KR20200022524A - 작업 차량의 엔진 장치 - Google Patents

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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

엔진(1)의 조립 작업의 최종 공정 부근에서 엔진(1)에 배기 정화 유닛(27)을 적재할 수 있어 엔진(1)의 조립 작업성을 향상시킬 수 있게 한 작업 차량의 엔진 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다. 본원 발명의 작업 차량의 엔진 장치는 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관(39)을 통해 제 2 케이스(29)를 접속시킨다. 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 협지체(95, 96, 97, 98)에 의해 일체적으로 고착하여 배기 정화 유닛(27)을 형성함과 아울러 엔진에 협지체(95, 96, 97, 98)를 통해 배기 정화 유닛(27)을 착탈 가능하게 지지하도록 구성한다.

Description

작업 차량의 엔진 장치{ENGINE DEVICE OF WORK VEHICLE}
본원 발명은 농업 기계(트랙터, 콤바인) 또는 건설 기계(불도저, 유압 셔블, 로더) 등에 탑재하는 디젤 엔진 등의 엔진 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 배기 가스 중에 포함된 입자상 물질(매연, 파티큘레이트) 또는 배기 가스 중에 포함된 질소 산화 물질(NOx) 등을 제거하는 배기 가스 정화 장치가 탑재된 작업 차량의 엔진 장치에 관한 것이다.
트랙터 또는 휠 로더 등의 작업 차량에 있어서는 주행 기체의 전방부에 배치된 엔진의 유지 보수 작업의 능률화를 위해서 엔진을 덮기 위한 보닛의 후방부에 개폐 지점축을 배치하고, 그 개폐 지점축 둘레에 보닛을 회동시키고 있었다. 또한, 종래로부터 디젤 엔진의 배기 경로 중에 배기 가스 정화 장치(배기 가스 후처리 장치)로서 디젤 파티큘레이터 필터를 내부에 설치한 케이스(이하, DPF 케이스라 함)와, 요소 선택 환원형 촉매를 내부에 설치한 케이스(이하, SCR 케이스라 함)를 설치하고, DPF 케이스와 SCR 케이스에 배기 가스를 도입하여 디젤 엔진으로부터 배출된 배기 가스를 정화 처리하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1~4 참조).
일본 특허 공개 2009-74420호 공보 일본 특허 공개 2012-21505호 공보 일본 특허 공개 2013-104394호 공보 일본 특허 공개 2012-177233호 공보
특허문헌 1~3과 같이 엔진에 대하여 이간시켜 DPF 케이스와 SCR 케이스를 조립할 경우, 엔진으로부터 DPF 케이스 또는 SCR 케이스로 공급되는 배기 가스의 온도가 저하되어 디젤 파티큘레이터 필터의 재생 또는 선택 촉매 환원 작용 등의 화학 반응이 불완전해지기 쉽기 때문에 SCR 케이스 내의 배기 가스의 온도를 고온으로 유지하는 특별한 장치가 필요해지는 등의 문제가 있다. 또한, 특허문헌 3과 같이 평행한 2개의 베이스 프레임에 DPF 케이스와 SCR 케이스를 부착하고, 설치 대상물에 2개의 베이스 프레임을 체결시켜 DPF 케이스와 SCR 케이스를 부착하는 기술도 있지만, 설치 대상물의 부착면을 수평(평탄)으로 형성할 필요가 있어 베이스 프레임 등의 부착 부품의 가공 오차 등에 의해 DPF 케이스와 SCR 케이스의 지지 자세를 소정 자세로 지지하기 어려운 등의 문제가 있다.
한편, 특허문헌 4와 같이 엔진에 근접시켜 DPF 케이스와 SCR 케이스를 조립할 경우, 엔진으로부터 SCR 케이스로 공급되는 배기 가스의 온도 저하를 저감하여 SCR 케이스 내의 배기 가스의 온도를 고온으로 유지하기 쉽지만, 엔진의 측방에 SCR 케이스용 설치 공간을 확보할 필요가 있어 엔진룸을 컴팩트하게 구성하기 어려움과 아울러 DPF 케이스 또는 SCR 케이스 등을 컴팩트하게 지지할 수 없는 등의 문제가 있다. 또한, 협소한 엔진룸에서는 DPF 케이스 또는 SCR 케이스 등의 조립 작업성 또는 유지 보수 작업성 등을 향상시킬 수 없는 등의 문제도 있다.
그래서, 본원 발명은 이들 현 상황을 검토하여 개선을 실시한 작업 차량의 엔진 장치를 제공하려는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1에 의한 발명의 작업 차량의 엔진 장치는 엔진의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스와, 상기 엔진의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스를 구비하고, 상기 제 1 케이스에 요소 혼합관을 통해 상기 제 2 케이스를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 협지체에 의해 일체적으로 고착하여 배기 정화 유닛을 형성함과 아울러 상기 엔진에 상기 협지체를 통해 상기 배기 정화 유닛을 착탈 가능하게 지지하도록 구성한 것이다.
청구항 2의 발명은 청구항 1에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 상면측에 대략 수평으로 지지대를 고착시키고, 상기 지지대의 상면측에 상기 협지체를 고착시키고, 상기 엔진의 상면측에 상기 협지체를 통해 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 옆으로 쓰러지는 자세로 지지함과 아울러 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스 사이에서 그들의 상면측에 상기 요소 혼합관을 지지하도록 구성한 것이다.
청구항 3의 발명은 청구항 1에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 실린더 헤드의 외주면에 복수의 지지 다리체의 하단측을 고착시킴과 아울러 상기 복수의 지지 다리체의 상단측에 대략 수평인 지지대를 착탈 가능하게 연결시켜 상기 엔진의 상면측에 상기 지지대를 통해 상기 배기 정화 유닛을 적재하도록 구성한 것이다.
청구항 4의 발명은 청구항 3에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 출력축심선 방향의 폭 내에 상기 지지대를 통해 배기 정화 유닛을 지지함과 아울러 상기 엔진의 출력축심선과 교차하는 방향과 상기 제 1 케이스 또는 제 2 케이스의 배기 가스 이동 방향을 일치시키도록 구성한 것이다.
청구항 5의 발명은 상기 엔진으로부터 돌설시키는 지지 다리체와, 상기 지지 다리체에 고착하는 지지대를 구비하고, 상기 지지대의 평면에 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 부착하도록 구성한 것이다.
청구항 6의 발명은 청구항 5에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 외측면 중 배기 가스 출구부의 수평면에 상기 지지대의 평면을 면접촉시키고, 상기 엔진 외측의 수평면과 상기 지지대의 평면을 통해 상기 엔진 외측면에 상기 지지대를 접합시켜 상기 지지 다리체에 상기 지지대를 고정했을 때에 상기 지지대의 상면측이 대략 수평이 되도록 구성한 것이다.
청구항 7의 발명은 청구항 5에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 지지대에 일체적으로 위치 결정체를 고착하고, 상기 엔진의 배기 가스 출구부의 개구면에 상기 위치 결정체를 면접촉시키고, 상기 엔진측에 상기 위치 결정체를 통해 상기 지지대를 접합시켜 상기 지지대의 상면측이 대략 수평이 되도록 구성한 것이다.
청구항 8의 발명은 청구항 5에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 배기 정화 유닛으로서 일체적으로 구성하는 구조로서, 상기 지지 다리체에 하면측이 고착된 상기 지지대의 평탄한 상면측에 상기 배기 정화 유닛을 일체적으로 착탈시키도록 구성한 것이다.
청구항 9의 발명은 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 고착하는 복수의 케이스 고정체와, 상기 복수의 케이스 고정체를 고착하는 지지 프레임체를 구비하고, 상기 케이스 고정체와 지지 프레임체를 부착 위치 조절 가능하게 연결시켜 상기 엔진의 부착면에 대하여 상기 제 1 케이스의 배기 가스 입구부의 자세를 조절 가능하게 구성한 것이다.
청구항 10의 발명은 청구항 9에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 각 케이스와 케이스 고정체와 지지 프레임체로 배기 정화 유닛을 형성함과 아울러 상기 엔진의 실린더 헤드의 외측면에 복수의 지지 다리체 하단측을 고착시켜 상기 복수의 지지 다리체의 상단측에 상기 지지 프레임체를 연결한 것이다.
청구항 11의 발명은 청구항 9에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 상면측에 복수의 지지 다리체를 통해 지지대를 대략 수평으로 배치시켜 상기 지지대의 상면측에 상기 지지 프레임체를 고착한 것이다.
청구항 12의 발명은 청구항 11에 기재된 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 배기 가스 출구면의 일부에 상기 지지대의 하면측의 일부를 면접촉시키고, 상기 엔진의 배기 가스 출구면을 기준으로 하여 상기 엔진에 상기 지지대를 수평 자세로 고정시키도록 구성한 것이다.
(발명의 효과)
청구항 1의 발명에 의하면 엔진의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스와, 상기 엔진의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스를 구비하고, 상기 제 1 케이스에 요소 혼합관을 통해 상기 제 2 케이스를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 협지체에 의해 일체적으로 고착하여 배기 정화 유닛을 형성함과 아울러 상기 엔진에 상기 협지체를 통해 상기 배기 정화 유닛을 착탈 가능하게 지지하도록 구성한 것이기 때문에 상기 엔진과 배기 정화 유닛을 동일 진동 구조로 일체적으로 구성할 수 있고, 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스의 배기 연결부 등을 방진 연결할 필요가 없어 상기 엔진과 배기 정화 유닛에 있어서의 배기 가스 배출 경로를 저비용으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 엔진의 조립 작업 장소와 다른 장소에서 상기 배기 정화 유닛을 미리 조립하고, 상기 엔진의 조립 작업의 최종 공정 부근에서 상기 엔진에 상기 배기 정화 유닛을 적재할 수 있어 상기 엔진의 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.
