(57)【要約】【課題】排気後処理装置の浄化性能を向上させることが可能なエンジンの補機配置構造を提供すること。【解決手段】エンジンの補機配置構造は、キャブの下方に配置されるエンジンの補機配置構造において、エンジンと当該エンジンの後方の位置に配置されたキャブバッククロスメンバーとの間に設けられた隙間に、エンジンから排出された排気を浄化する排気後処理装置を配置する。例えば、エキゾーストマニホールドおよび排気通路は、互いに沿うように、かつ、近接するように配置される。【選択図】図１
2018048617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャブの下方に配置されるエンジンの補機配置構造において、
前記エンジンと当該エンジンの車両後方の位置に配置されたキャブバッククロスメンバーとの間に設けられた隙間に、前記エンジンから排出された排気を浄化する排気後処理装置を配置する、エンジンの補機配置構造。
【請求項２】
複数の気筒が配列された方向を車両の前後方向として配置されるエンジンにおける前記前後方向に沿う側面に、前記前後方向に沿って設けられるエキゾーストマニホールドと、
前記エキゾーストマニホールドが設けられる同じ側面の方に設けられ、前記エキゾーストマニホールドからの排気のエネルギーにより作動し、前記気筒に吸気を過給する過給機と、
前記過給機から後方に直線状に延在する導出通路を有し、前記過給機から後方に排出された排気を、前記導出通路を介して前記排気後処理装置に導く排気通路と、
をさらに備える、請求項１に記載のエンジンの補機配置構造。
【請求項３】
前記エキゾーストマニホールドおよび前記排気通路は、互いに沿うように、かつ、近接するように配置される、請求項２に記載のエンジンの補機配置構造。
【請求項４】
前記エンジンと前記排気後処理装置との間において、前記排気後処理装置に対する前方からの空気の流れを遮断する遮断部材をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載のエンジンの補機配置構造。
【請求項５】
エンジンからの排気を通すエキゾーストマニホールドと、
前記エンジンの近傍に配置される排気後処理装置と、
前記エキゾーストマニホールド側からの排気を前記排気後処理装置に導く排気通路と、
を備え、
前記エキゾーストマニホールドおよび前記排気通路は、互いに近接するように配置される、エンジンの補機配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンの補機配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のディーゼルエンジンは、その排ガス規制のため、排気を浄化するための排気後処理装置が必要となっている。ただし、車両のスペースは限られており、特に、キャブオーバー型の車両では、排気後処理装置は、キャブの後方フレーム近辺に設置するしかなく、例えば、過給機の出口と排気後処理装置の入口との間の距離が長くなり、両者をつなぐ排気管も長くなる。
【０００３】
一般的に、流体の温度が管の温度よりも高い場合、管内を移動する流体の温度は、流体の移動距離に応じて下がっていく。このため、排気管が長くなるに応じて、排気の温度が下がっていき、排気の温度が排気後処理装置の入口の位置では相当に下がる。これにより、排気後処理装置の浄化性能が低下するという問題がある。
【０００４】
排気後処理装置に流入する排気の温度低下を防止するため、例えば、特許文献１には、二重管構造を有する排気管が開示されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、エキゾーストマニホールドが排気絞り装置を介して排気後処理装置に接続され、エキゾーストマニホールド内の排気圧を調整する排気絞り装置により、排気後処理装置に流入する排気の温度低下を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４８５９１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１０１９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記両方の文献に開示された排気後処理装置の浄化性能を向上させるための技術は、上記特許文献１では排気管を二重管構造にしており、また、上記特許文献２では排気絞り装置を設けており、共に、特別な装置を必要とするという問題点があった。
【０００８】
本開示の目的は、排気後処理装置の浄化性能を向上させることが可能なエンジンの補機配置構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のエンジンの補機配置構造は、
