(57)【要約】      （修正有）【課題】尿素水インジェクタのノズル部分の膠着を抑制することができるエンジンの排気処理装置を提供する。【解決手段】ＳＣＲ排気導入管１４内に排気偏向体３６が設けられ、排気偏向体３６は、尿素水インジェクタ１６の排気上流側で、ＳＣＲ排気導入管１４の内周面３７に取り付けられ、尿素水インジェクタ１６のノズル部分１６ａに向かう排気１５が、排気偏向体３６で偏向され、ノズル部分１６ａから逸らされるように構成され、ＳＣＲ触媒ケース３は、ＤＯＣケース２の中心軸線２ｄの軸長方向に沿う向きで、ＤＯＣケース２の上方に配置され、尿素水混合管部１４ａは、真っ直ぐに形成され、ＤＯＣケース２及びＳＣＲ触媒ケース３の各中心軸線２ｄ・３ｅの軸長方向に沿う向きとされ、ＳＣＲ触媒ケース３の前方で、ＤＯＣケース２の前方斜め上に配置されている。【選択図】図５
2016186292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＣＲ触媒(５)を収容したＳＣＲ触媒ケース(３)と、ＳＣＲ排気導入管(１４)と、尿素水インジェクタ(１６)を備え、ＳＣＲ排気導入管(１４)内に尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)が向けられた、エンジンの排気処理装置において、
ＳＣＲ排気導入管(１４)内に排気偏向体(３６)が設けられ、排気偏向体(３６)は、尿素水インジェクタ(１６)の排気上流側で、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)に取り付けられ、排気偏向体(３６)で、ＳＣＲ排気導入管内(１４)を通過する排気(１５)が尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)から逸らされるように構成され、
ＤＯＣ(２６)を収容したＤＯＣケース(２)を備え、ＳＣＲ触媒ケース(３)は、ＤＯＣケース(２)の中心軸線(２ｄ)の軸長方向に沿う向きで、ＤＯＣケース(２)の上方に配置され、
ＳＣＲ排気導入管(１４)は尿素水混合管部(１４ａ)を備え、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＤＯＣケース(２)から導出された排気(１５)と尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)から噴射された尿素水(１８)が混合される管部で、真っ直ぐに形成され、ＤＯＣケース(２)及びＳＣＲ触媒ケース(３)の各中心軸線(２ｄ)(３ｅ)の軸長方向に沿う向きとされ、
ＳＣＲ触媒ケース(３)の中心軸線(３ｅ)と平行な向きに見て、水平方向を前後方向、前後方向の一方を前として、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＳＣＲ触媒ケース(３)の前方で、ＤＯＣケース(２)の前方斜め上に配置されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたエンジンの排気処理装置において、
排気偏向体(３６)は排気偏向面(３６ａ)を備え、排気偏向面(３６ａ)は、排気上流側から排気下流側に進むにつれて、次第にＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)から離れるように形成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたエンジンの排気処理装置において、
排気偏向体(３６)は排気偏向板(３６ｂ)を備え、排気偏向板(３６ｂ)は、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)から離され、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)から離れた面が前記排気偏向面(３６ａ)とされ、
排気偏向板(３６ｂ)とＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)の間に排気通過隙間(３８)が設けられている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたエンジンの排気処理装置において、