청구항 2의 발명에 의하면 상기 엔진의 상면측에 대략 수평으로 지지대를 고착시키고, 상기 지지대의 상면측에 상기 협지체를 고착시키고, 상기 엔진의 상면측에 상기 협지체를 통해 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 옆으로 쓰러지는 자세로 지지함과 아울러 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스 사이에서 그들의 상면측에 상기 요소 혼합관을 지지하도록 구성한 것이기 때문에 상기 지지대와 상기 협지체의 결합 분리에 의해 상기 배기 정화 유닛을 간단히 조립 분해할 수 있음과 아울러 상기 엔진의 상면측에 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 부피가 작고 컴팩트하게 지지할 수 있다. 또한, 상기 협지체를 통해 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스의 부착 간격을 일정하게 유지할 수 있어 상기 각 케이스 사이의 요소 혼합관 등의 배기 가스 배관 구조를 간략화할 수 있다.
청구항 3의 발명에 의하면 상기 엔진의 실린더 헤드의 외주면에 복수의 지지 다리체의 하단측을 고착시킴과 아울러 상기 복수의 지지 다리체의 상단측에 대략 수평인 지지대를 착탈 가능하게 연결시키고, 상기 엔진의 상면측에 상기 지지대를 통해 상기 배기 정화 유닛을 적재하도록 구성한 것이기 때문에 상기 복수의 지지 다리체와 상기 지지대의 연결부를 착탈하여 상기 지지대를 분리하고, 상기 엔진 상면측을 크게 개방시켜 상기 엔진 상면측의 유지 보수 작업 등을 간단히 실행할 수 있음과 아울러 상기 실린더 헤드에 상기 복수의 지지 다리체를 통해 상기 지지대를 강고하게 연결할 수 있어 상기 엔진 상면측에 상기 배기 정화 유닛을 고강성으로 지지할 수 있다.
청구항 4의 발명에 의하면 상기 엔진의 출력축심선 방향의 폭 내에 상기 지지대를 통해 배기 정화 유닛을 지지함과 아울러 상기 엔진의 출력축심선과 교차하는 방향과 상기 제 1 케이스 또는 제 2 케이스의 배기 가스 이동 방향을 일치시키도록 구성한 것이기 때문에 상기 엔진의 배기 매니폴드측으로 상기 제 1 케이스의 배기 가스 입구를 향하게 함으로써 상기 엔진의 흡기 매니폴드측으로 상기 제 2 케이스의 배기 가스 출구가 향하는 자세로 상기 배기 정화 유닛을 지지할 수 있다. 상기 엔진의 배기 매니폴드로부터 상기 제 2 케이스의 배기 가스 출구에 이르는 배기 가스 경로를 단척으로 형성할 수 있어 상기 엔진 상면측에 상기 배기 정화 유닛을 컴팩트하게 적재할 수 있다.
청구항 5의 발명에 의하면 상기 엔진으로부터 돌설시키는 지지 다리체와, 상기 지지 다리체에 고착하는 지지대를 구비하고, 상기 지지대의 평면에 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 부착하도록 구성한 것이기 때문에 상기 엔진에 상기 지지 다리체를 통해 상기 지지대를 후부착 작업(상기 엔진의 조립 공정의 최종 부근)으로 간단히 고착할 수 있고, 상기 엔진의 지지대에 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 적정 자세로 지지할 수 있음과 아울러 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스의 착탈 작업성 등을 향상시킬 수 있다.
청구항 6의 발명에 의하면 상기 엔진의 외측면 중 배기 가스 출구부의 수평면에 상기 지지대의 평면을 면접촉시키고, 상기 엔진 외측의 수평면과 상기 지지대의 평면을 통해 상기 엔진 외측면에 상기 지지대를 접합시켜 상기 지지 다리체에 상기 지지대를 고정했을 때에 상기 지지대의 상면측이 대략 수평이 되도록 구성한 것이기 때문에 상기 배기 가스 출구부와 상기 지지대의 연결에 의해 상기 지지대의 부착 각도를 간단히 결정할 수 있는 것이면서 상기 지지대를 고강성의 판금 구조로 구성하여 부착 강도를 용이하게 확보할 수 있다. 예를 들면, 상기 엔진에 대하여 상기 지지대의 부착 각도가 수평으로 형성되는 조립 작업성 등을 향상시킬 수 있다.
청구항 7의 발명에 의하면 상기 지지대에 위치 결정체를 일체적으로 고착하고, 상기 엔진의 배기 가스 출구부의 개구면에 상기 위치 결정체를 면접촉시키고, 상기 엔진측에 상기 위치 결정체를 통해 상기 지지대를 접합시켜 상기 지지대의 상면측이 대략 수평이 되도록 구성한 것이기 때문에 상기 지지대를 프레스 가공 등으로 형성한 후에 상기 지지대와 상기 위치 결정체를 용접 가공 등으로 연결할 수 있고, 상기 지지대의 상면에 대하여 상기 위치 결정체의 하면이 고정밀도로 평행해지도록 형성할 수 있다. 상기 지지대의 연결 지그를 특별히 준비하는 일 없이 상기 엔진측과 상기 위치 결정체의 면접촉에 의해 상기 지지대의 상면측을 대략 수평으로 형성할 수 있다. 상기 지지대의 연결 지그로서 상기 위치 결정체를 설치하기 때문에 상기 지지대의 연결 지그가 준비되어 있지 않는 상기 엔진의 수리 장소 등에 있어서도 상기 지지대의 착탈 작업을 간단히 실행할 수 있다.
청구항 8의 발명에 의하면 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 배기 정화 유닛으로서 일체적으로 구성하는 구조로서, 상기 지지 다리체에 하면측이 고착된 상기 지지대의 평탄한 상면측에 상기 배기 정화 유닛을 일체적으로 착탈시키도록 구성한 것이기 때문에 상기 각 케이스를 단일 부품으로서 착탈할 수 있어 상기 각 케이스의 조립 분해 작업성 또는 상기 엔진의 유지 보수 작업성 등을 향상시킬 수 있다.
청구항 9의 발명에 의하면 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 고착하는 복수의 케이스 고정체와, 상기 복수의 케이스 고정체를 고착하는 지지 프레임체를 구비하고, 상기 케이스 고정체와 지지 프레임체를 부착 위치 조절 가능하게 연결시켜 상기 엔진의 부착면에 대하여 상기 제 1 케이스의 배기 가스 입구부의 자세를 조절 가능하게 구성한 것이기 때문에 상기 엔진에 제 1 케이스와 제 2 케이스를 유닛화하여 조립할 때에 상기 케이스 고정체와 지지 프레임체를 부착 위치(각도) 조절에 의해 상기 엔진의 배기 가스 출구면에 상기 제 1 케이스의 배기 가스 입구부의 연결면을 용이하게 접합할 수 있다. 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스의 부착 위치 결정 작업을 간략화할 수 있다. 즉, 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스의 착탈 작업성 등을 향상시킬 수 있어 상기 엔진의 조립 작업 또는 유지 보수 작업을 간략화할 수 있다.
청구항 10의 발명에 의하면 상기 각 케이스와 케이스 고정체와 지지 프레임체로 배기 정화 유닛을 형성함과 아울러 상기 엔진의 실린더 헤드의 외측면에 복수의 지지 다리체 하단측을 고착시켜 상기 복수의 지지 다리체의 상단측에 상기 지지 프레임체를 연결한 것이기 때문에 상기 배기 정화 유닛의 착탈에 의해 상기 엔진 상면측의 유지 보수 작업 등을 간단히 실행할 수 있다. 상기 실린더 헤드에 상기 복수의 지지 다리체를 통해 상기 지지 프레임체를 강고하게 연결할 수 있어 상기 엔진 상면측 등에 상기 배기 정화 유닛을 고강성으로 지지할 수 있는 것이면서 상기 엔진의 부설 부품과의 간섭을 용이하게 저감할 수 있다.
청구항 11의 발명에 의하면 상기 엔진의 상면측에 복수의 지지 다리체를 통해 지지대를 대략 수평으로 배치시키고, 상기 지지대의 상면측에 상기 지지 프레임체를 고착한 것이기 때문에 상기 엔진의 유지 보수 작업 또는 수리 작업 등에 있어서 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스를 상기 엔진으로부터 간단히 분리할 수 있어 상기 엔진 상면측의 유지 보수 작업 등을 간략화할 수 있다.
청구항 12의 발명에 의하면 상기 엔진의 배기 가스 출구면의 일부에 상기 지지대의 하면측의 일부를 면접촉시키고, 상기 엔진의 배기 가스 출구면을 기준으로 하여 상기 엔진에 상기 지지대를 수평 자세로 고정시키도록 구성한 것이기 때문에 고강성 구조의 상기 지지대를 판금 가공에 의해 저비용으로 구성할 수 있음과 아울러 상기 지지대의 상면측에 상기 지지 프레임체를 조립하는 조립 시의 위치 결정 작업을 용이하게 간략화할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태를 나타내는 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 2는 동 우측면도이다.
도 3은 동 정면도이다.
도 4는 동 배면도이다.
도 5는 동 평면도이다.
도 6은 동 정면 사시도이다.
도 7은 동 배면 사시도이다.
도 8은 배기 가스 정화 유닛체의 저면 설명도이다.
도 9는 동 정면 사시 분해도이다.
도 10은 동 배면 사시 분해도이다.
도 11은 동 우측 사시 분해도이다.
도 12는 동 좌측 사시 분해도이다.
도 13은 디젤 엔진을 탑재한 트랙터의 좌측면도이다.
