专利名称：发动机装置的制作方法
技术领域：
本申请的发明涉及例如用于联合收割机、拖拉机或者叉式起重车这样的工程车辆的发动机装置。
背景技术：
进来，伴随着与柴油发动机相关的高的排气限制的应用，迫切需要在装配柴油发动机的农业工作机或建筑机械等上装载净化处理排气中的大气污染物质的排气净化装置。 作为排气净化装置，已知有DPF (柴油机排气烟尘过滤器)及NOx催化剂等(参照专利文献 1 3)。另外，作为排气的对策，已知有通过配备使排气的一部分回流到进气侧的EGR装置 (排气再循环装置)，降低燃烧温度，减少排气中的NOx(氮氧化物)的量的技术(参照专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利申请特开2000-145430号公报专利文献2 日本专利申请特开2003-27922号公报专利文献3 日本专利申请特开2008-82201号公报专利文献4 日本专利申请特开2000-282961号公报
发明内容
发明所要解决的课题不过，在作为排气净化装置的一个例子的DPF中，由于常年使用，排气中的油烟 (积炭)堆积到积炭过滤器上，所以，在柴油发动机的驱动时，燃烧除去油烟，使积炭过滤器再生。如众所周知的那样，由于积炭过滤器的再生动作，当排气温度在规定温度(例如 300°C的程度)以上时开始，所以，希望通过DPF的排气温度在规定温度以上。因此，过去， 要求将DPF配置在排气温度高位置，即，配置在柴油发动机本身上或者其附近。柴油发动机的装配空间因作为装配对象的工程车辆(农业工作机或建筑机械等) 的不同而采用各种各样的形式，近年来，由于轻量化、紧凑化的要求，装配空间大多受到制约(狭小)。因此，在柴油发动机本身或者在其附近配置DPF时，根据进排气效率及部件数目等，有必要将DPF紧凑地布局。另外，作为柴油发动机的进排气系统的部件，除前面所述的DPF之外，例如，还有EGR装置或涡轮增压器、排气节流装置等，从综合的观点来看，要求有效地并且紧凑地配置包含上述部件的进排气系统部件。本申请的发明是鉴于上述情况做出y的，以考虑到进排气系统部件的性能且高效率并且紧凑地将进排气系统部件配置在柴油发动机的周围作为技术课题。解决课题的方案本申请的方案1所述的发明是一种发动机装置，所述发动机装置配备有具有进气歧管及排气歧管的发动机、以及将来自于前述排气歧管的排气净化的排气净化装置，其中，
3在前述发动机的气缸盖上配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，一方面，将前述排气净化装置经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的一端侧连接到前述排气歧管上。本申请的方案2所述的发明，在方案1所述的发动机装置中，将增压器配置在前述排气歧管的上面侧，一方面，将前述排气净化装置的中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的一端侧经由前述发动机的增压器连接到前述排气歧管上，再一方面，将前述支承脚体设置在前述气缸盖的位于前述发动机的飞轮的上方的一侧，将前述排气净化装置配置在前述飞轮的上方。本申请的方案3所述的发明，在方案2所述的发动机装置中，在配备有将从前述排气歧管回流到前述进气歧管的EGR气体冷却的EGR冷却器的结构中，将前述EGR冷却器配置在前述排气歧管的下方侧。本申请的方案4所述的发明，在方案1所述的发动机装置中，使前述排气净化装置在与前述发动机的输出轴正交的方向上延长地形成，配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，将前述排气净化装置的长度方向中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上。本申请的方案5所述的发明，在方案1所述的发动机装置中，在配备有使来自于前述排气歧管的排气的一部分作为EGR气体回流到前述进气歧管中的EGR装置的结构中，使前述排气净化装置经由支承脚体连接到前述气缸盖上，在前述支承脚体上配备有EGR中继路径，所述EGR中继路径构成将前述排气歧管和前述进气歧管连接起来的回流管路的一部分。本申请的方案6所述的发明，在方案1所述的发动机装置中，配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，使前述排气净化装置在一个方向上延长地形成，一方面，将前述排气净化装置的长度方向中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的长度方向一端侧经由排气节流装置连接到前述排气歧管上。本申请的方案7所述的发明，在方案6所述的发动机装置中，在前述排气歧管的上面侧配置增压器，使前述增压器连接到前述排气歧管上，将前述排气节流装置配置在前述增压器与前述排气净化装置的长度方向一端侧之间。发明的效果根据本申请的发明，由于发动机装置配备有具有进气歧管及排气歧管的发动机、 以及将来自于前述排歧管的排气净化的排气净化装置，其中，在前述发动机的气缸盖上配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，一方面，将前述排气净化装置经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的一端侧连接到前述排气歧管上，因此，能够利用前述支承脚体支承前述排气净化装置的重心附近，能够稳定地支承前述排气净化装置。即，利用作为前述发动机的高刚性部件的前述气缸盖和前述支承脚体，能够高刚性并且稳定地支承前述排气净化装置。