排気通過隙間(３８)は、排気上流側の始端開口部(３８ａ)の開口面積が排気下流側の終端開口部(３８ｂ)の開口面積よりも狭く形成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、尿素水インジェクタのノズル部分の膠着を抑制することができるエンジンの排気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの排気処理装置として、ＳＣＲ触媒を収容したＳＣＲ触媒ケースと、ＳＣＲ排気導入管と、尿素水インジェクタを備え、ＳＣＲ排気導入管内に尿素水インジェクタのノズル部分が向けられたものがある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
この種の装置によれば、ＳＣＲ触媒で排気中のＮＯＸの還元を行うことができる利点がある。
【０００４】
しかし、特許文献１のものでは、尿素水インジェクタのノズル部分はＳＣＲ排気導入管内に露出され、排気の直撃を受ける構造となっているため、問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４８９６０号公報(図１参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
《問題点》  尿素水インジェクタのノズル部分の膠着が生じやすい。  
特許文献１のものでは、尿素水インジェクタのノズル部分はＳＣＲ排気導入管内に露出され、排気の直撃を受ける構造となっているため、ノズル部分が排気の熱で過熱され、尿素が樹脂化して、ノズル部分の膠着が生じやすい。
【０００７】
本発明の課題は、尿素水インジェクタのノズル部分の膠着を抑制することができる、エンジンの排気処理装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の発明者は、研究の結果、尿素インジェクタの排気上流側で、ＳＣＲ排気導入管の内周面に排気偏向体を設け、尿素水インジェクタのノズル部分に向かう排気を排気偏向体で偏向させ、ノズル部分から逸らすようにした場合には、ノズル部分が排気の直撃を受けにくく、ノズル部分の膠着を抑制することができることを発見し、この発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図５(Ａ)(Ｂ)に例示するように、ＳＣＲ触媒(５)を収容したＳＣＲ触媒ケース(３)と、ＳＣＲ排気導入管(１４)と、尿素水インジェクタ(１６)を備え、ＳＣＲ排気導入管(１４)内に尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)が向けられた、エンジンの排気処理装置において、
図５(Ｃ)に例示するように、ＳＣＲ排気導入管(１４)内に排気偏向体(３６)が設けられ、排気偏向体(３６)は、尿素水インジェクタ(１６)の排気上流側で、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)に取り付けられ、尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)に向かう排気(１５)が、排気偏向体(３６)で偏向され、ノズル部分(１６ａ)から逸らされるように構成され、
図１に例示するように、ＤＯＣ(２６)が収容されたＤＯＣケース(２)を備え、ＳＣＲ触媒ケース(３)は、ＤＯＣケース(２)の中心軸線(２ｄ)の軸長方向に沿う向きで、ＤＯＣケース(２)の上方に配置され、
図４，図５(Ｂ)，図８，図９に例示するように、ＳＣＲ排気導入管(１４)は尿素水混合管部(１４ａ)を備え、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＤＯＣケース(２)から導出された排気(１５)と尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)から噴射された尿素水(１８)が混合される管部で、真っ直ぐに形成され、ＤＯＣケース(２)及びＳＣＲ触媒ケース(３)の中心軸線(２ｄ)(２ｅ)の軸長方向に沿う向きとされ、
図２，図８，図９に例示するように、ＳＣＲ触媒ケース(３)の中心軸線(２ｅ)と平行な向きに見て、水平方向を前後方向、前後方向の一方を前として、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＳＣＲ触媒ケース(３)の前方で、ＤＯＣケース(２)の前方斜め上に配置されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
【発明の効果】
【００１０】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  尿素水インジェクタのノズル部分の膠着を抑制することができる。