도 14는 동 평면도이다.
도 15는 배기 가스 정화 유닛체의 지지대부의 배면 단면도이다.
도 16은 동 지지 다리체부의 배면 단면도이다.
도 17은 동 케이스 부착 프레임체부의 배면 단면도이다.
도 18은 제 1 케이스의 일부를 분해한 배면 사시도이다.
도 19는 제 1 케이스의 일부를 분해한 착탈 설명도이다.
도 20은 디젤 엔진을 탑재한 작업 차량의 측면도이다.
도 21은 동 작업 차량의 평면도이다.
이하에 본 발명을 구체화한 제 1 실시형태를 도면(도 1~도 12)에 의거하여 설명한다. 도 1은 디젤 엔진(1)의 배기 매니폴드(6)가 설치된 좌측면도, 도 2는 디젤 엔진(1)의 흡기 매니폴드(3)가 설치된 우측면도, 도 3은 디젤 엔진(1)의 냉각팬(24)이 설치된 정면도이다. 또한, 배기 매니폴드(6)가 설치된 측을 디젤 엔진(1)의 좌측면이라 칭하고, 흡기 매니폴드(3)가 설치된 측을 디젤 엔진(1)의 우측면이라 칭하고, 냉각팬(24)이 설치된 측을 디젤 엔진(1)의 정면이라 칭한다. 도 1~도 8을 참조하면서 디젤 엔진(1)의 전체 구조에 대해서 설명한다.
도 1~도 7에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)의 일측면에는 흡기 매니폴드(3)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(2)는 엔진 출력축(4)(크랭크축)과 피스톤(도시 생략)이 내장된 실린더 블록(5) 상에 적재되어 있다. 실린더 헤드(2)의 타측면에 배기 매니폴드(6)가 배치되어 있다. 실린더 블록(5)의 정면과 배면으로부터 엔진 출력축(4)의 전단과 후단을 돌출시키고 있다.
도 1~도 7에 나타내는 바와 같이 실린더 블록(5)의 배면에 플라이휠 하우징(8)을 고착하고 있다. 플라이휠 하우징(8) 내에 플라이휠(9)을 설치한다. 엔진 출력축(4)의 후단측에 플라이휠(9)을 축지시키고 있다. 플라이휠(9)을 통해 디젤 엔진(1)의 동력을 인출하도록 구성하고 있다. 또한, 실린더 블록(5)의 하면에는 오일팬(11)이 배치되어 있다.
도 2~도 5, 도 7에 나타내는 바와 같이 흡기 매니폴드(3)에는 재순환용 배기 가스를 도입하는 배기 가스 재순환 장치(EGR)(15)를 배치한다. 에어 클리너(16)(도 13 참조)가 흡기 매니폴드(3)에 접속된다. 에어 클리너(16)에서 제진·정화된 외부 공기는 흡기 매니폴드(3)로 보내져 디젤 엔진(1)의 각 기통으로 공급되도록 구성하고 있다.
상기 구성에 의해 디젤 엔진(1)으로부터 배기 매니폴드(6)로 배출된 배기 가스의 일부가 배기 가스 재순환 장치(15)를 통해 흡기 매니폴드(3)로부터 디젤 엔진(1)의 각 기통으로 환류됨으로써 디젤 엔진(1)의 연소 온도가 저하되어 디젤 엔진(1)으로부터의 질소 산화물(NOx)의 배출량이 저감되고, 또한 디젤 엔진(1)의 연비가 향상된다.
또한, 실린더 블록(5) 내부와 라디에이터(19)(도 13 참조)에 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프(21)를 구비한다. 디젤 엔진(1)의 냉각팬(24) 설치측에 냉각수 펌프(21)를 배치한다. 엔진 출력축(4)에 V 벨트(22) 등을 통해 냉각수 펌프(21) 및 냉각팬(24)을 연결하여 냉각수 펌프(21) 및 냉각팬(24)을 구동한다. 냉각수 펌프(21)로부터 배기 가스 재순환 장치(15)의 EGR 쿨러(18)를 통해 실린더 블록(5) 내에 냉각수를 보내는 한편, 냉각팬(24) 바람에 의해 디젤 엔진(1)을 냉각시키도록 구성하고 있다.
도 1~도 8에 나타내는 바와 같이 상기 디젤 엔진(1)의 각 기통으로부터 배출된 배기 가스를 정화하기 위한 배기 가스 정화 장치(27)로서 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 디젤 파티큘레이터 필터(DPF)로서의 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 요소 선택 촉매 환원(SCR) 시스템으로서의 제 2 케이스(29)를 구비한다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이 DPF 케이스로서의 제 1 케이스(28)에는 산화 촉매(30)와, 수트 필터(31)가 내부에 설치된다. SCR 케이스로서의 제 2 케이스(29)에는 요소 선택 촉매 환원용 SCR 촉매(32)와 산화 촉매(33)가 내부에 설치된다.
디젤 엔진(1)의 각 기통으로부터 배기 매니폴드(6)로 배출된 배기 가스는 배기 가스 정화 장치(27) 등을 경유하여 외부로 방출된다. 배기 가스 정화 장치(27)에 의해 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)나 입자상 물질(PM)이나 질소 산화 물질(NOx)을 저감하도록 구성하고 있다.
제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)는 평면에서 볼 때에 디젤 엔진(1)의 출력축(크랭크축)(4)과 교차하는 직교 방향으로 길게 연장된 장척 원통 형상으로 구성하고 있다(도 3~도 5 참조). 제 1 케이스(28)의 통 형상 양측(배기 가스 이동 방향 일단측과 동 타단측)에는 배기 가스를 도입하는 DPF 입구관(34)과, 배기 가스를 배출하는 DPF 출구관(35)을 설치하고 있다. 마찬가지로 제 2 케이스(29)의 양측(배기 가스 이동 방향 일단측과 동 타단측)에는 배기 가스를 도입하는 SCR 입구관(36)과, 배기 가스를 배출하는 SCR 출구관(37)을 설치하고 있다.
또한, 배기 매니폴드(6)의 배기 가스 출구에 디젤 엔진(1)에 공기를 강제적으로 보내는 과급기(38)와, 배기 매니폴드(6)에 볼트 체결되는 배기 가스 출구관(7)을 배치하고 있다. 과급기(38)와 배기 가스 출구관(7)을 통해 배기 매니폴드(6)에 DPF 입구관(34)을 연통시켜 디젤 엔진(1)의 배기 가스를 제 1 케이스(28) 내에 도입하는 한편, 요소 혼합관(39)을 통해 DPF 출구관(35)에 SCR 입구관(36)을 접속시켜 제 1 케이스(28)의 배기 가스를 제 2 케이스(29) 내에 도입하도록 구성하고 있다. 추가적으로, DPF 출구관(35)과 요소 혼합관(39)은 볼트 체결시키는 DPF 출구측 플랜지체(41)에 의해 착탈 가능하게 접속되어 있다. 또한, SCR 입 구관(36)과 요소 혼합관(39)은 SCR 입구측 플랜지체(40)에 의해 착탈 가능하게 접속되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 다기통분의 각 인젝터(도시 생략)에 도 13(도 14)에 나타내는 연료 탱크(45)를 접속하는 연료 펌프(42)와 커먼 레일(43)을 구비한다. 실린더 헤드(2)의 흡기 매니폴드(3) 설치측에 커먼 레일(43)과 연료 필터(44)를 배치하고, 흡기 매니폴드(3) 하방의 실린더 블록(5)에 연료 펌프(42)를 배치하고 있다. 또한, 상기 각 인젝터는 전자 개폐 제어형 연료 분사 밸브(도시 생략)를 갖는다.
연료 탱크(45) 내의 연료가 연료 필터(44)를 통해 연료 펌프(42)에 흡입되는 한편, 연료 펌프(42)의 토출측에 커먼 레일(43)이 접속되고, 원통 형상의 커먼 레일(43)이 디젤 엔진(1)의 각 인젝터에 각각 접속되어 있다. 또한, 연료 펌프(42)로부터 커먼 레일(43)로 압송되는 연료 중 잉여분은 연료 탱크(45)로 리턴되어 고압의 연료가 커먼 레일(43) 내에 일시 저류되어 커먼 레일(43) 내의 고압 연료가 디젤 엔진(1)의 각 기통(실린더) 내부로 공급된다.
상기 구성에 의해 상기 연료 탱크(45)의 연료가 연료 펌프(42)에 의해 커먼 레일(43)로 압송되어 고압의 연료가 커먼 레일(43)에 축적됨과 아울러 상기 각 인젝터의 연료 분사 밸브가 각각 개폐 제어됨으로써 커먼 레일(43) 내의 고압의 연료가 디젤 엔진(1)의 각 기통으로 분사된다. 즉, 상기 각 인젝터의 연료 분사 밸브를 전자 제어함으로써 연료의 분사 압력, 분사 시기, 분사 기간(분사량)을 고정밀도로 컨트롤할 수 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)으로부터 배출되는 질소 산화물(NOx)을 저감할 수 있다.
이어서, 도 13~도 14를 참조하여 상기 디젤 엔진(1)을 탑재한 트랙터(51)에 대해서 설명한다. 도 13~도 14에 나타내는 작업 차량으로서의 트랙터(51)는 도시하지 않는 경운 작업기 등을 장착하여 포장을 가는 경운 작업 등을 행하도록 구성되어 있다. 도 13은 농작업용 트랙터의 측면도, 도 14는 동 평면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 트랙터의 전진 방향을 향해 좌측을 간단히 좌측이라 칭하고, 동일하게 전진 방향을 향해 우측을 간단히 우측이라 칭한다.