从而，可以抑制由于振动等造成的前述排气净化装置的损伤。而且，由于前述排气净化装置的长度方向一端侧经由增压器连接到前述排气歧管上，所以，利用前述增压器的作用，起到能够抑制前述发动机的排气脉动的效果。另外，当在比排气净化装置靠排气上游侧配备增压器时，经过了前述增压器的排气温度会降低一些。与此相对，在本申请的发明中，由于设置在前述气缸盖上的前述排气净化装置的长度方向一端侧经由增压器连接到前述排气歧管上，所以，能够以短的距离从前述排气歧管经前述增压器连通到前述排气净化装置。因此，能够极力地抑制在通过前述增压器之后直到到达前述排气净化装置为止的排气温度的降低，容易恰当地保持前述排气净化装置的排气净化能力。根据方案2所述的发明，由于将增压器配置在前述排气歧管的上面侧，一方面，将前述排气净化装置的中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的一端侧经由前述发动机的增压器连接到前述排气歧管上，再一方面，将前述支承脚体设置在前述气缸盖的位于前述发动机的飞轮的上方的一侧，将前述排气净化装置配置在前述飞轮的上方，因此，从前述排气歧管到前述排气净化装置的排气系统，在平面视图中，沿着前述气缸盖的外侧延伸。因此，可以有效地利用前述发动机(前述气缸盖)的上方空间，紧凑地处理经由前述增压器到前述进气歧管的进气系统。根据方案3所述的发明，由于在配备有将从前述排气歧管回流到前述进气歧管的 EGR气体冷却的EGR冷却器的结构中，将前述EGR冷却器配置在前述排气歧管的下方侧，因此，在前述发动机中的前述排气歧管侧的侧面，前述增压器和前述EGR冷却器夹着前述排气歧管分上下配置。从而，在考虑到前述增压器和前述EGR冷却器的配管结构的同时，可以紧凑地构成在前述发动机周围占有的空间。根据方案4所述的发明，由于使前述排气净化装置在与前述发动机的输出轴正交的方向上延长地形成，配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，将前述排气净化装置的长度方向中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，因此，能够用前述支承脚体支承前述排气净化装置的重心附近，可以稳定地支承前述排气净化装置。即，可以利用作为前述发动机的高刚性部件的前述气缸盖和前述支承脚体，高刚性并且稳定地支承前述排气净化装置。从而，可以抑制由于振动等引起的前述排气净化装置的损伤。根据方案5所述的发明，由于在配备有使来自于前述排气歧管的排气的一部分作为EGR气体回流到前述进气歧管中的EGR装置的结构中，使前述排气净化装置经由支承脚体连接到前述气缸盖上，在前述支承脚体上配备有EGR中继路径，所述EGR中继路径构成将前述排气歧管和前述进气歧管连接起来的回流管路的一部分，因此，能够利用前述支承脚体稳定地支承前述排气净化装置。即，可以利用作为前述发动机的高刚性部件的前述气缸盖和前述支承脚体，高刚性并且稳定地支承前述排气净化装置。从而，可以抑制由于振动等引起的前述排气净化装置的损伤。并且，特别是，由于在前述支承脚体上配备有EGR中继路径，所述EGR中继路径构成将前述排气歧管和前述进气歧管连接起来的回流管路的一部分，因此，具有不使用前述气缸盖的上方空间、沿着前述柴油发动机的外周(横侧面周围) 紧凑地处理前述回流管路的效果。根据方案6所述的发明，由于配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，使前述排气净化装置在一个方向上延长地形成，一方面，将前述排气净化装置的长度方向中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的长度方向一端侧经由排气节流装置连接到前述排气歧管上，因此，能够利用前述支承脚体支承前述排气净化装置的重心附近，可以稳定地支承前述排气净化装置。即，可以利用作为前述发动机的高刚性部件的前述气缸盖和前述支承脚体，高刚性并且稳定地支承前述排气净化装置。从而，可以抑制由于振动等引起的前述排气净化装置的损伤。而且，由于在排气系统中的前述排气歧管与前述排气净化装置之间配置有前述排气节流装置，因此，利用前述排气节流装置的作用，能够容易地将前述排气净化装置保持在恰当的温度，将前述排气净化装置中的排气净化处理保持在高效率的状态。 根据方案7所述的发明，由于在前述排气歧管的上面侧配置增压器，使前述增压器连接到前述排气歧管上，将前述排气节流装置配置在前述增压器与前述排气净化装置的长度方向一端侧之间，因此，可以利用前述排气节流装置的作用有效地补充由于前述增压器引起的排气温度降低的量，使排气温度处于高温。从而，能够高精度地进行对前述排气净化装置的排气温度的调节。
图1是联合收割机的左侧视图。
图2是联合收割机的右侧视图。
图3是联合收割机的俯视图。
图4是表示柴油发动机相对于行驶机体的位置关系的左侧视图。
图5是表示柴油发动机相对于行驶机体的位置关系的正视图。
图6是表示柴油发动机相对于行驶机体的位置关系的俯视图。
图7是柴油发动机的左侧视图。
图8是柴油发动机的正视图。
图9是柴油发动机的俯视图。
图10是DPF的说明图。
图11是NOx净化机构的说明图。
图12是联合收割机中的动力传动系统的概略图。
具体实施例方式下面，基于