図５(Ｃ)に例示するように、ＳＣＲ排気導入管(１４)内に排気偏向体(３６)が設けられ、排気偏向体(３６)は、尿素水インジェクタ(１６)の排気上流側で、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)に取り付けられ、尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)に向かう排気(１５)が、排気偏向体(３６)で偏向され、ノズル部分(１６ａ)から逸らされるように構成されているので、ノズル部分(１６ａ)が排気(１５)の直撃を受けにくく、過熱による尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)の膠着を抑制することができる。
【００１１】
《効果》  尿素水と排気の混合性を高めることができる。
図５(Ｃ)に示ように、排気偏向体(３６)は、尿素水インジェクタ(１６)の排気上流側で、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)に取り付けられ、尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)に向かう排気(１５)が、排気偏向体(３６)で偏向され、ノズル部分(１６ａ)から逸らされるように構成されているので、ノズル部分(１６ａ)をＳＣＲ排気導入管(１４)内に配置することができ、或いはＳＣＲ排気導入管(１４)内により近づけて配置することができ、ＳＣＲ排気導入管(１４)内での尿素水(１８)の貫通力を高め、尿素水(１８)と排気(１５)の混合性を高めることができる。
すなわち、ＳＣＲ排気導入管の内周面に排気偏向体を取り付けることなく、尿素水インジェクタのノズル部分を排気が直撃しないようにするには、ＳＣＲ排気導入管から径方向外向きに尿素水噴射通路を導出し、その導出端にノズル部分を配置すればよいが、この場合、ノズル部分がＳＣＲ排気導入管から遠ざかり、ＳＣＲ排気導入管内での尿素水の貫通力が低下し、尿素水と排気の混合性を低下させる不具合があるのに対し、本発明では、ノズル部分(１６ａ)をＳＣＲ排気導入管(１４)内に配置し、或いはＳＣＲ排気導入管(１４)内により近づけて配置することができ、このような不具合が起こりにくいのである。
【００１２】
《効果》  ＤＯＣケースとＳＣＲケースと尿素水混合管部を小さなスペースに配置することができる。
図１に例示するように、ＳＣＲ触媒ケース(３)は、ＤＯＣケース(２)の中心軸線(２ｄ)の軸長方向に沿う向きで、ＤＯＣケース(２)の上方に配置され、図４，図５(Ｂ)，図８，図９に例示するように、尿素水混合管部(１４ａ)は、真っ直ぐに形成され、ＤＯＣケース(２)及びＳＣＲ触媒ケース(３)の各中心軸線(２ｄ)(３ｅ)の軸長方向に沿う向きとされ、図２，図８，図９に示すように、ＳＣＲ触媒ケース(３)の前方で、ＤＯＣケース(２)の前方斜め上に配置されているので、ＤＯＣケース(２)とＳＣＲケース(３)と尿素水混合管部(１４ａ)が相互に交差せず、ＤＯＣケース(２)とＳＣＲケース(３)と尿素水混合管部(１４ａ)を小さなスペースに配置することができる。
【００１３】
《効果》  尿素水混合管部が過熱するのを抑制することができる。
図２，図４，図８，図９に例示するように、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＳＣＲ触媒ケース(３)の前方で、ＤＯＣケース(２)の前方斜め上に配置されているので、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＤＯＣケース(２)の熱を受けにくく、尿素水混合管部(１４ａ)が過熱する不具合が起こりにくい。尿素水混合管部(１４ａ)が過熱すると、尿素水混合管部(１４ａ)内で尿素の結晶が堆積するおそれがある。
すなわち、尿素水混合管部がＤＯＣケースの真上に配置されると、ＤＯＣケースからの多量の放熱で、ＤＯＣケースの周囲の空気が暖められ、真上に浮上して、尿素水混合管部に接触し、尿素水混合管部が過熱される不具合があるのに対し、本発明では、尿素水混合管部(１４ａ)がＤＯＣケース(２)の前方斜め上に配置されているので、暖められて真上に浮上する空気が尿素水混合管部(１４ａ)から逸れ、上記不具合が起こりにくいのである。
【００１４】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  背圧の上昇を抑制することができる。
図５(Ｃ)に例示するように、排気偏向体(３６)は排気偏向面(３６ａ)を備え、排気偏向面(３６ａ)は、排気上流側から排気下流側に進むにつれて、次第にＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)から離れるように形成されているので、排気偏向面(３６ａ)で排気(１５)が緩やかに偏向され、背圧の上昇を抑制することができる。
