intake manifold 3 is molded integrally with the cylinder head 2 on the right side of the cylinder head 2. The exhaust manifold 4 is installed on the left side of the cylinder head 2. The cylinder head 2 is mounted on a cylinder block 6 that houses the crankshaft 5 and pistons (not shown).
シリンダブロック6の前後両側面から、クランク軸5の前後先端側を突出させている。エンジン1におけるクランク軸5と交差する一側部(実施形態ではシリンダブロック6の前側面側)に、フライホイールハウジング7が固着されている。フライホイールハウジング7内にフライホイール8が配置されている。フライホイール8はクランク軸5の前端側
に固着されていて、クランク軸5と一体的に回転するように構成されている。作業機械(例えば油圧ショベルやフォークリフト等)の作動部に、フライホイール8を介してエンジン1の動力を取り出すように構成されている。エンジン1におけるクランク軸5と交差する他側部(実施形態ではシリンダブロック6の後側面側)に、冷却ファン9が設けられている。クランク軸5の後端側からベルト10を介して冷却ファン9に回転力を伝達するように構成されている。
The front and rear ends of the crankshaft 5 protrude from both the front and rear side surfaces of the cylinder block 6. A flywheel housing 7 is fixed to one side of the engine 1 that intersects with the crankshaft 5 (the front side surface of the cylinder block 6 in this embodiment). A flywheel 8 is disposed in the flywheel housing 7. The flywheel 8 is fixed to the front end side of the crankshaft 5 and is configured to rotate integrally with the crankshaft 5. The engine 1 is configured to extract power from the flywheel 8 to a working section of a work machine (e.g., a hydraulic excavator, a forklift, etc.). A cooling fan 9 is provided on the other side of the engine 1 that intersects with the crankshaft 5 (the rear side surface of the cylinder block 6 in this embodiment). The cooling fan 9 is configured to transmit rotational force from the rear end side of the crankshaft 5 to the cooling fan 9 via a belt 10.
シリンダブロック6の下面に、オイルパン11が配置されている。オイルパン11内には潤滑油が貯留されている。オイルパン11内の潤滑油は、シリンダブロック6のフライホイールハウジング7との連結部分であってシリンダブロック6の右側面側に配置された潤滑油ポンプ(図示省略)にて吸引され、シリンダブロック6の右側面に配置されたオイルクーラ13並びにオイルフィルタ14を介して、エンジン1の各潤滑部に供給される。各潤滑部に供給された潤滑油は、その後オイルパン11に戻される。潤滑油ポンプはクランク軸5の回転にて駆動するように構成されている。 An oil pan 11 is disposed on the underside of the cylinder block 6. Lubricating oil is stored in the oil pan 11. The lubricating oil in the oil pan 11 is sucked up by a lubricating oil pump (not shown) disposed on the right side of the cylinder block 6, which is the connecting portion between the cylinder block 6 and the flywheel housing 7, and is supplied to each lubricated part of the engine 1 via an oil cooler 13 and an oil filter 14 disposed on the right side of the cylinder block 6. The lubricating oil supplied to each lubricated part is then returned to the oil pan 11. The lubricating oil pump is configured to be driven by the rotation of the crankshaft 5.
図4に示すように、エンジン1の右側部には、シリンダブロック6のフライホイールハウジング7との連結部分に、燃料を供給するための燃料供給ポンプ15が取り付けられる。燃料供給ポンプ15は、EGR装置24の下方に配置される。また、シリンダヘッド2の吸気マニホールド3と燃料供給ポンプ15の間には、コモンレール16が配置される。コモンレール16は、シリンダブロック6の右側面の上部前寄り部位に固定されている。シリンダヘッドカバー18で覆われているシリンダヘッド2上面部に、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブを有する4気筒分の各インジェクタ(図示省略)が設けられている。 As shown in FIG. 4, a fuel supply pump 15 for supplying fuel is attached to the right side of the engine 1 at the connection portion with the flywheel housing 7 of the cylinder block 6. The fuel supply pump 15 is disposed below the EGR device 24. A common rail 16 is disposed between the intake manifold 3 of the cylinder head 2 and the fuel supply pump 15. The common rail 16 is fixed to the upper front portion of the right side of the cylinder block 6. An injector (not shown) for each of the four cylinders, which has an electromagnetic opening/closing type fuel injection valve, is provided on the upper surface of the cylinder head 2, which is covered by the cylinder head cover 18.
各インジェクタが、燃料供給ポンプ15及び円筒状のコモンレール16を介して、作業車両に搭載される燃料タンク(図示省略)が接続されている。燃料タンクの燃料が燃料供給ポンプ15からコモンレール16に圧送され、高圧の燃料がコモンレール16に蓄えられる。各インジェクタの燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール16内の高圧の燃料が各インジェクタからエンジン1の各気筒に噴射される。 Each injector is connected to a fuel tank (not shown) mounted on the work vehicle via a fuel supply pump 15 and a cylindrical common rail 16. Fuel from the fuel tank is pumped from the fuel supply pump 15 to the common rail 16, and high-pressure fuel is stored in the common rail 16. By controlling the opening and closing of the fuel injection valves of each injector, the high-pressure fuel in the common rail 16 is injected from each injector into each cylinder of the engine 1.
図2及び図5に示すように、シリンダヘッド2上面部に設ける吸気弁及び排気弁(図示省略)などを覆うシリンダヘッドカバー18上面に、エンジン1の燃焼室などからシリンダヘッド2上面側に漏れ出たブローバイガスを取り入れるブローバイガス還元装置19が設けられている。ブローバイガス還元装置19のブローバイガス出口が、還元ホース68を介して、二段過給機30の吸気部に連通される。ブローバイガス還元装置19内にて潤滑油成分が除去されたブローバイガスは、二段過給機30等を介して、吸気マニホールド3に戻される。 As shown in Figures 2 and 5, a blow-by gas reduction device 19 that takes in blow-by gas that leaks from the combustion chamber of the engine 1 to the upper side of the cylinder head 2 is provided on the upper surface of a cylinder head cover 18 that covers the intake valve and exhaust valve (not shown) provided on the upper surface of the cylinder head 2. The blow-by gas outlet of the blow-by gas reduction device 19 is connected to the intake part of the two-stage turbocharger 30 via a reduction hose 68. The blow-by gas from which the lubricating oil components have been removed in the blow-by gas reduction device 19 is returned to the intake manifold 3 via the two-stage turbocharger 30, etc.
図3に示すように、エンジン1の左側部では、フライホイールハウジング7にエンジン始動用スタータ20が取り付けられている。エンジン始動用スタータ20は排気マニホールド4の下方に配置される。エンジン始動用スタータ20は、シリンダブロック6とフライホイールハウジング7との連結部の下方となる位置で、フライホイールハウジング7の後側面の左側部位に取り付けられる。 As shown in FIG. 3, on the left side of the engine 1, an engine starter 20 is attached to the flywheel housing 7. The engine starter 20 is disposed below the exhaust manifold 4. The engine starter 20 is attached to the left side of the rear side of the flywheel housing 7, below the connection between the cylinder block 6 and the flywheel housing 7.
図2に示すように、シリンダブロック6の後側面の左寄り部位には、冷却水潤滑用の冷却水ポンプ21が配置されている。また、冷却水ポンプ21の左側方に、エンジン1の動力にて発電する発電機としてのオルタネータ12が設けられている。クランク軸5の前端側からベルト10を介して、冷却ファン9とオルタネータ12と冷却水ポンプ21に回転動力を伝達する。作業車両に搭載されるラジエータ(図示省略)内の冷却水が、冷却水ポンプ21の駆動にて、冷却水ポンプ21に供給される。そして、シリンダヘッド2内及びシリンダブロック6内に冷却水が供給され、エンジン1が冷却される。 As shown in FIG. 2, a cooling water pump 21 for cooling water lubrication is disposed on the left side of the rear side of the cylinder block 6. An alternator 12 is provided to the left of the cooling water pump 21 as a generator that generates electricity using the power of the engine 1. Rotational power is transmitted from the front end of the crankshaft 5 via a belt 10 to the cooling fan 9, the alternator 12, and the cooling water pump 21. Cooling water in a radiator (not shown) mounted on the work vehicle is supplied to the cooling water pump 21 by driving the cooling water pump 21. Cooling water is then supplied to the cylinder head 2 and the cylinder block 6 to cool the engine 1.
図3に示すように、冷却水ポンプ21は、排気マニホールド4よりも低い高さ位置に配置されており、ラジエータの冷却水出口と連通される冷却水入口管22が、シリンダブロック6の左側面であって冷却水ポンプ21と略同一高さ位置に固設される。一方、ラジエータの冷却水入口と連通される冷却水出口管23は、図2及び図5に示すように、シリンダヘッド2の上面の後部右寄り部位に固設されている。シリンダヘッド2は、その右後角部に冷却水排水部35を有しており、冷却水排水部35の上面に冷却水出口管23が設置される。 As shown in FIG. 3, the cooling water pump 21 is disposed at a lower height than the exhaust manifold 4, and the cooling water inlet pipe 22, which is connected to the cooling water outlet of the radiator, is fixed to the left side surface of the cylinder block 6 at approximately the same height as the cooling water pump 21. On the other hand, the cooling water outlet pipe 23, which is connected to the cooling water inlet of the radiator, is fixed to the right rear portion of the upper surface of the cylinder head 2, as shown in FIG. 2 and FIG. 5. The cylinder head 2 has a cooling water drain 35 at its right rear corner, and the cooling water outlet pipe 23 is installed on the upper surface of the cooling water drain 35.
図4及び図5に示すように、EGR装置24は、シリンダヘッド2の右側方に配置されている。EGR装置24は、エンジン1の再循環排気ガス(排気マニホールド4からのEGRガス)と新気(エアクリーナからの外部空気)とを混合させて吸気マニホールド3に供給する中継管路としてのコレクタ25と、エアクリーナにコレクタ25を連通させる吸気スロットル部材26と、排気マニホールド4にEGRクーラ27を介して接続する還流管路の一部となる再循環排気ガス配管28と、再循環排気ガス配管28にコレクタ25を連通させるEGRバルブ部材29とを有している。 As shown in Figures 4 and 5, the EGR device 24 is disposed on the right side of the cylinder head 2. The EGR device 24 has a collector 25 as a relay pipe that mixes the recirculated exhaust gas (EGR gas from the exhaust manifold 4) of the engine 1 with fresh air (external air from the air cleaner) and supplies it to the intake manifold 3, an intake throttle member 26 that connects the collector 25 to the air cleaner, a recirculated exhaust gas pipe 28 that is part of the return pipe that connects to the exhaust manifold 4 via an EGR cooler 27, and an EGR valve member 29 that connects the collector 25 to the recirculated exhaust gas pipe 28.
この実施形態では、EGR装置24のコレクタ25は、シリンダヘッド2と一体成形されてシリンダヘッド2の右側面を構成している吸気マニホールド3の右側面に連結している。すなわち、シリンダヘッド2の右側面に設けられる吸気マニホールド3の入口開口部に、コレクタ25の出口開口部が連結される。また、再循環排気ガス配管28のEGRガス入口は、シリンダヘッド2の右側面の前寄り部位で、シリンダヘッド2内に設けられるEGRガス通路のEGRガス出口に連結される。コレクタ25が吸気マニホールド3に取り付けられ、再循環排気ガス配管28がシリンダヘッド2に取り付けられることで、EGR装置24はシリンダヘッド2に固定される。 In this embodiment, the collector 25 of the EGR device 24 is connected to the right side of the intake manifold 3, which is molded integrally with the cylinder head 2 and forms the right side of the cylinder head 2. That is, the outlet opening of the collector 25 is connected to the inlet opening of the intake manifold 3 provided on the right side of the cylinder head 2. Also, the EGR gas inlet of the recirculated exhaust gas piping 28 is connected to the EGR gas outlet of the EGR gas passage provided in the cylinder head 2 at a forward portion of the right side of the cylinder head 2. The collector 25 is attached to the intake manifold 3 and the recirculated exhaust gas piping 28 is attached to the cylinder head 2, whereby the EGR device 24 is fixed to the cylinder head 2.
EGR装置24では、吸気マニホールド3と新気導入用の吸気スロットル部材26とがコレクタ25を介して連通接続されている。コレクタ25には、再循環排気ガス配管28の出口側につながるEGRバルブ部材29が連通接続されている。コレクタ25は、前後長手の略筒状に形成されている。コレクタ25の給気取入れ側(長手方向の前部側)に吸気スロットル部材26がボルト締結されている。コレクタ25の給気排出側は吸気マニホールド3の入口側にボルト締結されている。なお、EGRバルブ部材29は、その内部にあるEGRバルブの開度を調節することにより、コレクタ25へのEGRガスの供給量を調節するものである。 In the EGR device 24, the intake manifold 3 and the intake throttle member 26 for introducing fresh air are connected through the collector 25. The collector 25 is connected to an EGR valve member 29 that is connected to the outlet side of the recirculated exhaust gas pipe 28. The collector 25 is formed in a roughly cylindrical shape that is longitudinal from front to rear. The intake throttle member 26 is bolted to the intake side (front side in the longitudinal direction) of the collector 25. The intake and exhaust side of the collector 25 is bolted to the inlet side of the intake manifold 3. The EGR valve member 29 adjusts the opening of the EGR valve inside it to adjust the amount of EGR gas supplied to the collector 25.
コレクタ25内には新気が供給されると共に、排気マニホールド4からEGRバルブ部材29を介してコレクタ25内にEGRガス(排気マニホールド4から排出される排気ガスの一部)が供給される。新気と排気マニホールド4からのEGRガスとがコレクタ25内で混合されたのち、コレクタ25内の混合ガスが吸気マニホールド3に供給される。すなわち、エンジン1から排気マニホールド4に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド3からエンジン1に戻されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が下がり、エンジン1からのNOx(窒素酸化物)の排出量が低減されることになる。 Fresh air is supplied to the collector 25, and EGR gas (a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 4) is supplied to the collector 25 from the exhaust manifold 4 via the EGR valve member 29. After the fresh air and the EGR gas from the exhaust manifold 4 are mixed in the collector 25, the mixed gas in the collector 25 is supplied to the intake manifold 3. In other words, by returning a portion of the exhaust gas discharged from the engine 1 to the exhaust manifold 4 from the intake manifold 3 to the engine 1, the maximum combustion temperature during high load operation is lowered, and the amount of NOx (nitrogen oxides) emitted from the engine 1 is reduced.
図1及び図3~図5に示すように、EGRクーラ27は、シリンダヘッド2の前側面に固定されている。シリンダヘッド2内を流れる冷却水とEGRガスがEGRクーラ27に流出入し、EGRクーラ27内でEGRガスが冷却される。シリンダヘッド2の前側面には、EGRクーラ27を連結する左右一対のEGRクーラ連結部33,34が突設されている。そして、EGRクーラ連結部33,34の前側面にEGRクーラ27が連結されている。すなわち、EGRクーラ27は、EGRクーラ27の後側面とシリンダヘッド2の前側面とが離間するようにして、フライホイールハウジング7の上方位置であってシリン
ダヘッド2の前方位置に配置されている。
1 and 3 to 5, the EGR cooler 27 is fixed to the front side of the cylinder head 2. Cooling water and EGR gas flowing through the cylinder head 2 flow in and out of the EGR cooler 27, and the EGR gas is cooled in the EGR cooler 27. A pair of left and right EGR cooler connecting parts 33, 34 that connect the EGR cooler 27 are protrudingly provided on the front side of the cylinder head 2. The EGR cooler 27 is connected to the front sides of the EGR cooler connecting parts 33, 34. That is, the EGR cooler 27 is disposed above the flywheel housing 7 and in front of the cylinder head 2, with the rear side of the EGR cooler 27 and the front side of the cylinder head 2 spaced apart.
図1~3及び図5に示すように、シリンダヘッド2の左側方には、二段過給機30が配置されている。二段過給機30は、高圧段過給機51と低圧段過給機52とを備える。高圧段過給機51は、タービンホイール(図示省略)を内蔵した高圧段タービンケース53とブロアホイール(図示省略)を内蔵した高圧段コンプレッサケース54とを有する。低圧段過給機52は、タービンホイール(図示省略)を内蔵した低圧段タービンケース55とブロアホイール(図示省略)を内蔵した低圧段コンプレッサケース56とを有する。 As shown in Figures 1 to 3 and 5, a two-stage turbocharger 30 is disposed on the left side of the cylinder head 2. The two-stage turbocharger 30 includes a high-pressure stage turbocharger 51 and a low-pressure stage turbocharger 52. The high-pressure stage turbocharger 51 includes a high-pressure stage turbine case 53 incorporating a turbine wheel (not shown) and a high-pressure stage compressor case 54 incorporating a blower wheel (not shown). The low-pressure stage turbocharger 52 includes a low-pressure stage turbine case 55 incorporating a turbine wheel (not shown) and a low-pressure stage compressor case 56 incorporating a blower wheel (not shown).
二段過給機30の排気径路では、排気マニホールド4に高圧段タービンケース53を連結させ、高圧段タービンケース53に高圧排気ガス配管59を介して低圧段タービンケース55を連結させ、低圧段タービンケース55に排気連結管119を連結させている。高圧排気ガス配管59は、可撓性を有する配管で形成される。この実施形態では、高圧排気ガス配管59の一部分が蛇腹状に形成されている。 In the exhaust path of the two-stage turbocharger 30, the high-pressure stage turbine case 53 is connected to the exhaust manifold 4, the low-pressure stage turbine case 55 is connected to the high-pressure stage turbine case 53 via a high-pressure exhaust gas pipe 59, and the low-pressure stage turbine case 55 is connected to an exhaust connecting pipe 119. The high-pressure exhaust gas pipe 59 is formed of a flexible pipe. In this embodiment, a portion of the high-pressure exhaust gas pipe 59 is formed in a bellows shape.