将本申请的发明具体化的实施形式。另外，在下面的说明中， 面向行驶机体1的前进方向，将左侧简单地称为左侧，面向该前进方向，将右侧简单地称为右侧。(1).联合收割机的整体结构首先，参照图1 图3对于联合收割机的整体结构进行说明。如图1 图3所示， 实施形式的联合收割机包括被左右一对行驶履带2 (行驶部)支承的行驶机体1。在行驶机体1的前部，配置有收割谷物秆的四条切割用的收割装置3。收割装置3能够利用单动式的升降用油压缸4围绕收割转动支点轴如升降调节地安装于行驶机体1的前部。在行驶机体1上，横列状地装配有具有喂送链6的脱粒装置5、以及贮存脱粒后的谷粒的谷粒箱7。 脱离装置5朝向行驶机体1的前进方向配置在左侧，谷粒箱7朝向行驶机体1的前进方向配置在右侧(参照图幻。配置有将谷粒箱7内的谷粒排出到机体外部的谷粒排出螺旋推运器8。在行驶机体1的右侧前部设置有驾驶部10。在谷粒箱7的前方的驾驶部10配置操作者搭乘的脚踏板11、驾驶座12、配备有转向手柄13及各种操作杆等的操作装置。在行驶机体1中的驾驶座12的下方，配置作为动力源的柴油发动机20。在配置在驾驶座12的一侧方的侧柱14上，设置有进行行驶机体1的变速操作的主变速杆16、将油压无级变速器 (图中省略)的输出及转速设定保持在规定范围的副变速杆17、向收割装置3及脱粒装置 5进行动力通断操作用的离合器杆18。主变速杆16用于无级地操作改变行驶机体1的前进、停止、后退及其车速。副变速杆17用于根据工作状态操作改变变速箱壳体86(参照图6及图12)内的副变速机构(图中省略)，将油压无级变速器的输出及转速隔着中立位置设定保持在低速和高速两个级别的变速档。离合器杆18用一个杆兼作收割装置3的动力通断操作用的杆和脱粒装置5的动力通断操作用的杆，能够沿着形成在侧柱14上的L形的曲柄槽搬动。在这种情况下，若将离合器杆18搬动到曲柄槽的左部前端侧，则收割离合器92及脱粒离合器93 (参照图12) 都处于断开状态，若搬动到曲柄槽的中途拐角部，则只有脱粒离合器93成为接通状态，若搬动到曲柄槽的前部前端侧，则两个离合器92、93都变成接通状态。如图1及图2所示，在行驶机体1的下面侧配置有左右履带架21。在履带架21上设置有将柴油发动机20的动力传递给行驶履带2的驱动链轮22、保持行驶履带2的张力的张紧滚柱23、将行驶履带2的接地侧保持在接地状态的多个履带支重轮M。利用驱动链轮22支承行驶履带2的前侧，利用张紧滚柱23支承行驶履带2的后侧，利用履带支重轮M 支承行驶履带2的接地侧。如图1 图3所示，将收割框架9连接到收割装置3的收割转动支点轴如上。收割装置3包括理发推子式的切割刀装置47，所述切割刀装置47切断田地中未割掉的谷物秆的根部；相当于四行的谷物秆拉起装置48，所述谷物秆拉起装置将田地中未割掉的谷物秆拉起；谷物秆输送装置49，所述谷物秆输送装置49输送被切割刀装置47割掉的收割谷物秆；相当于四行的分草体50，所述分草体50将田地中未割掉的谷物秆分草。切割刀装置 47设置在收割框架9的下方。谷物秆拉起装置48设置在收割框架9的前方。谷物秆输送装置49配置在谷物秆拉起装置48与喂送链6的前端部(喂送起始端)之间。分草体50 突出地设置在谷物秆拉起装置48的下部前方。利用柴油发动机20 —边驱动履带2在田地内移动，一边驱动收割装置3连续地收割田地中未割掉的谷物秆。如图1及图2所示，在脱粒装置5上配备有谷物秆脱粒用的脱粒滚筒沈、作为分选下落到脱粒滚筒26的下方的脱粒物的摆动分选机构的摆动分选盘27、向摆动分选盘27 供应分选风的风车风机观、对从脱粒滚筒沈的后部取出的脱粒排出物进行再处理的处理滚筒四、将摆动分选盘27的后部的排放灰尘排出到机器之外的排尘风机30。如图1至图3所示，在喂送链6的后端侧(喂送终端侧)配置有排秆链34。从喂送链6的后端侧接收到排秆链34上的排出秆(谷粒脱粒后的谷物秆)，以长的状态被排出到行驶机体1的后方，或者在利用设置在脱粒装置5的后方侧的排出秆切割器35切断成适当的长度之后，排出到行驶机体1的后下方。在摆动分选盘27的下方侧，设置有取出利用摆动分选盘27分选的谷粒(一级分选物)的一级输送机31、以及取出带枝梗的谷粒等的二级分选物的二级输送机32。本实施形式的两个输送机31、32从行驶机体1的行进方向前侧起，以一级输送机31、二级输送机 32的顺序，在侧视图中横列地设置在行驶机体1的上表面侧。如图1至图3所示，摆动分选盘27摆动分选(比重分选)向脱粒滚筒沈的下方落下的脱粒物。从摆动分选盘27落下的谷粒(一级分选物)被来自于风车风机观的分选风除去该谷粒中的粉尘，下落到一级输送机31。在一级输送机31中的从脱粒装置5中靠近谷粒箱7的一个侧壁(在本实施形式中为右侧壁)向外突出的终端部，连通地连接有沿上下方向延伸的一级谷物卷扬筒33。从一级输送机31取出的谷粒被一级谷物卷扬筒33内的一级谷物卷扬输送机(图中未示出)运入到谷粒箱7，并被收集到谷粒箱7中。摆动分选盘27的结构为，通过摆动分选(比重分选)，使带枝梗的谷粒等二级分选物(谷粒和秆屑等混在一起的再次分选用的还原再处理物)下落到二级输送机32上。被二级输送机32取出的二级分选物经由二级还原筒36及二级处理部37被返回到摆动分选盘27的上表面侧，进行再次分选。另外，来自于脱粒滚筒沈的脱粒物中的秆屑及粉尘等被来自于风车风机观的分选风从行驶机体1的后部向田地排出。(2).联合收割机的动力传动系统其次，参照图12对于联合收割机的动力传动系统进行说明。柴油发动机20的动力从在柴油发动机20的左右两侧突出的输出轴83轴中的一方向变速箱壳体86及收割装置3、和脱粒装置5两个方向分支传递。柴油发动机20的其它动力从输出轴83中的另一方传递给谷粒排出螺旋推运器8。在变速箱壳体86中，配备有直进用的油压无级变速器和旋转用的油压无级变速器(图中均未示出)。从输出轴83向变速箱壳体86的分支动力，被传递给直进用的油压无级变速器的直进用输入轴88，从直进用输入轴88向旋转用的油压无级变速器的旋转用输入轴89进行动力传递。