すなわち、排気偏向面が排気の向きと直交する場合には、排気偏向面で排気が排気上流側に反転し、背圧の上昇を抑制することができない不具合があるのに対し、本発明では、排気偏向面(３６ａ)で排気(１５)が緩やかに偏向され、排気(１５)の反転が起こりにくく、上記不具合が起こりにくいのである。
【００１５】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  排気偏向板とＳＣＲ排気導入管の内周面の間に尿素の結晶が堆積する不具合を抑制することができる。
図５(Ｃ)に例示するように、排気偏向板(３６ｂ)とＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)の間に排気通過隙間(３８)が設けられているので、排気通過隙間(３８)を排気(１５)が通過し、排気偏向板(３６ｂ)とＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)の間に尿素の結晶が堆積する不具合を抑制することができる。
すなわち、排気偏向板とＳＣＲ排気導入管の内周面の間を排気が通過しない場合には、これらの間に排気のよどみが形成され、これらの間に尿素の結晶が堆積する不具合があるのに対し、本発明では、排気通過隙間(３８)を排気(１５)が通過し、排気(１５)のよどみが形成されないので、上記不具合が起こりにくいのである。
【００１６】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  排気通過隙間を通過する排気の熱で尿素水インジェクタのノズル部分の膠着が起こる不具合が抑制される。
図５(Ｃ)に例示するように、排気通過隙間(３８)は、排気上流側の始端開口部(３８ａ)の開口面積が排気下流側の終端開口部(３８ｂ)の開口面積よりも狭く形成されているので、排気通過隙間(３８)を通過する排気(１５)の通過量を制限することができ、排気通過隙間(３８)を通過する排気(１５)の熱で尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)の膠着が起こる不具合が抑制される。
すなわち、排気通過隙間を通過する排気の通過量が過剰になると、排気通過隙間を通過した過剰の排気が尿素水インジェクタのノズル部分に衝突し、過熱によるノズル部分の膠着が起こる不具合があるのに対し、本発明では、排気通過隙間の始端開口部(３８ａ)の開口面積を狭くすることで、排気通過隙間(３８)の排気通過量を制限することができるので、上記不具合が起こりにくいのである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの背面図である。
【図２】図１のエンジンを右側から見た側面図である。
【図３】図１のエンジンを左側から見た側面図である。
【図４】図１のエンジンの平面図である。
【図５】図５は図１のエンジンの要部を説明する図で、図５(Ａ)は一部縦断背面図、図５(Ｂ)はＳＣＲ排気導入管の縦断背面図、図５(Ｃ)は図５(Ｂ)のＣ部分拡大図、図５(Ｄ)は図５(Ｃ)のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図１のエンジンの一部横断平面図である。
【図７】図１のエンジンを後方右上から見下ろした斜視図である。
【図８】図１のエンジンを前方右上から見下ろした斜視図である。
【図９】図１のエンジンを前方左上から見下ろした斜視図である。
【図１０】図１のエンジンで用いるスリップジョイント部の原理説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜図１０は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図であり、この実施形態では、立形の直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
【００１９】
このエンジンには、排気処理装置が搭載されている。
図５(Ａ)(Ｂ)に示すように、排気処理装置は、ＳＣＲ触媒(５)を収容したＳＣＲ触媒ケース(３)と、ＳＣＲ排気導入管(１４)と、尿素水インジェクタ(１６)を備え、ＳＣＲ排気導入管(１４)内に尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)が向けられている。
この排気処理装置では、ＳＣＲ触媒(５)で排気(１５)中のＮＯＸの還元を行うことができる。ＮＯＸは窒素酸化物の略称である。
【００２０】
図５(Ａ)に示すように、ＳＣＲケース(２)内には、排気上流側にＳＣＲ触媒(５)が収容され、排気下流側にアンモニア浄化用酸化触媒(２７)が収容され、アンモニアのスリップを防止している。ＳＣＲは選択的触媒還元の略称である。