도 13~도 14에 나타내는 바와 같이 작업 차량으로서의 농작업용 트랙터(51)는 주행 기체(52)를 좌우 한쌍의 전방 차륜(53)과 좌우 한쌍의 후방 차륜(54)으로 지지하고, 주행 기체(52)의 전방부에 상기 디젤 엔진(1)을 탑재하여 디젤 엔진(1)에 의해 후방 차륜(54) 및 전방 차륜(53)을 구동함으로써 전후진 주행하도록 구성되어 있다. 디젤 엔진(1)의 상면측 및 좌우 측면측은 개폐 가능한 보닛(56)으로 덮여 있다.
또한, 상기 주행 기체(52)의 상면 중 보닛(56)의 후방에는 오퍼레이터가 탑승하는 캐빈(57)이 설치되어 있다. 상기 캐빈(57)의 내부에는 오퍼레이터가 착좌하는 조종 좌석(58)과, 조향 수단으로서의 조종 핸들(59) 등의 조종 기기가 설치되어 있다. 또한, 캐빈(57)의 좌우 외측부에는 오퍼레이터가 승강하기 위한 좌우 한쌍의 스텝(60)이 설치되고, 상기 스텝(60)보다 내측이며, 또한 캐빈(57)의 저부보다 하측에는 디젤 엔진(1)에 연료를 공급하는 연료 탱크(45)가 설치되어 있다.
또한, 상기 주행 기체(52)는 디젤 엔진(1)으로부터의 출력을 변속하여 후방 차륜(54)(전방 차륜(53))으로 전달하기 위한 미션 케이스(61)를 구비한다. 미션 케이스(61)의 후방부에는 로어 링크(62) 및 탑 링크(63) 및 리프트암(64) 등을 통해 도시하지 않는 경운 작업기 등이 승강 이동 가능하게 연결된다. 또한, 미션 케이스(61)의 후측면에 상기 경운 작업기 등을 구동하는 PTO축(65)이 설치되어 있다. 또한, 트랙터(51)의 주행 기체(52)는 디젤 엔진(1)과, 미션 케이스(61)와, 그들을 연결하는 클러치 케이스(66) 등으로 구성된다.
또한, 도 1~도 12, 도 15~도 17을 참조하여 상기 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 부착 구조를 설명한다. 도 9~도 12, 도 15~도 17에 나타내는 바와 같이 실린더 헤드(2)의 앞면 중 우측 코너부에 하단측을 볼트(81) 체결하는 전방부 지지 다리체(82)와, 실린더 헤드(2)의 좌측면 중 전방측 코너부에 하단측을 볼트(83) 체결하는 측부 지지 다리체(84)와, 실린더 헤드(2)의 후면에 하단측을 볼트(85) 체결하는 후방부 지지 다리체(86)를 구비하고, 실린더 헤드(2)에 각 지지 다리체(82, 84, 86)를 세워 설치시킨다. 판금 가공으로 형성한 직사각형상의 지지대(87)를 구비하고, 각 지지 다리체(82, 84, 86)의 상단측에 지지대(87)의 측면 및 상면측을 볼트(88) 체결시킨다. 또한, 배기 가스 출구관(7)에 대설하는 지지대(87)의 상면에 평판 형상의 위치 결정체(89)를 용접 고정시키고, 상향으로 개구시킨 배기 가스 출구관(7)의 평탄한 배기 가스 출구면(7a)의 일부에 위치 결정체(89)의 평판 형상 하면의 일부를 면접촉시켜 배기 가스 출구관(7)에 위치 결정체(89)를 위치 결정 볼트(90)로 체결한다. 배기 가스 출구관(7)에 위치 결정체(89)의 면접촉에 의해 디젤 엔진(1)에 대하여 지지대(87)의 상면이 대략 수평이 되도록 구성하고 있다.
도 11~도 12, 도 15~도 17에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 평행하게 배치시키는 협지체로서 한쌍의 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)와 4개의 체결 밴드(97)를 구비한다. 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)의 후방측 적재부에 좌우의 체결 밴드(97)로 제 1 케이스(28)를 고착시킴과 아울러 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96)의 전방측 적재부에 좌우의 체결 밴드(97)로 제 2 케이스(29)를 고착시킨다. 따라서, 좌우 방향으로 장척인 원통 형상의 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)가 디젤 엔진(1)의 상면측에 평행하게 배치되는 것이며, 디젤 엔진(1) 상면의 후방측에 제 1 케이스(28)가 위치하고, 디젤 엔진(1) 상면 전방측에 제 2 케이스(29)가 위치한다.
도 9~도 12, 도 17에 나타내는 바와 같이 좌측 케이스 고정체(95) 및 우측 케이스 고정체(96) 전후 단부에 전후 지지 프레임체(98)를 부착 위치(지지 자세) 조절 가능하게 볼트(99) 체결시켜 좌우 케이스 고정체(95, 96)와 전후 지지 프레임체(98)를 사각 프레임 형상으로 연결시키고, 그들에 체결 밴드(97)를 통해 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고착시켜 배기 가스 정화 유닛으로서의 배기 가스 정화 장치(27)를 구성하고 있다. 또한, 볼트(99)의 외경 치수에 비해 지지 프레임체(98)의 볼트 관통 구멍의 내경 치수를 크게 형성하여 지지 프레임체(98)의 볼트 관통 구멍에 볼트(99)를 유감(遊嵌) 삽입시키는 것이며, 케이스 고정체(95, 96)와 지지 프레임체(98)를 고착할 때, 케이스 고정체(95, 96)에 대한 지지 프레임체(98)의 연결 자세를 소정 자세로 지지하면서 케이스 고정체(95, 96)에 볼트(99)를 나사 부착시켜 케이스 고정체(95, 96)에 지지 프레임체(98)를 볼트(99) 체결시키도록 구성하고 있다.
또한, 좌측 케이스 고정체(95)의 전단측과 우측 케이스 고정체(96)의 후단측에 좌우의 행잉 부재(91)를 볼트(92) 체결시키고, 좌우 케이스 고정체(95, 96)와 전후 지지 프레임체(98)의 사각 프레임의 대각선 위치에 좌우의 행잉 부재(91)를 배치한다. 한편, 대략 수평인 지지대(87)의 상면에 전후의 가고정 볼트체(93)를 세워 설치시키고, 좌우의 행잉 부재(91)의 대각선 배치와 반대측의 대각선 위치에 전후의 가고정 볼트체(93)를 배치한다. 즉, 좌우 케이스 고정체(95, 96)와 전후 지지 프레임체(98)의 사각 프레임의 꼭지각부에 좌우의 행잉 부재(91)와, 전후의 가고정 볼트체(93)를 나누어 배치시킨다.
이어서, 디젤 엔진(1)에 배기 가스 정화 장치(27)(배기 정화 유닛)를 조립하는 조립 순서를 설명한다. 도 9~도 12에 나타내는 바와 같이, 우선 배기 가스 정화 장치(배기 정화 유닛)(27)를 조립하는 것이며, 좌측 케이스 고정체(협지체)(95)와 우측 케이스 고정체(협지체)(96)의 각 양단부에 끝면 L 형상의 판금제의 한쌍의 지지 프레임체(98)를 볼트(99) 체결한다. 볼트(99)를 체결할 때, 좌측 케이스 고정체(95)의 상면 높이와 우측 케이스 고정체(96)의 상면 높이가 면일해지도록 각 지지 프레임체(98)의 볼트 구멍과 볼트(99)의 덜컹거림을 이용하여 각 케이스 고정체(95, 96)와 각 지지 프레임체(98)의 연결 위치를 조절하면서 볼트(99)를 체결하여 각 케이스 고정체(95, 96)와 각 지지 프레임체(98)를 사각 프레임 형상으로 연결한다.
이어서, 각 케이스 고정체(95, 96) 상면측의 상향 오목 형상 지지부에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 소정 방향(평행)으로 적재하고, DPF 출구관(35)에 DPF 출구측 플랜지체(41)를 볼트 체결시킴과 아울러 SCR 입구관(36)에 SCR 입구측 플랜지체(40)를 통해 요소 혼합관(39)의 타단측을 볼트 체결시켜 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)와 요소 혼합관(39)을 일체적으로 결합시킨다. 그리고, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 각 상면측에 각 2개의 체결 밴드(97)를 반권취 형상으로 각각 장착하여 각 케이스 고정체(95, 96)에 각 체결 밴드(97)의 하단측을 볼트 체결함과 아울러 각 케이스 고정체(95, 96)에 행잉 부재(91)를 볼트(92) 체결시켜 배기 가스 정화 장치(27)의 조립을 완료한다. 또한, SCR 입구측 플랜지체(40)의 볼트 체결 시, 센서 브래킷(112)도 SCR 입구측 플랜지체(40)에 볼트 체결시키고, 센서 브래킷(112)에 차압 센서(111)를 부착한다.
한편, 디젤 엔진(1)의 조립 라인(엔진 조립 장소)의 최종 조립 공정 부근에서 조립 작업이 대략 종료된 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)에 전방부 지지 다리체(82)와 측부 지지 다리체(84)와 후방부 지지 다리체(86)의 각 하단측을 볼트(81, 83, 85) 체결시켜 실린더 헤드(2)에 각 지지 다리체(82, 84, 86)를 세워 설치시킨다. 이어서, 각 지지 다리체(82, 84, 86)의 상단측에 지지대(87)를 적재하여 배기 가스 출구관(7)의 배기 가스 출구면(7a)에 위치 결정체(89)의 하면을 면접촉시키고, 지지대(87)의 상면이 대략 수평으로 지지된 상태 하에서 각 지지 다리체(82, 84, 86)에 지지대(87)를 볼트(88) 체결시켜 디젤 엔진(1)의 상면측에 지지대(87)를 수평 자세로 고정시킨다.