排気連結管119には、排気ガス浄化装置100を介してテールパイプ(図示省略)が接続される。エンジン1の各気筒から排気マニホールド4に排出された排気ガスは、二段過給機30及び排気ガス浄化装置100等を経由して、テールパイプから外部に放出される。 A tail pipe (not shown) is connected to the exhaust manifold 119 via the exhaust gas purification device 100. The exhaust gas discharged from each cylinder of the engine 1 to the exhaust manifold 4 passes through the two-stage turbocharger 30 and the exhaust gas purification device 100, etc., and is released to the outside from the tail pipe.
二段過給機30の吸気径路では、エアクリーナに給気管62を介して低圧段コンプレッサケース56を接続させ、低圧段コンプレッサケース56に低圧新気通路管65を介して高圧段コンプレッサケース54を連結させ、高圧段コンプレッサケース54にインタークーラ(図示省略)を介してEGR装置24の吸気スロットル部材26を接続させる。エアクリーナに吸い込まれた新気(外部空気)は、エアクリーナにて除塵及び浄化されたのち、二段過給機30やインタークーラ、吸気スロットル部材26、コレクタ25等を介して吸気マニホールド3に送られ、そして、エンジン1の各気筒に供給される。 In the intake path of the two-stage turbocharger 30, the low-pressure compressor case 56 is connected to the air cleaner via an intake pipe 62, the high-pressure compressor case 54 is connected to the low-pressure compressor case 56 via a low-pressure fresh air passage pipe 65, and the intake throttle member 26 of the EGR device 24 is connected to the high-pressure compressor case 54 via an intercooler (not shown). Fresh air (outside air) sucked into the air cleaner is cleaned and purified by the air cleaner, then sent to the intake manifold 3 via the two-stage turbocharger 30, the intercooler, the intake throttle member 26, the collector 25, etc., and is then supplied to each cylinder of the engine 1.
排気ガス浄化装置100は、排気ガス中の粒子状物質(PM)等を捕集するためのものである。図1~図5に示すように、排気ガス浄化装置100は、平面視でクランク軸5と交差する左右方向に長く延びた略円筒形状を有する。この実施形態では、排気ガス浄化装置100は、シリンダヘッド2の前側面の上方に配置されている。排気ガス浄化装置100は、左支持ブラケット117及び右支持ブラケット118と支持台121を介して、シリンダヘッド2の前部に支持されている。 The exhaust gas purification device 100 is for collecting particulate matter (PM) and the like in exhaust gas. As shown in Figs. 1 to 5, the exhaust gas purification device 100 has a generally cylindrical shape that extends long in the left-right direction intersecting with the crankshaft 5 in a plan view. In this embodiment, the exhaust gas purification device 100 is disposed above the front side surface of the cylinder head 2. The exhaust gas purification device 100 is supported at the front of the cylinder head 2 via a left support bracket 117, a right support bracket 118, and a support stand 121.
排気ガス浄化装置100の左右両側(長手方向一端側と長手方向他端側)には、排気ガス取入れ側と排気ガス排出側とが左右振り分けて設けられている。排気ガス浄化装置100の排気ガス取入れ側の排気ガス入口管116は、側方視で略L字形の排気ガス通路を有する排気連結部材120と、直線状の排気連結管119を介して、二段過給機30の低圧段タービンケース55の排気出口に接続されている。排気連結部材120は、支持台121の左側面に固定されている。排気ガス浄化装置100の排気ガス排出側は、テールパイプ(図示省略)の排気ガス取入れ側に接続される。 The exhaust gas purification device 100 has an exhaust gas intake side and an exhaust gas discharge side on both the left and right sides (one longitudinal end side and the other longitudinal end side). The exhaust gas inlet pipe 116 on the exhaust gas intake side of the exhaust gas purification device 100 is connected to the exhaust outlet of the low-pressure stage turbine case 55 of the two-stage turbocharger 30 via an exhaust connection member 120 having an exhaust gas passage that is approximately L-shaped when viewed from the side and a straight exhaust connection pipe 119. The exhaust connection member 120 is fixed to the left side surface of the support base 121. The exhaust gas discharge side of the exhaust gas purification device 100 is connected to the exhaust gas intake side of the tail pipe (not shown).
排気ガス浄化装置100は、例えば白金等のディーゼル酸化触媒102とハニカム構造のスートフィルタ103を直列に並べて内部に収容した構造を有している。上記の構成において、ディーゼル酸化触媒102の酸化作用によって生成された二酸化窒素(NO2)がスートフィルタ103内に取り込まれる。エンジン1の排気ガス中に含まれる粒子状物質はスートフィルタ103に捕集され、二酸化窒素によって連続的に酸化除去される。したがって、エンジン1の排気ガス中の粒状物質(PM)の除去に加え、エンジン1の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)の含有量が低減される。 The exhaust gas purification device 100 has a structure in which a diesel oxidation catalyst 102 made of, for example, platinum and a soot filter 103 having a honeycomb structure are arranged in series and housed inside. In the above configuration, nitrogen dioxide (NO2) generated by the oxidation action of the diesel oxidation catalyst 102 is taken into the soot filter 103. Particulate matter contained in the exhaust gas of the engine 1 is collected by the soot filter 103 and is continuously oxidized and removed by the nitrogen dioxide. Therefore, in addition to removing particulate matter (PM) from the exhaust gas of the engine 1, the carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) content in the exhaust gas of the engine 1 is reduced.
排気ガス浄化装置100は、排気ガス入口管116を外周面に備えた上流側ケース105と、上流側ケース105と連結する中間ケース106と、中間ケース106と連結する下流側ケース107とを備える。上流側ケース105と中間ケース106とを直列に並べて連結して、耐熱金属材料製のガス浄化ハウジング104を構成している。ガス浄化ハウジング104内に、円筒の内側ケース(図示省略)を介して、ディーゼル酸化触媒102とスートフィルタ103を収容している。また、下流側ケース107は、多数の消音孔が開設された内側ケース(図示省略)を内装するとともに、内側ケースとの間にセラミックファイバー製消音材が充填されることで、消音器を構成している。 The exhaust gas purification device 100 comprises an upstream case 105 having an exhaust gas inlet pipe 116 on its outer periphery, an intermediate case 106 connected to the upstream case 105, and a downstream case 107 connected to the intermediate case 106. The upstream case 105 and the intermediate case 106 are connected in series to form a gas purification housing 104 made of a heat-resistant metal material. The gas purification housing 104 contains a diesel oxidation catalyst 102 and a soot filter 103 via a cylindrical inner case (not shown). The downstream case 107 also contains an inner case (not shown) with many sound absorbing holes, and a ceramic fiber sound absorbing material is filled between the inner case and the downstream case to form a muffler.
排気ガスがディーゼル酸化触媒102及びスートフィルタ103を通過するに際して、排気ガス温度が再生可能温度(例えば約300℃)を超えていれば、ディーゼル酸化触媒102の作用にて、排気ガス中の一酸化窒素が不安定な二酸化窒素に酸化する。そして、二酸化窒素が一酸化窒素に戻る際に放出する酸素にて、スートフィルタ103に堆積した粒子状物質が酸化除去されることにより、スートフィルタ103の粒子状物質捕集能力が回復し、スートフィルタ103が再生することになる。 When the exhaust gas passes through the diesel oxidation catalyst 102 and the soot filter 103, if the exhaust gas temperature exceeds the regeneration temperature (e.g., about 300°C), the diesel oxidation catalyst 102 oxidizes the nitric oxide in the exhaust gas to unstable nitrogen dioxide. The particulate matter accumulated on the soot filter 103 is then oxidized and removed by the oxygen released when the nitrogen dioxide returns to nitric oxide, thereby restoring the particulate matter collection ability of the soot filter 103 and regenerating the soot filter 103.
次いで、図6~図10等を参照しながら、二段過給機30の構成及び取付け構造について説明する。二段過給機30は、排気マニホールド4から排出される排気ガスの流体エネルギーによりシリンダヘッド2の吸気マニホールド3に流入させる新気を圧縮させる。二段過給機30は、排気マニホールド4と連結した高圧段過給機51と、高圧段過給機51と連結した低圧段過給機52とで構成されている。 Next, the configuration and mounting structure of the two-stage turbocharger 30 will be described with reference to Figures 6 to 10. The two-stage turbocharger 30 compresses fresh air flowing into the intake manifold 3 of the cylinder head 2 using the fluid energy of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 4. The two-stage turbocharger 30 is composed of a high-pressure stage turbocharger 51 connected to the exhaust manifold 4, and a low-pressure stage turbocharger 52 connected to the high-pressure stage turbocharger 51.
図7及び図8に示すように、高圧段過給機51は、排気マニホールド4の左側方に配置されている。低圧段過給機52は、排気マニホールド4の上方に配置されている。すなわち、小容量の高圧段過給機51を排気マニホールド4の左側面に対峙して配置する一方で、大容量の低圧段過給機52をシリンダヘッド2及びシリンダヘッドカバー18の左側面に対峙して配置している。したがって、シリンダヘッド2の左側方の空間に、排気マニホールド4と二段過給機30を正面視及び背面視で略四角枠内にコンパクトに配置できるだけでなく、二段過給機30の最上部位置をエンジン1の最上部位置よりも低い位置とできる。そのため、エンジン1の小型化に貢献できる。 As shown in Figures 7 and 8, the high-pressure stage turbocharger 51 is disposed on the left side of the exhaust manifold 4. The low-pressure stage turbocharger 52 is disposed above the exhaust manifold 4. That is, the small-capacity high-pressure stage turbocharger 51 is disposed facing the left side of the exhaust manifold 4, while the large-capacity low-pressure stage turbocharger 52 is disposed facing the left side of the cylinder head 2 and the cylinder head cover 18. Therefore, not only can the exhaust manifold 4 and the two-stage turbocharger 30 be compactly disposed within a substantially rectangular frame in front and rear views in the space to the left of the cylinder head 2, but the top position of the two-stage turbocharger 30 can be lower than the top position of the engine 1. This contributes to the miniaturization of the engine 1.
また、図3及び図6に示すように、エンジン1を左側から見て、低圧段過給機52は、シリンダヘッド2の左側方に配置され、かつ高圧段過給機51よりも前方に配置される。したがって、低圧段過給機52の下方で、シリンダブロック6の左側面前部の周辺に、他のアプリケーション部品を配置する空間を広くできる。例えば、低圧段過給機52とエンジン始動用スタータ20の間に、クランク軸5の回転力により作動する油圧ポンプ等の外部補機を配置できる。 As shown in Figures 3 and 6, when the engine 1 is viewed from the left side, the low-pressure stage turbocharger 52 is disposed on the left side of the cylinder head 2 and in front of the high-pressure stage turbocharger 51. This allows for a larger space to be provided below the low-pressure stage turbocharger 52 and around the front left side of the cylinder block 6 for arranging other application parts. For example, an external auxiliary device such as a hydraulic pump that is operated by the rotational force of the crankshaft 5 can be disposed between the low-pressure stage turbocharger 52 and the engine starter 20.
図6~図8等に示すように、高圧段過給機51は、高圧段タービンケース53と、高圧段タービンケース53の後方側に配置される高圧段コンプレッサケース54と、両ケース53,54を連結する高圧段センタハウジング72を備える。高圧段タービンケース53は、排気マニホールド4の排気マニホールド排気出口49と連通する高圧段排気入口57と、高圧排気ガス配管59の上流側端部と連通する高圧段排気出口58を備える。高圧段コンプレッサケース54は、低圧新気通路管65の下流側端部と連通する高圧段新気入口66と、インタークーラ(図示省略)に接続される高圧段新気供給口67を備える。なお、管の上流側端部とは、ガス流れの上流側の端部を意味し、下流側端部とは、ガス流れの下流側の端部を意味する。 As shown in Figures 6 to 8, the high-pressure stage turbocharger 51 includes a high-pressure stage turbine case 53, a high-pressure stage compressor case 54 arranged on the rear side of the high-pressure stage turbine case 53, and a high-pressure stage center housing 72 connecting both cases 53, 54. The high-pressure stage turbine case 53 includes a high-pressure stage exhaust inlet 57 communicating with the exhaust manifold exhaust outlet 49 of the exhaust manifold 4, and a high-pressure stage exhaust outlet 58 communicating with the upstream end of the high-pressure exhaust gas piping 59. The high-pressure stage compressor case 54 includes a high-pressure stage fresh air inlet 66 communicating with the downstream end of the low-pressure fresh air passage pipe 65, and a high-pressure stage fresh air supply port 67 connected to an intercooler (not shown). Note that the upstream end of the pipe means the upstream end of the gas flow, and the downstream end means the downstream end of the gas flow.
一方、低圧段過給機52は、低圧段タービンケース55と、低圧段タービンケース55
の後方側に配置される低圧段コンプレッサケース56と、両ケース55,56を連結する低圧段センタハウジング75を備える。低圧段タービンケース55は、高圧排気ガス配管59の下流側端部と連通する低圧段排気入口60と、排気連結管119の上流側端部と連通する低圧段排気出口61を備える。低圧段コンプレッサケース56は、給気管62の下流側端部と連通する低圧段新気入口63と、低圧新気通路管65の上流側端部と連通する低圧段新気供給口64を備える。
On the other hand, the low-pressure stage turbocharger 52 includes a low-pressure stage turbine case 55 and a low-pressure stage turbine case 55
and a low-pressure stage center housing 75 connecting both cases 55, 56. The low-pressure stage turbine case 55 has a low-pressure stage exhaust inlet 60 communicating with the downstream end of the high-pressure exhaust gas piping 59, and a low-pressure stage exhaust outlet 61 communicating with the upstream end of the exhaust connecting pipe 119. The low-pressure stage compressor case 56 has a low-pressure stage fresh air inlet 63 communicating with the downstream end of the air intake pipe 62, and a low-pressure stage fresh air supply port 64 communicating with the upstream end of the low-pressure fresh air passage pipe 65.
排気マニホールド4は、排気ガスを排出する排気マニホールド排気出口49を左方に向けて開口させている。そして、高圧段タービンケース53は、高圧段排気入口57を排気マニホールド4に向けて開口させる一方で、高圧段排気出口58を前方に向けて開口させている。また、低圧段タービンケース55は、低圧段排気入口60を下方に向けて開口させる一方で、低圧段排気出口61を前方に向けて開口させている。 The exhaust manifold 4 has an exhaust manifold exhaust outlet 49 that discharges exhaust gas and opens to the left. The high-pressure stage turbine case 53 has a high-pressure stage exhaust inlet 57 that opens toward the exhaust manifold 4, while a high-pressure stage exhaust outlet 58 that opens forward. The low-pressure stage turbine case 55 has a low-pressure stage exhaust inlet 60 that opens downward, while a low-pressure stage exhaust outlet 61 that opens forward.
図6~図8に示すように、二段過給機30において、高圧段コンプレッサケース54は、後方に向けて高圧段新気入口66を開口させる一方で、高圧段新気供給口67を下方に向けて開口させている。また、低圧段コンプレッサケース56は、低圧段新気入口63を後方に向けて開口させる一方で、低圧段新気供給口64を左側方から突出させた後に後方に向けて構成している。そして、高圧段新気入口66にU字状の低圧新気通路管65の下流側端部が連結される一方で、低圧段新気供給口64が低圧新気通路管65の上流側端部に連結される。 As shown in Figures 6 to 8, in the two-stage turbocharger 30, the high-pressure stage compressor case 54 has a high-pressure stage fresh air inlet 66 opening toward the rear, while the high-pressure stage fresh air supply port 67 opening downward. Also, the low-pressure stage compressor case 56 has a low-pressure stage fresh air inlet 63 opening toward the rear, while the low-pressure stage fresh air supply port 64 protrudes from the left side and faces rearward. The downstream end of a U-shaped low-pressure fresh air passage pipe 65 is connected to the high-pressure stage fresh air inlet 66, while the low-pressure stage fresh air supply port 64 is connected to the upstream end of the low-pressure fresh air passage pipe 65.
図6~図8に示すように、排気マニホールド4の排気マニホールド排気出口49と高圧段タービンケース53の高圧段排気入口57とをフランジ部でボルト連結する。これにより、高圧段過給機51は、堅牢な排気マニホールド4に固定される。また、高圧段タービンケース53の高圧段排気出口58が略L字状の高圧排気ガス配管59の下流側端部(後端)にフランジ部でボルト連結される一方、低圧段タービンケース55の低圧段排気入口60が高圧排気ガス配管59の上流側端部(上端)にフランジ部でボルト連結されている。略L字状の高圧排気ガス配管59は、可撓性を有する配管で構成され、この実施形態では、前後方向に延伸する部分に蛇腹管部59aを備えている。 As shown in Figures 6 to 8, the exhaust manifold exhaust outlet 49 of the exhaust manifold 4 and the high-pressure stage exhaust inlet 57 of the high-pressure stage turbine case 53 are bolted together at the flange. This allows the high-pressure stage turbocharger 51 to be fixed to the robust exhaust manifold 4. The high-pressure stage exhaust outlet 58 of the high-pressure stage turbine case 53 is bolted together at the flange to the downstream end (rear end) of the approximately L-shaped high-pressure exhaust gas pipe 59, while the low-pressure stage exhaust inlet 60 of the low-pressure stage turbine case 55 is bolted together at the flange to the upstream end (upper end) of the high-pressure exhaust gas pipe 59. The approximately L-shaped high-pressure exhaust gas pipe 59 is made of flexible pipe, and in this embodiment, the bellows tube section 59a is provided at the portion extending in the front-rear direction.