【００２１】
図５(Ｃ)に示すように、ＳＣＲ排気導入管(１４)内に排気偏向体(３６)が設けられ、排気偏向体(３６)は、尿素水インジェクタ(１６)の排気上流側で、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)に取り付けられ、尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)に向かう排気(１５)が、排気偏向体(３６)で偏向され、ノズル部分(１６ａ)から逸らされるように構成されている。
このため、ノズル部分(１６ａ)が排気(１４)の直撃を受けにくく、過熱による尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)の膠着を抑制することができる。
また、ノズル部分(１６ａ)をＳＣＲ排気導入管(１４)内に配置することができ、或いはＳＣＲ排気導入管(１４)内により近づけて配置することができ、ＳＣＲ排気導入管(１４)内での尿素水(１８)の貫通力を高め、尿素水(１８)と排気(１５)の混合性を高めることができる。
【００２２】
図１に示すように、排気処理装置は、ＤＯＣ(２６)を収容したＤＯＣケース(２)を備え、ＳＣＲ触媒ケース(３)は、ＤＯＣケース(２)の中心軸線(２ｄ)の軸長方向に沿う向きで、ＤＯＣケース(２)の上方に配置されている。
図４，図５(Ｂ)，図８，図９に示すように、ＳＣＲ排気導入管(１４)は尿素水混合管部(１４ａ)を備え、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＤＯＣケース(２)から導出された排気(１５)と尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)から噴射された尿素水(１８)が混合される管部で、真っ直ぐに形成され、ＤＯＣケース(２)及びＳＣＲ触媒ケース(３)の各中心軸線(２ｄ)(３ｅ)に沿う向きとされている。
また、図８，図９に示すように、ＳＣＲ触媒ケース(３)の中心軸線(３ｄ)の軸長方向と平行な向きに見て、水平方向を前後方向、前後方向の一方を前として、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＳＣＲ触媒ケース(３)の前方で、ＤＯＣケース(２)の前方斜め上に配置されている。
【００２３】
図５(Ａ)に示すように、ＤＯＣケース(２)内には、排気上流側にＤＯＣ(２６)が収容され、排気下流側にＤＰＦ(４)が収容されている。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒の略称、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。ＤＰＦ(４)に代えて、排気上流側のＤＯＣ(２６)とは別のＤＯＣを用い、ＤＯＣケース(２)に複数のＤＯＣを直列に並べて収容してもよい。
図１に示すように、ＤＯＣケース(２)内には、排気上流側にＤＯＣ(２６)が収容され、排気下流側にＤＰＦ(４)が収容されている。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒の略称、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。ＤＰＦ(４)の代わりに、排気上流側のＤＯＣ(２６)とは別のＤＯＣを用い、複数のＤＯＣを直列に並べて収容してもよい。
図１，図２に示すように、ＤＯＣケース(２)とＳＣＲ触媒ケース(３)は、いずれも筒状周壁と筒状周壁の両端を塞ぐ両端壁とを備え、各中心軸線(２ｅ)(３ｄ)はＤＯＣケース(２)とＳＣＲ触媒ケース(３)の長手方向に向けられている。ＤＯＣケース(２)の筒状周壁は前後方向の径よりも上下方向の径が長い長円筒状で、ＳＣＲ触媒ケース(３)の筒状周壁は同一径の円筒状である。
【００２４】
図２，図４，図８，図９に示すように、上記構成により、ＤＯＣケース(２)とＳＣＲケース(３)と尿素水混合管部(１４ａ)が相互に交差せず、ＤＯＣケース(２)とＳＣＲケース(３)と尿素水混合管部(１４ａ)を小さなスペースに配置することができる。
また、尿素水混合管部(１４ａ)は、ＤＯＣケース(２)の熱を受けにくく、ＤＯＣケース(２)から放熱で尿素水混合管部(１４ａ)が過熱する不具合が起こりにくく、尿素水混合管部(１４ａ)内での尿素の結晶の堆積を抑制することができる。
【００２５】
図５(Ｂ)(Ｃ)に示すように、尿素水インジェクタ(１６)は、ＳＣＲ排気導入管(１４)を構成する湾曲管部(１４ｂ)の中間部に取り付けられ、ノズル部分(１６ａ)の向きは湾曲管部(１４ｂ)の径方向よりも尿素水混合管部(１４ａ)寄りになっている。