또한, 디젤 엔진(1)의 조립 공정의 최종 부근의 작업 장소에 있어서 상기와 같이 조립이 완료된 배기 가스 정화 장치(27)를 행잉 부재(91)를 통해 도시하지 않는 하역 장치(호이스트 또는 체인 블록)에 행잉하여 상기와 같이 지지대(87)를 조립한 디젤 엔진(1)의 상면측에 반송시킴과 아울러 전후의 가고정 볼트체(93)를 통해 지지대(87)의 대략 수평인 상면에 전후 지지 프레임체(98)를 상방측으로부터 적재하여 지지대(87)에 전후 지지 프레임체(98)를 볼트(100) 체결시키고, 디젤 엔진(1) 상면측에 배기 가스 정화 장치(27)(제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29))를 합체시켜 디젤 엔진(1)에 배기 가스 정화 장치(27)를 조립하는 조립 작업을 완료한다.
또한, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이에 그들에 평행하게 요소 혼합관(39)을 배치한다. 냉각팬(24)의 냉각풍로(도 1에 나타내는 슈라우드(101))보다 고위치에 지지대(87)의 상면을 통해 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)와 요소 혼합관(39)이 지지됨과 아울러 요소 혼합관(39)의 전측방이 제 2 케이스(29)에 의해 폐쇄된다. 냉각팬(24)의 냉각풍 등에 의해 요소 혼합관(39) 내의 배기 가스 온도가 저하되어 요소 혼합관(39) 내에 공급되는 요소수가 결정화되는 것을 방지한다. 또한, 요소 혼합관(39) 내에 공급되는 요소수가 제 1 케이스(28)로부터 제 2 케이스(29)에 이르는 배기 가스 중에 암모니아로서 혼합되도록 구성하고 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관(39)을 통해 제 2 케이스(29)를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고착하는 케이스 고정체(95, 96)를 구비하여 케이스 고정체(95, 96)에 행잉 부재(91)를 고착하고 있다. 따라서, 케이스 고정체(95, 96)에 의해 상기 각 케이스(28, 29)가 배기 가스 정화 장치(배기 정화 유닛)(27)로서 일체적으로 조립된 상태에서 하역 장치 등에 행잉 부재(91)를 통해 배기 정화 유닛(27)을 행잉 지지할 수 있다. 디젤 엔진(1)의 상면측 등에 배기 가스 정화 장치(27)를 착탈시키는 조립 분해 작업에 있어서 대중량 부품인 배기 가스 정화 장치(27)를 용이하게 취급할 수 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 상기 케이스 고정체(95, 96)에 의해 일체적으로 고착하는 상기 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이에 요소 혼합관(39)을 연결하여 배기 정화 유닛으로서의 배기 가스 정화 장치(27)를 형성함과 아울러 배기 가스 정화 장치(27)의 외주측 중 평면에서 볼 때에 대각선 위치의 외주측에 한쌍의 행잉 부재(91)를 대향시켜 배치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 조립 공정 중 최종 부근의 조립 공정에서 디젤 엔진(1)에 배기 가스 정화 장치(27)를 간단히 조립할 수 있음과 아울러 디젤 엔진(1)의 유지 보수 작업 또는 수리 작업 등에 있어서 디젤 엔진(1)으로부터 배기 가스 정화 장치(27)를 간단히 분리할 수 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 상면측에 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)를 통해 지지대(87)의 하면측에 연결시키고, 디젤 엔진(1)의 상면측에 지지대(87)를 배치하여 지지대(87)의 대략 수평인 상면측에 케이스 고정체(95, 96)를 착탈 가능하게 고착하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1) 상면측의 부설 부품 등과의 간섭을 용이하게 저감할 수 있는 것이면서 디젤 엔진(1)의 조립 작업성 또는 디젤 엔진(1)의 유지 보수 작업성 등을 간단히 향상시킬 수 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 일측에 냉각팬(24)을 설치하는 구조로서, 냉각팬(24)의 상부 높이보다 지지대(87)의 대략 수평인 상면 높이를 높게 형성하고 있다. 따라서, 지지대(87)의 하면측에 상기 냉각팬(24) 바람을 이동시켜 디젤 엔진(1)의 공냉 효율을 적정하게 유지할 수 있는 것이면서 냉각팬(24) 바람에 의해 배기 정화 유닛으로서의 배기 가스 정화 장치(27)의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있어 배기 가스 정화 장치(27)를 소정 온도 이상으로 유지하여 배기 정화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관(39)을 통해 제 2 케이스(29)를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 협지체로서의 케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97) 및 지지 프레임체(98)에 의해 일체적으로 고착하여 배기 정화 유닛(27)을 형성함과 아울러 케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97) 및 지지 프레임체(98)를 통해 디젤 엔진에 배기 정화 유닛으로서의 배기 가스 정화 장치(27)를 착탈 가능하게 지지하도록 구성하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)과 배기 가스 정화 장치(27)를 동일 진동 구조로 일체적으로 구성할 수 있고, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 배기 연결부 등을 방진 연결할 필요가 없어 디젤 엔진(1)과 배기 가스 정화 장치(27)에 있어서의 배기 가스 배출 경로를 저비용으로 구성할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(1)의 조립 작업 장소와 다른 장소에서 배기 가스 정화 장치(27)를 미리 조립하고, 디젤 엔진(1)의 조립 작업의 최종 공정 부근에서 디젤 엔진(1)에 배기 가스 정화 장치(27)를 적재할 수 있어 디젤 엔진(1)의 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 상면측에 대략 수평으로 지지대(87)를 고착시키고, 지지대(87)의 상면측에 지지 프레임체(98)를 통해 케이스 고정체(95, 96)를 고착시키고, 디젤 엔진(1)의 상면측에 케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97)를 통해 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 옆으로 쓰러지는 자세로 지지함과 아울러 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이에서 그들의 상면측에 요소 혼합관(39)을 지지하도록 구성하고 있다. 따라서, 지지대(87)와 지지 프레임체(98)의 결합 분리에 의해 배기 가스 정화 장치(27)를 간단히 조립 분해할 수 있음과 아울러 디젤 엔진(1)의 상면측에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 부피가 작고 컴팩트하게 지지할 수 있다. 또한, 케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97)를 통해 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 부착 간격을 일정하게 유지할 수 있어 상기 각 케이스(28, 29) 사이의 요소 혼합관(39) 등의 배기 가스 배관 구조를 간략화할 수 있다.
도 9~도 12에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)의 외주면에 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)의 하단측을 고착시킴과 아울러 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)의 상단측에 대략 수평인 지지대(87)를 착탈 가능하게 연결시키고, 디젤 엔진(1)의 상면측에 지지대(87)를 통해 배기 가스 정화 장치(27)를 적재하도록 구성하고 있다. 따라서, 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)와 지지대(87)의 연결부를 착탈하여 지지대(87)를 분리하고, 디젤 엔진(1) 상면측을 크게 개방시켜 디젤 엔진(1)의 상면측의 유지 보수 작업 등을 간단히 실행할 수 있음과 아울러 실린더 헤드(2)에 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)를 통해 지지대(87)를 강고하게 연결할 수 있어 디젤 엔진(1) 상면측에 배기 가스 정화 장치(27)를 고강성으로 지지할 수 있다.
도 1~도 7에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 출력축(4) 심선 방향의 폭 내에 지지대(87)를 통해 배기 가스 정화 장치(27)를 지지함과 아울러 디젤 엔진(1)의 출력축(4) 심선과 교차하는 방향과 상기 제 1 케이스(28) 또는 제 2 케이스(29)의 배기 가스 이동 방향을 일치시키도록 구성하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 배기 매니폴드(6)측에 상기 제 1 케이스(28)의 배기 가스 입구를 향하게 함으로써 디젤 엔진(1)의 흡기 매니폴드(3)측에 제 2 케이스(29)의 배기 가스 출구가 향하는 자세로 배기 가스 정화 장치(27)를 지지할 수 있다. 디젤 엔진(1)의 배기 매니폴드(6)로부터 제 2 케이스(29)의 배기 가스 출구에 이르는 배기 가스 경로를 단척으로 형성할 수 있어 디젤 엔진(1) 상면측에 배기 가스 정화 장치(27)를 컴팩트하게 적재할 수 있다.
한편, 도 13~도 14에 나타내는 바와 같이 캐빈(57)의 앞면 중 캐빈(57) 우측 코너부의 앞면에 테일 파이프(78)를 세워 설치시키고, 보닛(56) 내부를 향해 테일 파이프(78)의 하단측을 연장 설치시키고, SCR 출구관(37)에 사복관 형상 가요관(79)을 통해 테일 파이프(78)의 하단측을 접속하여 제 2 케이스(29)에서 정화된 배기 가스가 테일 파이프(78)로부터 캐빈(57)의 상방을 향해 배출된다. 가요관(79)의 접속에 의해 디젤 엔진(1)측으로부터 테일 파이프(78)측으로 전달되는 기계 진동이 저감된다. 또한, 캐빈(57)의 앞면 중 테일 파이프(78)가 배치된 우측부와 반대측의 보닛(56)의 좌측부에 요소수 탱크(71)를 설치하고 있다. 즉, 보닛(56) 후방부의 우측부에 테일 파이프(78)를 배치시키는 한편, 보닛(56) 후방부의 좌측부에 요소수 탱크(71)를 나누어 배치하고 있다. 또한, 도 13~도 14의 가상선으로 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)측에 고착하는 테일 파이프(78a)를 구비하는 구조에서는 SCR 출구관(37)에 테일 파이프(78)를 일체적으로 연결시켜 가요관(79)을 생략할 수 있다.