図9及び図10に示すように、低圧段過給機52は、シリンダヘッド2の左側面(排気側面)に固定される。この実施形態では、シリンダヘッド2の左側面の中央部前寄り部位に低圧段過給機取付部131が設けられる(図12、図16、図19も参照)。低圧段過給機取付部131は、排気マニホールド4の上方、かつ低圧段タービンケース55に対峙する位置に設けられる。低圧段過給機52は、略L字形の取付ブラケット132を介して、低圧段過給機取付部131に取り付けられる。取付ブラケット132は、左右方向に配設される過給機側平面部132aと、過給機側平面部132aの右側端から前方へ突出するヘッド側平面部132bを備える。 As shown in Figures 9 and 10, the low-pressure stage turbocharger 52 is fixed to the left side surface (exhaust side surface) of the cylinder head 2. In this embodiment, a low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 is provided in a central front portion of the left side surface of the cylinder head 2 (see also Figures 12, 16, and 19). The low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 is provided above the exhaust manifold 4 and in a position facing the low-pressure stage turbine case 55. The low-pressure stage turbocharger 52 is attached to the low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 via a substantially L-shaped mounting bracket 132. The mounting bracket 132 has a turbocharger side flat portion 132a arranged in the left-right direction and a head side flat portion 132b protruding forward from the right end of the turbocharger side flat portion 132a.
低圧段コンプレッサケース56の前側面右縁部位に、取付ブラケット132の過給機側平面部132bがボルト133により固着される。低圧段過給機取付部131に、取付ブラケット132のヘッド側平面部132aが前後一対のボルト133により固着される。これにより、低圧段過給機52は、堅牢なシリンダヘッド2に固定される。 The turbocharger side flat surface 132b of the mounting bracket 132 is fixed to the right edge of the front side of the low-pressure stage compressor case 56 by bolts 133. The head side flat surface 132a of the mounting bracket 132 is fixed to the low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 by a pair of front and rear bolts 133. In this way, the low-pressure stage turbocharger 52 is fixed to the sturdy cylinder head 2.
この実施形態では、低圧段過給機52はシリンダヘッド2の左側面(排気側面)に固定され、高圧段過給機51は排気マニホールド4に固定されているので、二段過給機30を構成する高圧段過給機51と低圧段過給機52を堅牢なシリンダヘッド2及び排気マニホールド4に振り分けて強固に固定できる。また、低圧段過給機52は、シリンダヘッド2の前部に固定される支持台121に、排気連結管119と排気連結部材120を介して連結されるので、低圧段過給機52をエンジン1に確実に固定でき、ひいては二段過給機3
0をエンジン1に確実に固定できる。
In this embodiment, the low-pressure stage turbocharger 52 is fixed to the left side surface (exhaust side surface) of the cylinder head 2, and the high-pressure stage turbocharger 51 is fixed to the exhaust manifold 4, so that the high-pressure stage turbocharger 51 and the low-pressure stage turbocharger 52 constituting the two-stage turbocharger 30 can be firmly fixed to the robust cylinder head 2 and exhaust manifold 4. In addition, the low-pressure stage turbocharger 52 is connected to a support base 121 fixed to the front part of the cylinder head 2 via an exhaust connecting pipe 119 and an exhaust connecting member 120, so that the low-pressure stage turbocharger 52 can be reliably fixed to the engine 1, and thus the two-stage turbocharger 3 can be reliably fixed to the engine 1.
0 can be securely fixed to the engine 1.
また、高圧段過給機51の高圧段排気出口58と低圧段過給機52の低圧段排気入口60は、可撓性を有する高圧排気ガス配管59を介して連結されているので、熱伸びによる高圧排気ガス配管59の低サイクル疲労破壊の危険性を低減できる。さらに、高圧排気ガス配管59の熱伸びに起因して二段過給機30に加わる応力を低減できる。これにより、高圧段過給機51と排気マニホールド4の連結部に加わる応力と、低圧段過給機52とシリンダヘッド2の連結部に加わる応力を低減でき、これらの連結部における連結不良や連結部材の破損を防止できる。 In addition, the high-pressure stage exhaust outlet 58 of the high-pressure stage turbocharger 51 and the low-pressure stage exhaust inlet 60 of the low-pressure stage turbocharger 52 are connected via a flexible high-pressure exhaust gas piping 59, which reduces the risk of low-cycle fatigue failure of the high-pressure exhaust gas piping 59 due to thermal expansion. Furthermore, the stress applied to the two-stage turbocharger 30 due to thermal expansion of the high-pressure exhaust gas piping 59 can be reduced. This reduces the stress applied to the connection between the high-pressure stage turbocharger 51 and the exhaust manifold 4 and the connection between the low-pressure stage turbocharger 52 and the cylinder head 2, preventing poor connection at these connections and damage to the connection members.
図9及び図10に示すように、シリンダヘッド2は、その内部に、低圧段過給機取付部131からシリンダヘッド2の右側面(吸気側面)へ向けて延設されたリブ135を備えている。リブ135は、シリンダヘッド底面136から上向きに突設されている。これにより、シリンダヘッド2において低圧段過給機取付部131の周辺の剛性を向上でき、シリンダヘッド2への低圧段過給機52の取付けに起因するシリンダヘッド2の変形等を防止できる。また、シリンダヘッド底面136には、リブ135の右端部に連続して、左右方向に延びる弁腕機構据付座137が上向きに突設されている。これにより、リブ135の剛性を向上でき、ひいては低圧段過給機取付部131の周辺の剛性を向上できる。 As shown in Figures 9 and 10, the cylinder head 2 has a rib 135 extending from the low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 toward the right side (intake side) of the cylinder head 2. The rib 135 protrudes upward from the cylinder head bottom surface 136. This improves the rigidity of the area around the low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 in the cylinder head 2, and prevents deformation of the cylinder head 2 caused by mounting the low-pressure stage turbocharger 52 to the cylinder head 2. In addition, a valve arm mechanism mounting seat 137 extending in the left-right direction is protruded upward from the cylinder head bottom surface 136, continuing from the right end of the rib 135. This improves the rigidity of the rib 135, and therefore the rigidity of the area around the low-pressure stage turbocharger mounting portion 131.
なお、この実施形態では、エンジン1はOHV式のものであり、シリンダヘッド2とシリンダヘッドカバー18で囲まれた空間を弁腕室として構成する。図9に示すように、当該弁腕室内にインジェクタ138及び動弁機構が収容される。前後方向に複数の弁腕機構据付座137が等間隔に配置され、弁腕機構据付座137上に弁腕軸(図示省略)を支持する弁腕軸支持部139が配置され、弁腕軸に複数の弁腕140が揺動自在に軸支される。各弁腕189が弁腕軸回りに揺動することにより、各気筒の吸気弁及び排気弁(図示省略)が開閉作動するように構成されている。 In this embodiment, the engine 1 is an OHV type, and the space surrounded by the cylinder head 2 and the cylinder head cover 18 constitutes the valve arm chamber. As shown in FIG. 9, the injector 138 and the valve mechanism are housed in the valve arm chamber. A plurality of valve arm mechanism mounting seats 137 are arranged at equal intervals in the front-rear direction, and a valve arm shaft support portion 139 that supports a valve arm shaft (not shown) is arranged on the valve arm mechanism mounting seats 137, and a plurality of valve arms 140 are supported on the valve arm shaft so that they can swing freely. Each valve arm 189 swings around the valve arm shaft, opening and closing the intake valve and exhaust valve (not shown) of each cylinder.
図3、図5及び図6に示すように、低圧段過給機52は、左側から見て、シリンダヘッド2の前側面(一方の側面)寄りに配置される一方で、低圧段タービンケース55の低圧段排気出口61がシリンダヘッド2の前側面側に向けて設けられている。また、排気ガス浄化装置100の排気入口を構成する排気ガス入口管116は、シリンダヘッド2の前側面と右側面(排気側面)とが交わる角部の近傍に配置されている。したがって、低圧段過給機52の低圧段排気出口61と排気ガス浄化装置100の排気ガス入口管116をつなぐ配管としての排気連結管119と排気連結部材120を短く且つ簡素にできる。これにより、排気ガス浄化装置100に供給される排気ガスを高温に維持でき、排気ガス浄化装置1の再生能力の低下を防止できる。 3, 5 and 6, the low-pressure stage turbocharger 52 is disposed near the front side (one side) of the cylinder head 2 when viewed from the left side, while the low-pressure stage exhaust outlet 61 of the low-pressure stage turbine case 55 is provided toward the front side of the cylinder head 2. In addition, the exhaust gas inlet pipe 116 constituting the exhaust inlet of the exhaust gas purification device 100 is disposed near the corner where the front side and the right side (exhaust side) of the cylinder head 2 intersect. Therefore, the exhaust connection pipe 119 and the exhaust connection member 120 as piping connecting the low-pressure stage exhaust outlet 61 of the low-pressure stage turbocharger 52 and the exhaust gas inlet pipe 116 of the exhaust gas purification device 100 can be made short and simple. As a result, the exhaust gas supplied to the exhaust gas purification device 100 can be maintained at a high temperature, and the deterioration of the regeneration ability of the exhaust gas purification device 1 can be prevented.
なお、本願発明において、排気ガス浄化装置100の排気入口がシリンダヘッド2の前側面(一方の側面)と右側面(排気側面)とが交わる角部の近傍に配置される構成であれば、排気ガス浄化装置100の搭載位置や配置方向にかかわらず、この実施形態と同様の上記効果を得られる。例えば、排気ガス浄化装置100は、シリンダヘッド2の前方でフライホイールハウジング7の上方に左右横長に配置されてもよいし(例えば特開2011-012598号公報参照)、シリンダヘッド2の上方で前後横長(クランク軸5に沿った方向)に配置されてもよい(例えば特開2016-079870号公報参照)。 In the present invention, as long as the exhaust inlet of the exhaust gas purification device 100 is arranged near the corner where the front side (one side) and the right side (exhaust side) of the cylinder head 2 intersect, the same effect as this embodiment can be obtained regardless of the mounting position or orientation of the exhaust gas purification device 100. For example, the exhaust gas purification device 100 may be arranged horizontally in front of the cylinder head 2 and above the flywheel housing 7 (see, for example, JP 2011-012598 A), or may be arranged horizontally in front of the cylinder head 2 (direction along the crankshaft 5) (see, for example, JP 2016-079870 A).
図3、図5及び図6に示すように、ブローバイガスを取入れるブローバイガス還元装置19がシリンダヘッド2上に設置される。ブローバイガス還元装置19は、シリンダヘッド2の上面を覆うシリンダヘッドカバー18の上面に載置固定されている。シリンダヘッド2の上方で、ブローバイガス還元装置19のブローバイガス出口70がシリンダヘッド2の後側面(他方の側面)寄りの位置で、左側面側に向けて配置されている。また、低圧
段過給機52の低圧段コンプレッサケース56の低圧段新気入口63が後方に向けて開口されている。低圧段新気入口63には、前後方向に延設される給気管62が連結される。これにより、ブローバイガス出口70の近傍に給気管62を配置でき、ブローバイガス出口70と給気管62をつなぐ還元ホース68を短尺化して、低温環境下における還元ホース68内の凍結を防止できる。
As shown in Figures 3, 5 and 6, a blow-by gas reduction device 19 that takes in blow-by gas is installed on the cylinder head 2. The blow-by gas reduction device 19 is placed and fixed on the upper surface of a cylinder head cover 18 that covers the upper surface of the cylinder head 2. Above the cylinder head 2, a blow-by gas outlet 70 of the blow-by gas reduction device 19 is disposed toward the left side surface at a position near the rear side surface (the other side surface) of the cylinder head 2. In addition, a low-pressure stage fresh air inlet 63 of a low-pressure stage compressor case 56 of the low-pressure stage turbocharger 52 opens toward the rear. An intake pipe 62 extending in the front-rear direction is connected to the low-pressure stage fresh air inlet 63. This allows the intake pipe 62 to be disposed near the blow-by gas outlet 70, and the return hose 68 connecting the blow-by gas outlet 70 and the intake pipe 62 to be shortened, thereby preventing freezing inside the return hose 68 in a low-temperature environment.
図6に示すように、低圧段コンプレッサケース56と高圧段コンプレッサケース54は、低圧段新気入口63、低圧段新気供給口64及び高圧段新気入口66を同一方向(後方)に向けて開口している。したがって、エアクリーナと連通する給気管62を低圧段新気入口63に連結しやすく、また、低圧新気通路管65を低圧段新気供給口64及び高圧段新気入口66に連結しやすい構成となっているので、組付け作業性の向上を図れる。 As shown in FIG. 6, the low-pressure stage compressor case 56 and the high-pressure stage compressor case 54 have the low-pressure stage fresh air inlet 63, the low-pressure stage fresh air supply port 64, and the high-pressure stage fresh air inlet 66 open in the same direction (rearward). This makes it easy to connect the air intake pipe 62 that communicates with the air cleaner to the low-pressure stage fresh air inlet 63, and also makes it easy to connect the low-pressure fresh air passage pipe 65 to the low-pressure stage fresh air supply port 64 and the high-pressure stage fresh air inlet 66, improving assembly workability.
また、低圧新気通路管65は、一端がフランジ連結により高圧段新気入口66にボルト締結される略U字形の金属管65aと、金属管65aの他端と低圧段コンプレッサケース56の低圧段新気供給口64とを連通させる樹脂管65bとによって構成される。これにより、低圧新気通路管65は、金属管65aが高圧段コンプレッサケース54に高剛性で固定される一方、樹脂管65bにより、低圧段コンプレッサケース56と金属管65aの組立誤差を緩和させて連通させることができる。 The low-pressure fresh air passage pipe 65 is composed of a generally U-shaped metal pipe 65a, one end of which is bolted to the high-pressure stage fresh air inlet 66 by a flange connection, and a resin pipe 65b that connects the other end of the metal pipe 65a to the low-pressure stage fresh air supply port 64 of the low-pressure stage compressor case 56. As a result, the low-pressure fresh air passage pipe 65 is fixed with high rigidity to the high-pressure stage compressor case 54 by the metal pipe 65a, while the resin pipe 65b allows the low-pressure stage compressor case 56 and the metal pipe 65a to communicate with each other while mitigating assembly errors due to the assembly error.
また、低圧段コンプレッサケース56の低圧段新気供給口64は、低圧段コンプレッサケース56の外周面の左下部位から左斜め上向きに延出し、さらに後方に向けて湾曲されているため、低圧新気通路管65(金属管65a)の屈曲部分の曲率を大きくできる。そのため、低圧新気通路管65内での乱流の発生を抑制して、低圧段コンプレッサケース56から排出される圧縮空気が、スムーズに高圧段コンプレッサケース54に供給される。 The low-pressure fresh air supply port 64 of the low-pressure compressor case 56 extends diagonally upward to the left from the lower left part of the outer circumferential surface of the low-pressure compressor case 56 and is further curved toward the rear, so that the curvature of the bent portion of the low-pressure fresh air passage pipe 65 (metal pipe 65a) can be increased. This suppresses the generation of turbulence in the low-pressure fresh air passage pipe 65, and the compressed air discharged from the low-pressure compressor case 56 is smoothly supplied to the high-pressure compressor case 54.
図8に示すように、高圧段過給機51は、高圧段コンプレッサケース54の外周面下部の右寄り部位に、下方に向けて延出する新気供給口64を備える。高圧段コンプレッサケース54は、インタークーラと連通される高圧新気通路管71と連結しており、高圧新気通路管71を介して圧縮空気をインタークーラに供給する。また、高圧段コンプレッサケース54の下方には、左側方に向けて開口する冷却水入口管22が設けられている。冷却水入口管22には、ラジエータにつながる冷却水配管150が接続される。このため、高圧新気通路管71と冷却水配管150の取り回しを集約できるため、エンジン1を搭載する本機側における配管構造を単純化できるだけでなく、組み付け作業やメンテナンス作業をし易い状態に構成できる。 As shown in FIG. 8, the high-pressure stage turbocharger 51 has a fresh air supply port 64 extending downward from the right side of the lower outer peripheral surface of the high-pressure stage compressor case 54. The high-pressure stage compressor case 54 is connected to a high-pressure fresh air passage pipe 71 that is connected to the intercooler, and supplies compressed air to the intercooler via the high-pressure fresh air passage pipe 71. In addition, a cooling water inlet pipe 22 that opens toward the left side is provided below the high-pressure stage compressor case 54. A cooling water pipe 150 that leads to a radiator is connected to the cooling water inlet pipe 22. This allows the high-pressure fresh air passage pipe 71 and the cooling water pipe 150 to be centralized, which not only simplifies the piping structure on the main unit side on which the engine 1 is mounted, but also makes it easier to perform assembly and maintenance work.
また、図2、図4及び図5に示すように、エンジン1は、その後部(冷却ファン9側)に、冷却水出口管23、給気管62及び吸気スロットル部材26を配置している。そのため、エンジン1を搭載する本機側において、冷却ファン9の冷却風を利用するラジエータ、エアクリーナ及びインタークーラが冷却ファン9後方に配置される場合に、ラジエータと接続する冷却水配管や、エアクリーナ及びインタークーラと連通する新気用配管を短尺化できるだけでなく、その配管接続作業をまとめて行える。そのため、本機側における組付け作業性やメンテナンス作業性が容易になるばかりか、本機側において、エンジン1と連結させる各部品を効率的に配置できる。 As shown in Figures 2, 4 and 5, the engine 1 has the cooling water outlet pipe 23, the air intake pipe 62 and the intake throttle member 26 arranged at its rear (the cooling fan 9 side). Therefore, when a radiator, air cleaner and intercooler that uses the cooling air from the cooling fan 9 are arranged behind the cooling fan 9 on the main machine on which the engine 1 is mounted, not only can the cooling water piping that connects to the radiator and the fresh air piping that communicates with the air cleaner and intercooler be shortened, but the piping connection work can be done all at once. This not only makes the assembly and maintenance work on the main machine easier, but also allows the various parts that are connected to the engine 1 to be arranged efficiently on the main machine.