通过对应于配置在驾驶部10的转向手柄13的操作量对各个油压泵中的旋转斜板的倾斜角度进行调节，改变油压泵油压马达之间的工作油的排出方向及排出量，任意调节直进用或旋转用输出轴(图中未示出)的旋转方向及转速，进而调节左右行驶履带2的驱动速度及驱动方向。另外，传递给直进用输入轴88的动力也被传递给从变速箱壳体86突出的收割PTO 轴90，接着，经由单向离合器91及皮带张紧式的收割离合器92向收割装置3进行动力传动。从柴油发动机20的输出轴83中的一方向脱粒装置5分支的动力，经由作为离合器机构的皮带张紧式的脱粒离合器93，被传递给风车风机观的风车轴40。被传递给风车轴40的动力的一部分通过皮带41及皮带轮的传动被传递给一级输送机31及一级谷粒卷扬筒33内的谷粒卷扬输送机38、二级输送机32及二级还原筒36内的还原输送机39、摆动分选盘27的摆动轴42、排尘风机30的排尘轴43、以及排出秆切割器35。另外，也从风车轴40经由喂送链离合器44及喂送链轴45向喂送链6的前端传递动力。进而，来自于风车轴40的动力也被传递给脱粒滚筒输入轴52。传递给脱粒滚筒输送轴52的动力向脱粒滚筒沈和处理滚筒四两个方向分支传递。从脱粒滚筒输入轴52向脱粒滚筒26的分支动力被传递给脱粒滚筒沈的转动轴53及排秆链34。从脱粒滚筒输入轴 52向处理滚筒四的分支动力经由处理滚筒输入轴M被传递给处理滚筒四的旋转轴55。 从处理滚筒输入轴M也向二级处理部37的旋转轴56传递分支动力。从柴油发动机20的输出轴83向谷粒排出螺旋推运器8的动力经由谷粒输入齿轮机构94及动力通断用的螺旋推运器离合器95被传递给谷粒箱7内的底部输送机96及谷
8粒排出螺旋推运器8中的纵向螺旋推运筒内的纵向输送机97，接着，经由承接螺旋98向谷粒排出螺旋推运器8中的横向螺旋推运筒内的排出输送机99进行动力传递。(3).柴油发动机的进排气结构其次，参照图4至图11，对于柴油发动机20的进排气结构进行说明。柴油发动机 20配备有具有发动机输出轴83 (曲轴，参照图4及图7)和活塞(图中省略)的气缸体59、 和安装在气缸体上的气缸盖60。在气缸盖60的前侧面配置有排气歧管64。在气缸盖60 的后侧面配置有进气歧管75。使发动机输出轴83的左右两端从气缸体59的左右两侧面突出。在气缸体59的右侧面设置有冷却风机77。从发动机输出轴83的右端侧经由V形带(图中省略)将旋转力传递给冷却风机77。如图5及图6所示，在容纳柴油发动机20的发动机室79的右侧方， 配置有用于对柴油发动机20进行水冷的散热器76。使柴油发动机20的冷却风机77与该散热器76对置。如图4、图5、图7及图8所示，飞轮84被轴支承在从气缸体59的左侧面突出的发动机输出轴83的左端侧。将向收割装置3及脱粒装置5传动驱动力的作业部驱动带轮85、 从变速箱壳体86向行驶履带2传动驱动力的行驶驱动带轮87固定到飞轮84上，构成柴油发动机20的输出部。如图4 图6所示，柴油发动机20以飞轮84位于行驶机体1的左右中央侧、冷却风机77位于行驶机体1的右侧的方式形成，并且配置在行驶机体1中的形成在驾驶座12 的下方的发动机室79内。即，以发动机输出轴83的方向在左右方向延伸的方式配置柴油发动机20。在柴油发动机20的上部，配置有利用来自于排气歧管64的排气驱动的涡轮增压器61。如图6及图9详细表示的那样，实施形式的涡轮增压器61以靠近排气歧管64的气体出口部上方的状态安装在该排气歧管64的上表面。涡轮增压器61配备有内置了涡轮叶轮(图中省略)的涡轮壳体62、内置了鼓风机叶轮(图中省略)的压缩机壳体63。另外， 涡轮增压器61用于利用柴油发动机20的排气压力提高柴油发动机20的进气压力。如图5、图6、图8及图9所示，压缩机壳体63的进气提取侧经由进气管70连接到空气滤清器71的进气排出侧。空气滤清器71的进气提取侧经由进气导管73连接到粗滤器72上。压缩机壳体63的进气排出侧经由增压管74及EGR装置111连接到进气歧管75 的气体入口部。从粗滤器72吸入到空气滤清器71中的新的气体(外部空气)，在被空气滤清器71除尘、净化之后，经由压缩机壳体63及EGR装置111，被送往进气歧管75。并且，从进气歧管75被供应给柴油发动机20的各个气缸。如图6及图9所示，EGR装置111配备有EGR本体壳体(收集器)115，所述EGR 本体壳体使柴油发动机20的排气的一部分(来自于排气歧管64的EGR气体)和新的气体 (外部空气)混合，以供应给进气歧管75;进气节气门116，所述进气节气门116将增压管 74和EGR本体壳体115连接起来；再循环排气管118，所述再循环排气管118作为经由EGR 冷却器117(参照图5及图8)被连接到排气歧管64上的回流管路；EGR阀构件119，所述 EGR阀构件119使EGR本体壳体115与再循环排气管118连通。S卩，进气歧管75和进气节气门116经由EGR本体壳体115被连接起来。并且，从排气歧管64延伸的再循环排气管118的出口侧经由EGR阀构件119被连接到EGR本体壳体115上。EGR阀构件119，通过调节位于其内部的EGR阀(图中省略)的开度，对向EGR 本体壳体115供应的EGR气体的供应量进行调节。EGR冷却器117用于冷却从排气歧管64 向进气歧管75回流的EGR气体，在实施形式中，配置在气缸体59的前面侧中的排气歧管64 的下方侧。再循环排气管118的入口侧经由位于排气歧管64的下方侧的EGR冷却器117 连接在排气歧管64的下面侧。借助上述结构，一方面，从压缩机壳体63经由进气节气门116向EGR本体壳体115 内供应加压的新的气体，另一方面，从排气歧管64经由EGR阀构件119向EGR本体壳体115 内供应EGR气体。