図５(Ｂ)に示すように、ＳＣＲ排気導入管(１４)の直管部(１４ａ)内には、ミキサプレート(３０)が設けられ、排気(１５)と尿素水(１８)との混合の促進が図られている。
図５(Ｂ)(Ｃ)に示すように、排気偏向体(３６)は、ＳＣＲ排気導入管(１４)を構成する湾曲管部(１４ｂ)の排気上流側の始端部に取り付けられている。
【００２６】
図５(Ｃ)に示すように、排気偏向体(３６)は排気偏向面(３６ａ)を備え、排気偏向面(３６ａ)は、排気上流側から排気下流側に進むにつれて、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)から次第に遠ざかるように形成されている。
このため、排気偏向面(３６ａ)で排気(１５)が緩やかに偏向され、背圧の上昇を抑制することができる。
【００２７】
図５(Ｃ)に示すように、排気偏向体(３６)は排気偏向板(３６ｂ)を備え、排気偏向板(３６ｂ)は、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)から離され、排気偏向板(３６ｂ)の表裏面のうち、ＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)の対向しない面が前記排気偏向面(３６ａ)とされている。
排気偏向板(３６ｂ)とＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)の間に排気通過隙間(３８)が設けられている。
このため、排気通過隙間(３８)を排気(１５)が通過し、排気偏向板(３６ｂ)とＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)の間に尿素の結晶が堆積する不具合を抑制することができる。
また、排気通過隙間(３８)は、排気上流側の始端開口部(３８ａ)の開口面積が排気下流側の終端開口部(３８ｂ)の開口面積よりも狭く形成されている。
このため、始端開口部(３８ａ)で排気通過隙間(３８)を通過する排気(１５)の通過量を制限することができ、排気通過隙間(３８)を通過する排気(１５)で尿素水インジェクタ(１６)のノズル部分(１６ａ)の膠着が起こる不具合が抑制される。
【００２８】
図５(Ｃ)(Ｄ)に示すように、排気偏向体(３６)は、排気偏向板(３６ｂ)と、一対の脇板(３６ｃ)(３６ｃ)を備え、脇板(３６ｃ)(３６ｃ)は排気偏向板(３６ｂ)の両脇端縁からＳＣＲ排気導入管(１４)の内周面(３７)に向けて折り曲げられ、図４(Ｃ)に示すように、排気偏向体(３６)は、排気(１５)の通過方向と平行な向きに見て、コの字形に形成されている。脇板(３６ｃ)(３６ｃ)の折り曲げ端部(３６ｄ)(３６ｄ)はＳＣＲ排気導入管(１４)の管壁を貫通し、ＳＣＲ排気導入管(１４)の外周面で溶接され、排気偏向体(３６)がＳＣＲ排気導入管(１４)に支持されている。ＳＣＲ排気導入管(１４)の外周面と脇板(３６ｃ)(３６ｃ)の折り曲げ端部(３６ｄ)(３６ｄ)は、保護カバー(３９)で覆われ、保護カバー(３９)内には断熱材(図示せず)が充填されている。
ＳＣＲ排気導入管(１４)と排気偏向体(３６)にはステンレス鋼板が用いられ、保護カバー(３９)には鉄板が用いられ、断熱材にはグラスウールが用いられている。
【００２９】
排気処理装置を搭載したエンジンの概要は、次の通りである。
図２に示すように、エンジン本体(１)のクランク軸中心軸線(１９)の軸長方向を前後方向、前後方向の一方を前、他方を後、図４に示すように、平面視で、前後方向と直交するエンジン本体(１)の幅方向を横方向とする。
図２に示すように、シリンダブロック(１２)の上部にシリンダヘッド(２０)が組み付けられ、シリンダヘッド(２０)の上部にシリンダヘッドカバー(７)が組み付けられ、シリンダブロック(１２)の前部に水ポンプケース(２１)が組み付けられ、シリンダブロック(１２)の後部にフライホイールハウジング(６)が組み付けされ、シリンダブロック(１２)の下部にオイルパン(２３)が組み付けられている。
図２に示すように、シリンダヘッド(２０)の横一側には吸気マニホールド(２４)が組付けられ、図３に示すように、横他側には排気マニホールド(２５)が組み付けられている。
【００３０】
図１〜図３に例示するように、エンジン本体(１)にＤＯＣケース(２)とＳＣＲ触媒ケース(３)とが搭載されているため、エンジン本体(１)とＤＯＣケース(２)とＳＣＲ触媒ケース(３)をコンパクトに配置することができる。また、エンジン本体(１)をエンジン搭載機械に搭載すれば、ＤＯＣケース(２)とＳＣＲ触媒ケース(３)も一括してエンジン搭載機械に搭載され、エンジン搭載機械への搭載が容易になる。