図6~図8に示すように、高圧段過給機51では、高圧段タービンケース53と高圧段コンプレッサケース54の連結部分である高圧段センタハウジング72の外周面の上部及び下部に、高圧用潤滑油供給管73及び高圧用潤滑油戻し管74が連結されている。低圧段過給機52では、低圧段タービンケース55と低圧段コンプレッサケース56の連結部分である低圧段センタハウジング75の外周面の上部及び下部に、低圧用潤滑油供給管76及び低圧用潤滑油戻し管77が連結されている。 As shown in Figures 6 to 8, in the high-pressure stage turbocharger 51, a high-pressure lubricating oil supply pipe 73 and a high-pressure lubricating oil return pipe 74 are connected to the upper and lower parts of the outer peripheral surface of the high-pressure stage center housing 72, which is the connecting part between the high-pressure stage turbine case 53 and the high-pressure stage compressor case 54. In the low-pressure stage turbocharger 52, a low-pressure lubricating oil supply pipe 76 and a low-pressure lubricating oil return pipe 77 are connected to the upper and lower parts of the outer peripheral surface of the low-pressure stage center housing 75, which is the connecting part between the low-pressure stage turbine case 55 and the low-pressure stage compressor case 56.
高圧用潤滑油供給管73は、シリンダブロック6の左側面の中央部に設けられる接続部材78aに下端が接続される一方、上端が高圧段過給機51の高圧段センタハウジング72の上部に連結されている。高圧段センタハウジング72の上部には、高圧用潤滑油供給管73の上端と低圧用潤滑油供給管76の下端とを連通させる連結継手78bが設置されている。低圧用潤滑油供給管76の上端は、低圧段過給機52の低圧段センタハウジング75の上部に設けられる接続部材78cに連結されている。これにより、シリンダブロック6内の油路を流れる潤滑油が、高圧用潤滑油供給管73を通じて高圧段過給機51の高圧段センタハウジング72に供給されるとともに、高圧用潤滑油供給管73及び低圧用潤滑油供給管76を通じて低圧段過給機52の低圧段センタハウジング75に供給される。 The lower end of the high-pressure lubricating oil supply pipe 73 is connected to a connecting member 78a provided in the center of the left side surface of the cylinder block 6, while the upper end is connected to the upper part of the high-pressure stage center housing 72 of the high-pressure stage turbocharger 51. A connecting joint 78b is provided at the upper part of the high-pressure stage center housing 72 to communicate the upper end of the high-pressure lubricating oil supply pipe 73 with the lower end of the low-pressure lubricating oil supply pipe 76. The upper end of the low-pressure lubricating oil supply pipe 76 is connected to a connecting member 78c provided at the upper part of the low-pressure stage center housing 75 of the low-pressure stage turbocharger 52. As a result, the lubricating oil flowing through the oil passage in the cylinder block 6 is supplied to the high-pressure stage center housing 72 of the high-pressure stage turbocharger 51 through the high-pressure lubricating oil supply pipe 73, and is supplied to the low-pressure stage center housing 75 of the low-pressure stage turbocharger 52 through the high-pressure lubricating oil supply pipe 73 and the low-pressure lubricating oil supply pipe 76.
高圧用潤滑油供給管73は、シリンダブロック6の左側面の接続部材78aから後方斜め上方向へ導かれ、高圧段コンプレッサケース54とシリンダブロック6の間を通ってシリンダヘッド2の左側面と対峙する位置へ導かれる。さらに、高圧用潤滑油供給管73は、排気マニホールド4の後端部を迂回しつつ、高圧段センタハウジング72の右側方を通って、連結継手78bへ導かれている。また、低圧用潤滑油供給管76は、側面視で略L字形状を有し、連結継手78bから、高圧段過給機51と高圧排気ガス配管59に沿うようにして、接続部材78cへ導かれる。このように、潤滑油供給管73,76を短尺化するとともに、高剛性部品である二段過給機30で囲むように配管することで、潤滑油を効率よく二段過給機30に供給できると同時に、外力による潤滑油供給管73,76の破損を防げる。 The high-pressure lubricating oil supply pipe 73 is led from the connecting member 78a on the left side of the cylinder block 6 in a rearward and upward diagonal direction, and is led to a position facing the left side of the cylinder head 2 through between the high-pressure stage compressor case 54 and the cylinder block 6. Furthermore, the high-pressure lubricating oil supply pipe 73 is led to the connecting joint 78b, passing through the right side of the high-pressure stage center housing 72 while bypassing the rear end of the exhaust manifold 4. The low-pressure lubricating oil supply pipe 76 has a substantially L-shape in side view, and is led from the connecting joint 78b to the connecting member 78c along the high-pressure stage turbocharger 51 and the high-pressure exhaust gas pipe 59. In this way, by shortening the lubricating oil supply pipes 73 and 76 and piping them so as to be surrounded by the two-stage turbocharger 30, which is a highly rigid part, lubricating oil can be efficiently supplied to the two-stage turbocharger 30, and at the same time, damage to the lubricating oil supply pipes 73 and 76 due to external forces can be prevented.
また、高圧用潤滑油戻し管74は、接続部材78aの上方で、シリンダブロック6の左側面の中央部に設置された連結継手80の先端面に一端(下端)が連結される。高圧用潤滑油戻し管74の他端(上端)は、高圧段過給機51の高圧段センタハウジング72の外周面下部に連結されている。また、低圧用潤滑油戻し管77は、連結継手80の中途部から前方斜め上向きに突出する接続部位に一端(下端)が連結される。一方、低圧用潤滑油戻し管77の他端(上端)は、低圧段過給機52の低圧段センタハウジング75の外周面下部に連結される。したがって、高圧段過給機51及び低圧段過給機52を流れる潤滑油は、センタハウジング72,75の下部から潤滑油戻し管74,77を介して、連結継手80で合流されて、シリンダブロック6内の油路に戻される。 The high-pressure lubricating oil return pipe 74 has one end (lower end) connected to the tip surface of the connecting joint 80 installed in the center of the left side surface of the cylinder block 6 above the connecting member 78a. The other end (upper end) of the high-pressure lubricating oil return pipe 74 is connected to the lower part of the outer circumferential surface of the high-pressure stage center housing 72 of the high-pressure stage turbocharger 51. The low-pressure lubricating oil return pipe 77 has one end (lower end) connected to a connection part protruding obliquely upward and forward from the middle of the connecting joint 80. On the other hand, the other end (upper end) of the low-pressure lubricating oil return pipe 77 is connected to the lower part of the outer circumferential surface of the low-pressure stage center housing 75 of the low-pressure stage turbocharger 52. Therefore, the lubricating oil flowing through the high-pressure stage turbocharger 51 and the low-pressure stage turbocharger 52 is joined at the connecting joint 80 from the lower part of the center housings 72, 75 via the lubricating oil return pipes 74, 77, and returned to the oil passage in the cylinder block 6.
高圧用潤滑油戻し管74は、高圧段タービンケース53の下方から排気マニホールド4の排気マニホールド排気出口49の下方を通って連結継手80に導かれている。また、低圧用作動戻し管77は、高圧排気ガス配管59と排気マニホールド4の間を通って、連結継手80に導かれている。このように、潤滑油戻し管74,77を短尺化するとともに、高剛性部品である二段過給機30で覆うように配管することで、潤滑油を効率よく二段過給機30に供給できると同時に、外力による潤滑油戻し管74,77の破損を防げる。 The high-pressure lubricating oil return pipe 74 is led from below the high-pressure stage turbine case 53, passing below the exhaust manifold exhaust outlet 49 of the exhaust manifold 4, to the connecting joint 80. The low-pressure working return pipe 77 is led to the connecting joint 80, passing between the high-pressure exhaust gas pipe 59 and the exhaust manifold 4. In this way, by shortening the length of the lubricating oil return pipes 74, 77 and piping them so that they are covered by the two-stage turbocharger 30, which is a highly rigid part, lubricating oil can be efficiently supplied to the two-stage turbocharger 30, while preventing damage to the lubricating oil return pipes 74, 77 due to external forces.
次いで、図11~図16等を参照しながら、排気ガス浄化装置100の取付け構造について説明する。排気ガス浄化装置100は、上流側ケース105と中間ケース106と下流側ケース107がその順に直列に連結されて構成され、シリンダヘッド2の前部上方で左右横長に配置される。 Next, the mounting structure of the exhaust gas purification device 100 will be described with reference to Figures 11 to 16. The exhaust gas purification device 100 is configured by connecting an upstream case 105, an intermediate case 106, and a downstream case 107 in series in that order, and is disposed horizontally above the front of the cylinder head 2.
上流側ケース105と中間ケース106の連結部分は、一対の厚板状の挟持フランジ108,109にて排気ガス移動方向の両側から挟んで連結している。すなわち、上流側ケース105の下流側開口縁に設けた接合フランジと、中間ケース106の上流側開口縁に設けた接合フランジとを、挟持フランジ108,109で狭持させて、上流側ケース105の下流側と中間ケース106の上流側とを連結し、ガス浄化ハウジング104を構成する。このとき、挟持フランジ108,109をボルト締結することにより、上流側ケース
105と中間ケース106とが着脱可能に連結される。
The connecting portion between the upstream case 105 and the intermediate case 106 is sandwiched and connected from both sides in the exhaust gas movement direction by a pair of thick plate-shaped clamping flanges 108, 109. That is, a joining flange provided on the downstream opening edge of the upstream case 105 and a joining flange provided on the upstream opening edge of the intermediate case 106 are sandwiched between the clamping flanges 108, 109 to connect the downstream side of the upstream case 105 and the upstream side of the intermediate case 106 to form the gas purification housing 104. At this time, the clamping flanges 108, 109 are bolted together to detachably connect the upstream case 105 and the intermediate case 106.
また、中間ケース106と下流側ケース107の連結部分は、一対の厚板状の挟持フランジ110,111にて排気ガス移動方向の両側から挟んで連結している。すなわち、中間ケース106の下流側開口縁に設けた接合フランジと、下流側ケース107の上流側開口縁に設けた接合フランジとを、挟持フランジ108,109で狭持させて、中間ケース106の下流側と下流側ケース107の上流側とを着脱可能に連結する。 The connecting portion between the intermediate case 106 and the downstream case 107 is connected by a pair of thick plate-shaped clamping flanges 110, 111, which are sandwiched from both sides in the exhaust gas movement direction. That is, the joining flange provided on the downstream opening edge of the intermediate case 106 and the joining flange provided on the upstream opening edge of the downstream case 107 are sandwiched between the clamping flanges 108, 109, so that the downstream side of the intermediate case 106 and the upstream side of the downstream case 107 are detachably connected.
上流側ケース105の排気入口側の外周部に排気ガス入口管116を設けており、排気ガス入口管116の排気取込側は、排気中継路としての排気連結部材120及び排気連結管119を介して、二段過給機30の低圧段排気出口61(図6等参照)と連通している。排気連結部材120は、側面視で略L字形状に構成しており、排気取込側を後方に備えて排気連結管119と連結する一方、排気排出側を上方に備えて排気ガス浄化装置100の排気ガス入口管116と連結する。図11、図12及び図16に示すように、排気連結部材120は、支持台121の左側面の前部に、上下一対のボルト122,122により、着脱可能に取り付けられる。 An exhaust gas inlet pipe 116 is provided on the outer periphery of the exhaust inlet side of the upstream case 105, and the exhaust intake side of the exhaust gas inlet pipe 116 is connected to the low-pressure stage exhaust outlet 61 (see FIG. 6, etc.) of the two-stage turbocharger 30 via an exhaust connection member 120 and an exhaust connection pipe 119 as an exhaust relay path. The exhaust connection member 120 is configured to be approximately L-shaped in side view, with the exhaust intake side provided at the rear and connected to the exhaust connection pipe 119, and the exhaust exhaust side provided at the top and connected to the exhaust gas inlet pipe 116 of the exhaust gas purification device 100. As shown in FIGS. 11, 12, and 16, the exhaust connection member 120 is detachably attached to the front part of the left side of the support base 121 by a pair of upper and lower bolts 122, 122.
図11及び図15に示すように、排気ガス浄化装置100は、左右の支持ブラケット117,118と支持台121を介して、シリンダヘッド2の前部に取り付けられる。排気ガス浄化装置100は、上流側ケーシング105の外周面下部に溶接固定された左ブラケット締結脚112と、挟持フランジ110の下部に形成した右ブラケット締結脚113を備える。 As shown in Figures 11 and 15, the exhaust gas purification device 100 is attached to the front of the cylinder head 2 via left and right support brackets 117, 118 and a support base 121. The exhaust gas purification device 100 has a left bracket fastening leg 112 welded to the lower outer circumferential surface of the upstream casing 105, and a right bracket fastening leg 113 formed on the lower part of the clamping flange 110.
左右の支持ブラケット117,118は、水平部と、該水平部の左右外側端から上向きに突出する起立部を備える略L字形を有する。左支持ブラケット117の水平部は、支持台121の平面部121aの上面左寄り部位に、前後一対のボルトにより固定される。右支持ブラケット118の水平部は、支持台121の平面部121aの上面右縁部位に、前後一対のボルトにより固定される。排気ガス浄化装置100の左右のブラケット締結脚112,113は、左右の支持ブラケット117,118に、それぞれ前後一対のボルト及びナットで取り付けられる。 The left and right support brackets 117, 118 are generally L-shaped with a horizontal portion and upright portions protruding upward from the left and right outer ends of the horizontal portion. The horizontal portion of the left support bracket 117 is fixed to the left side of the upper surface of the flat portion 121a of the support base 121 by a pair of front and rear bolts. The horizontal portion of the right support bracket 118 is fixed to the right edge of the upper surface of the flat portion 121a of the support base 121 by a pair of front and rear bolts. The left and right bracket fastening legs 112, 113 of the exhaust gas purification device 100 are attached to the left and right support brackets 117, 118 by a pair of front and rear bolts and nuts, respectively.
右支持ブラケット118の起立部の上面には、挟持フランジ110,111の下部を締結するボルトの頭部を仮置き可能な切欠き部118aが形成されている。排気ガス浄化装置100をエンジン1に組み付ける際には、支持台121に左右の支持ブラケット117,118及び排気連結部材120が取り付けられた状態で、挟持フランジ110,111の下部を締結するボルトの頭部を右支持ブラケット118の切欠き部118aに位置合わせする。これにより、排気ガス浄化装置100をエンジン装置1に対して位置合わせできるとともに、排気ガス浄化装置100をエンジン1に組み付ける際のボルト締結作業がしやすくなり、組み付け作業性が向上する。 A notch 118a is formed on the upper surface of the upright portion of the right support bracket 118, into which the heads of the bolts fastening the lower portions of the clamping flanges 110, 111 can be temporarily placed. When assembling the exhaust gas purification device 100 to the engine 1, the heads of the bolts fastening the lower portions of the clamping flanges 110, 111 are aligned with the notch 118a of the right support bracket 118 with the left and right support brackets 117, 118 and the exhaust connecting member 120 attached to the support base 121. This allows the exhaust gas purification device 100 to be aligned with the engine device 1, and also makes it easier to tighten the bolts when assembling the exhaust gas purification device 100 to the engine 1, improving assembly workability.
図11~図16に示すように、支持台121の平面部121aは、平面視で、右部位が左部位よりも長い略L字形を有する。平面部121aは、平面視で、シリンダヘッド2の前側面及び右側面に沿って、シリンダヘッド2の前部を覆うように配置される。平面部121aの上に排気ガス浄化装置100が搭載される。 As shown in Figures 11 to 16, the flat surface 121a of the support base 121 has a generally L-shape with the right side longer than the left side in a plan view. The flat surface 121a is disposed along the front and right side surfaces of the cylinder head 2 so as to cover the front part of the cylinder head 2 in a plan view. The exhaust gas purification device 100 is mounted on the flat surface 121a.
また、支持台121は、平面部121aから下方へ向けて突設されてシリンダヘッド2に固定される複数の脚部121b,121c,121d,121eを備える。脚部121b,121c,121d,121eの間は、上側に凸形のアーチ形状に形成されている。シリンダヘッド2には、左側面の前部位に排気側取付部123bが設けられ、前側面の中央部上寄り部位に第1中央取付部123cが設けられ、前側面の右縁部位に第2中央取付
部123dが設けられ、右側面に一体成形される吸気マニホールド3の上面の前端部位に吸気側取付部123eが設けられる。
The support base 121 also has a plurality of legs 121b, 121c, 121d, and 121e that protrude downward from the flat portion 121a and are fixed to the cylinder head 2. The spaces between the legs 121b, 121c, 121d, and 121e are formed into an arch shape that is convex upward. The cylinder head 2 is provided with an exhaust side mounting portion 123b at the front portion of the left side surface, a first central mounting portion 123c at a portion near the center of the front side surface and a second central mounting portion 123d at the right edge portion of the front side surface, and an intake side mounting portion 123e at the front end portion of the upper surface of the intake manifold 3 that is integrally molded with the right side surface.
排気側脚部121bの下端部は、前後一対のボルトで排気側取付部123bに固定される。第1中央脚部121cの下端部は、1つのボルトで第1中央取付部123cに固定される。第2中央脚部121dの下部は、上下一対のボルトで第2中央取付部123dに固定される。吸気側脚部121eは、上下方向に穿設された前後一対のボルト挿通孔を備え、それらのボルト挿通孔に挿通される前後一対のボルトで、吸気側取付部123eに取り付けられる。 The lower end of the exhaust side leg 121b is fixed to the exhaust side mounting part 123b with a pair of front and rear bolts. The lower end of the first central leg 121c is fixed to the first central mounting part 123c with one bolt. The lower part of the second central leg 121d is fixed to the second central mounting part 123d with a pair of upper and lower bolts. The intake side leg 121e has a pair of front and rear bolt insertion holes drilled in the vertical direction, and is attached to the intake side mounting part 123e with a pair of front and rear bolts inserted into the bolt insertion holes.