또한, 보닛(56) 좌측 후방부의 주행 기체(52)(캐빈(57)의 저부 프레임 등)에 요소수 탱크(71)를 탑재한다. 캐빈(57) 좌측의 앞면 하부에 연료 탱크(45)의 주유구(46)와, 요소수 탱크(71)의 주수구(72)를 인접시켜 설치한다. 오퍼레이터의 승강 빈도가 낮은 캐빈(57) 우측의 앞면에 테일 파이프(78)가 배치되는 한편, 오퍼레이터의 승강 빈도가 높은 캐빈(57) 좌측의 앞면에 주유구(46)와 주수구(72)가 배치된다. 또한, 캐빈(57)은 좌측 또는 우측 중 어느 것으로부터이어도 오퍼레이터가 조종 좌석(58)에 승강 가능하게 구성되어 있다.
또한, 도 3~도 5, 도 14에 나타내는 바와 같이 요소수 탱크(71) 내의 요소수 용액을 압송하는 요소수 분사 펌프(73)와, 요소수 분사 펌프(73)를 구동하는 전동 모터(74)와, 요소수 분사 펌프(73)에 요소수 분사관(75)을 통해 접속시키는 요소수 분사 노즐(76)을 구비한다. 요소 혼합관(39)에 분사 대좌(77)를 통해 요소수 분사 노즐(76)을 부착하여 요소 혼합관(39)의 내부에 요소수 분사 노즐(76)로부터 요소수 용액을 분무한다.
상기 구성에 의해 제 1 케이스(28) 내의 산화 촉매(30) 및 수트 필터(31)에 의해 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)가 저감된다. 이어서, 요소 혼합관(39)의 내부에서 디젤 엔진(1)으로부터의 배기 가스에 요소수 분사 노즐(7)로부터의 요소수가 혼합된다. 그리고, 제 2 케이스(29) 내의 SCR 촉매(32), 산화 촉매(33)에 의해 요소수가 암모니아로서 혼합된 배기 가스 중의 질소 산화 물질(NOx)이 저감되어 테일 파이프(78)로부터 기외로 방출된다.
도 1~도 12, 도 15에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관(39)을 통해 상기 제 2 케이스(29)를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서 디젤 엔진(1)으로부터 돌설시키는 지지 다리체(82, 84, 86)와, 지지 다리체(82, 84, 86)에 고착하는 지지대(87)를 구비하여 지지대(87)의 평면에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 부착하도록 구성하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)에 지지 다리체(82, 84, 86)를 통해 지지대(87)를 후부착 작업(디젤 엔진(1)의 조립 공정의 최종 부근)으로 간단히 고착할 수 있어 디젤 엔진(1)의 지지대(87)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 적정 자세로 지지할 수 있음과 아울러 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 착탈 작업성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1~도 12, 도 15에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 외측면 중 배기 가스 출구부(배기 가스 출구관(7))의 수평면(배기 가스 출구면(7a))에 지지대(87)의 평면(위치 결정체(89) 저면)을 면접촉시키고, 디젤 엔진(1) 외측의 수평면(배기 가스 출구면(7a))과 지지대(87)의 평면(위치 결정체(89) 저면)을 통해 디젤 엔진(1) 외측면에 지지대(87)를 접합시켜 지지 다리체(82, 84, 86)에 상기 지지대(87)를 고정했을 때에 지지대(87)의 상면측이 대략 수평이 되도록 구성하고 있다. 따라서, 배기 가스 출구관(7)(배기 가스 출구부)과 지지대(87)의 연결에 의해 지지대(87)의 부착 각도를 간단히 결정할 수 있는 것이면서 지지대(87)를 고강성의 판금 구조로 구성하여 부착 강도를 용이하게 확보할 수 있다. 예를 들면, 디젤 엔진(1)에 대하여 지지대(87)의 부착 각도가 수평으로 형성되는 조립 작업성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1~도 12, 도 15에 나타내는 바와 같이 지지대(87)에 위치 결정체(89)를 일체적으로 고착하여 디젤 엔진(1)의 배기 가스 출구부(배기 가스 출구관(7))의 개구면(배기 가스 출구면(7a))에 위치 결정체(89)를 면접촉시키고, 디젤 엔진(1)측에 위치 결정체(89)를 통해 상기 지지대(87)를 접합시켜 지지대(87)의 상면측이 대략 수평이 되도록 구성하고 있다. 따라서, 지지대(87)를 프레스 가공 등으로 형성한 후에 지지대(87)와 위치 결정체(89)를 용접 가공 등으로 연결할 수 있어 지지대(87)의 상면에 대하여 위치 결정체(89)의 하면이 고정밀도로 평행해지도록 형성할 수 있다. 지지대(87)의 연결 지그를 특별히 준비하는 일 없이 디젤 엔진(1)측과 위치 결정체(89)의 면접촉에 의해 지지대(87)의 상면측을 대략 수평으로 형성할 수 있다. 지지대(87)의 연결 지그로서 위치 결정체(89)를 설치하기 때문에 지지대(87)의 연결 지그가 준비되어 있지 않는 디젤 엔진(1)의 수리 장소 등에 있어서도 상기 지지대(87)의 착탈 작업을 간단히 실행할 수 있다.
도 1~도 12, 도 15에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 배기 정화 유닛(배기 가스 정화 장치(27))으로서 일체적으로 구성하는 구조로서, 지지 다리체(82, 84, 86)에 하면측이 고착된 상기 지지대(87)의 평탄한 상면측에 배기 정화 유닛(배기 가스 정화 장치(27))을 일체적으로 착탈시키도록 구성하고 있다. 따라서, 상기 각 케이스(28, 29)를 단일 부품으로서 착탈할 수 있어 상기 각 케이스(28, 29)의 조립 분해 작업성 또는 디젤 엔진(1)의 유지 보수 작업성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1~도 8에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관(39)을 통해 제 2 케이스(29)를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 디젤 엔진(1)과 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 일체적으로 고착하여 디젤 엔진(1)과 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 일체적으로 요진(搖振) 가능하게 구성하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)과 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 동일 진동 구조로 구성할 수 있고, 디젤 엔진(1)과 제 1 케이스(28) 사이의 배기 통로 또는 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이의 배기 통로를 방진 연결할 필요가 없어 디젤 엔진(1)과 제 2 케이스(29) 사이의 배기 가스 경로 구조를 저비용으로 구성할 수 있다. 즉, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이의 배기 가스 경로 중에, 예를 들면 사복 형상의 가요성 관 또는 내열성 고무 호스 등의 방진 부재를 접속할 필요가 없기 때문에 디젤 엔진(1)과 제 2 케이스(29) 사이의 배기 가스 경로 구조 등을 저비용으로 구성할 수 있다.
도 1~도 10에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)에 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)를 세워 설치시키고, 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)의 상단측에 지지대(87)를 연결하여 디젤 엔진(1)의 상면측에 대략 수평인 지지대(87)를 통해 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고착하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 부설 부품으로부터 지지대(87)를 간단히 이간시킬 수 있다. 또한, 디젤 엔진(1)에 대하여 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 일체적으로 부착하여 각 케이스(28, 29)의 배기 가스 배관을 간략화할 수 있음과 아울러 실린더 헤드(2)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고강성으로 고착할 수 있다. 추가적으로, 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)와 지지대(87)의 연결부의 조절에 의해 지지대(87) 등의 부착 부품의 가공 오차 등을 흡수할 수 있고, 지지대(87)의 부착 경사 각도 등을 용이하게 보정할 수 있어 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 소정 자세로 지지할 수 있다. 디젤 엔진(1)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 조립하는 조립 작업성을 용이하게 향상시킬 수 있다.
도 1~도 8에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기 매니폴드(6)가 설치 된 측에 제 1 케이스(28)의 DPF 입구관(34)을 배치시켜 디젤 엔진(1)의 출력축심선에 대하여 교차하는 방향으로 제 1 케이스(28) 내의 배기 가스가 이동 가능하게 제 1 케이스(28)를 부착함과 아울러 제 1 케이스(28)의 측방 중 디젤 엔진(1)의 냉각팬(24) 설치측의 측방에 제 2 케이스(29)를 병설시키고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 상면측에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 근접시켜 컴팩트하게 배치할 수 있는 한편, 냉각팬(24)과 제 1 케이스(28) 사이에 제 2 케이스(29)를 개재시켜 냉각팬(24) 바람에 의한 제 1 케이스(28)의 온도 저하를 저감할 수 있다. 또한, 제 1 케이스(28)로부터 제 2 케이스(29)로 배기 가스를 공급시키는 요소 혼합관(39)을 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29) 사이에 지지시킴으로써 냉각팬(24)과 요소 혼합관(39) 사이에 제 2 케이스(29)를 개재시켜 냉각팬(24) 바람에 의한 요소 혼합관(39)의 온도 저하도 저감할 수 있다.