来自于压缩机壳体63的加压的新气体和来自于排气歧管64的EGR气体在EGR本体壳体115内被混合，之后，EGR本体壳体115内的混合气体被供应给进气歧管75。 即，从柴油发动机20排出到排气歧管64的排气的一部分从进气歧管75回流到柴油发动机 20中，借此，降低高负荷运转时的最高燃烧温度，降低从柴油发动机20排出的NOx (氮氧化物)的排出量。另一方面，在柴油发动机20的上部，除了涡轮增压器61及EGR装置111之外，还设置有用于调节柴油发动机20的排气压力的排气节流装置121、和作为净化处理排气的排气净化装置的一个例子的DPF65(柴油机排气烟尘过滤器)。另外，在柴油发动机20的上部，除了涡轮增压器61及EGR装置111之外，还设置有用于调节柴油发动机20的排气压力的排气节流装置121、和作为净化处理排气的排气净化装置的一个例子的DPF65(柴油机排气烟尘过滤器)。在实施形式中，DPF65配置在气缸盖60的左斜上方，换句话说，配置在飞轮84的上方。排气节流装置121配置在排气歧管64的上部侧、并且被配置在涡轮增压器 61与DPF65之间。即，排气节流装置121也和涡轮增压器61 —样，被置于靠近排气歧管64 之上的位置，并且被连接支承在排气歧管64上。涡轮壳体62的排气提取侧连接在排气歧管64的气体出口部。排气节流装置121 的排气提取侧连接在涡轮壳体62的排气排出侧。排气节流装置121的排气排出侧经由排气连通管122连接在位于DPF65的长度方向一端侧的排气入口管125(后面详细描述)上。 从而，DPF65的长度方向一端侧经由涡轮增压器61、排气连通管122及排气节流装置121被连接支承在高刚性的排气歧管64上。排气节流装置121用于提高柴油发动机20的排气压力。S卩，在油烟(积炭)堆积在DPF65内的积炭过滤器104(详细情况后面描述)上时，通过由排气节流装置121的控制来提高柴油发动机20的排气压力，使得来自于柴油发动机20的排气温度为高温，使堆积在积炭过滤器104上的油烟燃烧。其结果是，油烟消失，积炭过滤器104得到再生。—般地，若在比DPF65靠排气上游侧配备有涡轮增压器61，则高温的排气被用于涡轮增压器61的增压作用，从涡轮增压器61排出的排气的温度降低一些。与此相对，在实施形式中，由于在排气系统中的涡轮增压器61和DPF65之间配备有排气节流装置121，所以，通过利用排气节流装置121产生的排气压力的强制上升，可以消除由涡轮增压器61引起的排气温度降低的影响，使排气温度处于高温。即，能够利用排气节流装置121的作用使积炭过滤器104再生，能够恰当地保持DPF65的排气净化能力。另外，也不需要用于将堆积在积炭过滤器104上的油烟燃烧的燃烧器等。进而，在柴油发动机20起动时，也通过利用排气节流装置121的控制提高排气压力，使排气温度为高温，还可以缩短柴油发动机20中的预热运转时间。另外，由于配置在气缸盖60的左斜上方(飞轮84的上方)的DPF65的长度方向一端侧(排气入口管12 经由涡轮增压器61被连接到排气歧管64上，所以，使从排气歧管64经由涡轮增压器61至DPF65能够以短的距离连通起来。因此，能够极力地抑制在通过涡轮增压器61之后到DPF65的排气温度的降低，能够利用排气温度进行积炭过滤器104的再生，容易恰当地保持DPF65的排气净化能力。作为排气净化装置的一个例子的DPF65，用于捕集排气中的粒子状物质(PM)等。 如图4 图9所示，实施形式的DPF65呈在与发动机输出轴83正交的方向上长的形式。并且，在飞轮84的上方，以排气移动方向朝向与发动机输出轴83正交的方向(从前向后)的方式形成，从柴油发动机20的上表面离开地配置。如图10所示，DPF65的结构为，在内置于耐热金属材料制造的DPF外壳100内的大致筒状的过滤器壳体101、102中，串列地并列容纳有例如钼等柴油机氧化催化剂103和作为蜂窝状结构的过滤器体的积炭过滤器104。在DPF外壳100的长度方向的一端侧，形成面临比柴油机氧化催化剂103靠排气上游侧的空间的圆形的排气提取开口 126。并且，在DPF外壳100的外侧面中的长度方向一端侧，焊接固定着与排气提取开口 1 连通的排气入口管125。排气入口管125被螺栓紧固到从排气节流装置121的排气排出侧延伸的排气连通管122上(参照图8及图9)。在DPF外壳100的长度方向另一端侧，形成面临比积炭过滤器104靠排气下游侧的空间的圆形的排气排出开口 127。并且，在DPF外壳100的外侧面，设置有与排气排出开口 127连通的排气出口管128。如图10详细地描述的那样，排气出口管1 形成朝上开口的对开筒形。矩形状的朝上的开口端部128b覆盖排气排出开口 127，并且以在DPF外壳100 的长度(前后)方向上延伸的方式形成，焊接固定在DPF外壳100的外侧面。在排气出口管128中的位于DPF外壳100的长度方向中途部的前端侧，形成有作为排气流出口的朝下的开口端部128a。在朝下的开口端部128a的外周部焊接固定有连接凸缘体129。连接凸缘体1 被紧固到安装在气缸盖60中位于飞轮84上方的左侧面上的支承台座体131(后面详细描述)上。排气出口管128的朝下的开口端部128a位于DPF外壳100中的长度方向的大致中央部。因此，DPFl在排气移动方向上的长度具有夹着排气出口管128的朝下的开口端部128a基本上被等分的尺寸。如图4、图5及图7所示，NOx净化机构68的排气提取侧经由中继排气管67连接到作为DPF65的排气排出侧的排气出口管1 上。后面将要详细描述，中继排气管67的基端侧(前侧)贯通支承台座体131与排气出口管128的朝下的开口端部128a连通。