図11、図13~図15及び図21に示すように、シリンダヘッド2の右側面に吸気マニホールド3が一体成形されている。そして、吸気側脚部121eは、吸気マニホールド3に設けられる吸気側取付部123eに固定されるので、堅牢な吸気マニホールド3上に吸気側脚部121eを載置して強固に固定できる。また、吸気側脚部121eを吸気マニホールド3に固定するための前後一対のボルトの締緩作業をシリンダヘッド2の上方側から行える。したがって、例えばシリンダヘッド2の右側方に配置されるEGR装置24(図5等参照)を吸気マニホールド3に取り付けた状態で、支持台121の取付け作業及び取外し作業を実施でき、エンジン1の組み立て作業性及びメンテナンス性が向上する。 As shown in Figures 11, 13 to 15, and 21, the intake manifold 3 is integrally molded on the right side of the cylinder head 2. The intake side leg 121e is fixed to the intake side mounting portion 123e provided on the intake manifold 3, so that the intake side leg 121e can be placed on the robust intake manifold 3 and firmly fixed thereto. In addition, the pair of front and rear bolts for fixing the intake side leg 121e to the intake manifold 3 can be tightened and loosened from above the cylinder head 2. Therefore, for example, the installation and removal of the support base 121 can be performed with the EGR device 24 (see Figure 5, etc.) located on the right side of the cylinder head 2 attached to the intake manifold 3, improving the ease of assembly and maintenance of the engine 1.
図11、図13及び図15に示すように、吸気側取付部123eの下方において、吸気マニホールド3の右側面及び下面に、前後一対の補強リブ124,124が突設されている。補強リブ124,124は、上下方向に延設されており、吸気側取付部123e周辺の吸気マニホールド3の強度を向上できる。これにより、吸気マニホールド3への支持台121の取付けに起因する吸気マニホールド3及びシリンダヘッド2の変形を防止できる。 As shown in Figures 11, 13, and 15, a pair of front and rear reinforcing ribs 124, 124 protrude from the right side and bottom surface of the intake manifold 3 below the intake side mounting portion 123e. The reinforcing ribs 124, 124 extend in the vertical direction, improving the strength of the intake manifold 3 around the intake side mounting portion 123e. This makes it possible to prevent deformation of the intake manifold 3 and the cylinder head 2 caused by the attachment of the support base 121 to the intake manifold 3.
図11~図16に示すように、支持台121は、平面部121aと脚部121b,121c,121d,121eが一体成形されている一方で、脚部121b,121c,121d,121eの間がアーチ形状に形成されているので、支持台121の剛性を確保しつつ軽量化を実現できる。また、支持台121を一体成形部品とすることで、部品点数を低減できる。また、脚部121b,121c,121d,121eの間にアーチ形状の隙間が形成されていることで、脚部121b,121c,121d,121eの周辺で熱溜まりが形成されるのを防止できる。これにより、例えば後述する排気圧力センサ151等の脚部周辺に搭載される電子部品への熱害や、EGRクーラ27などの冷却部品の冷却不足を防止できる。 As shown in Figures 11 to 16, the support base 121 has a planar portion 121a and legs 121b, 121c, 121d, and 121e that are integrally molded, while the legs 121b, 121c, 121d, and 121e are formed in an arch shape, so that the support base 121 can be made lighter while maintaining its rigidity. Furthermore, by making the support base 121 an integrally molded part, the number of parts can be reduced. Furthermore, by forming arch-shaped gaps between the legs 121b, 121c, 121d, and 121e, it is possible to prevent heat pools from forming around the legs 121b, 121c, 121d, and 121e. This makes it possible to prevent heat damage to electronic components mounted around the legs, such as the exhaust pressure sensor 151 described below, and insufficient cooling of cooling components such as the EGR cooler 27.
また、支持台121は、シリンダヘッド2の左側面に固定される排気側脚部121bと、シリンダヘッド2の右側面に固定される吸気側脚部121eと、シリンダヘッド2の前側面に固定される中央脚部121c,121dを備えている。したがって、シリンダヘッド2の右側面と左側面と前側面の合計3面に支持台121を固定でき、排気ガス浄化装置100の支持剛性を向上できる。 The support base 121 also includes an exhaust-side leg 121b fixed to the left side of the cylinder head 2, an intake-side leg 121e fixed to the right side of the cylinder head 2, and central legs 121c and 121d fixed to the front side of the cylinder head 2. Therefore, the support base 121 can be fixed to a total of three sides of the right side, left side, and front side of the cylinder head 2, improving the support rigidity of the exhaust gas purification device 100.
図11、図13及び図15に示すように、吸気側脚部121eと第2中央脚部121dの間のアーチ形状と、中央脚部121c,121dの間のアーチ形状と、排気側脚部121bと第1中央脚部121cの間のアーチ形状は、アーチ形状の高さと大きさ(幅)が互いに異なっている。また、排気側脚部121bと吸気側脚部121eは、互いに上下方向の長さが異なっている。これらのアーチ形状や脚部の長さを適宜設計することで、吸気側と排気側の振動を支持台121で打ち消すことが可能になり、排気ガス浄化装置100の振動を低減できる。 As shown in Figures 11, 13, and 15, the arch shape between the intake side leg 121e and the second central leg 121d, the arch shape between the central legs 121c and 121d, and the arch shape between the exhaust side leg 121b and the first central leg 121c have different heights and sizes (widths). In addition, the exhaust side leg 121b and the intake side leg 121e have different lengths in the up-down direction. By appropriately designing these arch shapes and leg lengths, it becomes possible for the support base 121 to cancel out vibrations on the intake side and exhaust side, thereby reducing vibrations of the exhaust gas purification device 100.
図11及び図16に示すように、支持台121の平面部121a及び脚部121b,121c,121d,121eは、シリンダヘッドカバー18とは間隔を空けて配置されている。これにより、支持台121とシリンダヘッドカバー18との間に、エンジン1の後部に配置される冷却ファン9(図3等参照)からの冷却風149が流れる冷却風通路148が形成される。したがって、冷却ファン9からの冷却風149をシリンダヘッド2の前側面側に冷却風通路148を介して案内でき、シリンダヘッド2の前側面周辺を適切に冷却できる。この実施形態では、シリンダヘッド2の前側面に、EGRクーラ27と後述する排気圧力センサ151が取り付けられているので、冷却ファン9から冷却風通路148を介してシリンダヘッド2の前側面に導かれる冷却風149により、EGRクーラ27の冷却促進と、排気圧力センサ151の熱害防止を実現できる。 11 and 16, the flat portion 121a and the legs 121b, 121c, 121d, and 121e of the support base 121 are spaced apart from the cylinder head cover 18. As a result, a cooling air passage 148 through which the cooling air 149 flows from the cooling fan 9 (see FIG. 3, etc.) disposed at the rear of the engine 1 is formed between the support base 121 and the cylinder head cover 18. Therefore, the cooling air 149 from the cooling fan 9 can be guided to the front side of the cylinder head 2 through the cooling air passage 148, and the periphery of the front side of the cylinder head 2 can be appropriately cooled. In this embodiment, the EGR cooler 27 and the exhaust pressure sensor 151 described later are attached to the front side of the cylinder head 2, so that the cooling air 149 guided from the cooling fan 9 to the front side of the cylinder head 2 through the cooling air passage 148 can promote cooling of the EGR cooler 27 and prevent thermal damage to the exhaust pressure sensor 151.
次いで、図17~図21等を参照しながら、シリンダヘッド2の前側面周辺の構成について説明する。図21に示すように、シリンダヘッド2は、複数の吸気ポート(図示省略)に新気を導入させる複数の吸気流路36と複数の排気ポートから排気ガスを導出させる複数の排気流路37とが形成されている。そして、複数の吸気流路36を集合する吸気マニホールド3が、シリンダヘッド2の右側部に一体に形成されている。シリンダヘッド2と吸気マニホールド3とを一体に構成することで、吸気マニホールド3から吸気流路36に対する気体シール性を向上させるとともに、シリンダヘッド2の剛性を高めることができる。 Next, the configuration of the periphery of the front side of the cylinder head 2 will be described with reference to Figures 17 to 21. As shown in Figure 21, the cylinder head 2 is formed with a plurality of intake passages 36 that introduce fresh air into a plurality of intake ports (not shown) and a plurality of exhaust passages 37 that guide exhaust gas from a plurality of exhaust ports. An intake manifold 3 that brings together the plurality of intake passages 36 is formed integrally with the right side of the cylinder head 2. By constructing the cylinder head 2 and the intake manifold 3 integrally, it is possible to improve the gas sealing from the intake manifold 3 to the intake passages 36 and to increase the rigidity of the cylinder head 2.
シリンダヘッド2の左側面に連結される排気マニホールド4の右側面には、シリンダヘッド2内の上流側EGRガス通路31と連通するEGRガス出口41と、複数の排気流路37と連通する排気入口42とが、前後方向に並んで開口している。排気マニホールド4内に、EGRガス出口41及び排気入口42と連通する排気集合部43が形成されている。排気マニホールド4の左側面後部に、排気集合部43と連通する排気マニホールド排気出口49が開口されている。シリンダヘッド2の排気流路37からの排気ガスが排気入口42を通じて排気集合部43に流れ込むと、排気ガスの一部がEGRガスとしてEGRガス出口41からシリンダヘッド2内の上流側EGRガス通路31に流れ込み、排気ガスの残りが排気マニホールド排気出口49から二段過給機30(図7等参照)に流れ込む。 On the right side of the exhaust manifold 4 connected to the left side of the cylinder head 2, an EGR gas outlet 41 communicating with the upstream EGR gas passage 31 in the cylinder head 2 and an exhaust inlet 42 communicating with the multiple exhaust passages 37 are opened in a line in the front-rear direction. An exhaust manifold 43 communicating with the EGR gas outlet 41 and the exhaust inlet 42 is formed in the exhaust manifold 4. An exhaust manifold exhaust outlet 49 communicating with the exhaust collection part 43 is opened at the rear of the left side of the exhaust manifold 4. When exhaust gas from the exhaust passage 37 of the cylinder head 2 flows into the exhaust collection part 43 through the exhaust inlet 42, a part of the exhaust gas flows as EGR gas from the EGR gas outlet 41 into the upstream EGR gas passage 31 in the cylinder head 2, and the rest of the exhaust gas flows from the exhaust manifold exhaust outlet 49 into the two-stage turbocharger 30 (see FIG. 7, etc.).
シリンダヘッド2は、吸気マニホールド3が一体成形される右側面(吸気側面)と逆側となる左側面(排気側面)に排気マニホールド4が連結され、前側面(排気側面に交差する2側面のうち一方の側面)にEGRクーラ27が連結される。シリンダヘッド2の前側面の左右両縁部(シリンダヘッド2の左前角部及び右前角部)には、左右のEGRクーラ連結部33,34が前方へ向けて突設される。EGRクーラ27は、左右のEGRクーラ連結部33,34の前側面に連結される。EGRクーラ連結部33,34内にEGRガス通路31,32と冷却水路38,39が形成されている。 The exhaust manifold 4 is connected to the left side (exhaust side) of the cylinder head 2, which is opposite to the right side (intake side) on which the intake manifold 3 is integrally molded, and the EGR cooler 27 is connected to the front side (one of the two sides intersecting the exhaust side). Left and right EGR cooler connecting parts 33, 34 protrude forward from both left and right edges of the front side of the cylinder head 2 (the left front corner and the right front corner of the cylinder head 2). The EGR cooler 27 is connected to the front sides of the left and right EGR cooler connecting parts 33, 34. EGR gas passages 31, 32 and cooling water passages 38, 39 are formed in the EGR cooler connecting parts 33, 34.
EGRクーラ連結部33,34にEGRガス通路31,32及び冷却水路38,39を構成することで、EGRクーラ27とシリンダヘッド2との間に冷却水用配管及びEGRガス用配管を設ける必要がない。そのため、EGRガスや冷却水による配管の伸縮などに影響されることなく、EGRクーラ27との連結部分におけるシール性を確保できるだけでなく、熱や振動などによる外部からの変動要素に対する耐性(構造安定性)が向上する上に、コンパクトに構成できる。 By configuring the EGR gas passages 31, 32 and the cooling water passages 38, 39 in the EGR cooler connection parts 33, 34, it is not necessary to provide cooling water piping and EGR gas piping between the EGR cooler 27 and the cylinder head 2. Therefore, not only can the sealing performance at the connection part with the EGR cooler 27 be ensured without being affected by the expansion and contraction of the piping due to EGR gas or cooling water, but resistance (structural stability) to external variables such as heat and vibration is improved, and a compact configuration can be achieved.
図17、図20及び図21に示すように、左EGRクーラ連結部33内に上流側EGRガス通路31が設けられ、右EGRクーラ連結部34内に下流側EGRガス通路32が設けられる。上流側EGRガス通路31は、平面視で略L字形であり、左EGRクーラ連結部33の前側面と左側面に一端と他端が開口しており、EGRクーラ27の裏面左下部位と、排気マニホールド4の右側面前寄り部位に設けられたEGRガス出口41をつないで
いる。下流側EGRガス通路32は、平面視で略L字形であり、右EGRクーラ連結部34の前側面と右側面に一端と他端が開口しており、EGRクーラ27の裏面右上部位と、再循環排気ガス配管28のEGRガス入口をつないでいる。
As shown in Figures 17, 20 and 21, an upstream EGR gas passage 31 is provided in the left EGR cooler connecting portion 33, and a downstream EGR gas passage 32 is provided in the right EGR cooler connecting portion 34. The upstream EGR gas passage 31 is substantially L-shaped in a plan view, and one end and the other end are open on the front side surface and the left side surface of the left EGR cooler connecting portion 33, and connects a lower left part of the back surface of the EGR cooler 27 to an EGR gas outlet 41 provided in a front part of the right side surface of the exhaust manifold 4. The downstream EGR gas passage 32 is substantially L-shaped in a plan view, and one end and the other end are open on the front side surface and the right side surface of the right EGR cooler connecting portion 34, and connects an upper right part of the back surface of the EGR cooler 27 to an EGR gas inlet of the recirculation exhaust gas piping 28.
左EGRクーラ連結部33内には、左EGRクーラ連結部33の前側面から後方側へ導かれる下流側冷却水路38が形成される。下流側冷却水路38は、上流側EGRガス通路31よりも上方側に設けられ、EGRクーラ27の裏面左上部位から排出される冷却水をシリンダヘッド2内の冷却水通路に送る。また、右EGRクーラ連結部34内には、右EGRクーラ連結部34の前側面から後方側へ導かれる上流側冷却水路39が形成される。上流側冷却水路39は、下流側EGRガス通路32よりも下方側に設けられ、シリンダヘッド2内の冷却水通路を流れる冷却水をEGRクーラ27の裏面右下部位に送る。 In the left EGR cooler connecting portion 33, a downstream cooling water passage 38 is formed, which is guided from the front side of the left EGR cooler connecting portion 33 to the rear side. The downstream cooling water passage 38 is provided above the upstream EGR gas passage 31, and sends the cooling water discharged from the upper left part of the back surface of the EGR cooler 27 to the cooling water passage in the cylinder head 2. In addition, in the right EGR cooler connecting portion 34, an upstream cooling water passage 39 is formed, which is guided from the front side of the right EGR cooler connecting portion 34 to the rear side. The upstream cooling water passage 39 is provided below the downstream EGR gas passage 32, and sends the cooling water flowing through the cooling water passage in the cylinder head 2 to the lower right part of the back surface of the EGR cooler 27.
図17~図20に示すように、シリンダヘッド2の前側面に、排気マニホールド4内の排気ガス圧力を検出する排気圧力センサ151が設けられる。排気圧力センサ151は、シリンダヘッド2の前側面の中央部上寄り部位で前方に向けて突設される排気圧力センサ取付部152に取り付けられる。排気圧力センサ取付部152は、左右のEGRクーラ連結部33,34の間に設けられる。この実施形態のエンジン1では、排気圧力センサ取付部152の左縁部は、左EGRクーラ連結部33の右縁部上寄り部位に連続して形成される。 As shown in Figures 17 to 20, an exhaust pressure sensor 151 that detects the exhaust gas pressure in the exhaust manifold 4 is provided on the front side of the cylinder head 2. The exhaust pressure sensor 151 is attached to an exhaust pressure sensor attachment portion 152 that protrudes forward from a central upper portion of the front side of the cylinder head 2. The exhaust pressure sensor attachment portion 152 is provided between the left and right EGR cooler connecting portions 33, 34. In the engine 1 of this embodiment, the left edge of the exhaust pressure sensor attachment portion 152 is formed continuous with a portion of the right edge of the left EGR cooler connecting portion 33 near the upper portion.
排気圧力センサ151は、シリンダヘッド2内に設けた排気圧力バイパス経路153と、排気圧力バイパス経路153と排気マニホールド4をつなぐ排気圧力検出用配管154を介して、排気マニホールド4に接続される。排気圧力バイパス経路153は、シリンダヘッド2の左側面の前端部位から右側方へ向けて穿設され、左EGRクーラ連結部33の内部を通って排気圧力センサ取付部152の内部へ導かれる。また、排気圧力バイパス経路153は、排気圧力センサ取付部152内で前方側へ向けて屈曲され、排気圧力センサ取付部152の前側面に開口している。排気圧力センサ取付部152の前側面には、排気圧力バイパス経路153の端部を塞ぐ穴埋め部材155が取り付けられている。 The exhaust pressure sensor 151 is connected to the exhaust manifold 4 via an exhaust pressure bypass path 153 provided in the cylinder head 2 and an exhaust pressure detection pipe 154 that connects the exhaust pressure bypass path 153 and the exhaust manifold 4. The exhaust pressure bypass path 153 is drilled from the front end portion of the left side surface of the cylinder head 2 toward the right side, and is led to the inside of the exhaust pressure sensor mounting part 152 through the inside of the left EGR cooler connection part 33. The exhaust pressure bypass path 153 is also bent toward the front side within the exhaust pressure sensor mounting part 152 and opens to the front side surface of the exhaust pressure sensor mounting part 152. A hole filling member 155 that closes the end of the exhaust pressure bypass path 153 is attached to the front side surface of the exhaust pressure sensor mounting part 152.