도 1~도 8, 도 13, 도 14에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)이 내부에 설치된 보닛(56)의 후방에 운전 캐빈(57)을 배치한 작업 차량으로서, 운전 캐빈(57) 전방부과 디젤 엔진(1) 후방부 사이에 배기 가스 정화용 요소수 탱크(71)를 설치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1) 등의 배열(排熱)에 의해 요소수 탱크(71)를 가온할 수 있고, 요소수 탱크(71) 내의 요소수 용액 온도를 소정 이상으로 유지할 수 있어 한냉지 등에 있어서 제 2 케이스(29)의 배기 가스 정화 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 운전 캐빈(57)의 오퍼레이터 승강부에 요소수 탱크(71)의 급수구(72)를 근접시켜 배치할 수 있고, 요소수 탱크(71)로의 요소수 용액의 급수 작업을 오퍼레이터 승강 장소에서 용이하게 실행할 수 있어 배기 가스 정화용 요소수 용액의 보급 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 1~도 12, 도 17에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 디젤 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관(39)을 통해 제 2 케이스(29)를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 고착하는 복수의 케이스 고정체(95, 96)와, 복수의 케이스 고정체(95, 96)를 고착하는 지지 프레임체(98)를 구비하고, 케이스 고정체(95, 96)와 지지 프레임체(98)를 부착 각도(부착 위치) 조절 가능하게 연결시켜 디젤 엔진(1)의 부착면에 대하여 제 1 케이스(28)의 배기 가스 입구부(34)의 자세를 조절 가능하게 구성한 것이기 때문에 디젤 엔진(1)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 유닛화하여 조립할 때에 케이스 고정체(95, 96)와 지지 프레임체(98)를 부착 각도(부착 위치) 조절에 의해 디젤 엔진(1)의 배기 가스 출구면(7a)에 제 1 케이스(28)의 배기 가스 입구부로서의 DPF 입구관(34)의 연결면을 용이하게 접합할 수 있다. 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 부착 위치 결정 작업을 간략화할 수 있다. 즉, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)의 착탈 작업성 등을 향상시킬 수 있어 디젤 엔진(1)의 조립 작업 또는 유지 보수 작업을 간략화할 수 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 상기 각 케이스(28, 29)와 케이스 고정체(95, 96)와 지지 프레임체(98)로 배기 정화 유닛으로서의 배기 가스 정화 장치(27)를 형성함과 아울러 디젤 엔진(1)의 실린더 헤드(2)의 외측면에 복수의 지지 다리체(82, 84, 86) 하단측을 고착시켜 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)의 상단측에 지지 프레임체(98)를 연결하고 있다. 따라서, 배기 가스 정화 장치(27)의 착탈에 의해 디젤 엔진(1) 상면측의 유지 보수 작업 등을 간단히 실행할 수 있다. 실린더 헤드(2)에 상기 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)를 통해 지지 프레임체(98)를 강고하게 연결할 수 있어 디젤 엔진(1) 상면측 등에 배기 가스 정화 장치(27)를 고강성으로 지지할 수 있는 것이면서 디젤 엔진(1)의 부설 부품과의 간섭을 용이하게 저감할 수 있다.
도 1~도 12에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 상면측에 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)를 통해 지지대(87)를 대략 수평으로 배치시켜 지지대(87)의 상면측에 상기 지지 프레임체(98)를 고착하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(1)의 유지 보수 작업 또는 수리 작업 등에 있어서 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 디젤 엔진(1)으로부터 간단히 분리할 수 있어 디젤 엔진(1) 상면측의 유지 보수 작업 등을 간략화할 수 있다.
도 1~도 12, 도 15에 나타내는 바와 같이 디젤 엔진(1)의 배기 가스 출구면(7a)의 일부에 지지대(87)의 하면측의 일부를 면접촉시켜 디젤 엔진(1)의 배기 가스 출구면(7a)을 기준으로 하여 디젤 엔진(1)에 지지대(87)를 수평 자세로 고정시키도록 구성하고 있다. 따라서, 고강성 구조의 지지대(87)를 판금 가공에 의해 저비용으로 구성할 수 있음과 아울러 지지대(87)의 상면측에 지지 프레임체(98)를 조립하는 조립 시의 위치 결정 작업을 용이하게 간략화할 수 있어 디젤 엔진(1)에 대하여 지지대(87)를 소정의 지지 자세로 용이하게 연결할 수 있다.
이어서, 도 1, 도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28) 내부 중 수트 필터(31)의 배기 가스 도입측(상류측)의 배기 가스 압력과, 배기 가스 배출측(하류측)의 배기 가스 압력의 차를 검출하는 차압 센서(111)를 구비한다. SCR 입구측 플랜지체(40)에 센서 브래킷(112)의 일단측을 볼트 체결하고, SCR 입구측 플랜지체(40)로부터 제 1 케이스(28) 상면측을 향해 센서 브래킷(112)의 타단측을 돌설시켜 센서 브래킷(112)의 타단측에 차압 센서(111)를 고착하고 있다. 제 1 케이스(28)의 상측방에 센서 브래킷(112)을 통해 차압 센서(111)가 배치된다. 또한, 차압 센서(111)에는 합성 고무제의 상류측 센서 배관(113)과 하류측 센서 배관(114)의 일단측이 각각 접속된다. 제 1 케이스(28) 중 수트 필터(31)의 상류측과 하류측에 상류측과 하류측의 상기 각 센서 배관(113, 114)의 타단측을 각각 접속시킨다.
또한, 디젤 산화 촉매(30)의 배기 가스 도입측의 배기 온도를 검출하는 상류측 가스 온도 센서(115)와, 디젤 산화 촉매(30)의 배기 가스 배출측의 배기 온도를 검출하는 하류측 가스 온도 센서(116)를 구비하는 것이며, 수트 필터(31)의 유입측의 배기 가스 압력과, 수트 필터(31)의 유출측의 배기 가스 압력의 차(배기 가스의 차압)가 차압 센서(111)에 의해 검출됨과 아울러 수트 필터(31) 배기 가스 도입측의 디젤 산화 촉매(30)부의 배기 가스 온도가 각 온도 센서(115, 116)에 의해 검출된다. 즉, 수트 필터(31)에 포집된 배기 가스 중의 입자상 물질의 잔류량이 배기 가스의 차압에 비례하기 때문에 수트 필터(31)에 잔류하는 입자상 물질의 양이 소정 이상으로 증가했을 때에 차압 센서(111)의 검출 결과에 의거하여 수트 필터(31)의 입자상 물질량을 감소시키는 매연 필터 재생 제어(예를 들면, 배기 가스 온도를 상승시키는 디젤 엔진(1)의 연료 분사 제어 또는 흡기 제어)가 실행된다.
이어서, 도 18, 도 19를 참조하여 제 1 케이스(28)의 조립 분해 구조를 설명한다. 도 18, 도 19에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28)는 DPF 입구관(34)을 설치한 배기 도입측 케이스(121)와, DPF 출구관(35)을 설치한 배기 배출측 케이스(122)로 형성하고 있다. 배기 도입측 케이스(121)에 산화 촉매(30)를 내부에 설치시킴과 아울러 배기 배출측 케이스(122)의 내통(122b)에 수트 필터(31)를 내부에 설치시키고, 배기 배출측 케이스(122)의 외통(122c)에 내통(122b)의 배기 가스 도입측을 내부에 설치시켜 외통(122c)으로부터 내통(122b)의 배기 가스 배출측을 돌출시키도록 구성하고 있다.
또한, 배기 도입측 케이스(121)에 내통(122b)의 배기 가스 배출측을 출입 가능하게 삽입시키고, 배기 도입측 케이스(121)의 케이스 플랜지체(121a)와, 외통(122c)의 케이스 플랜지체(122a)를 분리 가능하게 볼트(123) 체결시켜 배기 도입측 케이스(121)와 배기 배출측 케이스(122)를 착탈 가능하게 연결한다. 한편, 배기 배출측 케이스(122)(외통(122c))에 배기 출구관으로서의 DPF 출구관(35)을 설치하고, 제 1 케이스(28)의 배기 가스 이동 방향과 교차하는 방사 방향(제 1 케이스(28)의 원통축선에 직교하는 방향)으로 DPF 출구관(35)의 배기 가스 출구측을 연장 설치시킨다. 또한, 요소 혼합관(39)과 DPF 출구관(35)을 연결하기 위한 DPF 출구측 플랜지체(41)는 DPF 출구관(35)의 배기 가스 출구측 단부의 출구관 플랜지(41a)와, 요소 혼합관(39)의 배기 가스 입구측 단부의 혼합관 플랜지(41b)로 형성함과 아울러 배기 배출측 케이스(122)(외통(122c))의 원통형 외주면의 외측방에 출구관 플랜지(41a)를 위치시킨다.
즉, 배기 배출측 케이스(122)의 외측 중 배기 가스 이동 방향과 교차하는 방향의 외측에 DPF 출구관(35)을 연장 설치시켜 배기 가스 이동 방향으로 분리시키는 배기 배출측 케이스(122)의 분리 궤적으로부터 벗어난 위치에 요소 혼합관(39)과 DPF 출구관(35)의 연결부(DPF 출구측 플랜지체(41))를 배치시키고 있다. 출구관 플랜지(41a)에 혼합관 플랜지(41b)를 볼트(124) 체결하여 DPF 출구관(35)에 요소 혼합관(39)의 일단측을 연결시킴과 아울러 SCR 입구관(36)에 SCR 입구측 플랜지체(40)를 통해 요소 혼합관(39)의 타단측을 연결시켜 DPF 출구관(35)과 요소 혼합관(39)과 SCR 입구관(36)이 일체적으로 고정되도록 구성하고 있다.
상기 구성에 의해 수트 필터(31)의 입자상 물질의 잔류량(차압 센서(111)의 검출값 등)이 재생 제어 가능 범위 이상으로 증가했을 때에는 볼트(123)를 풀어 각 케이스 플랜지체(121a, 122a)의 체결을 해제함과 아울러 볼트(124)를 풀어 출구관 플랜지(41a)와 혼합관 플랜지(41b)의 체결을 해제했을 때, 배기 도입측 케이스(121)로부터 배기 배출측 케이스(122)를 분리할 수 있다. 배기 도입측 케이스(121)로부터 배기 배출측 케이스(122)를 제 1 케이스(28)의 원통형 축심선 방향(배기 가스 이동 방향)으로 이반시키고, 배기 도입측 케이스(121)로부터 내통(122b)을 뽑아내 제 1 케이스(28)를 착탈 분해한다. 이어서, 내통(122b)으로부터 수트 필터(31)를 인출하여 수트 필터(31)의 입자상 물질을 인위적으로 제거하는 제 1 케이스(28)의 유지 보수 작업이 행해진다.