【００３１】
図１〜図３に示すように、ＤＯＣ支持台(１０)と一対のＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)とを備えている。
ＤＯＣ支持台(１０)は、フライホイールハウジング(６)の上部に設けられ、フライホイールハウジング(６)はシリンダブロック(１２)の端部に配置された鋳造物で、ＤＯＣ支持台(１０)は、鋳造によるフライホイールハウジング(６)の肉盛部で形成され、ＤＯＣケース(２)はＤＯＣ支持台(１０)に載置して取り付けられている。このため、ＤＯＣケース(２)を剛性の高いＤＯＣ支持台(１０)によってエンジン本体(１)に強固に支持させることができる。
このフライホイールハウジング(６)は、シリンダブロック(１２)の後端部に取り付けられ、フライホイールハウジング(６)の後側にミッションケース(図示せず)が連結され、シリンダブロック(１２)とフライホイールハウジング(６)とミッションケースとはトラクタ等の走行機体のメインフレームとして用いられる。
一対のＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)は、鋳造物で、各下部がＤＯＣ支持台(１０)を含むフライホイールハウジング(６)に固定され、各上部にＳＣＲ触媒ケース(３)の被支持部(３ｂ)(３ｃ)が載置されて固定されている。このため、ＳＣＲ触媒ケース(３)が剛性の高い一対のＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)を介して剛性の高いＤＯＣ支持台(１０)に支持され、ＤＯＣケース(２)をエンジン本体(１)に強固に支持させることができる。
【００３２】
図１〜図３に示すように、ＤＯＣケース(２)はＤＯＣベースブラケット(８)に載置して取り付けられ、このＤＯＣベースブラケット(８)がＤＯＣ支持台(１０)に載置して取り付けられている。すなわち、ＤＯＣケース(２)は、ＤＯＣベースブラケット(８)を介してＤＯＣ支持台(１０)に載置して取り付けられている。
なお、ＳＣＲ触媒ケース(３)の被支持部(３ｂ)(３ｃ)は、ＳＣＲ触媒ケース(３)に設けられた被支持ブラケットである。
【００３３】
ＤＯＣケース(２)は、フライホイールハウジング(６)の真上、すなわち、図４に示す平面視で、フライホイールハウジング(６)の上面と重なる位置に配置されている。また、ＤＯＣケース(２)は、シリンダヘッドカバー(７)の真後、すなわち、図１に示す背面視で、シリンダヘッドカバー(７)と重なる位置に配置されている。このため、エンジン本体(１)の空きスペースを有効利用して、エンジン本体(１)とＤＯＣケース(２)とＳＣＲ触媒ケース(３)をコンパクトに配置することができる。
一対のＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)で、ＤＯＣケース(２)がその両端側から覆われている。このため、ＤＯＣケース(２)からの放熱がＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)で制限され、ＤＰＦ(４)が高温に維持され、排気熱でＰＭを焼却除去するＤＰＦ(４)の再生効率が高い。
一対のＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)で架設状に支持されたＳＣＲ触媒ケース(３)は、ＤＯＣケース(２)の真上、すなわち、図４に示す平面視で、上下方向と平行な向きに見て、ＤＯＣケース(２)の上面と重なる位置に配置されている。
【００３４】
図５、図６に示すように、一対のＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)は、縦断面及び横断面のいずれもがコの字形に形成されている。
図２に示すように、ＳＣＲ触媒ケース(３)は、前方に導出された前方導出ステー(９)を備え、前方導出ステー(９)は前方支持ステー(２９)を介して、シリンダヘッド(２０)に支持されている。これにより、ＳＣＲ触媒ケース(３)の前後揺動が抑制される。
【００３５】
図９に示すように、ＳＣＲ排気導入管(１４)の尿素水混合管部(１４ａ)は、ＳＣＲ触媒ケース(３)の下部前方正面、すなわち、正面視で、前後方向と平行な向きに見て、ＳＣＲ触媒ケース(３)の下部前面と重なる位置に配置され、図４に示すように、シリンダヘッドカバー(７)の真上、すなわち、平面視で、上下方向と平行な向きに見て、シリンダヘッドカバー(７)と上面と重なる位置に配置されている。このため、ＤＯＣケース(２)からの放熱による尿素水混合管部(１４ａ)の過熱が防止され、尿素水(１８)の結晶が直管部(１４ａ)内で膠着する不具合を抑制することができる。また、ＳＣＲ排気導入管(１４)のの尿素水混合管部(１４ａ)がＳＣＲ触媒ケース(３)よりも上側に大きく飛び出すことはなく、エンジンの高さを低く維持することができる。