図18に示すように、排気圧力センサ取付部152は、その上面から下方に向けて穿設されて排気圧力バイパス経路153につながるセンサ取付孔152aを備える。排気圧力センサ151がセンサ取付孔152aに取り付けられた状態で、排気圧力センサ151の下端部が排気圧力バイパス経路153に露出する。 As shown in FIG. 18, the exhaust pressure sensor mounting portion 152 has a sensor mounting hole 152a drilled downward from its upper surface and connected to the exhaust pressure bypass path 153. When the exhaust pressure sensor 151 is attached to the sensor mounting hole 152a, the lower end of the exhaust pressure sensor 151 is exposed to the exhaust pressure bypass path 153.
一方、排気圧力検出用配管154は、シリンダヘッド2の左側面前部の左側方で、排気マニホールド4の上方に配置される。排気マニホールド4の上面の前寄り部位に、検出用配管取付台座156が上向きに突設されている。検出用配管取付台座156の上面に、後側継手部材157が取り付けられる。また、シリンダヘッド2の左側面の前端部位に開口する排気圧力バイパス経路153の端部に前側継手部材158が取り付けられる。排気圧力検出用配管154の前端は、前側継手部材158を介して排気圧力バイパス経路153に接続される。排気圧力検出用配管154の後端は、後側継手部材157を介して排気マニホールド4内の排気集合部43(図21参照)に接続される。なお、検出用配管取付台座156の上面には、後側継手部材157よりも前方の位置で、排気ガス温度センサ159が取り付けられている。排気ガス温度センサ159は、排気マニホールド4内の排気集合部43を流れる排気ガスの温度を検出するものである。 On the other hand, the exhaust pressure detection pipe 154 is disposed above the exhaust manifold 4, to the left of the front part of the left side surface of the cylinder head 2. A detection pipe mounting base 156 is provided protruding upward from the front part of the upper surface of the exhaust manifold 4. A rear joint member 157 is attached to the upper surface of the detection pipe mounting base 156. A front joint member 158 is attached to the end of the exhaust pressure bypass path 153 that opens at the front end portion of the left side surface of the cylinder head 2. The front end of the exhaust pressure detection pipe 154 is connected to the exhaust pressure bypass path 153 via the front joint member 158. The rear end of the exhaust pressure detection pipe 154 is connected to the exhaust manifold 4 exhaust collector 43 (see FIG. 21) in the exhaust manifold 4 via the rear joint member 157. An exhaust gas temperature sensor 159 is attached to the upper surface of the detection pipe mounting base 156, at a position forward of the rear joint member 157. The exhaust gas temperature sensor 159 detects the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust collection section 43 in the exhaust manifold 4.
高温になる排気マニホールド4から排気圧力検出用配管154に伝わる熱は、前側継手部材158を介してシリンダヘッド2で拡散される。これにより、熱に弱い排気圧力センサ151に、排気マニホールド4の熱及び排気圧力検出用配管154の熱が直接伝わらない構成になっている。したがって、排気マニホールド4及び排気圧力検出用配管154の
熱に起因する排気圧力センサ151の故障や誤作動を防止しながら、排気圧力検出用配管154の長さを短くできる。また、排気圧力検出用配管154の長さを短くすることで、排気圧力検出用配管154の信頼性が向上するとともに排気圧力検出用配管154の配置が容易になり、設計工数の低減やエンジン1の製造性及び組立性の向上を図れる。
Heat transferred from the exhaust manifold 4, which becomes hot, to the exhaust pressure detection pipe 154 is diffused in the cylinder head 2 via the front joint member 158. This prevents the heat of the exhaust manifold 4 and the heat of the exhaust pressure detection pipe 154 from being directly transferred to the exhaust pressure sensor 151, which is sensitive to heat. This makes it possible to shorten the length of the exhaust pressure detection pipe 154 while preventing failure or malfunction of the exhaust pressure sensor 151 caused by the heat of the exhaust manifold 4 and the exhaust pressure detection pipe 154. Furthermore, shortening the length of the exhaust pressure detection pipe 154 improves the reliability of the exhaust pressure detection pipe 154 and makes it easier to arrange the exhaust pressure detection pipe 154, thereby reducing the number of design steps and improving the manufacturability and assembly of the engine 1.
図17及び図20に示すように、左EGRクーラ連結部33内で、排気圧力バイパス経路153の近傍に下流側冷却水路38が設けられているので、排気圧力バイパス経路153内のガス温度を効率よく低減できる。したがって、排気圧力バイパス経路153内のガスから排気圧力センサ151に伝わる熱を許容範囲内に収めながら、排気圧力バイパス経路153を短くでき、シリンダヘッド2への排気圧力バイパス経路153の形成が容易になる。また、排気圧力バイパス経路153は、シリンダヘッド2の前側面に突設された左EGRクーラ連結部33及び排気圧力センサ取付部152の内部を通っているので、排気圧力バイパス経路153内のガスを効率よく冷却でき、熱に起因する排気圧力センサ151の故障や誤作動を防止できる。さらに、排気圧力センサ151は、一対のEGRクーラ連結部33,34の間でシリンダヘッド2の前側面に突設された排気圧力センサ取付部152に取り付けられているので、排気圧力センサ151を効率よく冷却でき、熱に起因する排気圧力センサ151の故障や誤作動を防止できる。 17 and 20, the downstream cooling water passage 38 is provided in the left EGR cooler connection portion 33 near the exhaust pressure bypass path 153, so that the gas temperature in the exhaust pressure bypass path 153 can be efficiently reduced. Therefore, the exhaust pressure bypass path 153 can be shortened while keeping the heat transferred from the gas in the exhaust pressure bypass path 153 to the exhaust pressure sensor 151 within an allowable range, and the exhaust pressure bypass path 153 to the cylinder head 2 can be easily formed. In addition, the exhaust pressure bypass path 153 passes through the left EGR cooler connection portion 33 and the inside of the exhaust pressure sensor attachment portion 152 protruding from the front side surface of the cylinder head 2, so that the gas in the exhaust pressure bypass path 153 can be efficiently cooled, and the breakdown or malfunction of the exhaust pressure sensor 151 caused by heat can be prevented. Furthermore, the exhaust pressure sensor 151 is attached to an exhaust pressure sensor attachment portion 152 that protrudes from the front side of the cylinder head 2 between a pair of EGR cooler connection portions 33, 34, so that the exhaust pressure sensor 151 can be efficiently cooled and failure or malfunction of the exhaust pressure sensor 151 caused by heat can be prevented.
また、図19に示すように、前側継手部材158の取付位置は、検出用配管取付台座156の上面よりも高い位置に設けられる。排気圧力検出用配管154は、後側継手部材157から左斜め前方向に向けて延出された後、排気ガス温度センサ159を迂回して右方向へ湾曲しながら斜め上方向に導かれ、その後、シリンダヘッド2の左側面に沿って略水平方向に前方へ向けて配設されて前側継手部材158に接続される。排気圧力検出用配管154は、前側継手部材158側の端部が後側継手部材157側の端部よりも高い位置に配置される。したがって、排気ガスに含まれる油分や水分が排気圧力検出用配管154内で液体となって排気圧力バイパス経路153内に浸入するのを防止でき、排気ガス圧力を正確に検出できる。 As shown in FIG. 19, the mounting position of the front joint member 158 is higher than the upper surface of the detection pipe mounting base 156. The exhaust pressure detection pipe 154 extends from the rear joint member 157 diagonally forward to the left, then bypasses the exhaust gas temperature sensor 159 and is led diagonally upward while curving to the right, and then is arranged approximately horizontally forward along the left side surface of the cylinder head 2 and connected to the front joint member 158. The end of the exhaust pressure detection pipe 154 on the front joint member 158 side is arranged at a higher position than the end on the rear joint member 157 side. Therefore, it is possible to prevent oil and moisture contained in the exhaust gas from becoming liquid in the exhaust pressure detection pipe 154 and entering the exhaust pressure bypass path 153, and the exhaust gas pressure can be accurately detected.
図17~図21に示すように、EGRクーラ連結部33,34を突設した構成とすることで、排気マニホールド4とEGRクーラ27とEGR装置24を連通させるEGRガス用の配管が不要となり、EGRガス通路における連結箇所が少なくなる。したがって、EGRガスによるNOx低減を図るエンジン1において、EGRガス漏れを低減できるだけでなく、配管の伸縮による応力変化などによる変形を抑制できる。また、EGRクーラ連結部33,34内にEGRガス通路31,32と冷却水路38,39を形成しているので、シリンダヘッド2内に構成する各通路31,32,38,39の形状が単純化されることから、複雑な中子を用いることなく、シリンダヘッド2を容易に鋳造することができる。 As shown in Figures 17 to 21, by configuring the EGR cooler connection parts 33, 34 to protrude, it is not necessary to have piping for EGR gas that connects the exhaust manifold 4, the EGR cooler 27, and the EGR device 24, and the number of connection points in the EGR gas passage is reduced. Therefore, in the engine 1 that aims to reduce NOx due to EGR gas, not only can EGR gas leakage be reduced, but deformation due to stress changes caused by expansion and contraction of the piping can be suppressed. In addition, since the EGR gas passages 31, 32 and the cooling water passages 38, 39 are formed in the EGR cooler connection parts 33, 34, the shapes of each passage 31, 32, 38, 39 formed in the cylinder head 2 are simplified, so the cylinder head 2 can be easily cast without using a complex core.
また、排気マニホールド4側の左EGRクーラ連結部33と、吸気マニホールド3側の右EGRクーラ連結部34とが離間されているため、EGRクーラ連結部33,34それぞれにおける熱変形による相互の影響を抑制できる。したがって、EGRクーラ連結部33,34とEGRクーラ27との連結部分におけるガス漏れや冷却水漏れ、破損等を防止できるだけでなく、シリンダヘッド2の剛性バランスを保持できる。また、シリンダヘッド2の前側面における容積を低減できることから、シリンダヘッド2の軽量化を図れる。さらに、EGRクーラ27をシリンダヘッド2の前側面から離間させて配置でき、EGRクーラ27の前後に空間を有する構成とできるため、EGRクーラ27の周辺に冷却空気を流すことができ、EGRクーラ27における冷却効率を高めることができる。 In addition, since the left EGR cooler connection part 33 on the exhaust manifold 4 side and the right EGR cooler connection part 34 on the intake manifold 3 side are spaced apart, mutual influence due to thermal deformation at each of the EGR cooler connection parts 33, 34 can be suppressed. Therefore, not only can gas leakage, cooling water leakage, damage, etc. be prevented at the connection part between the EGR cooler connection parts 33, 34 and the EGR cooler 27, but also the rigidity balance of the cylinder head 2 can be maintained. In addition, since the volume at the front side of the cylinder head 2 can be reduced, the weight of the cylinder head 2 can be reduced. Furthermore, since the EGR cooler 27 can be arranged away from the front side of the cylinder head 2 and a configuration with spaces in front and behind the EGR cooler 27 can be configured, cooling air can be circulated around the EGR cooler 27, and the cooling efficiency of the EGR cooler 27 can be improved.
図17に示すように、左EGRクーラ連結部33には、下流側冷却水路38と上流側EGRガス通路31とが上下に配置されており、右EGRクーラ連結部34には、下流側E
GRガス通路32と上流側冷却水路39とが上下に配置されている。そして、下流側冷却水路38の冷却水入口と下流側EGRガス通路32のEGRガス入口とが同一高さに配置される一方、上流側冷却水路39の冷却水出口と下流側EGRガス通路32のEGRガス出口とが同一高さに配置される。
As shown in FIG. 17, the left EGR cooler connection portion 33 has a downstream cooling water passage 38 and an upstream EGR gas passage 31 arranged vertically, and the right EGR cooler connection portion 34 has a downstream EGR gas passage 36 and an upstream EGR gas passage 37 arranged vertically.
The GR gas passage 32 and the upstream cooling water passage 39 are disposed one above the other. The cooling water inlet of the downstream cooling water passage 38 and the EGR gas inlet of the downstream EGR gas passage 32 are disposed at the same height, while the cooling water outlet of the upstream cooling water passage 39 and the EGR gas outlet of the downstream EGR gas passage 32 are disposed at the same height.
分離して突設させたEGRクーラ連結部33,34にEGRガス通路31,32及び冷却水路38,39を内設した構成とすることで、EGRクーラ連結部33,34双方における熱変形の影響が緩和される。また、EGRクーラ連結部33,34内において、EGRガス通路31,32を流れるEGRガスが冷却水路38,39を流れる冷却水による冷却され、EGRクーラ連結部33,34における熱変形自体も抑制される。さらに、EGRクーラ連結部33,34それぞれにおいて、EGRガス通路31,32と冷却水路38,39とが、それぞれの上下高さ位置を置換して配置されている。そのため、EGRクーラ連結部33,34における熱分布が上下逆方向となり、シリンダヘッド2における高さ方向の熱変形の影響を低減できる。 By providing the EGR gas passages 31, 32 and the cooling water passages 38, 39 inside the EGR cooler connecting parts 33, 34 that are separately protruding, the effects of thermal deformation in both EGR cooler connecting parts 33, 34 are mitigated. In addition, in the EGR cooler connecting parts 33, 34, the EGR gas flowing through the EGR gas passages 31, 32 is cooled by the cooling water flowing through the cooling water passages 38, 39, and the thermal deformation itself in the EGR cooler connecting parts 33, 34 is also suppressed. Furthermore, in each of the EGR cooler connecting parts 33, 34, the EGR gas passages 31, 32 and the cooling water passages 38, 39 are arranged with their vertical height positions swapped. Therefore, the heat distribution in the EGR cooler connecting parts 33, 34 is in the vertically reversed direction, and the effects of thermal deformation in the height direction in the cylinder head 2 can be reduced.
次いで、図22及び図23等を参照しながら、シリンダヘッド2の前側面周辺に配設されるハーネス構造の一部について説明する。この実施形態のエンジン1では、複数のハーネスを束ねたハーネス集合体171がシリンダヘッドカバー18の右側面に沿って前後方向に配設される。ハーネス集合体171は、エンジン1に取り付けられる外部接続用ハーネスコネクタ(図示省略)から延びる主ハーネス集合体(図示省略)から分岐されたものである。 Next, a portion of the harness structure arranged around the front side surface of the cylinder head 2 will be described with reference to Figures 22 and 23. In the engine 1 of this embodiment, a harness assembly 171 bundling multiple harnesses is arranged in the front-rear direction along the right side surface of the cylinder head cover 18. The harness assembly 171 branches off from a main harness assembly (not shown) that extends from an external connection harness connector (not shown) attached to the engine 1.
ハーネス集合体171の前端部は、シリンダヘッドカバー18と支持台121の吸気側脚部121eの間に配設される。ハーネス集合体171は、シリンダヘッドカバー18の右前角部の近傍で、EGRバルブハーネス172とEGRガス温度センサハーネス173とセンサハーネス集合体174に分岐される。EGRバルブハーネス172は、支持台121の第2中央脚部121dと吸気側脚部121eの間を通って、EGRバルブ部材29に電気接続される。EGRガス温度センサハーネス173は、再循環排気ガス配管28内の排気ガス温度を検出するEGRガス温度センサ181に、第2中央脚部121dと吸気側脚部121eの間を通って電気接続される。 The front end of the harness assembly 171 is disposed between the cylinder head cover 18 and the intake side leg 121e of the support base 121. The harness assembly 171 branches into an EGR valve harness 172, an EGR gas temperature sensor harness 173, and a sensor harness assembly 174 near the right front corner of the cylinder head cover 18. The EGR valve harness 172 passes between the second center leg 121d and the intake side leg 121e of the support base 121 and is electrically connected to the EGR valve member 29. The EGR gas temperature sensor harness 173 passes between the second center leg 121d and the intake side leg 121e and is electrically connected to the EGR gas temperature sensor 181 that detects the exhaust gas temperature in the recirculation exhaust gas pipe 28.
センサハーネス集合体174は、ハーネス集合体171から左側方へ向けて導かれ、シリンダヘッドカバー18の前側面右寄り部位の前方で、下方へ向けて折り曲げられる。センサハーネス集合体174の前端部は、回転角センサハーネス集合体175と排気圧力センサハーネス176に分岐される。排気圧力センサハーネス176は、ハーネス集合体174から、シリンダヘッドカバー18と支持台121の第1中央脚部121cの間を通って左側方へ導かれ、排気圧力センサ151に電気接続される。 The sensor harness assembly 174 is led from the harness assembly 171 toward the left side and bent downward in front of the right portion of the front side of the cylinder head cover 18. The front end of the sensor harness assembly 174 branches into a rotation angle sensor harness assembly 175 and an exhaust pressure sensor harness 176. The exhaust pressure sensor harness 176 is led from the harness assembly 174 toward the left side, passing between the cylinder head cover 18 and the first central leg 121c of the support base 121, and is electrically connected to the exhaust pressure sensor 151.
回転角センサハーネス集合体175は、センサハーネス集合体174から、シリンダヘッド2の前側面に沿って下向きに延設される。また、回転角センサハーネス集合体175は、フライホイールハウジング7の直上位置で左側方へ向けて折り曲げられて、シリンダヘッド2の前側面左下角部の前方位置へ導かれる。回転角センサハーネス集合体175は、クランク軸回転角センサハーネス177とカム軸回転角センサハーネス178に分岐される。クランク軸回転角センサハーネス177は、フライホイールハウジング7の前部の左上寄り部位に取り付けられるクランク軸回転角センサ182(図1参照)に電気接続される。カム軸回転角センサハーネス178は、フライホイールハウジング7の左上縁部に取り付けられるカム軸回転角センサ183(図1参照)に電気接続される。 The rotation angle sensor harness assembly 175 extends downward from the sensor harness assembly 174 along the front side surface of the cylinder head 2. The rotation angle sensor harness assembly 175 is bent toward the left side directly above the flywheel housing 7 and led to a position forward of the lower left corner of the front side surface of the cylinder head 2. The rotation angle sensor harness assembly 175 branches into a crankshaft rotation angle sensor harness 177 and a camshaft rotation angle sensor harness 178. The crankshaft rotation angle sensor harness 177 is electrically connected to a crankshaft rotation angle sensor 182 (see FIG. 1) attached to the upper left portion of the front part of the flywheel housing 7. The camshaft rotation angle sensor harness 178 is electrically connected to a camshaft rotation angle sensor 183 (see FIG. 1) attached to the upper left edge of the flywheel housing 7.