后尾管69连接到NOx净化机构68的排气排出侧。从柴油发动机20的各个气缸排出到排气歧管64的排气经由涡轮增压器61的涡轮壳体62及排气节流装置121被送入DPF65内，在被 DPF65净化处理之后，经由NOx净化机构68被净化处理，从后尾管69排放到机器之外。Nox净化机构68用于将排气中的NOx (氮的氧化物)还原，使之无害化，并且使排气音衰减(消音)。如图11所示，在实施形式的NOx净化机构68中，采用以尿素水作为还原剂的作为选择性接触还原催化剂的NOx除去催化剂105。NOx净化机构68的结构为，在内置于耐热金属材料制造的NOx催化剂外壳106内的大致筒形的过滤器壳体107、108中， 串列地并列容纳NOx除去催化剂105和氨除去催化剂109。在中继排气管67内，利用尿素水供应泵(图中省略)等从尿素水容器66喷射尿素水。实施形式的尿素水容器66充分利用形成在脱粒装置5的喂入口 81下方的空闲区域，紧凑地设置行驶机体1中的脱粒装置5的前面侧的部位上(参照图5)。如图4及图5所示，中继排气管67从配置在柴油发动机20的左侧方(飞轮84的上方)的DPF65向后方延伸。使中继排气管67的延长后端侧向下开口，将NOx净化机构68 的排气提取侧连接到该中继排气管上。并且，在脱粒装置5和谷粒箱7之间，使后尾管69 从NOx净化机构68向下延长。在行驶机体1中比脱粒装置5的下表面低的位置，使后尾管 69的后端侧向后方开口。充分利用形成于作业部驱动带轮85、行驶驱动带轮87的上方的空闲区域，DPF65 以在与发动机输出轴83正交的方向上长的姿势配置在气缸盖60的左斜上方(飞轮84的上方)。并且，使中继排气管67及后尾管69从柴油发动机20中左侧方的高的位置向行驶机体1的下面侧延长。即，中继排气管67的延长后端侧朝下开口，连接到NOx净化机构68 的排气提取侧。后尾管69的前端侧朝上开口，连接到NOx净化机构68的排气排出侧。在脱粒装置5和谷粒箱7之间，以NOx净化机构68的排气提取侧高、NOx净化机构68的排气排出侧低的姿势，倾斜地支承着NOx净化机构68。利用固定在行驶机体1等上的中继排气管67及后尾管69支承NOx净化机构68，在脱粒装置5与谷粒箱7之间装配 NOx净化机构68。由于不将NOx净化机构68直接连接到行驶机体1等上，所以，不需要托架等NOx净化机构68专用的支承结构。另外，能够接近谷粒箱7的底部、脱粒装置5的喂入口 81地装配NOx净化机构68。如从图4及图5中看出的那样，由于在柴油发动机20的侧方，并且在比DPF65的设置位置低的位置，配置了 NOx净化装置68，所以，可以简单地防止由NOx净化机构68产生的水向DPF65侧移动。可以将NOx净化机构68、后尾管69靠近脱粒装置5的分选风提取侧或者谷粒箱7的底部等设置，将NOx净化机构68、后尾管69的发热用于脱粒装置5的分选风或谷粒箱7等的加温，可以提高潮湿材料的收获作业性。如从图4中看出的那样，由于以NOx净化机构68的排气排出侧朝下的姿势倾斜地设置NOx净化机构68，所以，既抑制NOx净化机构68的设置高度，又能够以有利于NOx净化机构68的排水等的姿势支承DPF65或NOx净化机构68。如从图4及图5中看出的那样，由于从NOx净化机构68的排气流入侧向NOx净化机构68内供应还原剂(尿素水)，所以，可以简单地防止还原剂向DPF65侧移动。可以阻止还原剂进入柴油发动机20的排气歧管64等。可以降低柴油发动机20的排气系统部件因还原剂而腐蚀，可以提高柴油发动机20、排气系统部件的耐久性。(4) · DPF的安装结构的详细情况其次，参照图7及图8，对于DPF65的安装结构的详细情况进行说明。如图7及图 8详细地表示的那样，DPF65的长度方向中央部经由作为支承脚体的刚体结构的支承台座体131连接到气缸盖60上。在实施形式中，支承台座体131被螺栓132紧固到气缸盖60 中的位于飞轮84的上方的左侧面上。通过利用来自上方的螺栓133可拆装地将排气出口管128的连接凸缘体1 紧固到支承台座体131的上表面上，可以使在与发动机输出轴83 正交的方向上长的姿势的DPF65位于飞轮84的上方。这里，所谓“与发动机输出轴83正交的方向”，并不局限于完全成直角交叉的方向，也包括稍稍倾斜的程度的方向(所谓的大致正交)的概念。如前面所述，位于DPF65 (DPF外壳100)的长度方向一端侧(前部侧)的排气入口管125被螺栓紧固到从排气节流装置121的排气排出侧延伸的排气连通管122上。DPF65 的长度方向一端侧经由涡轮增压器61、排气连通管122及排气节流装置121被连接支承在高刚性的排气歧管64上。跨越排气出口管128的外表面向下突出的凸缘体134被焊接固定到DPF65(DPF外壳100)的长度方向另一端侧(后侧)。凸缘体130的下端侧由来自后方的螺栓135可拆装地紧固到支承台座体131的后表面上部。即，通过利用排气歧管64侧的排气连通管122、支承台座体131及凸缘体134的三点支承，将上述DPF65高刚性并且稳定地连接支承在柴油发动机20的上部。如从图8中看出的那样，实施形式的支承台座体131被分割构成为各以半周包围中继排气管67的基端侧(前侧)的外周面的左右一对对开部137、138。左右两个对开部 137、138 (支承台座体131)以夹着中继排气管67的基端侧的状态由来自于左方的螺栓132 可拆装地紧固到位于气缸盖60中的飞轮84的上方的左侧面上。在利用左右两个对开部137、138(支承台座体131)夹持中继排气管67的基端部的状态下，中继排气管67的基端侧从左右两个对开部137、138(支承台座体131)的后表面向上表面贯通，与排气出口管128的朝向的开口端部128a连通。