キャブの下方に配置されるエンジンの補機配置構造において、
前記エンジンと当該エンジンの車両後方の位置に配置されたキャブバッククロスメンバーとの間に設けられた隙間に、前記エンジンから排出された排気を浄化する排気後処理装置を配置する。
【００１０】
また、本開示のエンジンの補機配置構造は、
エンジンからの排気を通すエキゾーストマニホールドと、
前記エンジンの近傍に配置される排気後処理装置と、
前記エキゾーストマニホールド側からの排気を前記排気後処理装置に導く排気通路と、
を備え、
前記エキゾーストマニホールドおよび前記排気通路は、互いに近接するように配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示のエンジンの補機配置構造によれば、排気後処理装置の浄化性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の一実施の形態にかかるエンジンの補機配置構造を概略的に示す図
【図２】図１のＩＩ矢視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜エンジンの補機配置構造＞
まず、本開示の一実施の形態にかかるエンジンの補機配置構造の構成について説明する。以下の説明において、エンジンを搭載した車両として、エンジンの上にキャブが設けられたキャブオーバー型の車両を一例に挙げる。また、車両のフレームとしてサイドレールを一例に挙げる。
【００１５】
図１は、本開示の一実施の形態にかかるエンジン１０の補機配置構造を概略的に示す図である。図１に車両１における前方ｙ１、後方ｙ２、上方ｚ１、および、下方ｚ２を示す。図１に示す内燃機関は、４つの気筒（図示略）を有するディーゼルエンジン（以下、単にエンジンと略称する）１０である。４つの気筒が配列される方向が、エンジン１０のクランクシャフト（図示略）の軸と平行な方向となる。なお、以下の説明で、気筒が配列される方向を、所定方向という場合がある。
【００１６】
エンジンの１０は、一般的に、気筒数に応じて所定方向に長くなる。本実施の形態にかかる４気筒のエンジン１０は、例えば６気筒のエンジンより所定方向に短い。
【００１７】
エンジン１０は、キャブ２の下方に配置される。エンジン１０は、所定方向における一端部を前方ｙ１に向けて、また、所定方向における他端部を後方ｙ２に向けてサイドレール４に搭載される。エンジン１０は、所定方向を進行方向に平行かつ前後方向して搭載された縦置きエンジンである。なお、図１では、エンジン１０を搭載するためのエンジンマウントなどの構造を省略して示す。以下の説明で、所定方向を、前後方向または進行方向という場合がある。
【００１８】
エンジン１０は、前後方向に沿った排気側の側面１２および吸気側の側面１４（図２参照）を有する。
【００１９】
エンジン１０の前方ｙ１の位置であって、キャブ２の下方ｚ２の位置には、エンジン１０における冷却水の過熱を抑えるためのラジエーター６が配置される。
【００２０】
キャブ２とキャブ２の後方ｙ２に位置する荷台（図示略）との間には、車両１の正面衝突や追突時にキャブ２の変形を抑制するためのキャブバッククロスメンバー８が配置される。
【００２１】
上述したように、キャブ２の下方におけるエンジン１０の後方ｙ２には、エンジン１０が前後方向に短くなるに応じて、キャブバッククロスメンバー８との間に広い隙間Ｓが設けられる。
【００２２】
本実施の形態におけるエンジン１０の補機として、例えば、排気後処理装置２０、エキゾーストマニホールド３０、排気管（本発明の「排気通路」に対応）４０、過給機５０、排気再循環用管６０、および、遮断部材７０が設けられる。
【００２３】
排気後処理装置２０は、例えば、ディーゼル微粒子除去装置（ＤＰＦ）などであり、上述した隙間Ｓに設けられている。排気後処理装置２０の排気出口には、中継管２２を介して排気マフラー２４が接続されている。
【００２４】
エキゾーストマニホールド３０は、エンジン１０の排気側の側面１２に設けられている。エキゾーストマニホールド３０は、４つの気筒にそれぞれ通じる４つの分岐管３２と、４つの分岐管３２を１つにまとめる集合管３４とを有する。集合管３４は、前後方向に沿って直線状に配置される。集合管３４の下流であって、排気側の側面１２の方には、タービンハウジング５２（後述する）が設けられている。
【００２５】
排気管４０は、タービンハウジング５２と排気後処理装置２０とを接続する。排気管４０はタービンハウジング５２から後方ｙ２の方向に直線状に延在し、タービンハウジング５２から後方ｙ２の方向に排出される排気を排気後処理装置２０に導く直管部（本発明の「導出通路」に対応）４１を有している。直管部４１は、集合管３４に沿うように、かつ、集合管３４に近接するように配置されている。