図17に示すように、シリンダヘッド2の前側面の左右中央部には、上下に並ぶ係止部材取付部185,186が形成されている。上側の係止部材取付部185は、シリンダヘ
ッド2の前側面の上寄り部位で、右EGRクーラ連結部34と第1中央取付部123cの間の位置に配置される。下側の係止部材取付部186は、シリンダヘッド2の前側面の下寄り部位で、左右のEGRクーラ連結部33,34の間で上側係止部材取付部185の真下の位置に配置される。
17 , locking member attachment parts 185, 186 are formed vertically in the left-right central part of the front side surface of the cylinder head 2. The upper locking member attachment part 185 is disposed in a position between the right EGR cooler connecting part 34 and the first central attachment part 123c in an upper part of the front side surface of the cylinder head 2. The lower locking member attachment part 186 is disposed in a position directly below the upper locking member attachment part 185, between the left and right EGR cooler connecting parts 33, 34 in a lower part of the front side surface of the cylinder head 2.
図22及び図23に示すように、シリンダヘッド2の前側面に対峙する部分の回転角センサハーネス集合体175は、上下の係止部材取付部185,186に取り付けられる係止部材187,188によって、シリンダヘッド2の前側面に取り付けられる。そして、回転角センサハーネス集合体175は、ハーネス集合体174から、右EGRクーラ連結部34と支持台121の第1中央脚部121cの間と、シリンダヘッド2とEGRクーラ27の間を通って、シリンダヘッド2の前側面下縁部位に対峙する位置に導かれる。 22 and 23, the rotation angle sensor harness assembly 175, which faces the front side of the cylinder head 2, is attached to the front side of the cylinder head 2 by locking members 187, 188 attached to upper and lower locking member mounting portions 185, 186. The rotation angle sensor harness assembly 175 is then guided from the harness assembly 174 through the gap between the right EGR cooler connecting portion 34 and the first central leg portion 121c of the support base 121, and between the cylinder head 2 and the EGR cooler 27, to a position facing the lower edge of the front side of the cylinder head 2.
EGRクーラ27は、シリンダヘッド2の前側面に前方へ向けて突設される左右一対のEGRクーラ連結部33,34に取り付けられる。そして、EGRクーラ27の裏面とシリンダヘッド2の間に空間が形成される。この空間に回転角センサハーネス集合体175を上下方向に配設することで、回転角センサハーネス集合体175を保護できるとともに、回転角センサハーネス集合体175のレイアウト設計が容易になる。 The EGR cooler 27 is attached to a pair of left and right EGR cooler connectors 33, 34 that protrude forward from the front side surface of the cylinder head 2. A space is formed between the rear surface of the EGR cooler 27 and the cylinder head 2. By disposing the rotation angle sensor harness assembly 175 in the vertical direction in this space, the rotation angle sensor harness assembly 175 can be protected and the layout design of the rotation angle sensor harness assembly 175 becomes easier.
また、シリンダヘッドカバー18の側面と支持台121の間には空間が形成されている。この空間を利用して、ハーネス集合体171,174及びハーネス172,173,176を配置することで、これらのハーネス及びハーネス集合体を保護できるとともに、ハーネスのレイアウト設計が容易になる。 In addition, a space is formed between the side surface of the cylinder head cover 18 and the support base 121. By utilizing this space to arrange the harness assemblies 171, 174 and the harnesses 172, 173, 176, these harnesses and harness assemblies can be protected and the layout design of the harnesses can be made easier.
図1から図10に示すように、エンジン1は、シリンダヘッド2の一側面である排気側面(例えば左側面)に設けられる排気マニホールド4と、排気マニホールド4から排出される排気ガスによって駆動する二段過給機30を備える。二段過給機30は、排気マニホールド4に連結する高圧段過給機51と、高圧段過給機51に連結する低圧段過給機52とで構成される。高圧段過給機51は排気マニホールド4の側方に配置され、低圧段過給機52は排気マニホールドの上方4に配置されるので、排気マニホールド4と二段過給機30を略四角枠内にコンパクトに配置でき、エンジン1の小型化を実現できる。さらに、高圧段過給機51の高圧段排気出口58と低圧段過給機52の低圧段排気入口60は、可撓性を有する配管の一例としての高圧排気ガス配管59を介して連結されているので、熱伸びによる高圧排気ガス配管59の低サイクル疲労破壊の危険性を低減できる。 As shown in Figures 1 to 10, the engine 1 includes an exhaust manifold 4 provided on the exhaust side (e.g., the left side), which is one side of the cylinder head 2, and a two-stage turbocharger 30 driven by exhaust gas discharged from the exhaust manifold 4. The two-stage turbocharger 30 is composed of a high-pressure stage turbocharger 51 connected to the exhaust manifold 4 and a low-pressure stage turbocharger 52 connected to the high-pressure stage turbocharger 51. The high-pressure stage turbocharger 51 is disposed on the side of the exhaust manifold 4, and the low-pressure stage turbocharger 52 is disposed above the exhaust manifold 4, so that the exhaust manifold 4 and the two-stage turbocharger 30 can be compactly disposed within a substantially rectangular frame, and the engine 1 can be made compact. Furthermore, the high-pressure stage exhaust outlet 58 of the high-pressure stage turbocharger 51 and the low-pressure stage exhaust inlet 60 of the low-pressure stage turbocharger 52 are connected via a high-pressure exhaust gas pipe 59, which is an example of a flexible pipe, so that the risk of low-cycle fatigue failure of the high-pressure exhaust gas pipe 59 due to thermal expansion can be reduced.
エンジン1において、低圧段過給機52はシリンダヘッド2の排気側面に固定され、高圧段過給機51は排気マニホールド4に固定されているので、二段過給機30を構成する高圧段過給機51と低圧段過給機52を堅牢なシリンダヘッド2及び排気マニホールド4に振り分けて強固に固定できる。さらに、高圧段過給機51の高圧段排気出口58と低圧段過給機52の低圧段排気入口60は、可撓性を有する高圧排気ガス配管59を介して連結されているので、高圧排気ガス配管59の熱伸びに起因して二段過給機30に加わる応力を低減できる。これにより、高圧段過給機51と排気マニホールド4の連結部に加わる応力と、低圧段過給機52とシリンダヘッド2の連結部に加わる応力を低減でき、これらの連結部における連結不良や連結部材の破損を防止できる。 In the engine 1, the low-pressure stage turbocharger 52 is fixed to the exhaust side of the cylinder head 2, and the high-pressure stage turbocharger 51 is fixed to the exhaust manifold 4, so that the high-pressure stage turbocharger 51 and the low-pressure stage turbocharger 52 constituting the two-stage turbocharger 30 can be firmly fixed to the robust cylinder head 2 and exhaust manifold 4. Furthermore, the high-pressure stage exhaust outlet 58 of the high-pressure stage turbocharger 51 and the low-pressure stage exhaust inlet 60 of the low-pressure stage turbocharger 52 are connected via a flexible high-pressure exhaust gas piping 59, so that the stress applied to the two-stage turbocharger 30 due to the thermal expansion of the high-pressure exhaust gas piping 59 can be reduced. This reduces the stress applied to the connection between the high-pressure stage turbocharger 51 and the exhaust manifold 4 and the connection between the low-pressure stage turbocharger 52 and the cylinder head 2, and prevents poor connection at these connections and damage to the connection members.
さらに、シリンダヘッド2は、その内部に、排気側面における低圧段過給機取付部131から、排気側面に対向する吸気側面(例えば右側面)へ向けて延設されたリブ135を備えているので、シリンダヘッド2において低圧段過給機取付部131の周辺の剛性を向上でき、シリンダヘッド2への低圧段過給機52の取付けに起因するシリンダヘッド2の変形等を防止できる。 Furthermore, the cylinder head 2 is provided with a rib 135 extending from the low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 on the exhaust side toward the intake side (e.g., the right side) opposite the exhaust side. This improves the rigidity of the area around the low-pressure stage turbocharger mounting portion 131 in the cylinder head 2, and prevents deformation of the cylinder head 2 caused by mounting the low-pressure stage turbocharger 52 to the cylinder head 2.
また、エンジン1は、エンジン1からの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置100を備える。排気ガス浄化装置100の排気入口としての排気ガス入口管116は、上記排気側面に交差するシリンダヘッド2の2側面のうち一方の側面と上記排気側面とが交わる角部の近傍に配置され、低圧段過給機52は、排気側面側から見て、上記一方の側面寄りに配置されるとともに、低圧段過給機52の低圧段排気出口61が上記一方の側面側に向けて設けられている。したがって、エンジン1は、低圧段過給機52の低圧段排気出口61と排気ガス浄化装置100の排気ガス入口管116をつなぐ配管の一例としての排気連結管119及び排気連結部材120を短く且つ簡素にできる。これにより、排気ガス浄化装置100に供給される排気ガスを高温に維持でき、排気ガス浄化装置100の再生能力の低下を防止できる。 The engine 1 is also equipped with an exhaust gas purification device 100 that purifies exhaust gas from the engine 1. The exhaust gas inlet pipe 116 as an exhaust inlet of the exhaust gas purification device 100 is arranged near the corner where one of the two sides of the cylinder head 2 that intersect with the exhaust side intersects with the exhaust side, and the low-pressure stage turbocharger 52 is arranged closer to the one side as viewed from the exhaust side, and the low-pressure stage exhaust outlet 61 of the low-pressure stage turbocharger 52 is provided toward the one side. Therefore, the engine 1 can shorten and simplify the exhaust connection pipe 119 and exhaust connection member 120 as an example of a pipe connecting the low-pressure stage exhaust outlet 61 of the low-pressure stage turbocharger 52 and the exhaust gas inlet pipe 116 of the exhaust gas purification device 100. This allows the exhaust gas supplied to the exhaust gas purification device 100 to be maintained at a high temperature, and prevents a decrease in the regeneration ability of the exhaust gas purification device 100.
さらに、シリンダヘッド2の上方で、ブローバイガス還元装置19のブローバイガス出口70がシリンダヘッド2の上記一方の側面とは反対側の他方の側面寄りの位置で排気側面側に向けて配置され、低圧段過給機52の低圧段新気入口63が上記他方の側面側に向けて設けられる。また、低圧段過給機52の低圧段新気入口63に連結する給気管62にブローバイガス出口70が還元ホース68を介して連結されている。したがって、エンジン1は、ブローバイガス還元装置19のブローバイガス出口70と、低圧段過給機52の低圧段新気入口63に連結する給気管62の両方をシリンダヘッド2の上記他方の側面寄りの位置に配置することで還元ホース68を短くでき、還元ホース68内部の凍結対策が不要になる。 Furthermore, above the cylinder head 2, the blow-by gas outlet 70 of the blow-by gas reduction device 19 is disposed toward the exhaust side at a position toward the other side opposite to the one side of the cylinder head 2, and the low-pressure stage fresh air inlet 63 of the low-pressure stage turbocharger 52 is provided toward the other side. Also, the blow-by gas outlet 70 is connected to the intake pipe 62 connected to the low-pressure stage fresh air inlet 63 of the low-pressure stage turbocharger 52 via a return hose 68. Therefore, in the engine 1, by disposing both the blow-by gas outlet 70 of the blow-by gas reduction device 19 and the intake pipe 62 connected to the low-pressure stage fresh air inlet 63 of the low-pressure stage turbocharger 52 at a position toward the other side of the cylinder head 2, the return hose 68 can be shortened, and measures against freezing inside the return hose 68 are not required.
図1から図5及び図11~図16に示すように、エンジン1は、シリンダヘッド2の上方に支持台121を介して排気ガス浄化装置100を備える。支持台121は、排気ガス浄化装置100が搭載される平面部121aと、平面部121aから下方へ向けて突設されてシリンダヘッド2に固定される複数の脚部121b,121c,121d,121eを備える。平面部121aと脚部121b,121c,121d,121eは一体成形されている。また脚部脚部121b,121c,121d,121e同士の間がアーチ形状に形成されている。したがって、上記一体成形構造及びアーチ形状により、支持台121の剛性を確保しつつ軽量化を実現できる。また、支持台121を一体成形部品とすることで、部品点数を低減できる。また、複数の脚部121b,121c,121d,121eの間にアーチ形状の隙間が形成されていることで、支持台121の脚部周辺で熱溜まりが形成されるのを防止でき、例えば脚部周辺に搭載されるセンサの一例としての排気圧力センサ151等の電子部品への熱害や、EGRクーラ27などの冷却部品の冷却不足を防止できる。 As shown in Figures 1 to 5 and 11 to 16, the engine 1 is provided with an exhaust gas purification device 100 via a support stand 121 above the cylinder head 2. The support stand 121 has a flat portion 121a on which the exhaust gas purification device 100 is mounted, and a number of legs 121b, 121c, 121d, and 121e that protrude downward from the flat portion 121a and are fixed to the cylinder head 2. The flat portion 121a and the legs 121b, 121c, 121d, and 121e are integrally molded. In addition, the spaces between the legs 121b, 121c, 121d, and 121e are formed in an arch shape. Therefore, the integrally molded structure and arch shape ensure the rigidity of the support stand 121 while realizing a reduction in weight. In addition, by making the support stand 121 an integrally molded part, the number of parts can be reduced. In addition, by forming arch-shaped gaps between the multiple legs 121b, 121c, 121d, and 121e, it is possible to prevent heat pools from forming around the legs of the support base 121, and to prevent heat damage to electronic components such as the exhaust pressure sensor 151, which is an example of a sensor mounted around the legs, and to prevent insufficient cooling of cooling components such as the EGR cooler 27.
エンジン1は、互いに対向するシリンダヘッド2の排気側面と吸気側面に排気マニホールド4と吸気マニホールド3が振り分けて配置される構成である。支持台121は、クランク軸5の軸方向と交差するシリンダヘッド2の2側面のうち一方の側面の上方に配置されるとともに、脚部として、排気側面に固定される排気側脚部121bと、吸気側面に固定される吸気側脚部121eと、上記一方の側面に固定される中央脚部121c,121dを備えているよ。したがって、エンジン1は、シリンダヘッド2の排気側面と吸気側面と上記一方の側面の合計3面に支持台121を固定でき、排気ガス浄化装置100の支持剛性を向上できる。また、排気側脚部121bと第1中央脚部121cの間と、吸気側脚部121eと第2中央脚部121dの間とで、両アーチ形状の高さや大きさ等を互いに異ならせたり、排気側脚部121bと吸気側脚部121eの長さを異ならせたりすることで、吸気側と排気側の振動を支持台121で打ち消すことが可能になり、排気ガス浄化装置100の振動を低減できる。 The engine 1 is configured such that the exhaust manifold 4 and the intake manifold 3 are distributed and arranged on the exhaust side and the intake side of the cylinder head 2, which face each other. The support base 121 is arranged above one of the two sides of the cylinder head 2 that intersect with the axial direction of the crankshaft 5, and has, as legs, an exhaust side leg 121b fixed to the exhaust side, an intake side leg 121e fixed to the intake side, and central legs 121c, 121d fixed to the one side. Therefore, the engine 1 can fix the support base 121 to a total of three sides of the cylinder head 2, the exhaust side, the intake side, and the one side, and the support rigidity of the exhaust gas purification device 100 can be improved. In addition, by making the height and size of the arch shapes between the exhaust side leg 121b and the first central leg 121c and between the intake side leg 121e and the second central leg 121d different, and by making the lengths of the exhaust side leg 121b and the intake side leg 121e different, it becomes possible for the support base 121 to cancel out the vibrations of the intake side and exhaust side, thereby reducing the vibration of the exhaust gas purification device 100.
また、エンジン1は、シリンダヘッド2の上記2側面のうち他方の側面側に冷却ファン9を備える構成である。そして、シリンダヘッド2上のシリンダヘッドカバー18と支持
台121との間に冷却ファン9からの冷却風149が流れる冷却風通路148が形成されている。したがって、エンジン1は、冷却ファン9からの冷却風をシリンダヘッド2の上記一方の側面側に冷却風通路148を介して案内でき、シリンダヘッド2の上記一方の側面周辺を適切に冷却できる。
The engine 1 is also configured to include a cooling fan 9 on the other of the two side surfaces of the cylinder head 2. A cooling air passage 148 through which cooling air 149 from the cooling fan 9 flows is formed between the cylinder head cover 18 on the cylinder head 2 and the support base 121. Therefore, the engine 1 can guide the cooling air from the cooling fan 9 to the one side surface of the cylinder head 2 via the cooling air passage 148, and can appropriately cool the periphery of the one side surface of the cylinder head 2.
さらに、エンジン1は、排気マニホールド4から排出される排気ガスの一部をEGRガスとして吸気マニホールド3に戻すEGR装置24と、EGRガスを冷却するEGRクーラ27と、排気マニホールド4内の排気ガス圧力を検出する排気圧力センサ151を備える構成である。シリンダヘッド2の上記一方の側面に、EGRクーラ27と排気圧力センサ151が取り付けられている。したがって、冷却ファン9から冷却風通路148を介して上記一方の側面に導かれる冷却風149により、EGRクーラ27の冷却促進と、排気圧力センサ151の熱害防止を実現できる。 The engine 1 further includes an EGR device 24 that returns a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 4 to the intake manifold 3 as EGR gas, an EGR cooler 27 that cools the EGR gas, and an exhaust pressure sensor 151 that detects the exhaust gas pressure in the exhaust manifold 4. The EGR cooler 27 and the exhaust pressure sensor 151 are attached to the one side surface of the cylinder head 2. Therefore, the cooling air 149 guided from the cooling fan 9 to the one side surface through the cooling air passage 148 can promote cooling of the EGR cooler 27 and prevent thermal damage to the exhaust pressure sensor 151.