左右两个对开部137、 138(支承台座体131)中的中继排气管67的夹持部位构成将排气出口管1 的朝下的开口端部128a与中继排气管67连接起来的排气中继路径139。实施形式的左右两个对开部137、138，在中继排气管67的夹持部位(排气中继路径139)的下方，也各自以半周包围再循环排气管118的中途部的外周面的方式。从而，紧固到气缸盖60的左侧面的左右两个对开部137、138夹持中继排气管67的基端侧和再循环排气管118的中途部两者。再循环排气管118的中途部从左右两个对开部137、138的后面向前面贯通。左右两个对开部137、138中的再循环排气管118的夹持部位成为EGR中继路径140，所述EGR中继路径140构成从排气歧管64向进气歧管75的回流管路(再循环排气管118)的一部分。(5).总结如从上面的说明及图7 图9看出的那样，由于DPF65成为在与发动机输出轴83 交叉的方向上长的形态，在柴油发动机20的气缸盖60上配备有支承DPF65的支承台座体 131，DPF65的长度方向中央部经由支承台座体131连接到气缸盖60上，所以，能够利用支承台座体131支承DPF65的重心附近，可以稳定支承DPF65。即，可以利用作为柴油发动机 20的高刚性部件的气缸盖60和支承台座体131高刚性并且稳定地支承DPF65，可以抑制由于振动等引起的DPF65的损伤。而且，由于能够在柴油发动机20的制造场所将DPF65组装到柴油发动机20上出厂，所以，具有能够集中并紧凑地构成柴油发动机20和DPF65的优点。如从图4 图9中看出的那样，由于支承台座体131设置在位于气缸盖60中的飞轮84的上方的左侧面，DPF65配置在飞轮84的上方，所以，能够有效地利用形成在与飞轮 84连接的输出部(例如，诸如作业部驱动带轮85、行驶驱动带轮87等联合收割机的动力系统等)的上方的空闲空间，可以靠近柴油发动机2配置DPF65。换句话说，DPF65的装配位置对于与飞轮84连接的输出部不会成为障碍。从而，在这一点上，也能够将柴油发动机20 和DPF65集中并紧凑地构成，可以实现带有这种DPF65的柴油发动机20的装配对象的联合收割机的发动机室79的紧凑化，进而，实现整个联合收割机的紧凑化。
13
如从图7及图8看出的那样，由于一方面，DPF65的长度方向一端侧连接到排气歧管64侧，另一方面，DPF65的长度方向另一端侧经由凸缘体134连接到支承台座体131上， 所以，通过利用排气歧管64、支承台座体131及凸缘体134的三点支承，可以高刚性并且稳定地将DPF65连接支承到柴油发动机20的上部。从而，对于防止由于振动等引起的DPFl 的损伤发挥高的效果。如从图7及图8中看出的那样，在DPF65的长度方向中央部，形成有作为排气流出口的排气出口管128的朝下的开口端部U8a，在支承台座体上，配备有与朝下的开口端部 128a连通的排气中继路径139。因此，从排气歧管64延伸的排气系统中的比DPF65靠排气下游侧的一部分部件(中继排气管67的基端部)，与支承台座体131 —体化。S卩，由于支承 DPF65的部件和排气系统中的比DPF65靠排气下游侧的一部分部件集中起来，所以，可以减少向柴油发动机20上组装的组装工序的数目，并且，可以改进组装作业性。另外，可以减少部件的数目。如从图7及图8中看出的那样，由于在支承台座体131上配备有EGR中继路径140， 所述EGR中继路径140构成将排气歧管64和进气歧管75连接起来的再循环排气管118的一部分，所以，可以不使用柴油发动机20 (气缸盖60)的上方空间，而沿着柴油发动机20的外周(前、左、后侧面)紧凑地绕装再循环排气管118。如从图7及图8中看出的那样，支承台座体131设置在气缸盖60的左侧面，DPF65 配置在飞轮84的上方，在支承台座体131中，在排气中继路径139的下方，设置有EGR中继路径140，所以，大体而言，从排气歧管64延伸的排气系统位于柴油发动机20的上部侧，与 EGR装置111关联的再循环排气管118位于排气系统的下侧。即，排气系统与再循环排气管 118的位置关系大体而言分开在柴油发动机20的上下。因此，无需过分关心组装顺序，就能够将排气系统、再循环排气管118简单地组装到柴油发动机20上，可以提高组装作业性。如图5、图6、图8及图9所示，由于一方面，DPF65的长度方向中央部经由支承台座体131连接到气缸盖60上，另一方面，DPF65的长度方向一端侧经由涡轮增压器61及排气节流装置121连接到排气歧管64上，所以，可以利用涡轮增压器61的作用抑制柴油发动机20的排气脉动。另外，若在比DPF65靠排气上游侧配备有涡轮增压器61，则经过涡轮增压器61的排气温度降低一些。与此相对，在实施形式中，由于在排气系统中的排气歧管64与DPF65之间还配备排气节流装置121，所以，利用排气节流装置121的作用，可以消除由涡轮增压器 61引起的排气温度降低的影响，可以使排气温度处于高温。从而，易于将DPF65保持在恰当温度，将DPF65中的排气净化处理保持在高效率的状态。另外，由于配置在气缸盖60的左斜上方(飞轮84的上方)的DPF65的长度方向一端侧(排气入口管12 经由涡轮增压器 61连接到排气歧管64上，所以，能够使从排气歧管64经由涡轮增压器61到DPF65以短的距离连通起来。因此，能够极力地抑制在通过涡轮增压器61之后到DPF65的排气温度的降低，能够利用排气温度使积炭过滤器104再生，易于恰当地保持DPF65的排气净化能力。特别是，在实施形式中，由于在DPF65的长度方向一端侧与涡轮增压器61之间配置排气节流装置121，所以，能够利用排气节流装置121的作用有效地补足由涡轮增压器61 引起的排气温度的降低，使排气温度处于高温。从而，能够高精度实施对DPF65的排气温度的调节。