【００２６】
図２は、図１のＩＩ矢視図である。図２に車幅方向ｘを示す。なお、図２では、ラジエーター６が省略されている。
過給機５０は、エキゾーストマニホールド３０からの排気のエネルギーにより作動し、気筒（図示略）に吸気を過給するものであって、上述するタービンハウジング５２の他に、コンプレッサー（図示略）が格納されたコンプレッサーハウジング５４を有する。図１および図２に示すように、コンプレッサーハウジング５４から車幅方向ｘに沿ってエンジン１０の吸気側の側面１４へ吸気管９が延在している。
【００２７】
排気再循環用管６０は、中継管２２とコンプレッサーハウジング５４とを接続する。排気再循環用管６０は、排気管４０に沿うように設けられる。排気再循環用管６０の中間には、開度や開弁時間を変化させることにより、排気の流量調整を行う制御バルブ６２が設けられている。
【００２８】
遮断部材７０は、排気後処理装置２０に対する前方からの空気の流れを遮断するように、排気後処理装置２０の前面に設けられている。遮断部材７０は、例えば、耐熱性を有する樹脂板により成形される。
【００２９】
＜エンジン１０等の組付＞
次に、エンジン１０等の組付手順について説明する。
先ず、エンジン１０を上方ｚ１からサイドレール４に搭載する。
次に、排気後処理装置２０を上方ｚ１からエンジン１０の後端側の位置に装着する。
次に、キャブバッククロスメンバー８を上方ｚ１からサイドレール４に装着する。
【００３０】
以上のように、エンジン１０等の組付においては、エンジン１０の搭載および補機の装着などを上方から行うことができる。これにより、組付性を向上させることができる。
【００３１】
＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態にかかるエンジン１０の補機配置構造は、エンジン１０とキャブバッククロスメンバー８との間の隙間Ｓに排気後処理装置２０が配置される。これにより、排気後処理装置２０をエンジン１０に近づけて配置することができ、エンジン１０に近づけた分だけ、排気管４０を短くすることができるため、排気管４０を通る排気の温度低下が抑えられて、排気後処理装置２０に流入する排気の温度低下を防止することができる。また、排気管４０を短くした分だけ圧力損失を抑制することができる。
【００３２】
また、上記実施の形態では、エンジン１０の後方位置は車両走行時の走行風やエンジン冷却ファンの風などを受けにくい場所であり、そのような場所に、排気後処理装置２０が設けられている。これにより、排気後処理装置２０の温度低下を抑えることができ、これによって、特別な装置を設けずに、排気後処理装置２０の配置を変えるだけで、排気後処理装置２０の浄化性能を向上させることができる。
【００３３】
また、上記実施の形態では、排気管４０がタービンハウジング５２から後方ｙ２の方向に直線状に延在する直管部４１を有している。これにより、過給機５０から後方に排出された排気を直管部４１が後方へ導くため、過給機５０の性能低下を抑えることができる。
【００３４】
また、上記実施の形態においては、エキゾーストマニホールド３０および排気管４０を互いに沿うように、かつ、近接するように配置される。これにより、エキゾーストマニホールド３０からの放射熱が排気管４０に伝わり易くなり、排気管４０を通る排気の温度低下が抑えられるため、排気後処理装置２０に流入する排気の温度低下を防止し、排気後処理装置２０の浄化性能を向上させることができる。また、特別な装置を設けずに、エキゾーストマニホールド３０および排気管４０の相対的な配置を変えるだけで、排気後処理装置２０に流入する排気の温度低下を防止することができる。
【００３５】
また、上記実施の形態においては、排気後処理装置２０に対する前方からの空気の流れを遮断する遮断部材７０が設けられる。これにより、例えば走行中の空気（走行風）や冷却ファン風による排気後処理装置２０の温度低下を抑えることができるため、排気後処理装置２０の浄化性能を向上させることができる。また、遮断部材７０がエンジン１０と排気後処理装置２０との間において前方からの空気の流れを遮断するため、空気の流れによってエンジン１０が冷却されることを遮断部材７０が妨げることがない。
【００３６】
遮断部材７０は、例えば、保温材やラバーシールである。遮断部材７０は、キャブ２の下面であって排気後処理装置２０の前方の隙間に設けられる。これにより、遮断部材７０がキャブ２の下面に沿った前方からの空気の流れを遮断するため、排気後処理装置２０の温度低下を抑えることができ、排気後処理装置２０の浄化性能を向上させることができる。
【００３７】