また、エンジン1では、シリンダヘッド2の吸気側面に吸気マニホールド3が一体成形されており、吸気側脚部121eは、吸気マニホールド3の上面に固定されているので、ようにすれば、堅牢な吸気マニホールド3の上に吸気側脚部121eを載置して強固に固定できる。また、吸気側脚部121eを吸気マニホールド3に固定するためのボルトの締緩作業をシリンダヘッド2の上方側から行えるので、シリンダヘッド2の吸気側面の側方に配置されるEGR装置24を吸気マニホールド3に取り付けた状態で、支持台121の取付け作業及び取外し作業を実施でき、エンジン1の組み立て作業性及びメンテナンス性が向上する。 In addition, in the engine 1, the intake manifold 3 is integrally molded on the intake side of the cylinder head 2, and the intake side leg 121e is fixed to the upper surface of the intake manifold 3, so that the intake side leg 121e can be placed on the robust intake manifold 3 and firmly fixed thereon. In addition, since the bolts for fixing the intake side leg 121e to the intake manifold 3 can be tightened and loosened from above the cylinder head 2, the installation and removal of the support base 121 can be performed with the EGR device 24, which is arranged to the side of the intake side of the cylinder head 2, attached to the intake manifold 3, improving the ease of assembly and maintenance of the engine 1.
図1から図5及び図17~図21に示すように、エンジン1は、シリンダヘッド2の排気側面に設けられる排気マニホールド4と、排気マニホールド4内の排気ガス圧力を検出する排気圧力センサ151を備える。排気圧力センサ151はシリンダヘッド2に取り付けられ、排気マニホールド4と排気圧力センサ151は、シリンダヘッド2内に設けた排気圧力バイパス経路153と、排気圧力バイパス経路153と排気マニホールド4をつなぐ排気圧力検出用配管154を介して接続されているので、排気圧力検出用配管154の熱をシリンダヘッド2で拡散できる。したがって、エンジン1は、排気マニホールド4及び排気圧力検出用配管154の熱に起因する排気圧力センサ151の故障や誤作動を防止しながら、排気圧力検出用配管154の長さを短くできる。さらに、排気圧力検出用配管154の長さを短くすることで、排気圧力検出用配管154の信頼性が向上するとともに、排気圧力検出用配管154の配置が容易になり、設計工数の低減やエンジン1の製造性及び組立性の向上を図れる。さらに、エンジン1では、シリンダヘッド2内で、排気圧力バイパス経路153の近傍に冷却水路38が設けられているので、排気圧力バイパス経路153内のガス温度を効率よく低減できる。したがって、エンジン1は、排気圧力バイパス経路153内のガスから排気圧力センサ151に伝わる熱を許容範囲内に収めながら、排気圧力バイパス経路153を短くでき、シリンダヘッド2への排気圧力バイパス経路153の形成が容易になる。 As shown in Figures 1 to 5 and Figures 17 to 21, the engine 1 is equipped with an exhaust manifold 4 provided on the exhaust side of the cylinder head 2, and an exhaust pressure sensor 151 that detects the exhaust gas pressure in the exhaust manifold 4. The exhaust pressure sensor 151 is attached to the cylinder head 2, and the exhaust manifold 4 and the exhaust pressure sensor 151 are connected via an exhaust pressure bypass path 153 provided in the cylinder head 2 and an exhaust pressure detection pipe 154 that connects the exhaust pressure bypass path 153 and the exhaust manifold 4, so that the heat of the exhaust pressure detection pipe 154 can be diffused by the cylinder head 2. Therefore, the engine 1 can shorten the length of the exhaust pressure detection pipe 154 while preventing the failure or malfunction of the exhaust pressure sensor 151 caused by the heat of the exhaust manifold 4 and the exhaust pressure detection pipe 154. Furthermore, by shortening the length of the exhaust pressure detection pipe 154, the reliability of the exhaust pressure detection pipe 154 is improved and the arrangement of the exhaust pressure detection pipe 154 is made easier, which reduces the design man-hours and improves the manufacturability and assembly of the engine 1. Furthermore, in the engine 1, the cooling water passage 38 is provided in the cylinder head 2 near the exhaust pressure bypass path 153, so the gas temperature in the exhaust pressure bypass path 153 can be efficiently reduced. Therefore, the engine 1 can shorten the exhaust pressure bypass path 153 while keeping the heat transferred from the gas in the exhaust pressure bypass path 153 to the exhaust pressure sensor 151 within an allowable range, making it easy to form the exhaust pressure bypass path 153 to the cylinder head 2.
エンジン1は、排気マニホールド4から排出される排気ガスの一部をEGRガスとして吸気マニホールド3に戻すEGR装置24と、EGRガスを冷却するEGRクーラ27を備える構成である。シリンダヘッド2は、上記排気側面に交差するシリンダヘッド2の2側面のうち一方の側面に突設された一対のEGRクーラ連結部33,34を備え、冷却水路38は、一方のEGRクーラ連結部33内を通ってEGRクーラ37につながっており、排気圧力バイパス経路153は、EGRクーラ連結部33内を通っている。したがって、エンジン1は、排気圧力バイパス経路153内のガスを効率よく冷却でき、熱に起因する排気圧力センサ151の故障や誤作動を防止できる。 The engine 1 is configured to include an EGR device 24 that returns a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 4 to the intake manifold 3 as EGR gas, and an EGR cooler 27 that cools the EGR gas. The cylinder head 2 includes a pair of EGR cooler connectors 33, 34 that protrude from one of the two sides of the cylinder head 2 that intersect with the exhaust side. The cooling water passage 38 passes through one of the EGR cooler connectors 33 and is connected to the EGR cooler 37, and the exhaust pressure bypass path 153 passes through the EGR cooler connector 33. Therefore, the engine 1 can efficiently cool the gas in the exhaust pressure bypass path 153, and can prevent the exhaust pressure sensor 151 from breaking down or malfunctioning due to heat.
さらに、排気圧力センサ151は、一対のEGRクーラ連結部33,34の間でシリン
ダヘッド2の上記一方の側面に突設された排気圧力センサ取付部152に取り付けられている。したがって、エンジン1は、排気圧力センサ151を効率よく冷却でき、熱に起因する排気圧力センサ151の故障や誤作動を防止できる。
Furthermore, the exhaust pressure sensor 151 is attached to an exhaust pressure sensor attachment portion 152 that protrudes from the one side surface of the cylinder head 2 between the pair of EGR cooler connecting portions 33, 34. Therefore, the engine 1 can efficiently cool the exhaust pressure sensor 151, and can prevent breakdowns and malfunctions of the exhaust pressure sensor 151 caused by heat.
なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。 The configuration of each part in the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
(付記)
(付記1)
シリンダヘッドの一側面である排気側面に設けられる排気マニホールドと、該排気マニホールドから排出される排気ガスによって駆動する過給機を備えるエンジン装置において、
前記過給機は、前記排気マニホールドに連結する高圧段過給機と、前記高圧段過給機に連結する低圧段過給機とによる二段過給機で構成され、
前記高圧段過給機は前記排気マニホールドに固定されて前記排気マニホールドの側方に配置され、前記低圧段過給機は前記シリンダヘッドの前記排気側面に固定されて前記排気マニホールドの上方に配置される一方で、前記高圧段過給機の排気出口と前記低圧段過給機の排気入口が連結されている、エンジン装置。
(Additional Note)
(Appendix 1)
An engine system including an exhaust manifold provided on an exhaust side, which is one side of a cylinder head, and a turbocharger driven by exhaust gas discharged from the exhaust manifold,
The turbocharger is a two-stage turbocharger including a high-pressure stage turbocharger connected to the exhaust manifold and a low-pressure stage turbocharger connected to the high-pressure stage turbocharger,
an exhaust outlet of the high-pressure stage turbocharger and an exhaust inlet of the low-pressure stage turbocharger are connected to each other, the high-pressure stage turbocharger being fixed to the exhaust manifold and disposed to the side of the exhaust manifold, and the low-pressure stage turbocharger being fixed to the exhaust side of the cylinder head and disposed above the exhaust manifold.
(付記2)
前記シリンダヘッドは、その内部に、前記排気側面における前記低圧段過給機の取付部から、前記排気側面に対向する吸気側面へ向けて延設されたリブを備えている、付記1に記載のエンジン装置。
(Appendix 2)
2. The engine device according to claim 1, wherein the cylinder head includes a rib disposed therein and extending from a mounting portion of the low-pressure stage turbocharger on the exhaust side surface toward an intake side surface opposite to the exhaust side surface.
(付記3)
前記排気マニホールドからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置を備える構成であって、
前記排気ガス浄化装置の排気入口は、前記排気側面に交差する前記シリンダヘッドの2側面のうち一方の側面と前記排気側面とが交わる角部の近傍に配置され、
前記低圧段過給機は、前記排気側面側から見て、前記一方の側面寄りに配置されるとともに、前記低圧段過給機の排気出口が前記一方の側面側に向けて設けられている、付記1に記載のエンジン装置。
(Appendix 3)
The exhaust gas purification device purifies exhaust gas from the exhaust manifold,
an exhaust inlet of the exhaust gas purification device is disposed in the vicinity of a corner portion where one of two side surfaces of the cylinder head intersecting with the exhaust side surface intersects with the exhaust side surface,
The engine device according to claim 1, wherein the low-pressure stage turbocharger is disposed closer to the one side surface when viewed from the exhaust side surface side, and an exhaust outlet of the low-pressure stage turbocharger is provided facing the one side surface side.
(付記4)
前記シリンダヘッドの上方で、ブローバイガス還元装置のブローバイガス出口が前記シリンダヘッドの前記一方の側面とは反対側の他方の側面寄りの位置で前記排気側面側に向けて配置され、前記低圧段過給機の新気入口が前記他方の側面側に向けて設けられ、前記ブローバイガス出口が前記低圧段過給機の新気入口に連結する給気管に還元ホースを介して連結されている、付記3に記載のエンジン装置。
(Appendix 4)
The engine apparatus described in Appendix 3, wherein a blow-by gas outlet of a blow-by gas reduction device is disposed above the cylinder head at a position toward the other side opposite to the one side of the cylinder head, facing toward the exhaust side, a fresh air inlet of the low-pressure stage turbocharger is provided facing toward the other side, and the blow-by gas outlet is connected via a reduction hose to an air intake pipe connected to the fresh air inlet of the low-pressure stage turbocharger.
(付記5)
前記低圧段過給機は、新気入口が新気供給口よりも前記シリンダヘッド寄りの位置に設けられている、付記1から4のいずれか一つに記載のエンジン装置。
(Appendix 5)
5. The engine apparatus according to claim 1, wherein the low-pressure stage turbocharger has a fresh air inlet provided at a position closer to the cylinder head than a fresh air supply port.
(付記6)
前記低圧段過給機の新気供給口と前記高圧段過給機の新気入口は、同一方向に向けて開口している、付記5に記載のエンジン装置。
(Appendix 6)
The engine device according to claim 5, wherein a fresh air supply port of the low pressure stage turbocharger and a fresh air inlet of the high pressure stage turbocharger open in the same direction.
(付記7)
前記高圧段過給機の排気出口と前記低圧段過給機の排気入口は、可撓性を有する配管を介して連結されている、付記1から6のいずれか一つに記載のエンジン装置。
(Appendix 7)
7. The engine device according to any one of claims 1 to 6, wherein an exhaust outlet of the high pressure stage turbocharger and an exhaust inlet of the low pressure stage turbocharger are connected via a flexible pipe.
付記1に記載のエンジン装置は、小容量の高圧段過給機が排気マニホールドの側方に配置され、高容量の低圧段過給機が排気マニホールドの上方に配置されるので、排気マニホールドと二段過給機を略四角枠内にコンパクトに配置でき、エンジン装置の小型化を実現できる。さらに、高圧段過給機の排気出口と低圧段過給機の排気入口が、可撓性を有する配管を介して連結されているようにすれば、熱伸びによる当該配管の低サイクル疲労破壊の危険性を低減できる。また、低圧段過給機はシリンダヘッドの排気側面に固定され、高圧段過給機は排気マニホールドに固定されているので、二段過給機を構成する高圧段過給機と低圧段過給機を堅牢なシリンダヘッド及び排気マニホールドに振り分けて強固に固定できる。さらに、高圧段過給機の排気出口と低圧段過給機の排気入口は、可撓性を有する配管を介して連結されているようにすれば、当該配管の熱伸びに起因して二段過給機に加わる応力を低減できる。これにより、高圧段過給機と排気マニホールドの連結部に加わる応力と、低圧段過給機とシリンダヘッドの連結部に加わる応力を低減でき、これらの連結部における連結不良や連結部材の破損を防止できる。 In the engine device described in Appendix 1, the small-capacity high-pressure stage turbocharger is arranged to the side of the exhaust manifold, and the high-capacity low-pressure stage turbocharger is arranged above the exhaust manifold, so that the exhaust manifold and the two-stage turbocharger can be arranged compactly within a substantially rectangular frame, and the engine device can be made compact. Furthermore, if the exhaust outlet of the high-pressure stage turbocharger and the exhaust inlet of the low-pressure stage turbocharger are connected via flexible piping, the risk of low-cycle fatigue failure of the piping due to thermal expansion can be reduced. In addition, since the low-pressure stage turbocharger is fixed to the exhaust side of the cylinder head and the high-pressure stage turbocharger is fixed to the exhaust manifold, the high-pressure stage turbocharger and the low-pressure stage turbocharger constituting the two-stage turbocharger can be firmly fixed by dividing them into a robust cylinder head and exhaust manifold. Furthermore, if the exhaust outlet of the high-pressure stage turbocharger and the exhaust inlet of the low-pressure stage turbocharger are connected via flexible piping, the stress applied to the two-stage turbocharger due to thermal expansion of the piping can be reduced. This reduces the stress on the connection between the high-pressure stage turbocharger and the exhaust manifold, and the stress on the connection between the low-pressure stage turbocharger and the cylinder head, preventing poor connections and damage to the connecting members at these connections.
1 エンジン(エンジン装置)
2 シリンダヘッド
3 吸気マニホールド
4 排気マニホールド
30 二段過給機
51 高圧段過給機
52 低圧段過給機
59 高圧排気ガス配管(可撓性を有する配管)
131 低圧段過給機取付部
135 リブ
100 排気ガス浄化装置
116 排気ガス入口管(排気ガス浄化装置の排気入口)
19 ブローバイガス還元装置
70 ブローバイガス出口
63 低圧段新気入口(低圧段過給機の新気入口)
62 給気管
68 還元ホース
1. Engine (engine device)
2 Cylinder head 3 Intake manifold 4 Exhaust manifold 30 Two-stage turbocharger 51 High-pressure stage turbocharger 52 Low-pressure stage turbocharger 59 High-pressure exhaust gas piping (flexible piping)
131 Low pressure stage turbocharger mounting portion 135 Rib 100 Exhaust gas purification device 116 Exhaust gas inlet pipe (exhaust inlet of exhaust gas purification device)
19 Blow-by gas reduction device 70 Blow-by gas outlet 63 Low-pressure stage fresh air inlet (fresh air inlet of low-pressure stage turbocharger)
62 Air intake pipe 68 Return hose
Claims (4)
前記過給機は、高圧段過給機と低圧段過給機とによる二段過給機で構成され、
前記高圧段過給機は、前記排気マニホールドに取り付けられ、
前記低圧段過給機は、前記排気マニホールドの上方に配置され、
前記高圧段過給機と前記低圧段過給機とが連結されており、
前記低圧段過給機の中心は、平面視において、前記高圧段過給機の中心よりも、シリンダヘッド側に位置し、
前記低圧段過給機のタービン及びコンプレッサは、タービンの回転軸方向において、前記高圧段過給機のタービン及びコンプレッサと重複しない位置に配置されており、
タービンの回転軸方向の一方から見て、前記低圧段過給機と前記高圧段過給機とは上下方向かつ左右方向の両方において一部重複している、
エンジン装置。 An engine device including an exhaust manifold and a turbocharger,
The turbocharger is a two-stage turbocharger consisting of a high-pressure stage turbocharger and a low-pressure stage turbocharger,
The high pressure stage turbocharger is attached to the exhaust manifold,
The low-pressure stage turbocharger is disposed above the exhaust manifold,
The high pressure stage turbocharger and the low pressure stage turbocharger are connected to each other,
The center of the low-pressure stage turbocharger is located closer to the cylinder head than the center of the high-pressure stage turbocharger in a plan view ,
a turbine and a compressor of the low-pressure stage turbocharger are disposed at positions not overlapping with a turbine and a compressor of the high-pressure stage turbocharger in a direction of a rotation axis of the turbine ;
When viewed from one side in the rotation axis direction of the turbine, the low-pressure stage turbocharger and the high-pressure stage turbocharger partially overlap each other in both the up-down direction and the left-right direction.
Engine equipment.
請求項1に記載のエンジン装置。 The high-pressure stage turbocharger is disposed in the vicinity of the exhaust manifold.
The engine apparatus according to claim 1 .
請求項1に記載のエンジン装置。 The low pressure stage turbocharger is disposed closer to an exhaust outlet of the high pressure stage turbocharger than the high pressure stage turbocharger.
The engine apparatus according to claim 1 .
前記排気ガス浄化装置の排気入口は、前記低圧段過給機からみて、前記排気出口とは反対側に配置される、
請求項3に記載のエンジン装置。 an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas from the exhaust manifold,
The exhaust inlet of the exhaust gas purification device is disposed on the opposite side of the exhaust outlet from the low-pressure stage turbocharger.
The engine device according to claim 3.
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