【００３６】
図８，９に示すように、ＳＣＲ排気導入管(１４)の両端部にスリップジョイント部(１７)(１７)が配置されている。
図１０に示すように、スリップジョイント部(１７)は、原理的には、管部(１７ａ)(１７ｂ)が軸長方向に伸縮摺動可能に嵌合され、締結部(１７ｃ)により所定の伸縮摺動位置で管部(１７ａ)(１７ｂ)が固定されるように構成されている。また、スリップジョイント部(１７)は、管部(１７ａ)(１７ｂ)が周方向に回転摺動可能に嵌合され、締結部(１７ｃ)により所定の回転摺動位置で管部(１７ａ)(１７ｂ)が固定されるように構成されている。このため、エンジン本体(１)にＤＯＣケース(２)とＳＣＲ触媒ケース(３)とを搭載した後、一旦、スリップジョイント部(１７)の締結を緩めることにより、捩れや位置ずれによって配管等各部に生じている応力を逃がし、配管等各部の歪を防止することができる。
締結部(１７ｃ)は締結バンドで、管部(１７ａ)(１７ｂ)を締め付けて固定する。管部(１７ａ)(１７ｂ)間は、ガスケット(１７ｄ)で封止される。
【００３７】
図６に示すように、ＤＯＣケース(２)の排気導出管(２ａ)は、ＤＯＣケース(２)の一端側の周壁から径方向後側に導出された後、前側に反転して、ＤＯＣケース(２)の一端側を覆うＳＣＲ支持ステー(１１)の横側を通過して、前側に導出されている。
【００３８】
図４に示すように、ＳＣＲ触媒ケース(３)の両端側のうち、ＤＯＣケース(２)の排気導出管(２ａ)側と同じ側を一端側、反対側を他端側として、ＳＣＲ触媒ケース(３)の排気導入管(３ａ)は、他端側の周壁から一端側に向けて湾曲しながら導出されている。
図６に示すように、ＤＰＦ(２)の排気導入管(２ｃ)には過給機(２２)の排気導出管(２２ｃ)が接続されている。
【００３９】
ＳＣＲ排気導入管(１４)は、湾曲管部(１４ｂ)と直管部(１４ａ)とを備え、湾曲管部(１４ｂ)は、ＤＯＣケース(２)の排気導出管(２ａ)の導出端部(２ｂ)に接続され、排気導出管(２ａ)の導出端部(２ｂ)からＳＣＲ触媒ケース(３)の排気導入管(３ａ)に向かって湾曲しながら導出され、直管部(１４ａ)は、湾曲管部(１４ｂ)の導出端部(１４ｃ)からＳＣＲ触媒ケース(３)の排気導入管(３ａ)に向かって真っ直ぐに導出され、直管部(１４ａ)の導出端部(１４ｄ)はＳＣＲ触媒ケース(３)の排気導入管(３ａ)に接続されている。このような配管構造により、ＤＯＣケース(２)からＳＣＲ触媒ケース(３)にかけて排気(１５)の反転が少なく、排気(１５)を抵抗少なく通過させることができ、排圧の上昇を抑制することができる。
【００４０】
図２に示すように、排気導出管(２ａ)の導出端部(２ｂ)には入口側ＮＯｘセンサ(３３)が取り付けられ、図４に示すように、ＳＣＲ排気導入管(１４)の湾曲管部(１４ｂ)には尿素水インジェクタ(１６)が取り付けられ、ＳＣＲ触媒ケース(３)の排気導入管(３ａ)には排気温度センサ(３５)が取り付けられ、ＳＣＲ触媒ケース(３)の排気導出管(３ｄ)にはＮＯｘセンサ(３４)が取り付けられている。
【００４１】
図１に示すように、Ｘ字形の補強材(２８)を備え、補強材(２８)の各上端部は一対のＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)に固定され、補強材(２８)の各下端部はＤＯＣ支持台(１０)に固定されている。このため、ＳＣＲ支持ステー(１１)(１１)が補強材(２８)で補強され、ＳＣＲ触媒ケース(３)の支持の強化を図ることができる。
補強材(２８)の各下端部はＤＯＣベースブラケット(８)に取り付けられている。すなわち、補強材(２８)の各下端部はＤＯＣベースブラケット(８)を介してＤＯＣ支持台(１０)に固定されている。
【符号の説明】
【００４２】
(２) ＤＯＣケース
(２ｄ) 中心軸線
(３) ＳＣＲ触媒ケース
(３ｅ) 中心軸線
(４) ＤＰＦ
(５) ＳＣＲ触媒
(１４) ＳＣＲ排気導入管
(１４ａ) 尿素水混合管部
(１５) 排気
(１６) 尿素水インジェクタ
(１８) 尿素水
(３６) 排気偏向体
(３６ａ) 排気偏向面
(３６ｂ) 排気偏向板
(３７) ＳＣＲ排気導入管の内周面
(３８) 排気通過隙間
(３８ａ) 始端開口部
(３８ｂ) 終端開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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