또한, 볼트(123)를 풀어 각 케이스 플랜지체(121a, 122a)의 체결을 해제했을 때, 배기 도입측 케이스(121)가 DPF 입구관(34)을 통해 배기 가스 출구관(7)에 지지됨과 아울러 볼트(124)를 풀어 출구관 플랜지(41a)와 혼합관 플랜지(41b)의 체결을 해제했을 때, SCR 입구측 플랜지체(40)를 통해 요소 혼합관(39)이 제 2 케이스(29)에 지지된다. 따라서, 수트 필터(31)의 유지 보수(필터 재생) 작업에 있어서 배기 배출측 케이스(122)만을 분리하고, 배기 도입측 케이스(121) 또는 요소 혼합관(39) 등을 분리할 필요가 없기 때문에 배기 도입측 케이스(121) 또는 요소 혼합관(39) 등의 분해가 필요한 구조에 비해 수트 필터(31)의 유지 보수 공정수를 저감할 수 있다.
도 1~도 7, 도 18, 도 19에 나타내는 바와 같이 엔진(1)의 배기 가스 중의 입자상 물질을 제거하는 제 1 케이스(28)와, 엔진(1)의 배기 가스 중의 질소 산화 물질을 제거하는 제 2 케이스(29)를 구비하고, 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관을 통해 제 2 케이스(29)를 접속시키는 작업 차량의 엔진 장치에 있어서, 제 1 케이스(28)를 배기 도입측 케이스(121)와 배기 배출측 케이스(122)로 분할 형성하고, 엔진(1)측에 상기 배기 도입측 케이스(121)를 지지시킨 상태에서 배기 배출측 케이스(122)를 분리 가능하게 구성하고 있다. 따라서, 제 1 케이스(28) 내부의 유지 보수 작업에 있어서 제 1 케이스(28) 전체를 분리할 필요가 없어 배기 배출측 케이스(122)(제 1 케이스) 내부의 유지 보수 작업에 필요한 착탈 부품수를 간단히 삭감할 수 있고, 배기 배출측 케이스(122)에 내부에 설치시키는 수트 필터(31) 등을 용이하게 분리할 수 있어 배기 배출측 케이스(122)의 내부 또는 수트 필터(31)의 클리닝 공정수 등을 저감할 수 있다.
도 1~도 7, 도 18, 도 19에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28)에 요소 혼합관(39)을 연결하는 배기 출구관으로서의 DPF 출구관(35)을 구비하고, 배기 배출측 케이스(122)의 외측 중 배기 가스 이동 방향과 교차하는 방향의 외측에 DPF 출구관(35)을 연장 설치시키고, 배기 가스 이동 방향으로 분리시키는 배기 배출측 케이스(122)의 분리 궤적으로부터 벗어난 위치에 요소 혼합관(39)과 DPF 출구관(35)의 연결부(DPF 출구측 플랜지체(41))를 배치시키고 있다. 따라서, 요소 혼합관(39)과 DPF 출구관(35)의 연결부의 체결 볼트 등을 이탈하여 배기 도입측 케이스(121)와 배기 배출측 케이스(122)의 연결을 해제함으로써 제 1 케이스(28)의 배기 이동 방향으로 배기 배출측 케이스(122)를 슬라이딩시켜 용이하게 분리할 수 있다.
도 1~도 7, 도 18, 도 19에 나타내는 바와 같이 배기 도입측 케이스(121)와 제 2 케이스(29)를 고착하는 협지체로서의 케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97)와, 배기 배출측 케이스(122)와 제 2 케이스(29)를 고착하는 협지체로서의 케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97)를 구비하고, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 상기 각케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97)에 의해 일체적으로 고착하여 배기 정화 유닛으로서의 배기 가스 정화 장치(27)를 형성하도록 구성하고 있다. 따라서, 배기 배출측 케이스(122)와 제 2 케이스(29)를 고착하고 있는 체결 밴드(97)를 분리함으로써 배기 배출측 케이스(122)를 간단히 착탈할 수 있다. 배기 배출측 케이스(122) 내부를 유지 보수할 때에 배기 도입측 케이스(121)와 제 2 케이스(29)를 고착하고 있는 체결 밴드(97)의 착탈 작업이 불필요하며, 배기 배출측 케이스(122) 내부의 유지 보수(수트 필터의 클리닝) 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 1, 도 9~도 12에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 일체적으로 고착하는 상기 각 케이스 고정체(95, 96) 및 체결 밴드(97)와, 상기 각 케이스 고정체(95, 96)를 부착하는 지지대(87)를 구비하고, 디젤 엔진(1)의 상면측에 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)를 세워 설치시켜 디젤 엔진(1)의 배기 매니폴드(6)와 복수의 지지 다리체(82, 84, 86)에 지지대(87)를 연결시키도록 구성하고 있다. 따라서, 지지 다리체(82, 84, 86)와 지지대(87)의 연결부의 조절에 의해 지지대(87) 등의 부착 부품의 가공 오차 등을 흡수할 수 있어 지지대(87)의 부착 경사 각도 등을 용이하게 보정할 수 있고, 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 소정 자세로 간단히 지지할 수 있음과 아울러 디젤 엔진(1)의 부설 부품으로부터 지지대(87)를 이간시켜 상호의 간섭을 없애도록 지지할 수 있다. 디젤 엔진(1)에 제 1 케이스(28)와 제 2 케이스(29)를 조립하는 조립 작업성을 용이하게 향상시킬 수 있다.
이어서, 도 20, 도 21을 참조하여 상기 디젤 엔진(1)을 탑재한 스키드 스티어 로더(151)에 대해서 설명한다. 도 20, 도 21에 나타내는 작업 차량으로서의 스키드 스티어 로더(151)는 후술하는 로더 장치(152)를 장착하여 로더 작업을 행하도록 구성되어 있다. 이 스키드 스티어 로더(151)에는 좌우의 주행 크롤러부(154)가 장착되어 있다. 또한, 스키드 스티어 로더(151)의 주행 크롤러부(54)의 상방에는 개폐 가능한 보닛(155)이 배치되어 있다. 보닛(155) 내에는 디젤 엔진(1)이 수용되어 있다. 보닛(155) 내부 중 디젤 엔진(1)의 상면부에 상기 제 1 케이스(28) 및 제 2 케이스(29)가 상재 고정되어 있다.
상기 디젤 엔진(1)은 스키드 스티어 로더(151)가 구비하는 주행 기체(156)에 방진 부재 등을 통해 지지되어 있다. 보닛(155)의 전방에는 운전자가 탑승하는 캐빈(157)이 배치되어 있고, 이 캐빈(157)의 내부에는 조종 핸들(158) 및 운전 좌석(159) 등이 구비되어 있다. 또한, 디젤 엔진(1)에 의해 구동되는 로더 작업 유압 펌프 장치(160)와, 좌우의 주행 크롤러부(154)를 구동하는 주행 미션 장치(161)가 구비되어 있다. 디젤 엔진(1)으로부터의 동력이 주행 미션 장치(161)를 통해 좌우의 주행 크롤러부(154)로 전달된다. 운전 좌석(159)에 착좌한 오퍼레이터는 조종 핸들(158) 등의 조작부를 통해 스키드 스티어 로더(151)의 주행 조작 등을 행할 수 있다.
또한, 로더 장치(152)는 주행 기체(156)의 좌우 양측에 배치된 로더 포스트(162)와, 각 로더 포스트(162)의 상단에 상하 요동 가능하게 연결된 좌우 한쌍의 리프트암(163)과, 좌우 리프트암(163)의 선단부에 상하 요동 가능하게 연결된 버킷(164)을 갖고 있다.
각 로더 포스트(162)와 이것에 대응한 리프트암(163) 사이에는 리프트암(163)을 상하 요동시키기 위한 리프트 실린더(166)가 각각 설치되어 있다. 좌우 리프트암(163)과 버킷(164) 사이에는 버킷(164)을 상하 요동시키기 위한 버킷 실린더(168)가 설치되어 있다. 이 경우, 조종 좌석(159)의 오퍼레이터가 로더 레버(도시 생략)를 조작함으로써 로더 작업 유압 펌프 장치(160)의 유압력이 제어되어 리프트 실린더(166)나 버킷 실린더(168)가 신축 작동하고, 리프트암(163)이나 버킷(164)을 상하 요동시켜 로더 작업을 실행하도록 구성하고 있다. 또한, 상기 요소수 탱크(71)는 보닛(155)의 전측방 상부에 내부에 설치된다. 또한, 냉각팬(24)에 대향시켜 배치하는 상기 라디에이터(19)는 보닛(155)의 후방부에 내부에 설치되어 있다.
1 : 디젤 엔진 2 : 실린더 헤드
4 : 엔진 출력축 6 : 배기 매니폴드
27 : 배기 가스 정화 장치(배기 정화 유닛)
28 : 제 1 케이스 29 : 제 2 케이스
39 : 요소 혼합관 82 : 전방부 지지 다리체
84 : 측부 지지 다리체 86 : 후방부 지지 다리체
87 : 지지대
95 : 좌측 케이스 고정체(협지체)
96 : 우측 케이스 고정체(협지체)
97 : 체결 밴드(협지체) 98 : 지지 프레임체(협지체)

Claims (1)

  1. 본원 발명의 설명에 기재된 것을 특징으로 하는, 작업 차량의 엔진 장치.
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