如从图5、图6、图8及图9中看出的那样，由于一方面，DPF65配置在飞轮84的上方，另一方面，涡轮增压器61及排气节流装置121靠排气歧管64上方配置，所以，从排气歧管64到DPF65的排气系统在平面视图中沿着气缸盖60的外侧延伸。因此，可以有效地利用柴油发动机20 (气缸盖60)的上方空间，紧凑地绕装经由涡轮增压器61至进气歧管75 的进气系统。如从图5及图8看出的那样，在排气歧管64的下方侧，配置有用于冷却从排气歧管64向进气歧管75回流的EGR气体的EGR冷却器117。S卩，由于在柴油发动机20的排气歧管64侧的前面侧，涡轮增压器61及排气节流装置121、和EGR冷却器117夹着排气歧管 64上下分开配置，所以，在考虑到涡轮增压器61及排气节流装置121与EGR冷却器117的配管结构的同时，可以紧凑地构成柴油发动机20中的在前后方向(与发动机输出轴83正交的方向)上的占有空间。(6).其它本申请的发明并不局限于前述实施形式，可以具体化为各种各样的形式。例如，根据本申请发明的发动机装置并不局限于前述的联合收割机，可以广泛地应用于拖拉机等农业工作机、叉式起重车、反向铲挖掘机等特殊的工程用车辆等各种工程车辆。另外，各部的结构并不局限于图中所示的实施形式，在不超出本申请的发明的主旨的范围内，可以进行种种变更。附图标记说明20柴油发动机60气缸盖61涡轮增压器64排气歧管65作为排气净化装置的DPF67中继排气管75进气歧管83发动机输出轴84 飞轮117EGR 冷却器118作为回流管路的再循环排气管121排气节流装置128a作为排气流出口的朝下的开口端部131作为支承脚体的支承台座体134凸缘体139排气中继路径140EGR中继路径
权利要求
1.一种发动机装置，配备有具有进气歧管及排气歧管的发动机、和对从前述排歧管排出的排气进行净化的排气净化装置，其中，在前述发动机的气缸盖上，配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，一方面，将前述排气净化装置经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的一端侧连接到前述排气歧管上。
2.如权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，将增压器配置在前述排气歧管的上面侧，一方面，将前述排气净化装置的中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的一端侧经由前述发动机的增压器连接到前述排气歧管上，再一方面，将前述支承脚体设置在前述气缸盖的位于前述发动机的飞轮上方的一侧，将前述排气净化装置配置在前述飞轮的上方。
3.如权利要求2所述的发动机装置，其特征在于，在配备有将从前述排气歧管回流到前述进气歧管的EGR气体冷却的EGR冷却器的结构中，将前述EGR冷却器配置在前述排气歧管的下方侧。
4.如权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，使前述排气净化装置在与前述发动机的输出轴正交的方向上延长地形成，配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，将前述排气净化装置的长度方向中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上。
5.如权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，在配备有使来自于前述排气歧管的排气的一部分作为EGR气体回流到前述进气歧管的EGR装置的结构中，使前述排气净化装置经由支承脚体连接到前述气缸盖上，在前述支承脚体上配备有EGR中继路径，所述EGR中继路径构成将前述排气歧管和前述进气歧管连接起来的回流管路的一部分。
6.如权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，配备有支承前述排气净化装置的支承脚体，使前述排气净化装置在一个方向上延长地形成，一方面，将前述排气净化装置的长度方向中央部经由前述支承脚体连接到前述气缸盖上，另一方面，将前述排气净化装置的长度方向一端侧经由排气节流装置连接到前述排气歧管上。
7.如权利要求6所述的发动机装置，其特征在于，在前述排气歧管的上面侧配置增压器，使前述增压器连接到前述排气歧管上，将前述排气节流装置配置在前述增压器与前述排气净化装置的长度方向一端侧之间。
全文摘要
本发明提供一种发动机装置，所述发动机装置，在考虑到进排气系统部件的性能的同时，将进排气系统部件高效率地紧凑配置在柴油发动机(20)的周围。根据本申请发明的发动机装置，配备有具有进气歧管(75)及排气歧管(64)的发动机(20)、以及将来自于前述排歧管(64)的排气净化的排气净化装置(DPF)(65)。在前述柴油发动机(20)的气缸盖(60)上，配备有支承排气净化装置(65)的支承脚体(131)，一方面，将排气净化装置(65)的中央部等经由支承脚体(131)连接到气缸盖(60)上，另一方面，将排气净化装置(65)的一端侧经由柴油发动机(20)的增压器(61)等连接到排气歧管(64)上。
文档编号F02M25/07GK102356223SQ20108001210
公开日2012年2月15日 申请日期2010年2月18日 优先权日2009年3月16日
发明者石仓诚 申请人:洋马株式会社