また、上記実施の形態では、エキゾーストマニホールド３０を設けた同じ排気側の側面１２に過給機５０が設けられ、過給機５０と排気後処理装置２０とを排気管４０が接続する。このため、排気管４０が短くなる。これにより、排気後処理装置２０に流入する排気の温度低下を防止し、排気後処理装置２０の浄化性能を向上させることができる。
【００３８】
また、上記実施の形態では、排気後処理装置２０からの排気を過給機５０に導く排気再循環用管６０が排気管４０に沿うように設けられる。これにより、排気管４０が短くなるに応じて排気再循環用管６０が短くなり、排気の流路抵抗を減少させることができる。
【００３９】
＜本実施の形態の変形例＞
なお、上記実施の形態にかかるエンジン１０の補機配置構造では、エキゾーストマニホールド３０をエンジン１０の排気側の側面１２に設け、排気後処理装置２０をエンジン１０とキャブバッククロスメンバー８との間の隙間Ｓに設け、過給機５０のタービンハウジング５２をエキゾーストマニホールド３０に接続し、排気後処理装置２０とタービンハウジング５２とを排気管４０で接続した。排気管４０をエキゾーストマニホールド３０の集合管３４に沿うように、かつ、集合管３４に近接するように配置した。
【００４０】
これに対して、本開示は、エンジン１０から排出された排気を通すエキゾーストマニホールド３０と、エンジン１０の近傍に配置される排気後処理装置２０と、エキゾーストマニホールド３０側からの排気を排気後処理装置２０に導く排気管（排気通路）４０と、を備え、エキゾーストマニホールド３０および排気通路は、互いに近接するように配置される、エンジンの補機配置構造であってもよい。排気後処理装置２０をエンジン１０の近傍に配置したため、エンジン１０に近づけた分だけ、排気管４０を短くすることができるため、排気管４０を通る排気の温度低下が抑えられて、排気後処理装置２０に流入する排気の温度低下を防止することができる。また、排気管４０を短くした分だけ圧力損失を抑制することができる。
【００４１】
また、エキゾーストマニホールド３０と排気通路とを互いに近接するように配置したため、エキゾーストマニホールド３０からの放射熱が排気管４０に伝わり易くなり、排気管４０を通る排気の温度低下が抑えられるため、排気後処理装置２０に流入する排気の温度低下を防止し、排気後処理装置２０の浄化性能を向上させることができる。また、特別な装置を設けずに、エキゾーストマニホールド３０および排気管４０の相対的な配置を変えるだけで、排気後処理装置２０に流入する排気の温度低下を防止することができる。
【００４２】
また、集合管３４を排気管４０に沿うように、かつ、排気管４０に近接するように配設してもよい。つまり、エキゾーストマニホールド３０および排気管４０を互いに前後方向に沿うように、かつ、近接するように配置してもよい。これにより、エキゾーストマニホールド３０からの放射熱が排気管４０に伝わり易くなる。
【００４３】
また、上記実施の形態では、排気管４０と集合管３４との間を空隙とした。本開示は、これに限らず、例えば、当該空隙に、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い部材を介在させてもよい。これにより、熱が集合管３４から排気管４０に伝わり易くなって、排気管４０を通る排気の温度低下を抑えることができる。
【００４４】
また、例えば、エキゾーストマニホールド３０と排気管４０とを互いに接触させるように配置してもよい。さらに、排気管４０が前後方向へ直線状に延在している場合、排気管４０との接触面積を広くするために、例えば、エキゾーストマニホールド３０の集合管３４の形状を、排気管４０と前後方向に連続して接触させるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、遮断部材７０をキャブ２の下面に設けたが、本開示は、これに限らず、排気後処理装置２０の前面に設けてもよく、エンジン１０の後端面に設けてもよい。これらによっても、排気後処理装置２０に対する前方からの空気流を遮断することができ、排気後処理装置２０の浄化性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本開示のエンジンの補機配置構造は、排気後処理装置の浄化性能を向上させることが要求されるディーゼルエンジンなどの内燃機関として有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１  車両
２  キャブ
４  サイドレール
６  ラジエーター
８  キャブバッククロスメンバー
９  吸気管
１０  エンジン
１２  排気側の側面
１４  吸気側の側面
２０  排気後処理装置
３０  エキゾーストマニホールド
４０  排気管
５０  過給機
６０  排気再循環用管
７０  遮断部材
【図１】
2018048617.tif 000003
【図２】
2018048617.tif 000004